2. 人类表皮生长因子受体家族3 W1 j. Q; `# G0 u
2.1. 概述
/ `' i3 \* |; e+ H( p$ |: M近年来,多种人类表皮生长因子受体(human epidermal growth factor receptor,HER/erbB)家族特异性的靶向药物已经进入临床,用于治疗非小细胞肺癌、乳腺癌等恶性实质性肿瘤,并引起了国内外肿瘤界的普遍关注。已知HER家族共有4个成员,分别是HER1(EGFR/erbB1),HER2(neu/erbB2),HER3(erbB3)和HER(erbB4),他们具有高度同源性以及相似的结构——能与特异性的配体结合的细胞外部分、跨膜部分、能将信号传导至下游的细胞内酪氨酸激酶部分,但在能结合的配体及酪氨酸激酶活性上有所差异,HER1/EGFR的配体包括表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)、转化生长因子-α(transforming growth factor-α,TGF-α)、二性调节素(Amphiregulin)、β-细胞素(Betacelluin)、表皮调节素(Epiregulin)、结合肝素的EGF样生长因子(Heparin-binding EGF-like growth factor)等;HER3/erbB3,HER4/erbB4的配体包括神经调节素(Neuregulin)、Heregulin、Betacelluin等;HER2/neu则尚没有已知的配体。HER家族成员通过与特定的配体的结合时可形成同源或异源二聚体,在ATP存在的条件下通过细胞内片段的酪氨酸残基的磷酸化,核向传导增殖信号,不同的配体与不同的受体结合,其信号传导通路会有明显差异,借此形成HER受体生物学功能的多样化。 ^7 K& K) ~5 s/ z* D" ^
HER活化的主要生物学效应是刺激细胞增殖和分化,当细胞恶变时HER或其配体过表达,从而通过自分泌(Autocrine)或旁分泌(Paracrine)方式刺激细胞形成失控性增殖,并且启动多种蛋白水解酶和促血管生成因子(如VEGF)的表达,从而加速癌细胞转移。一般来说,HER过表达的肿瘤患者通常预后较差。
9 V, V; b- a% t5 C' w/ Y) b3 M: ?- F/ Q
; P& F, k8 A$ J6 E2.2. Herceptin(transtuzumab)7 E7 k/ ~$ x h5 @, B1 @
人类表皮生长因子受体-2(HER2/neu,erbB-2)是一个185kD的跨膜受体,在许多表皮肿瘤如乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、非小细胞肺癌、鼻咽癌等中过度表达,约25%~30%的原发性乳腺癌有HER2/neu基因的过度表达。研究表明, p185HER2糖蛋白增多,酪氨酸激酶活性增高使肿瘤细胞DNA合成增加,癌细胞生长加快,转移能力增强,并对化疗及内分泌治疗耐药。Lohrisch等[1]对临床资料的分析显示:对于腋窝淋巴结阴性的“低危”乳腺癌术后患者,HER2过表达组的10年生存率明显低于HER2正常组(P<0.001);而腋窝淋巴结阳性组,HER2过表达则预后更差(P=0.001);在复发的转移性乳腺癌中,HER2阴性的中位生存期为6到7年,而HER2过表达者的中位生存期仅为3年。由此可见,HER2过表达是独立的乳腺癌预后不良因素。
