惡性腫瘤的治療長期以來是一個(gè)世界性的難題。隨著對(duì)于腫瘤細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)途徑的研究不斷深入,人們對(duì)腫瘤細(xì)胞內(nèi)部的癌基因及抗癌基因的相互作用,以及它們對(duì)腫瘤微環(huán)境的影響已經(jīng)越來越清楚,這也使針對(duì)腫瘤的特異性分子靶點(diǎn)設(shè)計(jì)新的抗腫瘤治療藥物成為可能。近年來,抗體藥物治療腫瘤受到了廣泛的關(guān)注,一批新藥被批準(zhǔn)上市,推動(dòng)了腫瘤治療和生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在日前舉行的“癌癥的靶向治療”學(xué)術(shù)研討會(huì)上,中國科學(xué)院上海生化及細(xì)胞所劉新垣院士和中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院、中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)醫(yī)藥生物技術(shù)研究所甄永蘇院士等專家介紹了抗體藥物治療腫瘤的現(xiàn)狀和發(fā)展前景。
捷報(bào)頻傳
據(jù)介紹,至今全球已報(bào)道的抗體有10多萬種,其中基因工程抗體有1000多種,人源化抗體有200多種。目前,國際上已有500多種抗體用于診斷與治療,美國食品藥品管理局(FDA)至今已批準(zhǔn)18個(gè)抗體上市,其中有8個(gè)是用于腫瘤治療的靶向抗體。
劉新垣院士介紹說,抗體用于腫瘤的靶向治療得益于兩個(gè)關(guān)鍵性技術(shù)的突破,一是人鼠嵌合抗體、人源化抗體和人抗體技術(shù)及制備技術(shù)的成熟,基本上可以克服鼠源性抗體用于人體產(chǎn)生抗抗體的問題;同時(shí)半衰期也延長到數(shù)天,甚至可達(dá)21天之久。二是抗體庫的建立和篩選以及多價(jià)重組抗體制備技術(shù)的發(fā)展,使人們能夠直接獲得特異性強(qiáng)和親和力高的單克隆抗體,如SLAM法制備的抗體的親和力比雜交瘤技術(shù)制備的提高了1000倍。
甄永蘇院士說,抗體藥物治療腫瘤有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)研究表明,抗體對(duì)腫瘤細(xì)胞有選擇性殺傷作用;有更高的療效或較低的毒性,體內(nèi)顯示呈特異性分布;與腫瘤相關(guān)的分子靶點(diǎn)有特異性作用;對(duì)抗藥性腫瘤細(xì)胞有殺傷作用。
近年來,治療腫瘤的抗體藥物研究開發(fā)取得了突破性進(jìn)展,目前已有8個(gè)產(chǎn)品上市銷售。如,Rituxan是1997年第一個(gè)獲FDA批準(zhǔn)上市的抗腫瘤抗體藥物,用于治療B細(xì)胞性非霍奇金淋巴瘤,已治療了30多萬例病人,單藥治療總反應(yīng)率為50%,其療效與化療治療相同,但幾乎無副作用,聯(lián)合化療有效率高達(dá)80%以上;針對(duì)血管表皮生長因子(VEGF)的抗體Avastin,使晚期結(jié)腸癌患者的生存期平均延長了5個(gè)月,F(xiàn)DA認(rèn)為它幾乎對(duì)所有的晚期結(jié)腸癌患者都有幫助,因此被批準(zhǔn)作為晚期結(jié)腸癌的一線用藥。
此外,在目前處于臨床前期、臨床I期與臨床II期研究與開發(fā)的各類生物技術(shù)藥物中,抗體藥物的品種數(shù)量位居前列。
三大難題
雖然抗腫瘤抗體藥物研究有著諸多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和誘人的市場(chǎng)前景,但劉新垣院士認(rèn)為,目前抗體藥物治療實(shí)體瘤仍存在著三大難題。
