述评：恶性胶质瘤靶向治疗从实验室走向临床的范例：抗肿瘤血管形成治疗

杨学军. 恶性胶质瘤靶向治疗从实验室走向临床的范例：抗肿瘤血管形成治疗. 中华神经外科疾病研究杂志, 2009，8：1—4

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恶性胶质瘤的治疗是神经外科领域毋庸置疑的挑战。尽管临床医生不断探索和革新手术切除以及化学治疗和放射治疗方案，但传统的综合治疗措施在延长恶性胶质瘤病人生存期方面似乎已达“极限”。新的治疗思路必须向基础研究寻求答案。恶性胶质瘤分子生物学与分子遗传学研究历经十余年的积累，现有结论已经告诉我们，恶性胶质瘤发生和发展涉及多基因异常，这些基因多属于信号转导通路中的重要成分，参与调控肿瘤细胞的克隆性存活、增殖、凋亡、侵袭和血管形成等与肿瘤生物学行为相关的过程。理论上讲，活性上调的信号转导通路中的任何步骤，都可以成为潜在的恶性胶质瘤分子治疗靶点。目前，由临床前概念已过渡到临床试验性治疗的靶点选择主要集中在PI3K/AKT/mTOR和Ras/MAPK/CDK/Rb为代表受体酪氨酸激酶通路，并已开发出一系列靶向小分子药物和单克隆抗体，包括酪氨酸激酶抑制剂、血管生成抑制剂、整合素抑制剂等。

一、受体酪氨酸激酶通路靶向治疗原理及方案

1. PI3K/AKT/mTOR信号转导通路：表皮生长因子受体（epithelial growth factor receptor, EGFR）的突变、扩增与过表达是恶性胶质瘤早期和主要的分子事件；约50%的胶质母细胞瘤表达一种胞外区缺失突变的EGFRvIII。当EGFR与其配体结合而激活或不需与配体结合的EGFRvIII持续自身激活时，则胞内区酪氨酸残基自磷酸化转为活性形式导致激酶级联反应，通过多途径导致细胞无控性增殖及恶性转化。

PI3K/AKT/mTOR信号转导通路是EGFR下游作用的靶通路之一。磷酸磷脂酰肌醇-3羟基激酶（Phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K）在功能上起承上启下的“桥梁”作用，负责将生长因子等的刺激性信号由细胞膜转导至细胞质，使丝/苏氨酸激酶（Serine/threonine Kinase，AKT）磷酸化而上调该通路的活性。AKT下游通路涉及细胞周期调控、凋亡启动、血管生成、端粒酶活性、细胞侵袭性和转录水平调节等诸多方面，在恶性肿瘤的进展过程中发挥着重要的作用。AKT通过磷酸化哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）的Ser-448位点而激活mTOR、提高mRNA翻译的效率,从而增加一系列与细胞生长和分化相关蛋白的表达，加快了肿瘤的发生。

PI3K/AKT/mTOR信号转导通路靶向治疗方案包括：①以EGFR为抑制靶点，阻断经酪氨酸激酶级联反应介导的信号转导。EGFR小分子抑制剂包括：埃罗替尼（erlotinib）、吉非替尼（gefitinib）、拉帕替尼（lapatinib），可以同时抑制血管内皮生长因子受体（vascular endothelial growth factor receptor,VEGFR）的AEE788；EGFR单克隆抗体：西妥昔单抗（cetuximab）为人/鼠嵌合的EGFR IgG抗体，通过在细胞外与EGFR结合，阻断配体如表皮生长因子（epithelial growth factor,EGF）和转化生长因子-α（transforming growth factor-α,TGF-α）与EGFR结合及经受体酪氨酸激酶介导的信号传导。②以mTOR为抑制靶点：小分子抑制剂包括：雷帕霉素（rapamycin又名西罗莫司，sirolimus)及其衍生物西罗莫司脂化物（temsirolimus）、依维莫司（everolimus）和Deforolimus (AP23573)等。

