沈丹杰 夏海英 趙娟
摘要:胰腺癌發(fā)病隱匿,進(jìn)展迅速,預(yù)后極差,初次診斷的胰腺癌病例中局限、區(qū)域及系統(tǒng)轉(zhuǎn)移比例分別為20%、40%和40%-50%,總體5年生存率不到5%。2016年的流行病學(xué)調(diào)查,胰腺癌在成人惡性腫瘤發(fā)病率中全世界居第七位,我國(guó)居第九位,美國(guó)居第四位,2008年一份美國(guó)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示37680個(gè)新發(fā)病例中34290例死亡。目前對(duì)于胰腺癌治療主要包括以外科手術(shù)為基礎(chǔ)的化療、放療及聯(lián)合治療,但是只有不到15%的病例具有手術(shù)機(jī)會(huì)。且由于大多數(shù)病例術(shù)后9到15個(gè)月都存在復(fù)發(fā)的問(wèn)題,即使接受手術(shù)治療的患者平均生存率也僅15到18個(gè)月,可見(jiàn)目前對(duì)于胰腺癌的主要治療方案療效仍然非常有限。
關(guān)鍵詞:靶向治療,胰腺癌,EGFR,VEGF
隨著對(duì)胰腺癌發(fā)病機(jī)制的研究深入,人們認(rèn)識(shí)到惡性腫瘤的發(fā)生歸根到底是因?yàn)樵┗虻募せ詈鸵职┗虻墓δ軉适?,往往涉及多個(gè)基因的改變,胰腺癌也不例外。腫瘤的發(fā)生是多因素相互作用的結(jié)果,包括外源性(環(huán)境因素)及內(nèi)源性因素(如遺傳、激素及免疫系統(tǒng))。外源性或內(nèi)源性致癌物與DNA結(jié)合,引起堿基替代、缺失和DNA鏈的斷裂,引起基因表達(dá)的改變。研究結(jié)果表明腫瘤的發(fā)生、發(fā)展是一組基因以多種形式變異積累的病變過(guò)程,這其中包括原癌基因及異常激活以及抑癌基因的變異或丟失。
業(yè)已明確的胰腺癌相關(guān)突變基因如K-RAS、HER-2、HER-3、EGFR、VEGF、VEGF-C等。靶向治療從胰腺癌致病的分子機(jī)制出發(fā),設(shè)計(jì)針對(duì)腫瘤特異性分子靶點(diǎn)的治療方案,具有治療特異性、效果顯著、正常組織損傷小等特點(diǎn) 。目前已有數(shù)百項(xiàng)針對(duì)胰腺癌的分子靶向治療研究報(bào)道,其中有些已取得讓人可喜的成果,隨著該領(lǐng)域研究成果的轉(zhuǎn)化,必將為改善胰腺癌療效提供新的機(jī)會(huì)。
1表皮生長(zhǎng)因子受體抑制劑
表皮生長(zhǎng)因子受體(Epidermal growth factor receptors,EGFRs)是一組跨膜蛋白,在細(xì)胞增殖、分化、移行等生物學(xué)行為關(guān)鍵過(guò)程起調(diào)節(jié)作用。該家族包括4個(gè)結(jié)構(gòu)相關(guān)的跨膜受體:EGFR(HER-1orErbB1),HER-2(ErbB2),HER-3(ErbB3),和HER-4(ErbB4);EGFRs具有一個(gè)胞外配體結(jié)合域、一個(gè)跨膜疏水域和胞內(nèi)酪氨酸激酶域。在胰腺癌中EGFR家族成員常呈現(xiàn)過(guò)表達(dá)狀態(tài),高表達(dá)水平的EGFR通常與胰腺癌耐藥、放療抵抗、預(yù)后較差密切相關(guān)。
EGFR在胰腺癌中激活有多種機(jī)制:高受體表達(dá)、高配體表達(dá)、基因擴(kuò)增等。EGFR有多種可能性的配體,但是在胰腺癌中表皮生長(zhǎng)因子(EGF)和轉(zhuǎn)移生長(zhǎng)因子α(TGF-α)這兩種配體活性增高最明顯。腫瘤組織通過(guò)自分泌或旁分泌的方式,達(dá)高水平的這些配體。這些促進(jìn)細(xì)胞增殖的因子存在于腫瘤細(xì)胞間質(zhì)中,當(dāng)癌細(xì)胞分泌金屬基質(zhì)蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMP)時(shí)即可導(dǎo)致這些因子釋放。當(dāng)配體因子與EGFR結(jié)合以后,EGFR構(gòu)象發(fā)生改變,其核內(nèi)絡(luò)氨酸激酶域發(fā)生激活。
外界信號(hào)最終通過(guò)P13K和RAS信號(hào)通路被級(jí)聯(lián)放大,最終引起腫瘤細(xì)胞功能學(xué)改變,如增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移等。Ras信號(hào)通路包含數(shù)個(gè)Ras家族的蛋白激酶。如主要的Ras效應(yīng)因子Raf-1,它能通過(guò)磷酸化激活有絲分裂原活化蛋白激酶/細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(mitogen-activated protein kinases/extracellular signal–regulated kinases,MAPK/ERK)?;罨腗APK/ERK進(jìn)入細(xì)胞核促進(jìn)靶基因表達(dá),達(dá)到調(diào)控細(xì)胞增殖的作用。K-Ras信號(hào)通路突變大多出現(xiàn)在吸煙者中間:90%到95%的胰腺癌患者存在K-Ras信號(hào)通路成員突變。
