CSCO2000年第四届学术年会

魏于全谢兴江

关键词：靶向肿瘤治疗；抗体；配体；蛋白；基因

恶性肿瘤的靶向性治疗是指借助各种对肿瘤细胞有选择性亲和作用的物质，将治疗制剂和药物效应限定在特定的靶细胞、组织或器官内，而不损伤正常组织细胞的功能。目前，其研究领域主要有：一是各种单抗、配体或激素等蛋白介导的靶向肿瘤治疗；二是用溶瘤病毒来选择性地杀伤肿瘤细胞；三是基因治疗领域内各种靶向性策略的应用。本文就以上三个方面这几年来的研究进展综述如下：

一、抗体、配体等蛋白介导的靶向肿瘤治疗

1针对肿瘤细胞的靶向性治疗

基于肿瘤细胞表面特异性表达或过表达的抗原或受体，采用相应的抗体或受体为载体，就可以将各种治疗药物或制剂定向“运抵”肿瘤组织，产生杀伤作用，这也就是通常所说的“生物导弹”。目前常用的弹头分为：放射性核素、化疗药物、毒素蛋白、酶、生物反应调节剂等类。放射性核素已有应用报道的有131I、125I、90Y(β射线)、177Lu等，但最常用的是仍是131I。目前还有一种硼中子捕获治疗法，它是一种二步法的癌症疗法，利用抗体等载体使稳定的放射性核素10B在肿瘤组织积聚到足够的浓度，然后伴以靶组织的热中子照射，就会发生如下的核反应：10B＋1n→7Li＋4He＋2.4mev。反应中发射的高能量粒子4He有极强的杀伤力，但其辐射半径很短(约一个细胞直径)，所以杀伤作用就只限于含有足够浓度10B并接受了热中子照射的靶组织。化疗弹头研究颇多，有ADM、MMC、DDP、5-Fu、VCR、MTX等，但杀伤力相对较弱，所需抗体量较多。除了直接连接药物外，也可以连接一个前体药物酶，即抗体介导的酶前体药物治疗（ADEPT），ADEPT的设计是为了增加治疗的敏感性和克服肿瘤的耐药性，通过产生肿瘤部位很高的药物浓度来杀伤肿瘤细胞。首先，针对肿瘤的抗体或配体连接上前体药物酶输入体内，待抗体或配体将前体药物酶连接在肿瘤细胞表面后，再给予前体药物，前体药物是无毒的，只有经前体药物酶酶解后，才产生有细胞毒作用的药物，从而杀伤肿瘤细胞。选择性的获得是通过抗体或配体对肿瘤的特异亲和力，以及一段时间后，随着血浆中连接物的清除，肿瘤和正常组织中的药物活性差别很大时(比值可达10000/1)，再输前体药物，来杀伤肿瘤细胞。Lu等以叶酸为载体，连接前体药物酶penicillin-V amidase(PVA),来靶向叶酸受体阳性的肿瘤细胞。该酶可以将前体药物doxorubicin-N-P-hydroxyphenoxy acetamide(DPO)转变为doxorubicin。体外实验证实，连接物质只杀伤叶酸受体阳性的肿瘤细胞KB，而不杀伤叶酸受体阴性的肿瘤细胞A549。