# Q9 ?" v- U X4 T% jHerceptin是一种重组DNA衍生的人源化单克隆抗体嵌合抗p185HER2抗体,可特异性结合p185HER2。临床前研究显示Herceptin抗肿瘤机制为[2-4]:(1)下调细胞表面的HER2/neu蛋白;(2)减少血管内皮生长因子的产生;(3)介导对过度表达HER2/neu的肿瘤细胞的抗体依赖性细胞毒作用(ADCC);(4)抑制HER2/neu蛋白与受体酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase,RTK)超家族的其他成员发生交联形成异质二聚体;(5)减弱细胞生长信号的传递;(6)通过诱导P27kipi和RB相关蛋白P130而大量减少S期细胞数目;(7)增强化疗所致细胞毒性。
5 R$ V K J# z) f0 L1 I* u由于Herceptin治疗是以HER2为靶点的靶向性治疗,因此只有HER2过表达的患者应用该药才可能有效[5-7]。目前,检测HER2过度表达的方法主要有检测HER2基因扩增的荧光原位杂交法(FISH)或检测HER2蛋白表达的免疫组化法(IHC)。欧盟药品管理局批准应用Herceptin治疗的要求是IHC方法检测HER2至少为(++),而美国FDA要求IHC方法检测HER2为(+++)。
- L$ s* s% n5 u) S, b1 d( u在一项欧美的开放的、单组、多中心II期临床试验[8]中,222名HER2过度表达的(IHC++或+++)经过1~2个化疗方案治疗失败的转移性乳腺癌患者入组,其中即往接受过蒽环类化疗药物者占94%,接受过紫杉类药物者占67%,经过放疗者占71%,接受过内分泌治疗者占57%,经过骨髓移植或干细胞移植者占26%,Herceptin推荐给药方案为首次负荷剂量4mg/kg,维持剂量2mg/kg,每周1次,静脉滴注,疾病进展时即停药。结果显示8例完全缓解(CR),26例部分缓解(PR),总有效率(ORR)15%,中位缓解时间9.1个月,中位生存期13个月,IHC+++者有效率18%,IHC++者有效率6%(P=0.06),患者生活质量(QOL)(P=0.001)及社会功能明显改善(P=0.002)。7 N$ e/ q3 ^3 ^, |
在另一项美国及加拿大的多中心临床试验[5]中,Herceptin作为一线药物单药治疗114例HER2阳性的转移性乳腺癌,所有患者以前均未接受过细胞毒类药物,全部患者被随机分为两组,分别接受方案A:首次负荷剂量4mg/kg,维持剂量2mg/kg,每周1次,静脉滴注;方案B:首次负荷剂量8mg/kg,维持剂量4mg/kg,每周1次,静脉滴注,结果显示CR7例,PR23例,总客观有效率26%,其中IHC+++者有效率35%,IHC++者有效率0%,FISH阳性者有效率34%,FISH阴性者有效率7%,中位生存时间24.4个月,其中A、B两组分别为22.9个月及25.8个月。1 ? B* J- M) N0 ~0 T! b
进一步的研究表明,Herceptin联合应用化疗药物治疗HER-2过度表达的乳腺癌可明显提高疗效。在一项Herceptin联合化疗的临床试验[9]中,469名HER2过度表达的转移性乳腺癌患者随机分为2组,234名接受化疗,同时235名患者接受Herceptin联合化疗,既往未用过蒽环类药物的患者采用AC方案(阿霉素或表阿霉素+环磷酰胺)联合(143名)或不联合(138名)Herceptin治疗,既往使用过蒽环类药物的患者采用紫杉醇联合(92名)或不联合(96名)Herceptin治疗,均以每3周为一个周期,连用6个周期。结果显示,加用Herceptin可延长中位进展时间(7.4 vs 4.6个月,P<0.001),提高客观缓解率(50% vs 32%,P<0.001),降低1年死亡率(22% vs 33%,P=0.008),延长中位生存时间(25.1 vs 20.3个月,P=0.046),值得注意的是,联合应用Herceptin可能增加心脏毒性,尤其以阿霉素联合Herceptin明显。赫赛汀加EC(表阿霉素和环磷酰胺)的研究正在进行,以验证是否心脏损害作用较联合应用阿霉素低。! M2 C) H/ P, c1 D, Q