2. Ras/MAPK/CDK/Rb信号转导通路：Ras/MAPK/CDK/Rb信号转导通路也是酪氨酸激酶下游作用的靶通路。Ras蛋白是鸟苷酸结合蛋白家族成员，对三磷酸鸟苷（GTP）)和二磷酸鸟苷（GDP）具有高度亲和力，并具有同源性GTP酶的活性，有“分子开关”的作用。当EGF等生长因子信号与细胞膜受体结合后，激活受体酪氨酸蛋白激酶，进而通过一系列酶促反应催化细胞膜上底物Ras蛋白由无活性的GDP结合状态转变为有活性的Ras-GTP形式。Ras蛋白主要以GTP依赖性方式与丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶Raf1相互作用，激活丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases，MAPK)通路。c-Raf1为Ras信号进入MAPK通路的桥梁，承担了MAPK激酶的激酶功能。活化的c-Raf1选择性地磷酸化并激活MAPK激酶，胞浆中一部分被激活MAPK激酶进入细胞核，最终通过核转录因子的磷酸化作用来调节基因表达，发挥对细胞增殖与分化的作用。此外，Ras蛋白还可以通过PI3K/AKT通路和Ral鸟苷酸交换因子（Ral guanine nucleotide exchange factors,GEFs）/Ral通路,在细胞生存、细胞骨架调节和转录等多种层面发挥调控作用。

Ras/MAPK/CDK/Rb信号转导通路靶向治疗方案包括：①以Ras蛋白为靶点，抑制Ras蛋白的法尼基化修饰，阻断Ras蛋白定位于细胞膜内侧。替吡法尼(tipifarnib )和洛那法尼(lonafarnib)均是法尼基转移酶抑制剂。②以Raf蛋白为抑制靶点，阻断Ras信号进入MAPK通路。索拉非尼（sorafenib）可以通过抑制Raf及其下游信号通路，直接抑制肿瘤生长；另外，索拉非尼也可通过抑制VEGFR和血小板源生长因子受体（Platelet-derived growth factor receptor, PDGFR）而阻断肿瘤新生血管的生成，间接抑制肿瘤生长。

二、恶性胶质瘤抗血管生成策略的临床应用前景

恶性胶质瘤是体内供血最丰富的肿瘤之一，肿瘤内的微血管密度也是独立的临床预后因素之一。随着对肿瘤血管生成分子过程研究的不断深入，抗血管生成治疗的多种方案已在恶性胶质瘤临床试验中得到检验，成为脑肿瘤多种治疗措施中有前途的要素之一。

1.针对血管生成因子及其受体酪氨酸激酶的临床试验性治疗：恶性胶质瘤细胞可因其恶性转化表型和细胞缺氧而过表达多种血管生成因子，如血管内皮生成因子（vascular endothelial growth factor,VEGF）、血小板源生长因子（Platelet-derived growth factor , PDGF）、碱性纤维母细胞生长因子（basic fibroblast growth factor,bFGF）、血管生成素（angiopoietin）、干细胞生长因子（hepatocyte growth factor,HGF）等。这些血管生成因子可以和内皮细胞表面特异性的受体结合，激活受体酪氨酸激酶而上调受体酪氨酸激酶的各条下游通路的活性，从而启动和促进肿瘤的血管生成。

1VEGF/VEGFR：在已知血管生成因子中，VEGF家族及其3种受体酪氨酸激酶（VEGFR-1 、VEGFR-2和 VEGFR-3）获得的研究最充分。VEGFR-2是胶质瘤血管生成的主要调控分子， VEGF/VEGFR-2通路也被认为是恶性胶质瘤生长的最重要的信号通路，以VEGF/VEGFR-2为抑制靶点有望成为恶性胶质瘤抗血管生成最有希望的治疗方法。