此外还可以使抗体或配体与有杀伤作用的酶直接相连，通过抗体或配体介导直接杀伤肿瘤细胞。Psarras等将编码人胰腺癌核糖核酸酶Ｉ(hpRNaseＩ)的基因与编码人表皮生长因子EGF的基因融合，并在大肠杆菌中表达出了融合蛋白。该融合蛋白可与125I-hEGF竞争结合EGFR，并有核糖核酸酶溶解活性。体外实验中融合蛋白对EGFR过表达的鳞癌细胞A431有特异性杀伤作用，对EGFR阴性的对照组细胞则没有细胞毒作用。毒素蛋白是很理想的生物弹头，其杀伤力很强，因而要求载体的专一性要很高。常用的有白喉毒素(diphtheria toxin DT)和假单孢菌外毒素(pseudomonas exotoxin PE),植物毒素有蓖麻毒蛋白。Kreitman等分别融合GM-CSF与PE和DT的编码基因而得到两种融合免疫毒素GM-CSF-PE38KDEL和DT388-GM-CSF。体外实验中，两种融合毒素均会同游离的GM-CSF竞争结合GM-CSF受体，对于过表达GM-CSFR的胃和结肠癌细胞株以及白血病细胞株均有细胞毒作用。而且PE对胃肠癌细胞株的毒性比DT强烈，而DT对白血病细胞株毒性则比PE强。利用转铁蛋白受体与上面两种毒素构建的两种融合毒素蛋白也得到类似的结果。生物反应调节剂(BRM)作为弹头最常见的是白介素2(IL-2)。IL-2单独运用，可促进T、B细胞增生，活化NK细胞及其他杀伤细胞的功能。IL-2与针对肿瘤细胞单抗连接并输入体内后，即可激活LAK细胞，又可使肿瘤血管通透性增高，从而使导向药物能更多的进入肿瘤。据Lode等报道，抗体-IL-2融合蛋白诱导效应细胞的活化，侵入肿瘤微环境，消除了已建立的自发性微小转移灶。但是，对于肿瘤体积较大的情况，抗体-IL-2就只能阻止肿瘤的进一步生长，而不能使其消退，因而IL-2的抗体连接物多与其他抗癌药物联合应用，以求获得协同杀伤作用。在单抗的应用方面，不连接任何弹头的单抗一样会有不错的疗效。已经上市目前也已来到中国的美罗华(rituximab),是第一个治疗CD20+的B细胞性恶性淋巴瘤有效、安全的单克隆抗体。

对化疗失败或复发患者，有效率达48%。它通过Fc段调动宿主免疫活性细胞，诱导抗体依赖细胞介导的细胞毒作用(ADCC)和补体介导的细胞毒作用来杀伤肿瘤。在体外研究中还显示有诱导凋亡的作用。另外其作用与细胞周期无关。herceptin(trastuzumab)是针对HER-2/neu表达的乳癌细胞的单克隆抗体。对放化疗失败的乳癌仍有较好的临床效果。Sliwkowski等报道用trastuzumab治疗可致P27KIP1和Rb相关蛋白P130产生，它们反过来又极大的减少了经历S期细胞的数目，下调了HER2受体的表达，抑制了肿瘤的生长，逆转了细胞因子耐受，恢复了E-cadherin的表达水平，减少了VEGF的产生。Herceptin还能诱导ADCC杀伤活性，并与化疗药物有协同作用。由于抗体在人体内经过漫长的进化过程，其最佳的功能是作为机体的的保护者，而不是作为治疗制剂的载体分子，因而在导向方面仍有不令人满意的地方，如分子过大，难以透过血管屏障。IgG自身相对分子质量140×103，再连接上各种弹头后，相对分子质量会更大。目前的解决方法是使用单链抗体scFv,即缺失了抗体的Fc段，这样既消除了非特异性吸附因素，又减少了相对分子质量(约50×103)，使之更易于进入肿瘤内。如果给scFv再连上另一种半抗原单抗的Fab段，就构成了有双重识别功能的联合抗体(又叫双特异性抗体bispecific antibody)，将之注入肿瘤患者体内后，载体可识别肿瘤细胞，当再注入带有抗癌剂的半抗原时，半抗原可被双功能抗体捕获，滞留在瘤内达到治疗目的。也可以一部分针对肿瘤抗原，另一部分针对效应T细胞表面的抗原，从而诱导活化效应细胞杀伤肿瘤细胞，如Daniel等报道借助一部分针对TCR的CD3 epsilon链，另一部分针对B细胞淋巴瘤细胞表面的CD19抗原的双特异性抗体，诱导了T细胞活化和针对淋巴瘤细胞的CTL的产生。

