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【摘要】 内皮抑素作为治疗肿瘤的一种有效手段,近几年来得到一定的发展。本文从内皮抑素的发现及作用机理、内皮抑素的临床试验及应用以及应用中存在的问题、展望等方面对国内外内皮抑素治疗肿瘤的进展进行综述。
【关键词】内皮抑素;肿瘤;临床研究应用
The development of endostatin in inhibiting the growth of tumor
HUANG Wen.The First Clinical School of Nanjing Medical University
【Abstract】 Endostatin as an effective drug in treating cancers,is well developed in recent years.this article tells us about its discovery,mechanism,clinical research results,application and its underlying problems and predictions about its future.
【Key words】
Endostatin;Cancer;Clinical research and application
作者单位:21000南京医科大学第一临床医学院
人类死亡的第二号杀手是癌症,占死亡率的17%,现在全世界每年约有500万人死于癌症,2009年中国全国肿瘤防治宣传周新闻发布会上公布的数据显示中国每年死于癌症的人已达到180万。这一系列数据显示,肿瘤治疗急需突破目前的瓶颈,研发出新的诊疗措施。自Folkman[1]1971年提出“肿瘤的生长和转移都依赖于新生血管的生成”的观点以来,人们就把抑制肿瘤血管生成作为研究的对象。国内外科学家研究发现,在各种血管抑制剂中,血管内皮抑素(Endostatin,以下简称ES)是一种效果比较明显的内源性血管形成抑制因子。中国食品药品监督管理局在2005年9月批准新型重组人血管内皮抑素(rh-Endostatin,以下简称rh-ES)在国内临床应用,从而推动了我国血管内皮抑素的研究。本文就目前国内外血管内皮抑素治疗肿瘤的进展情况进行综述。
1 内皮抑素的发现及作用机理
1.1 内皮抑素的发现及发展 血管内皮抑素由美国O’Reilly等[2]于1997年首先在小鼠中发现,O’Reilly等在试验中发现体外培养的鼠血管内皮细胞瘤(EOMA)的细胞培养液能够抑制体外牛毛细血管内皮细胞增殖,他们从培养液中提纯出一种新的蛋白质,命名为内皮抑素。我国徐根兴等[3]人也于当年在研究内皮抑素工作中发现了人的血管内皮抑素,并从人肝脏CDNA文库中筛选克隆得到人体血管内皮抑素基因。此后,我国郭文忠等[4]从胎儿肝脏中克隆得到人血管形成抑制因子HIAF-1,从而为我国医学界研究血管内皮抑素打下了基础。
1.2 内皮抑素化学结构及提取 动物内皮抑素由胶原蛋白ⅩⅧ C末端区内184个氨基酸片段构成,分子量为20 KD,人内皮抑素分子量为18 KD,有选择性抑制肿瘤血管内皮细胞增殖的作用。它由552个核苷酸组成,有两对二硫键,无糖基化位点,目前内皮抑素已从蛋白提取发展至基因克隆重组,通过酵母菌、大肠杆菌、昆虫细胞培养提纯等方法提取。我国于2005年批准恩度(Endostar)[5]应用于临床。恩度是我国自主研发的重组人血管内皮抑素,研发代号为YH-16 [6],主要采取大肠杆菌为表达载体,从而实现大规模工业化发酵生产。它与天然的血管内皮抑素相比,在N端添加了9个氨基酸序列,提高了生物活性和稳定性。
1.3 内皮抑素的作用机理 大量研究表明,实体瘤的生长取决于肿瘤细胞和肿瘤血管内皮细胞这两大类细胞的数量及比例,肿瘤细胞的生长依赖于肿瘤血管内皮细胞的生长,因此抑制肿瘤血管的发展,对抑制肿瘤的发展有积极的作用,以抑制肿瘤细胞毒药物为主的就是肿瘤化学治疗。而抑制肿瘤血管生成发展的就是目前备受关注的抗肿瘤血管生成疗法。肿瘤的生长必须依赖于新生血管的生成。新生血管的发展又能促进肿瘤细胞进入血液循环,从而向其他组织器官或远处转移。如果能够抑制新生血管的形成,肿瘤细胞将发生凋亡或坏死[7]。在临床和一些实践中,人们发现内皮抑素能抑制血管内皮细胞生长进而抑制新生血管生长以及肿瘤生长和转移[2]。从而达到治疗肿瘤的目的。实验表明,ES对实验性肺癌、黑色素瘤、纤维肉瘤等治疗均有较好疗效,并能使肿瘤处于休眠状态。
2 内皮抑素的临床试验及应用