第二條下游通路依賴(lài)磷酸肌醇3-激酶(PI3K)的激活。磷酸肌醇-3激酶信號(hào)通路主要調(diào)控細(xì)胞周期進(jìn)程和細(xì)胞新陳代謝。磷酸肌醇3激酶直接被EGFR的磷酸激酶域激活或是間接被Ras激活。PI3K磷酸化激活其下游分子絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶Akt(或PKB);Akt通過(guò)磷酸化激活κB激酶(IKK)導(dǎo)致NF-κB的抑制劑IκB的降解, 從而使NF-κB從細(xì)胞質(zhì)中釋放出來(lái)活化入核, 激活其靶基因而促進(jìn)細(xì)胞的存活。NF-κB能調(diào)控細(xì)胞的其它生物行為。如NF-κB能促進(jìn)金屬基質(zhì)蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9 , MMP-9)基因表達(dá),因此它能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、侵潤(rùn)和轉(zhuǎn)移。
EGFR受體抑制劑已經(jīng)作為一種可行性的靶向治療藥物用于臨床。目前主要有兩類(lèi):1.EGFR單克隆抗體:如西妥昔單抗(cetuximab),馬妥珠單抗(matuzumab),帕尼單抗(panitumumab),尼妥株單抗(nimotuzumab),扎魯木單抗(zalutumumab),和嵌合單克隆抗體ch806; 2.絡(luò)氨酸激酶抑制劑(Tyrosine Kinase Inhibitor,TKI):如吉非替尼和埃羅替尼。
2血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子抑制劑
新生血管為腫瘤的生長(zhǎng)和侵襲提供必要條件。體內(nèi)及體外試驗(yàn)均證明,包括EGF,TGF-a,成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子和IL-8在內(nèi)等多種因子參與了新生血管生成過(guò)程,其中VEGF作用最為重要。理論上講,特異性的抑制新生血管可阻礙腫瘤進(jìn)展及侵潤(rùn)。抑制新生血管的不同靶向藥物包括:MMP抑制劑、COX-2抑制劑、沙利度胺(thalidomide),哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)和EGFR抑制劑,但是研究發(fā)現(xiàn)VEGF抑制劑在胰腺癌中最為有效。
VEGF有六個(gè)不同的家族成員:VEGF,VEGF-B,VEGF-C,VEGF-D,VEGF-E和胎盤(pán)生長(zhǎng)因子(placental growth factor)。VEGF通常稱(chēng)之為VEGF-A,起主導(dǎo)作用。它有兩個(gè)不同的受體:VEGFR-1(flt-1)和VEGFR-2(KDR);每個(gè)又有3個(gè)不同的結(jié)構(gòu)域:胞外域、跨膜區(qū)和細(xì)胞內(nèi)絡(luò)氨酸激酶結(jié)構(gòu)域。VEGF受體與EGFR具有相似之處,他們都是通過(guò)與配體結(jié)合后產(chǎn)生胞內(nèi)絡(luò)氨酸激酶自身磷酸化,并且通過(guò)激活胞內(nèi)其他信號(hào)通路級(jí)聯(lián)放大初始信號(hào),例如促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPK)和P13K。VEGF和VEGFR在88%到93%的胰腺癌患者中存在共同表達(dá)。研究表明VEGF表達(dá)量與腫瘤組織的大小呈正相關(guān)。VEGF表達(dá)量和微血管密度(MVD)增高預(yù)示胰腺癌術(shù)后早期復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移及預(yù)后不良。
VEGF受體拮抗劑及抗VEGF抗體治療腫瘤目前仍處于試驗(yàn)階段。試驗(yàn)表明,針對(duì)VEGF的靶向雖然能減少腫瘤增殖、侵潤(rùn)及轉(zhuǎn)移,但是體外研究表明治療并不能顯著抑制胰腺癌細(xì)胞株增殖。 一些針對(duì)VEGF的抗體對(duì)胰腺癌的療效有待進(jìn)一步證實(shí)。貝伐單抗(Bevacizumab)是一種人抗VEGF單克隆抗體,也是唯一一種已進(jìn)入臨床試驗(yàn)期的抗VEGF抗體藥物,它對(duì)VEGF與VEGF的兩種受體結(jié)合都有阻礙作用。其他一些抗VEGF的治療藥物包括針對(duì)VEGF的反義寡核苷酸、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子定向核酶、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子融合白喉毒素、VEGF-R絡(luò)氨酸激酶抑制劑(VEGF-R TKI)。目前前期臨床試驗(yàn)顯示,反義寡核苷酸AS-3在胰腺癌異種移植模型中療效較為肯定,它可抑制VEGF合成和抗新生血管生成。
