目前有關(guān)腫瘤藥物的新研究管理方式有什么新的變化呢，要怎么來加強對他的治療管理呢，本文是一篇醫(yī)學檢驗論文。血管新生在腫瘤的發(fā)展尤其是轉(zhuǎn)移過程中至關(guān)重要,抗血管生成療法已成為腫瘤治療的熱點之一。血管生成類抑制劑特別是內(nèi)源性多肽,由于特異性強、安全性好、副作用小以及固相合成多肽技術(shù)的成熟而顯示出良好的應用前景。

　　摘要：整合素作為黏附分子,可以調(diào)節(jié)細胞-細胞、細胞-細胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)間的黏附。整合素所介導的腫瘤細胞與腫瘤細胞、血管內(nèi)皮細胞及ECM之間的相互作用影響腫瘤的發(fā)生、增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移到其他組織的能力。

　　關(guān)鍵詞：腫瘤治療,藥物應用,醫(yī)學檢驗論文

　　惡性轉(zhuǎn)化是腫瘤發(fā)生的初始步驟。細胞發(fā)生惡變時,細胞表面的整合素發(fā)生構(gòu)型或表達水平的改變,從而調(diào)節(jié)細胞內(nèi)外的信號轉(zhuǎn)導,進而影響細胞之間、細胞與ECM間的相互作用,并最終影響腫瘤細胞的生長、存活、分化及凋亡。原位增殖是腫瘤發(fā)展的前提條件。Fawzi Aoudjit等[1]發(fā)現(xiàn),整合素通過與ECM作用激活胞內(nèi)多條信號通路,促進腫瘤細胞的增殖,并引起化療耐藥性。腫瘤細胞從原發(fā)部位脫落、遷移至遠部位的靶器官,整合素也起了不可忽略的作用。研究表明[2]:整合素使腫瘤細胞同質(zhì)性黏附下降,異質(zhì)性黏附增加。ECM是腫瘤侵襲的屏障,整合素可與MMP結(jié)合并正向調(diào)控MMP的表達,直接破壞和降解ECM,從而為腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移做充分準備。整合素還可以與腫瘤細胞表面的細胞黏附分子如ICAM結(jié)合,有利于腫瘤細胞逃避免疫攻擊并促進腫瘤細胞與血管的黏附[3]。腫瘤血管生成不僅為腫瘤生長提供養(yǎng)分,也為腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移提供通道。內(nèi)皮細胞中的整合素αvβ3與血管內(nèi)皮細胞生長因子受體2 (vascular endothelial growth factor receptor 2,VEGFR2)相互作用,共同促進腫瘤血管新生[4]。另外,整合素還可與纖維粘連蛋白黏附,促進細胞表達Bcl-2蛋白,從而抑制腫瘤細胞凋亡[5]。

　　由上可見,整合素在腫瘤整個發(fā)生、發(fā)展過程中起著重要作用,以整合素為靶點的藥物研究已成為腫瘤治療的熱點之一。當前的整合素靶向抗腫瘤藥物按作用機制主要分為如下幾類:抗腫瘤生長類藥物、抗腫瘤轉(zhuǎn)移類藥物、抗血管生成類藥物。

　　1抗腫瘤生長類整合素阻斷劑藥物

　　1.1去整合素

　　去整合素(disintegrins)為一類源自于出血性蛇毒的抗黏附蛋白質(zhì)的總稱,因其可強力拮抗整合素而得名。關(guān)于去整合素功能的研究,國內(nèi)外已有的相關(guān)報道為:臺灣的rhodostomin和accutin、韓國的salmosin和saxatilin、美國的contortrostatin等,這幾種取自蛇毒的去整合素均有抑制血管新生、腫瘤轉(zhuǎn)移與抑制血小板聚集等功效。我國的研究人員從旅順白眉蝮蛇(Gloydius blomhoffi brevicaudus)中提取的去整合素Adinbitor可通過抑制Akt相關(guān)信號轉(zhuǎn)導分子的作用而抑制SSMC7721細胞增殖和遷移,并促進其凋亡[6]。盡管去整合素獨特的結(jié)構(gòu)特征理論上可以治療多種相關(guān)疾病,但從臨床治療考慮,還需要找到功能特異的去整合素。