2.1 国外内皮抑素临床试验情况 内皮抑素自1997年被发现以来,已在临床进行了ⅠⅡ 期临床试验。Ⅰ期临床试验从1998年10月开始,主要目的是考察内皮抑素的安全性。试验其在临床药代动力学特征和疗效评价。Eder等[8]以1次/d,15~240 mg/m�2范围内的5个级联剂量水平上对15例抗拒治疗的肿瘤患者进行了内皮抑素的Ⅰ期临床试验,没有发现明显的治疗相关毒性,药代动力学呈现线形关系。Hansma等[9]也进行了持续用药模式的Ⅰ期临床研究。Herbst等[10,11]使用内皮抑素治疗了25例晚期恶性实体瘤患者,都没有出现有意义的治疗相关毒性,并能产生稳定的血药浓度。Ⅱ期临床试验则在2002年10月份开始启动。主要是通过内皮抑素治疗内分泌瘤和恶性黑色素瘤的研究,进一步试验其疗效和安全性。Moschos等[12]以内皮抑素单药或联合干扰素α2b治疗了21例转移性恶性黑色素瘤患者,有2例患者在治疗过程中肿瘤稳定期超过30周。Kulke等[13]以内皮抑素治疗了40例可评价疗效的转移性神经内分泌瘤患者,80%的患者在治疗过程中病情稳定,患者的生存期指标也得到明显改善。
2.2 我国内皮抑素研究的临床现状 我国山东等地医药公司以大肠杆菌为表达载体生产了重组人内皮血管抑素YH-16。这是一种新型可溶性rh-ES。2001年7月进行了YH-16Ⅰ期临床研究。Ⅰ期主要试验其安全性和疗效,杨林等[14]治疗了10例晚期实体瘤患者,连续用药4周后发现患者对药物有较好的耐受性,药代动力学近似线性,试验无客观有效病例,但多个患者肿瘤处于稳定状态。2003年4月完成Ⅱ期临床研究。杨林等[15]连续给药28 d治疗了68例患者,在其中60例可评价疗效的患者中,2例患者部分缓解,38例患者病情稳定,临床受益率为66.7%。在药物安全性方面,不良事件的发生率为48.5%,均为1~2级。中国医学科学院肿瘤医院在Ⅱ期研究的基础上从2003年4月至2004年6月又招募了493例Ⅲ/Ⅳ期初治或复治晚期非小细胞肺癌患者进行对照治疗。主要评价其安全性和疗效性。2006年7月YH-16上市后又进行Ⅳ期临床研究,南京八一医院全军肿瘤中心采用YH-16联合化疗对36例难治性恶性肿瘤进行治疗[16],在其中30例可评价疗效的病例中,有效率为13.3%,临床受益率为70.0%,而生活质量稳定和改善者高达80%。蔡莉等[17]以P方案联合YH-16一线治疗39例中晚期非小细胞肺癌,在治疗2周期后,联合用药组有效率为56%,而化疗组只有31%。上海市胸外医院以常规化疗配合YH-16治疗了30例IIIB/IV期非小细胞肺癌患者,治疗的有效率为26.6%,临床受益率为79.9%,长期使用YH-16对生存期有益。
2.3 内皮抑素临床应用评价 内皮抑素经过Ⅰ、Ⅱ期临床试验,没有观察到有意义的治疗相关毒性,证明内皮抑素等药物具有良好的安全性,能够抑制肿瘤的生长。经过国内外科学家研究,发现内皮抑素治疗肿瘤有以下几个显著成效:①不良反应小,安全性好,无最大耐受剂量。通过Ⅰ、Ⅱ期试验未发现明显毒性,长期使用不会产生耐药性,仅有少数受试者有心电图改变、Ⅰ度皮疹、Ⅰ~Ⅱ度腹泻等反应;②对动物移植肿瘤抑制率高,连续用药6个疗程185 d可使原发肿瘤从350~400 mm�3缩小至2 mm�3[2];③对鸡胚绒毛尿膜囊血管生长抑制表达达60%;④能够控制或延缓晚期肿瘤的进展,防止肿瘤转移。经rh-ES治疗后很多病例CEA下降到接近正常或正常水平;⑤能改善患者的生存质量,延长患者的生存时间[12]。多数患者经治疗后,乏力、厌食、恶心、疼痛等症状明显改善,精神状态转好,能主动配合医生治疗,对战胜癌症充满信心。
需要进一步研究并完善的事项主要有:①rh-ES对抑制肿瘤有量效依赖关系。不同类型的肿瘤有各自最佳的剂量范围,随着剂量的变化,抗瘤作用也会相应变化[18],因此剂量的控制上因人及肿瘤类型不同而不同,临床难以掌握;②必须长期持续给药。临床试验表明,持续给药产生的疗效好于相同剂量的短程静脉给药[19],因此对患者需要每日给药,从而使患者长期处于不停顿用药状态中。一旦停止用药,疗效将大打折扣;③单一选择rh-ES治疗在Ⅱ期试验中没有明显有效病例,导致试验停滞不前。试验证明,rh-ES需与多种治疗手段并用才能效果明显,我国通过YH-16与各种治疗手段联合应用取得了较好的临床疗效。临床研究表明,这种治疗模式突破了rh-ES单药治疗有效率不高的临床研究困境。联合应用是YH-16临床试验取得成功的关键因素。
研究中主要存在问题有:①ES临床试验中的疗效明显低于临床动物的实验疗效。这可能与人与动物在内皮细胞的增殖指数不同有关[20],从而造成ES抗肿瘤血管形成敏感性显著不同;②缺少理想评价指标,因为ES直接作用肿瘤血管细胞而非肿瘤细胞。传统的肿瘤治疗评价指标是以肿瘤细胞的变化或肿瘤组织的大小来评判肿瘤治疗的疗效,ES则主要通过抑制肿瘤血管生成来达到抑制肿瘤生长和转移,并以提高生活质量和无明显毒副作用为主要特征。这种临床受益情况很难用传统临床指标来衡量,因此迫切需要寻找新的指标来评价ES的临床应用价值;③目前内皮抑素由于蛋白性质不稳定,蛋白制备纯化困难导致治疗成本太高难以推广普及。
3 展望
内皮抑素抗血管生成治疗肿瘤已展现广阔的前景,但其作用机制还需进一步研究。在临床试验中也暴露出很多问题,但不可否认的是内皮抑素的发现为治疗恶性肿瘤提供了一条可靠和充满希望的途径,给全世界癌症患者带来了福音。笔者相信将来内皮抑素作为重要的抗肿瘤药物,通过采取配合手术、放疗、化疗、介入、免疫等综合治疗方案,从而为攻克癌症带来希望。
参 考 文 献
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