2针对肿瘤血管的靶向性治疗

肿瘤组织能迅速生长，与肿瘤血管源源不断的供应养分是分不开的。如果能阻断肿瘤血供，也就可达到间接杀死肿瘤细胞的目的。在实体瘤内血管生成作用产生的新生血管内皮细胞表达几种正常血管内皮细胞不表达的蛋白，包括?vintegrin和特定的血管生成因子受体,因而利用能与这些蛋白有选择性亲和作用的分子就可使细胞毒药物定向杀伤新生血管内皮细胞。Arap等借助噬菌体显示文库的选择作用，分离到几种能特异的结合于肿瘤血管的肽，一种是包含Arg-Gly-Asp(RGD)序列的能选择性结合于?vβ3和?vβ5 integrin的肽，另一种是含有Asn-Gly-Arg(NGR)序列的能特异结合细胞粘着分子的肽。将doxorubicin于这两种肽相连，在动物实验中证实这两种连接物在减少化疗药物毒性的同时，杀伤人乳癌细胞裸鼠移植物细胞的作用却比单纯的化疗药物加强了。

二、病毒介导的靶向性肿瘤治疗

病毒感染敏感宿主细胞并在其内大量复制，最终导致细胞裂解死亡，这种细胞病变效应(cytopathic effect CPE)是病毒致病的基础。如果这种效应是有选择性的，即病毒只杀死对人体有害的细胞，如肿瘤细胞，而对正常细胞无害，则这种效应也可以成为病毒治病的基础。目前的抗癌病毒便是利用这种效应(这些病毒又叫溶瘤病毒)。

reovirus是一种由加拿大Calgary大学的Lee等根据原癌基因ras设计的溶瘤病毒。Reovirus感染了不敏感的细胞后，病毒的早期转录会激活一种双链RNA活化蛋白激酶(PKR),这种酶会反过来抑制病毒mRNA的翻译过程。当细胞内Ras基因活化时，PKR的活化会受到抑制，因而携带有活化ras基因的细胞对reovirus敏感,即使ras基因不活化的细胞导入活化的ras基因后，也变得对reovirus敏感。人胶质细胞瘤U87细胞系ras活性水平升高，移植在SCID小鼠皮下,生长至平均大小0.21cm3时,瘤内一次性注射reovirus,注射第四周5只小鼠中有4只肿瘤生长被显著抑制，残余瘤体的切片经HE染色后在显微镜下可见主要为正常基质，而无可见的瘤细胞。在瘤下的骨骼肌中亦未见瘤细胞的浸润现象。ras基因突变在肿瘤中很常见，约占人类肿瘤的30%，主要见于胰腺癌(90%)，散发性结直癌(50%)，肝癌(40%)及髓性白血病(30%),而>50%的人类肿瘤中可见Ras基因的活化(Ras是有丝分裂信号的关键调节因素之一，其上游调控因素的功能异常如受体酪氨酸激酶RTK也可导致非突变的Ras基因活化)，因而reovirus可能发展成为一种很有前途的抗癌药物。单纯疱疹病毒I型(HSV-1)近年来也被改造为能攻击癌细胞的病毒。通过灭活病毒编码DNA复制所需的某些酶，使之只能在处于分裂中的细胞(如肿瘤细胞)中繁殖。因为只有分裂的细胞才能合成足够量的这些酶。Kooby等进行了用这种病毒(G207)治疗结肠癌的动物实验，发现瘤内注射极大的抑制了肿瘤的生长。治疗组瘤体积平均大小为0.58±0.60cm3，对照组则为9.16±3.70cm3 (P＜0.0001)。在先天性的肝肿瘤动物模型中，肝门静脉输注G207导致了肝内癌结节数目显著减少，治疗组13±10个/肝相对于80±30个/肝(P＜0.05)。HSV基因组较大(152Kb)，可插入外源基因的容量也大(30Kb以上)。为了提高抗癌效应，可插入细胞因子基因。另外，HSV宿主范围较宽，包括