　　1.2Etaracizumab

　　Etaracizumab,又被稱為MEDI-522或Abegrin,由美國MedImmune公司研究開發(fā)。它是將鼠抗人整合素αvβ3單克隆抗體LM609進行人源化而獲得。由于整合素αvβ3在某些惡性腫瘤中高表達,如黑色素瘤、晚期神經(jīng)膠質(zhì)瘤和腎細胞癌,臨床前體內(nèi)外實驗結(jié)果etaracizumab可通過直接抑制黑色素瘤生長和間接抑制血管新生起到良好的抑瘤效果。目前正在進行etaracizumab治療高轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的Ⅱ期臨床試驗[7]。Etaracizumab還能直接作用于腫瘤細胞并通過抑制破骨細胞的黏附影響受損的骨質(zhì)吸收,達到有效減少骨轉(zhuǎn)移的作用[8]。

　　醫(yī)學檢驗：《中華檢驗醫(yī)學雜志》，《中華檢驗醫(yī)學雜志》編輯委員會擁有80位我國檢驗醫(yī)學領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域著名學科(學術(shù))帶頭人，總編輯為中華醫(yī)學會檢驗醫(yī)學分會主任委員、中國醫(yī)師協(xié)會檢驗醫(yī)師分會主任委員、全軍檢驗醫(yī)學專業(yè)委員會主任委員、解放軍總醫(yī)院臨床檢驗中心主任叢玉隆教授。

　　1.3Volociximab

　　Volociximab 是一種嵌合的單克隆抗體,由美國Biogen Idec公司研發(fā)。它能夠阻斷纖連蛋白與整合素α5β1的結(jié)合,直接抑制腫瘤細胞生長,也可通過抑制內(nèi)皮細胞增殖,誘導內(nèi)皮細胞凋亡間接起到腫瘤抑制效果。目前volociximab的安全性評價、藥動學和藥效學實驗均已完成,正在進行的Ⅱ期臨床試驗顯示,volociximab對晚期卵巢癌患者呈現(xiàn)良好的安全性和耐受性[9],對其治療多種實體瘤及與化藥聯(lián)用的效果的探索正在進行中[10]。見表1。

　　2抗腫瘤轉(zhuǎn)移類整合素阻斷劑藥物

　　2.1S247

　　S247是含RGD序列的合成多肽。它是整合素αvβ3阻斷劑,目前正處于臨床前研究。BALB/c小鼠轉(zhuǎn)移模型顯示,S247可以抑制結(jié)腸癌肝轉(zhuǎn)移,并誘導內(nèi)皮細胞凋亡。體外實驗顯示,S247可抑制HUVEC(人臍靜脈內(nèi)皮細胞)生長和集落形成能力,并可抑制腫瘤細胞侵襲能力[11]。

　　2.2PSK1404

　　PSK1404是整合素αvβ3的非肽性拮抗劑,它能通過抑制破骨細胞介導的骨質(zhì)吸收有效減少腫瘤骨轉(zhuǎn)移。由于MDA-MB-231細胞高表達整合素αvβ3,乳腺癌細胞骨轉(zhuǎn)移模型中,PSK1404能有效抑制乳腺癌骨轉(zhuǎn)移,并減少骨組織破壞和骨骼腫瘤負荷[12]。

　　2.3CNTO95

　　CNTO95是完全人源化的且能夠識別多個αv整合素的單克隆抗體,它能阻斷整合素介導的細胞黏附和運動。體外研究表明CNTO95能通過降低細胞與vitronectin(玻連蛋白)的粘附能力抑制腫瘤細胞的侵襲能力,人工乳腺癌轉(zhuǎn)移模型顯示CNTO95能顯著抑制MDA-MB-231細胞肺轉(zhuǎn)移[13]。Ⅱ期臨床試驗治療晚期黑色素瘤也表現(xiàn)出良好的安全性[14]。

　　2.4ATN-161

　　ATN-161是不含有RGD序列的整合素抑制多肽,它可以與多種整合素的β亞基結(jié)合,在多個臨床前研究模型中顯示出良好的抗腫瘤活性。體外試驗顯示,ATN-161能抑制乳腺癌生長和轉(zhuǎn)移。在結(jié)腸癌肝轉(zhuǎn)移的小鼠模型研究中發(fā)現(xiàn),較其他單一療法,使用ATN-161與氟尿嘧啶(fluorouracil)聯(lián)合治療能明顯減少腫瘤負荷和肝轉(zhuǎn)移[8]。I期臨床試驗中,ATN-161抗腫瘤效果、耐受性及安全性均良好。目前,ATN-161正處于Ⅱ期臨床研究階段[15]。見表2。