贝伐单抗(Avastin)是一种抗VEGF 的人源化抗体( IgG1)，由93%的人源结构域和7%的鼠源结合区域组成，可竞争性抑制VEGF与其细胞膜受体结合，是全球首个被批准用于抑制血管生长的单克隆抗体药物。临床试验中，使用贝伐单抗和拓扑异构酶-1抑制剂伊立替康治疗68名复发WHOⅢ级和Ⅳ级胶质瘤患者，结果显示，无进展生存情况和总生存期均明显改善，仅6%患者病情进展，而无进展生存期为42个月。其他较小规模的临床研究也有类似结论。VEGF-Trap为一种可溶性受体，是将VEGFR1 和VEGFR2 胞外域融合蛋白结合到IgG 的Fc 片段。VEGF-Trap可以诱骗循环中的VEGF与其结合，达到阻止VEGF与其细胞膜受体结合的目的。目前正在进行一项VEGF-TRAP联合替莫唑胺和放疗的多中心小分子选择性抑制剂的临床试验结果似乎不如不如以VEGF为抑制靶点的治疗策略有效。伊马替尼（imatinid）在复发性胶质瘤Ⅱ期临床研究中显示无效，而与羟基脲联用在Ⅱ、Ⅲ期临床试验中显示无效果。瓦他拉尼vatalanib（VEGFR1-3抑制剂）单药应用、与替莫唑胺或洛莫司汀联合应用，由于影像学结果及无进展生存期未得到明显改善，故结果不能令人信服。瓦他拉尼联合替莫唑胺和放射治疗的临床试验正在进行。西地尼布(cediranib)（VEGFR2/PDGFRβ、C-kit酪氨酸激酶抑制剂）和和凡德他尼(vandetanib)（VEGFR2、EGFR；RET酪氨酸激酶抑制剂)的临床研究，亦未能明显延长患者的无进展生存期或总生存期。初步研究显示苏尼替尼( sunitinib)（VEGFRs和PDGFRs多酪氨酸激酶靶点抑制剂）具有很好的临床前期效果，目前正在德国和奥地利的8个医学中心接受进一步验证。

2FGF/FGFR沙立度胺(thalidomide)作为bFGF和VEGF信号通路的抑制剂，只显示温和地抗恶性胶质瘤的作用。对沙立度胺作为未来恶性胶质瘤治疗药物的疗效和其可能的副作用仍需慎重评估。干扰素-α和干扰素-β作为抑制FGF介导血管形成生成的药物，也具有明显的毒性及低效性。目前在研发FGFR抑制剂TKI-258和XL-999，显示可能发挥更具特异性的作用，降低毒副反应并增加疗效。

2.针对整合素的临床试验性治疗：西仑吉肽（Cilengitide）作为整合素的一种主要抑制因子，可以竞争性拮抗整合素 αvβ3和αvβ5受体。由51名恶性胶质瘤患者参加的1期试验中，分别使用了不同剂量的西仑吉肽单药，结果显示10%患者影像学表现改善，31%患者病情稳定，且药物耐受良好。对新发胶质母细胞瘤患者联合应用西仑吉肽、替莫唑胺和放射治疗，初步结果显示6个月无进展生存率和总生存期均改善。多中心参与的新发胶质母细胞瘤Ⅲ期西仑吉肽临床试验研究正在进行。

3.节律化疗：节律化疗（Metronomic chemotherapy）就是指按时间序列延长使用传统细胞毒药物，通过降低内皮细胞增殖达到抗血管生成作用。这种连续规律的低剂量化疗也称为抗血管生成化疗(antiangiogenic chemotherapy)。节律化疗计划的靶点为内皮细胞，其遗传性质稳定，不易产生耐药。相对于最大耐受剂量化疗方案，节律化疗计划对造血系统、消化道的毒副作用小，可以长期持续使用。尽管这种方法似乎特异性较差，但联合应用其他抗血管生成药物已经显示出一定疗效。目前针对复发性胶质母细胞例患者，正在采用替莫唑胺或依托泊甙节律化疗计划和贝伐单抗相结合的治疗方法，临床结果尚待揭晓。

恶性胶质瘤的靶向治疗临床试验结果为患者预后带来了谨慎的乐观前景，但许多问题仍需认真研究和回答。恶性胶质瘤遗传不稳定性和异质性突出、相关信号传导通路的作用及相互调节机制尚未完全阐明，这些都将影响治疗靶点的选择和药物开发。靶向药物能否作用于预定的靶部位或靶点，是否能有效抑制下游信号通路，潜在的毒副作用如何，这些均关乎靶向治疗的疗效及安全性。神经外科医生是恶性胶质瘤靶向治疗由实验室到临床试验的直接实践者，也需在治疗中不断发现和克服出现的新难题。针对恶性胶质瘤生物学特征的多靶点治疗，以及同传统的化疗和放疗等多种治疗方式结合，均是恶性胶质瘤靶向治疗未来继续探索的方向。

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