最近完成的一项Herceptin联合多西紫杉醇一线治疗转移性乳腺癌的临床试验[10]中,186名HER-2阳性的转移性乳腺癌患者随机分成2组,分别接受6周期单药多西紫杉醇方案治疗及多西紫杉醇联合Herceptin治疗,联合治疗组在总有效率(61% vs 34%,P=0.0002),总生存时间(31.2个月 vs 22.7个月,P=0.0325),疾病进展时间(11.7个月 vs 6.1个月,P=0.0001)等方面均较单独化疗组有明显优势,而严重不良反应发生率2组间并无显著差异,联合治疗组与单药化疗组的III至IV度中性粒细胞减少症发生率分别为32%与22%,发热的发生率分别为23%与17%,联合治疗组有1名患者曾发生心衰。! z4 \- O' S+ y1 V% z( O7 k& `
截止2003年05月,Herceptin已完成10多项复发转移性乳腺癌的临床试验,有超过5万名乳腺癌患者接受治疗,而正在进行的或将要进行的临床试验有超过60项,其中主要研究方向包括:(1)用于治疗其他HER2过度表达的恶性肿瘤,比如前列腺癌[11]、肺癌[12,13]、唾液腺癌[14]、卵巢癌[15]等;(2)与化疗药物的协同作用,多项临床试验的结果表明,与Herceptin联合应用具有协同作用的化疗药物包括:铂类[16]、多西紫杉醇[16,17]、长春瑞滨[18]、阿霉素[9]、紫杉醇[9,19,20]、环磷酰胺[9]、希罗达[21]、健择[20];(3)用于乳腺癌术前的新辅助治疗[22]。(4)联合细胞免疫疗法治疗乳腺癌[23]。
# t J) Q% {$ O) d# p9 Q9 f \Herceptin单药疗效与化疗药物相近,但并无化疗药物常见的脱发、黏膜炎、血液学毒性等不良反应,具有较好的耐受性。Herceptin的常见副作用是与药物输注相关的寒战(25~36%)、发热(22~38%)、疼痛(18~48%)、乏立(23~46%)、恶心(14~36%)等[5,8],多在首次用药后发生,给予扑热息痛、苯海拉明或派替啶即可缓解,或在首次给药前预防性给予氟美松、非那根,再次给药后不良反应发生率大大降低。Herceptin联合化疗后化疗的轻中度不良反应有所加重[9],较严重的是心功能不全,多见于与蒽环类药物联合应用时,因此不建议Herceptin联合蒽环类药物化疗,也不推荐用于因晚期肿瘤并发症所致静息时呼吸困难患者。4 T0 o" Z# c, I7 w9 h! C
5 l6 C9 a: M8 T |/ h* [; h2.3. Iressa(gefitinib, ZD1839)
+ Y* I' g8 N0 Z$ |+ w. _表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR,HER1/erbB1)是一种跨膜糖蛋白,在所有表皮来源性正常组织的细胞中均有表达,大约1/3的人体肿瘤过度表达EGFR,尤其是头颈部鳞状细胞癌(80%~100%)、结肠癌(25%~77%)、胰腺癌(30%~95%)、非小细胞肺癌(40%~80%)、肾癌(50%~90%)和乳腺癌(14%~91%)等。表皮生长因子(EGF)、转化生长因子-α(TGF-α)等多种配体可与EGFR胞外部分结合,将有丝分裂信号向胞内传递,从而调控细胞周期,调节细胞正常与分化,促进损伤修复,EGFR还可活化其下游的血管表皮生长因子受体(vascular epidermal growth factor receptor,VEGFR),促进实体瘤微血管网形成,因此EGFR在肿瘤细胞的发生发展、分化、修复及转移中发挥重要的作用。
/ v; I% }/ }$ l; Q9 g以EGFR作为治疗靶点的研究很多,其中以其单克隆抗体及酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitor,TKI)最为成功,前者如下文将要介绍的C225等,后者为小分子化学制剂,作用于EGFR细胞内部分,可封闭EGFR酪氨酸激酶ATP结合位点从而达到特异性抑制EGFR的目的,如Iressa及Tarceva等。