　　3抗血管生成類整合素阻斷劑藥物

　　3.1Cilengitide

　　Cilengitide(EMD121974)是環(huán)狀含RGD序列的五肽,由EMD/Merck KGaA公司研究開發(fā)[16]。它是整合素αvβ3和αvβ5抑制劑,臨床前實驗證明可抑制內(nèi)皮細胞增殖和遷移。Ⅱ期臨床治療多形性膠質(zhì)母細胞瘤顯示,無論是單一治療還是與其它方法結(jié)合,Cilengitide抗腫瘤效果顯著且安全性好。正在進行的治療非小細胞肺癌和頭頸部鱗狀細胞癌的Ⅱ期臨床試驗也表現(xiàn)出良好的安全性。Ⅲ期臨床試驗也正在進行中,但還未見數(shù)據(jù)報道。基于良好的藥效和安全性,Cilengitide必將得到廣泛的應用。

　　3.2Tumstatin

　　Tumstatin是來自Ⅳ型膠原的非膠原結(jié)構(gòu)域的28 kD的片段,它的作用靶點是整合素αvβ3。Tumstatin已被證明具有抗血管生成的活性,并且與貝伐單抗聯(lián)用比單獨使用時,對人腎細胞癌移植瘤顯示出更好的抗腫瘤效果[17]。Tumstatin應用于人喉鱗狀細胞癌也顯示出顯著的抗腫瘤效果,治療組腫瘤組織壞死增多,血管密度顯著降低[18]。目前,Tumstatin仍處于臨床前研究階段。

　　YSNS基序是Tumstatin中影響其生物活性的重要部分,YSNSG是在YSNS殘基加上β-轉(zhuǎn)角形成的穩(wěn)定環(huán)肽,作用靶點是整合素β1。它在體外可以抑制內(nèi)皮細胞及黑色素瘤細胞黏附和遷移,體內(nèi)黑鼠黑色素瘤移植模型結(jié)果顯示YSNSG可抑制腫瘤生長和血管新生[19]。YSNSG比tumstatin分子量小,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且活性好,有著巨大的應用前景。

　　3.3Pentastatin

　　Pentastatin來源于Ⅳ型膠原,作用靶點是整合素αvβ3和αvβ1,能顯著抑制內(nèi)皮細胞增殖和遷移。裸鼠人乳腺癌和小細胞肺癌移植瘤模型結(jié)果也表明,Pentastatin可顯著抑制腫瘤生長,降低腫瘤血管密度[20]。Pentastatin是利用生物信息學方法分析血管生成抑制劑的同源性序列,篩選候選化合物而得到[21]。

　　3.4其他血管生成抑制劑

　　還有許多整合素阻斷劑處于臨床前研究階段,并具有廣闊的應用前景。例如,含RGD的多肽HM-3和EDSM-Y,作用靶點為整合素αvβ3。含RGD-4C的多肽AP25,作用靶點為整合素αvβ3和α5β1。這三種多肽在體內(nèi)外試驗中都表現(xiàn)出顯著的抗血管生成和抗腫瘤活性,且安全性好,毒副作用小。研究表明,這三種多肽均能顯著抑制人臍靜脈內(nèi)皮細胞(HUVEC)的遷移和管狀結(jié)構(gòu)的形成,且能抑制大鼠動脈環(huán)培養(yǎng)過程中毛細血管樣管狀結(jié)構(gòu)的形成和雞胚尿囊膜(CAM)的血管增生。在小鼠移植瘤模型中,它們均能有效抑制腫瘤生長,且與紫杉醇、順鉑等化療藥物相比細胞毒性明顯減小。免疫組織化學結(jié)果表明,治療組小鼠腫瘤組織出現(xiàn)大面積壞死,與對照組相比血管密度也明顯降低[22-23]。目前,HM-3已完成所有的臨床前研究,正在申報臨床研究;EDSM-Y和AP25的臨床前研究也在系統(tǒng)地進行中。另外,將HM-3用不同分子量的聚乙二醇(PEG)修飾后得到的PEG修飾的HM-3,在保留其原有抗血管生成活性的基礎(chǔ)上大大延長了體內(nèi)半衰期,使其抗腫瘤效果得到了進一步提高。相對于修飾前的HM-3,PEG(20k)-HM-3的體內(nèi)半衰期延長了40余倍[24-26]。見表3。

　　4以整合素為靶點的其他抗腫瘤藥物及療法

　　4.1化學藥物的靶向化

　　腫瘤化療雖然具有一定療效,但化學藥物細胞毒性大,易產(chǎn)生耐藥性,會引起腫瘤復發(fā)和轉(zhuǎn)移,給腫瘤患者帶來極大的痛苦。某些抗腫瘤藥物偶聯(lián)上RGD肽,通過與腫瘤血管內(nèi)皮細胞表面上的整合素αvβ3的特異性結(jié)合,達到腫瘤靶向給藥的目的,既減少了用藥量,也大大降低了副作用。Cao等[27]對偶聯(lián)上RGD的紫杉醇的研究表明,與紫杉醇相比,偶聯(lián)上RGD的紫杉醇也能顯著地抑制腫瘤細胞增殖,但副作用大大減小。

