脊索瘤靶向治疗的现状与研究进展

目前认为脊索瘤起源于胚胎残余脊索组织,多发于中轴骨。35%的脊索瘤位于蝶骨与枕骨交界处,55%位于骶尾部,其余10%位于脊柱其他部位。对于颅底脊索瘤,一般主张外科手术联合放射治疗,但疗效并不理想,5年无进展生存率仅为50.8%,中位生存期为6.29年。

 

对于脊索瘤的标准治疗方式,目前仍未达成共识。大多数学者认为应在安全范围内最大程度地手术切除肿瘤,术后可行辅助放射治疗。然而,对于放射治疗的方式及应用指征仍有争议。传统化疗药物对于脊索瘤的疗效较差,蒽环类药物、烷化剂、喜树碱类似物等细胞毒性药物曾被尝试用于治疗脊索瘤,但均未获得预期的效果。一项Ⅱ期临床研究应用9一硝基喜树碱对15例患者进行化疗,6个月无进展生存率仅为33%。

 

随着对脊索瘤发生机制认识的深入,作用于信号转导通路的靶向药物陆续被发现,为脊索瘤的靶向治疗提供了更多的选择。本文就脊索瘤靶向治疗的现状及研究进展做一综述。

 

一、Brachyury基因靶向药物

 

1990年Herrmann等首先克隆出了小鼠胚胎脊索中特异性表达的T-box转录因子,即Brachyury。Brachyury基因定位于6q27染色体,在胚胎早期脊索和脊索来源的组织细胞瘤中特异性表达。该基因可诱导肿瘤细胞上皮间充质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT),使其增殖能力及侵袭性增加。此外,EMT可能与脊索瘤对放、化疗不敏感有关。Vujovic等运用多克隆抗体分析了53例脊索瘤标本及300例其他肿瘤标本,发现在脊索瘤标本中Brachyury蛋白的阳性率为100%,而在非脊索来源的肿瘤中未检测到Brachyury蛋白,提示Brachyury蛋白是脊索瘤的重要标志物。

 

Yang等的一项研究发现,家族性脊索瘤患者的6q27染色体存在Brachyury基因全长序列重复插入,提示在家族性脊索瘤患者的发病过程中,Brachyury基因过多表达的原因可能为基因倍增。另一项针对散发脊索瘤患者的研究中,仅6.8%的脊索瘤患者可见Brachyury基因的倍增,而80%的病例存在PTEN基因的缺失,30%存在单独的CDKN2A基因缺失或者CDKN2A/CDKN2B联合基因缺失。在散发性脊索瘤患者中抑癌基因PTEN、CDKN2A、CDKN2B的缺失与Braehyury基因表达的关系尚需进一步研究。最近的研究发现,在多种肿瘤(如脊索瘤、肺癌、乳腺癌)细胞表面均有Brachyury蛋白表达,可作为免疫治疗的靶点。

 

Hamilton等只将表达Brachyury基因的酵母菌制成疫苗(GI一6301),经人树突状细胞呈递抗原后,可特异性刺激CD4+、CD8+T细胞的增殖,对表达Brachyury基因的肿瘤细胞产生杀伤作用,该疫苗对脊索瘤的疗效评估正在I期临床试验阶段。

 

二、受体酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase,RTK)信号通路

 

靶向药物RTK是一种特殊的跨膜蛋白酪氨酸激酶,大多为单链多肽,未结合配体时以单体形式存在,没有活性。常见的RTK有血小板源生长因子受体(platelet.derived growth factor receptor,PDGFR)、表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)、血管内皮细胞生长因子受体(vascular endothelial growth factor receptor,VEGFR)、成纤维细胞生长因子受体(fibroblast growth factor receptor,FGFR)等。

 

当配体如表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)、血小板源生长因子(platelet-derived growth factor,PDGF)等与RTK结合后,受体激酶活性被激活,下游信号分子依次被激活,从而调控细胞的增殖、分化、生长与凋亡。在脊索瘤中,RTK信号通路被不同程度地过度激活,应用其抑制剂可以抑制肿瘤生长,甚至使肿瘤体积缩小。

 

1.EGFR抑制剂:69%的脊索瘤标本中有EGFR表达,40%存在EGFR基囚的扩增。EGFR抑制剂主要包括吉非替尼、埃罗替尼、西妥昔单抗。Lind6n等报道了1例颈2水平的脊索瘤患者,应用吉非替尼和西妥昔单抗治疗4个月后,患者肌力改善,肿瘤体积减小。Launay等报道了1例骶骨脊索瘤患者,该患者对伊马替尼耐药,换用埃罗替尼后,12个月肿瘤体积无进展。然而,目前关于EGFR抑制剂疗效的报道均为个案报道,缺少高质量大样本的临床研究。

 

2.PDGFR抑制剂:PDGFR是在脊索瘤细胞上表达的另一种RTK,可以通过P13K/AKT,RAS/ERK以及STAT通路促进脊索瘤细胞生长,应用其抑制剂可以抑制肿瘤的生长。常用的PDGFR抑制剂包括伊马替尼、舒尼替尼。Casali等对6例PDGFR.B阳性的脊索瘤患者应用甲磺酸伊马替尼800 mg/d治疗,并进行为期1年的随访。结果发现,6例患者的临床症状和影像学表现均有不同程度的改善,早期正电子发射断层显像术检查显示肿瘤糖摄取明显降低,中期CT检查显示肿瘤密度降低,MRI显示肿瘤信号升高,后期可见肿瘤体积的缩小。此外,6例患者在治疗过程中并未出现严重的并发症。一项Ⅱ期临床试验应用伊马替尼治疗56例PDGFR-B阳性的脊索瘤患者,结果表明,64%的患者临床获益,70%的患者肿瘤无进展。