VEGF是胰腺癌新生血管形成最為重要的生長(zhǎng)因子,由于抗VEGF的靶向治療主要作用于內(nèi)皮細(xì)胞,抗血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子用于胰腺癌治療鮮有直接細(xì)胞毒性。體內(nèi)荷瘤模型試驗(yàn)中,貝伐單抗和其他抗VEGF靶向治療通過(guò)作用內(nèi)皮基質(zhì)細(xì)胞,可減少微血管密度(MVD)和腫瘤的生長(zhǎng)、侵潤(rùn)。由于目前此項(xiàng)靶向治療僅下調(diào)VEGF,其他一些促進(jìn)血管生成的因子如上皮生長(zhǎng)因子(EGF)、胰島素樣生長(zhǎng)因子-1、肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子以及TGF-α等在胰腺癌中仍可異常高表達(dá),因此單劑療效有限。
3新型靶點(diǎn)的選定
1997年Bonnet在研究急性髓樣細(xì)胞白血病時(shí)獲得腫瘤干細(xì)胞存在的直接證據(jù);2003年AL-Hajj首次通過(guò)腫瘤肝細(xì)胞特異性抗原在實(shí)體腫瘤中鑒定出腫瘤干細(xì)胞。目前人類(lèi)胰腺癌腫瘤干細(xì)胞已被分離。雖然對(duì)于腫瘤干細(xì)胞是否存在仍有爭(zhēng)論,但此概念的提出無(wú)疑為靶向治療提供了新思路。以胰腺癌腫瘤干細(xì)胞為靶向的治療存在如下難題:1.現(xiàn)有的抗腫瘤藥物大都是針對(duì)處于活躍周期的細(xì)胞,而腫瘤干細(xì)胞大多是處于G0和G1期;2.大部分的腫瘤干細(xì)胞與正常干細(xì)胞表達(dá)相同的表面標(biāo)志物,靶向治療應(yīng)找出他們之間存在的差異,在殺傷腫瘤干細(xì)胞的同時(shí)不損傷正常干細(xì)胞;3.很多調(diào)節(jié)腫瘤干細(xì)胞自我更新與多向分化的信號(hào)通路在干細(xì)胞中也發(fā)揮著重要的作用,如Hedgehog,C-Met和NF-κB等,需要對(duì)腫瘤干細(xì)胞生物學(xué)行為及調(diào)控其自我更新網(wǎng)絡(luò)機(jī)制的完整了解。隨著對(duì)胰腺癌干細(xì)胞研究的深入,必將為更確切的靶向治療提供可能,對(duì)最終實(shí)現(xiàn)胰腺癌的治愈也有深遠(yuǎn)意義。
有研究表明,上皮間質(zhì)化(Epithelial to Mesenchymal Transition,EMT)是一種胰腺癌耐藥的可能機(jī)制,并且EMT與腫瘤轉(zhuǎn)移也呈正相關(guān)。以EMT通路相關(guān)的一些小分子為靶點(diǎn),具有發(fā)展胰腺癌靶向治療新藥的潛力。然而,EMT受復(fù)雜的信號(hào)網(wǎng)絡(luò)調(diào)控,進(jìn)行單用靶點(diǎn)干預(yù)必然效果不佳,如何找尋該網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵點(diǎn)仍是有待解決的問(wèn)題。
另一個(gè)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域是與胰腺癌相關(guān)的microRNAs,它不僅可用于診斷及臨床預(yù)后評(píng)價(jià),同時(shí)可作為潛在的靶向治療方向。
4小 結(jié)
目前,隨著醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步,許多腫瘤治療療效明顯改觀,但胰腺癌由于自身的特殊性,常規(guī)治療手段療效始終不盡如人意。大量資料表明,目前胰腺癌治療的一線化療藥物吉西他濱能改善患者臨床癥狀,但總有效率只有10%-20%,1年生存率僅18%。傳統(tǒng)細(xì)胞毒性藥物療效不佳,新興靶向治療藥物讓人們看到了胰腺癌治療的希望。尋找更有效的分子靶向藥物以及聯(lián)合應(yīng)用多種治療方法,將是實(shí)現(xiàn)胰腺癌療效明顯改善的有效突破口。在眾多靶向治療藥物的研究中,已取得初步成效的是吉西他濱與靶向治療藥物聯(lián)合,有一些靶向藥物進(jìn)入了2期或3期臨床試驗(yàn),用于治療進(jìn)展期胰腺癌患者。
雖然靶向治療顯示出了良好的發(fā)展前景,但其治療成效與多種因素有關(guān),如分子靶點(diǎn)的特異性,癌細(xì)胞微環(huán)境,患者的機(jī)體免疫功能,藥物局部富集量等,因而尚待進(jìn)一步完善。
參考文獻(xiàn)
[1] Jemal A, Siegel R, Ward E, et al. Cancer statistics, 2008. CA Cancer J Clin. 2008,58(2):71–96.