　　4.2以整合素為靶點的中藥研究

　　許多活血化瘀中藥及其有效成分均具有抗腫瘤轉(zhuǎn)移的作用,如川芎嗪、丹參素和隱丹參酮等,它們都是通過靶向整合素來發(fā)揮作用的。這提示:以整合素為靶點結(jié)合新藥篩選技術(shù),對活血化瘀中藥進行抗腫瘤體內(nèi)外活性篩選,有利于開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的抗腫瘤中藥。開展以整合素為靶點的中藥研究,對豐富發(fā)展我國的中醫(yī)藥理論具有十分重要的意義[28]。

　　4.3整合素介導的基因治療

　　從分子生物學的角度,惡性腫瘤的發(fā)生是某些基因突變使細胞生長失控所致,因此基因治療是腫瘤治療的最根本方法。將整合素作為基因治療的靶點,針對整合素亞基設(shè)計特異性反義寡核苷酸降低腫瘤細胞相應的整合素表達,從而調(diào)節(jié)整合素介導的生物學作用,誘導腫瘤細胞和血管內(nèi)皮細胞凋亡。同時,反義寡核苷酸還能增強腫瘤細胞的化療敏感性。整合素介導的基因治療是近年來腫瘤治療的熱點之一。

　　4.4整合素介導的其他治療

　　某些整合素在正常的內(nèi)皮細胞不表達或者表達量少,在腫瘤細胞和血管內(nèi)皮細胞表達明顯升高。因此,可將整合素作為腫瘤的特異性標記物。將整合素配體與細胞毒素等連接后,可使細胞毒素直接靶向到腫瘤部位。用異基因的血管內(nèi)皮細胞疫苗打破機體對自身血管內(nèi)皮細胞的免疫耐受,誘導抗自身腫瘤血管的免疫反應,可破壞腫瘤新生血管,抑制腫瘤生長?？梢栽O(shè)想將以上兩種方法結(jié)合,利用整合素配合疫苗,可誘導機體對自身腫瘤的主動免疫應答,發(fā)揮預防和抗腫瘤的雙重作用[29]。

　　5結(jié)論

　　作為細胞間及細胞與細胞外基質(zhì)的橋梁,整合素在血管生成和腫瘤細胞轉(zhuǎn)化、生長、侵襲、轉(zhuǎn)移及凋亡過程中起重要作用,為治療腫瘤提供了新思路。本資料將整合素阻斷劑類抗腫瘤藥物分為抗腫瘤生長類藥物、抗腫瘤轉(zhuǎn)移類藥物、抗血管生成類藥物,只是按其主要作用機制簡單的劃分。事實上,一種整合素阻斷劑往往具有多方面的抗腫瘤作用,這也是以整合素為靶點進行抗腫瘤治療的重要原因之一。

　　理論上以整合素為靶點抗血管生成治療腫瘤即可抑制血管生成,又可促進腫瘤細胞凋亡,但由于整合素的種類繁多,相互關(guān)系錯綜復雜,其確切機制有待進一步的研究,這在一定程度上也給整合素靶向治療帶來了挑戰(zhàn)。研究表明,不當劑量的整合素抑制劑可能會打破機體平衡而顯示出相反的作用。因此,在對整合素阻斷劑類抗腫瘤藥物進行臨床前或臨床藥效學試驗中,一定要進行大量、系統(tǒng)的試驗。研究發(fā)現(xiàn),在有效劑量范圍內(nèi),正確使用此類藥物才能達到最佳治療效果,充分發(fā)揮此類藥物的抗腫瘤活性。可喜的是,Xu等[30]已在臨床前研究發(fā)現(xiàn),有效劑量下的RGD修飾多肽HM-3具有顯著的抗腫瘤活性,而超出有效劑量或過高劑量的HM-3則會促進腫瘤生長和轉(zhuǎn)移。這個發(fā)現(xiàn)為整合素阻斷劑抗腫瘤藥物的應用奠定了重要的理論基礎(chǔ)。

　　因此,要利用整合素進行靶向抗腫瘤治療,需注意以下幾點:(1)合理設(shè)置用藥劑量和臨床給藥方案;(2)進一步弄清楚整合素與血管生成及腫瘤之間的關(guān)系,為整合素靶向抗腫瘤藥物的研發(fā)及臨床應用提供理論依據(jù)。