 

3.哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target ofrapamycin,mTOR)抑制剂:RTK的激活会引起下游MAPK或P13K/AKT通路的激活,进而激活mTOR及其效应分子,MAPK和P13K/AKT通路在脊索瘤中均存在异常表达,提示mTOR抑制剂在脊索瘤的治疗中可能有一定的效果。目前临床前试验应用的抑制剂主要为mTORCl抑制剂雷帕霉素、mTOR抑制剂(MLN0128)以及多靶点P13K/AKT/mTOR通路抑制剂。

 

前期研究均显示,这些抑制剂能使脊索瘤细胞株增殖降低、凋亡增加。Stacchiotti等旧引应用雷帕霉素和伊马替尼治疗10例对伊马替尼耐药的脊索瘤患者,3个月后7例可见肿瘤缩小,1例肿瘤无进展。

 

4.JAK/STAT信号通路抑制剂:JAK/STAT信号通路是近年来发现的一条细胞因子参与的信号通路,参与细胞的增殖、分化、凋亡以及免疫调节等多种重要的生物学过程。JAK/STAT信号通路受体不具有激酶活性,但胞内段具有酪氨酸激酶JAK的结合位点。受体与配体相结合后,与受体相结合的JAK被活化,进而磷酸化STAT蛋白,活化的STAT蛋白以二聚体的形式进入细胞核内与靶基因结合,从而调控基因转录。STAT3的激活不仅与肿瘤的增殖能力有关,也可能与脊索瘤对放疗、化疗不敏感有关。

 

Yang等对13例脊索瘤标本进行研究,发现总STAT3及磷酸化的STAT3表达均升高,应用CDDO-Me(STAT3抑制剂)处理脊索瘤细胞株GH8、GB60以及U-CHl后,STAT3、pStat3的表达被抑制。目前关于CDDO-Me在血液病及多种实体肿瘤中疗效的研究已进入I期或Ⅱ期临床试验,但尚未见到其应用于脊索瘤治疗的报道。

 

5.c-Met抑制剂:肝细胞生长因子受体(c-Met)主要在胚胎生成过程中被激活,正常成人细胞中呈低水平表达,肿瘤细胞可以通过释放白细胞介素(IL)-1、成纤维细胞生长因子2(fibrohlast growth factor 2,FGF2)、PDGF等刺激邻近成纤维细胞分泌肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,HGF),从而使c-Met过度表达,降低肿瘤细胞的黏附性,促进细胞外基质降解,诱导转移、新生血管形成。

 

多项研究发现,c-Mct基因在脊索瘤中的表达率高达70%~100%。Akhavan-Sigari等研究了145例脊索瘤标本,均可见c-Met基因的表达,免疫组化呈中度至高度阳性。c-Met抑制剂(tivanatinib,ARQl97)在非小细胞肺癌中的应用已进入Ⅲ期临床试验,与埃罗替尼联用可以明显延长患者的无进展牛存期。然而,c-Met抑制剂对于脊索瘤的疗效目前尚未见报道。

 

三、药物的联合应用

 

脊索瘤细胞中可能有多个RTK被激活,如应用单一RTK抑制剂其疗效可能并不理想。除了应用下游共同信号通路的抑制剂外,联合应用作用于不同靶点的药物亦可提高疗效。Stacchiotti等对10例伊马替尼耐药的患者应用雷帕霉素(2 mg/d)和甲磺酸伊马替尼(400 mg/a)的治疗方案,结果89%的患者肿瘤发展得到控制。Weinberger等的研究显示,在脊索瘤组织中EGFR与c-Met的高表达有明显的相关性,提示两种受体抑制剂的联合应用可能达到更理想的疗效。

 

四、展望

 

随着对脊索瘤发生机制认识逐渐加深,针对基因及信号通路的靶向药物为脊索瘤的治疗提供了新的思路,并取得了一定的疗效。虽然缺少高级别的证据,2015年最新美国国立综合癌症网络(NCCN)指南仍对脊索瘤药物治疗方案予以推荐,其中包括以下几种靶向药物:伊马替尼、伊马替尼联合顺铂或者雷帕霉素、埃罗替尼、舒尼替尼、拉帕替尼,推荐等级基本为2A级。

 

目前尚有多种靶向药物的临床试验正在进行。在美国,尼罗替尼和达沙替尼的相关研究分别进入了I期和Ⅱ期临床试验(NCT01407198、NCT00464620);另一项伊马替尼和帕比司他联合治疗脊索瘤的多中心研究(NCT01175109)正在开展。在欧洲,伊马替尼和依维莫司联合应用,以及拉帕替尼治疗EGFR/HER2阳性的脊索瘤患者的相关研究均已进入了Ⅱ期临床试验阶段。相信随着靶向治疗的开展,对脊索瘤的疗效会不断提高。

 

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