[2] Messick C, Hardacre JM, McGee MF, et al. Early experience with intraoperative radiotherapy in patients with resected pancreatic adenocarcinoma. Am J Surg,2008,195:308–312.
[3] Han, SS, Jang JY, Kim SW, et al. Analysis of long-term survivors after surgical resection for pancreatic cancer. Pancreas,2006,32:271–275.
[4] Poulsen HE, Prieme H, Loft S. Role of oxidative DNA damage in cancer initiation and promotion. Eur J Cancer Prev,1998,7(1):9-16.
[5] Shaw RJ, Cantley LC. Ras, PI(3)K and mTOR signalling controls tumour cell growth. Nature, 2006,441:424–430.
[6] Muller MW, Friess H, K?ninger J, et al. Factors in?uencing survival after bypass procedures in patients with advanced pancreatic adenocarcinomas. Am J Surg,2008,195:221–228.
[7] Bianco C, Giovannetti E, Ciardiello F, et al. Synergistic antitumor activity of ZD6474, an inhibitor of vascular endothelial growth factor receptor and epidermal growth factor receptor signaling, with gemcitabine and ionizing radiation against pancreatic cancer. Clin CancerRes ,2006,12:7099–7107.
[8] Jia Z, Zhang J, Wei D, et al. Molecular basis of the synergistic antiangiogenic activity of bevacizumab and mithramycin A. Cancer Res,2007,67:4878–4885.
[9] Shah AN, Summy JM, Zhang J, et al. Development and characterization of gemcitabine-resistant pancreatic tumor cells. Ann Surg Oncol,2007,14(12):3629–3637.
[10] Christiansen JJ, Rajasekaran AK. Reassessing epithelial to mesenchymal transition as a prerequisite for carcinoma invasion and metastasis. Cancer Res,2006,66(17):8319–8326.
[11] Shah AN, Summy JM, Zhang J, et al. Development and characterization of gemcitabine-
resistant pancreatic tumor cells. Ann Surg Oncol,2007,14(12):3629–3637.
[12] Christiansen JJ, Rajasekaran AK. Reassessing epithelial to mesenchymal transition as a prerequisite for carcinoma invasion and metastasis. Cancer Res,2006,66(17):8319–8326.
[13] Camp ER, Yang A, Gray MJ, et al. Tyrosine kinase receptor RON in human pancreatic cancer: expression, function and validation as a target. Cancer,2007,109(6):1030–1039.
[14] Negrini M, Ferracin M, Sabbioni S, et al. MicroRNAs in human cancer: from research to therapy. J Cell Sci,2007,120:1833–1840.
[15] Oreilly EM,Abou-alfa GK. Cytotxic therapy for advanced pancreatic adeno-carcinoma.SeminOncol,2007,34(4):247-253.
[16] Zalatnal A. Novel therapeutic approaches in the treatment of advanced pancrestic carcinoma. Cancer Treat Rev,2007,33(3):289-298.
[17] Ducreux M, Boige V, Malka D. Treatment of advanced pancreatic cancer. Semin oncol,2007,34(2):S25-30.
[18] Pliarchopoulou K, Pectasides D.Pancreatic cancer:Current and future treatment strategies. Cancer Treat Rev,2009,35(5):431-436.