2 [: ^! w, w/ u# f% c l$ c4 G& |# M3 }Iressa是一种可口服的EGFR酪氨酸激酶小分子抑制剂,1994年发现ZD1839分子,后续的研究发现ZD1839分子可以抑制非小细胞肺癌(NSCLC)和其他肿瘤如结直肠癌、头颈部癌、前列腺癌、乳腺癌细胞的生长及存活,其可能的机制包括:(1)竞争EGFR-TK催化区域上Mg-ATP结合位点,阻断其信号传递;(2)抑制有丝分裂原活化蛋白激酶的活化,促进细胞凋亡;(3)抑制肿瘤血管生成。Iressa已于2002年7月5日经日本厚生省批准用于治疗晚期NSCLC,2003年5月5日被FDA批准作为NSCLC的三线治疗药物,其推荐剂量为250mg,PO,qd。值得提出的是,FDA这一决定是在Iressa刚完成II期临床试验,III期临床试验尚未完成的情况下批准的。2003年中国抗癌协会肺癌专业委员会对不能手术的NSCLC的治疗指引中提出:Iressa推荐用于治疗局部晚期或远处转移的非小细胞肺癌含铂类方案及Docetaxel化疗失败的病人。2 A. z+ g4 B7 b1 w1 z6 `3 q
I期临床试验证实口服剂量大于等于100mg/d时血药浓度已超过其在体外抑制肿瘤生长的IC90;最常见副作用为皮疹(65%)、腹泻(58%)、恶心(35%)、呕吐(34%)、乏力(31%),副作用均较轻微,绝大多数为I/II级不良反应,且停药后即终止[24]。Iressa的II期临床试验:IDEAL 1[25]和IDEAL 2[26]在2003年全面完成,这是两个多中心的、双盲、随机、对照试验,IDEAL 1入组了全世界多个国家的210名曾经接受过1或2个方案,其中至少1个含铂方案化疗的进展期非小细胞肺癌患者,IDEAL 2入组了美国221名至少接受过2个周期化疗的III期或IV期非小细胞肺癌患者,所有入组患者被随机分成2组,分别接受500mg qd及250mg qd的口服Iressa,治疗直至病情进展或发生不可耐受毒副作用,结果显示,IDEAL 1中250mg组与500mg组的有效率分别为18.4%及19.0%,其中需要注意的是,两组中日本人的有效率分别为27.5%及27.5%,而非日本人的有效率分别为9.6%及11.1%,中位生存期分别为7.6个月及8.0个月,一年生存率分别为35%及30%;IDEAL 2中250mg组与500mg组的有效率分别为11.8%及8.8%,中位生存期分别为6.5个月及5.9个月,一年生存率分别为29%及24%;正是这两个II期临床试验的结果促使FDA在Iressa的III期临床试验尚未完成的时候就迅速批准了Iressa用于NSCLC的三线治疗药物。# g2 C( y! @: u) r: o) U& f! Q( U( j
Iressa的全球的EAP(Expanded Access Program)项目是向再没有其他治疗方法的癌症患者提供慈善用药,大部分的EAP患者为以前化疗失败的晚期NSCLC,小部分为由合并症或PS差的没有化疗过的患者,全世界约有超过 44,000患者通过 EAP 接受gefitinib 250mg qd治疗,其中中国超过800例。Wolf等人在2003年世界肺癌大会上所做的报告显示,早期已统计的5,755名已接受过多次治疗的非小细胞肺癌患者中,中位生存期为5.9个月,1年生存率为33%,Janne等[27]、Simon等[28]、Santoro等[29]分别得到了类似的结果,这与II期临床试验IDEAL 1和IDEAL 2所得到的结果是一致的。
4 C" G* _: o: _+ l8 A/ ]7 @* i$ W% n" B" r* u* X* I* z1 s
# h- g) |; b8 D# g( E3 m4 Q
3 W+ y. a' Q% @+ P
|