一是實(shí)體瘤的細(xì)胞被致密的基質(zhì)包裹,抗體難以穿透這一屏障。大多數(shù)實(shí)體瘤都存在淋巴回流障礙,導(dǎo)致間質(zhì)內(nèi)壓力升高,阻礙了抗體進(jìn)入腫瘤實(shí)質(zhì)。而小部分進(jìn)入實(shí)體瘤內(nèi)部的抗體,首先遇到的是血管周圍的腫瘤細(xì)胞而被結(jié)合,使得抗體無法到達(dá)距離血管較遠(yuǎn)的腫瘤細(xì)胞。因此,目前應(yīng)用抗體藥物治療大體積實(shí)體瘤的效果仍不理想。很多研究者建議,對(duì)于實(shí)體瘤進(jìn)行抗體藥物治療,主要應(yīng)考慮選擇將其用于腫瘤的微小殘留或微轉(zhuǎn)移病灶中。但是,這種疾病的治療需要長時(shí)間及大規(guī)模的多中心臨床試驗(yàn)才能評(píng)估其療效,這也使抗體藥物治療實(shí)體瘤的臨床應(yīng)用及推廣受到了一定的限制。
二是治療腫瘤的抗體需要量極多,要求產(chǎn)品純度極高,但目前的生物工程生產(chǎn)比較困難,生產(chǎn)成本及價(jià)格均非常昂貴。據(jù)悉,使用Avastin治療10個(gè)月將花費(fèi)4.4萬美元,這使它幾乎成為目前市場(chǎng)上最昂貴的抗腫瘤藥物。
三是腫瘤細(xì)胞的異質(zhì)性。目前的抗體治療是針對(duì)腫瘤細(xì)胞的某個(gè)特異性受體,而腫瘤細(xì)胞并非均一,因此單一清除含有某種受體的腫瘤細(xì)胞并不代表治愈了腫瘤。目前一些治療方法是在抗體中標(biāo)上同位素或毒素,盡管可提高療效,但副作用亦隨著增加。因此,抗體藥物治療腫瘤依然路途艱辛,尚需做大量的研究工作。
發(fā)展方向
甄永蘇院士認(rèn)為,抗腫瘤抗體藥物研究的主要趨勢(shì)是:一降低免疫原性,研制嵌合抗體或人源化抗體,或研制小型化抗體;二提高對(duì)實(shí)體瘤的穿透性,研制小型化抗體藥物,包括酶水解獲得的Fab片段和Fab’片段等;三提高對(duì)腫瘤細(xì)胞的作用強(qiáng)度,研制高效化抗體藥物,將抗體或其片段與具有極強(qiáng)細(xì)胞毒性的化療藥物或毒素連接制成偶聯(lián)物,或制成基因工程融合蛋白。
甄永蘇院士特別強(qiáng)調(diào)說,臨床研究與應(yīng)用的結(jié)果表明,抗體藥物與化療藥物聯(lián)合使用可以提高療效。其依據(jù)是:抗體藥物單獨(dú)使用有確定的療效,抗體藥物的毒副作用與化療藥物不同,兩者的作用機(jī)制有差異,抗體藥物可能提高腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性。有報(bào)道稱,抗體藥物與化療藥物如阿霉素、柔紅霉素、絲裂霉素、平陽霉素或博安霉素等,連接制成的免疫偶聯(lián)物經(jīng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明有顯著的療效。2000年FDA批準(zhǔn)用于治療急性復(fù)發(fā)性髓性白血病的Mylotarg是由抗CD33單抗與抗腫瘤抗生素calicheamicin構(gòu)成的偶聯(lián)物,也是第一個(gè)獲批準(zhǔn)用于臨床治療的以化療藥物為“彈頭”的抗體藥物。
抗體藥物與化療藥物結(jié)合為研制新型腫瘤靶向藥物開辟了廣闊途徑,其技術(shù)基礎(chǔ)在于:一是抗體藥物的特異性。可針對(duì)特定的單一抗原表位,具有高度的特異性,這是抗體藥物發(fā)揮治療作用的重要基礎(chǔ)。二是抗體藥物的多樣性。主要表現(xiàn)在靶抗原的多樣性、抗體結(jié)構(gòu)的多樣性與作用機(jī)制的多樣性、可作為“彈頭”的化療藥物的多樣性。三是制備抗體藥物的定向性??贵w藥物的重要特點(diǎn)之一是可以定向制造,即根據(jù)需要制備具有不同治療作用的抗體藥物??梢葬槍?duì)特定的靶分子,定向制備相應(yīng)的抗體;也可以根據(jù)需要選擇相應(yīng)的“彈頭”藥物或“效應(yīng)分子”,制備相應(yīng)的免疫偶聯(lián)物或融合蛋白。四是特定的化療藥物與不同的抗體偶聯(lián)或構(gòu)建融合蛋白,可以作為一種技術(shù)平臺(tái),制備系列化的抗體藥物。
有關(guān)專家認(rèn)為,隨著人們對(duì)腫瘤的基因及其功能認(rèn)識(shí)的不斷深入,對(duì)腫瘤的發(fā)病機(jī)制也將會(huì)越來越清楚,這為腫瘤靶向治療的研究奠定了良好的基礎(chǔ)。新一代抗體藥物將憑借其特異性與靶向性,在腫瘤治療中發(fā)揮越來越重要的作用。
抗腫瘤藥
抗腫瘤藥物為治療腫瘤疾病的一類藥物。簡單說來有化療藥物、生物制劑。近年來,分子腫瘤學(xué)、分子藥理學(xué)的發(fā)展使腫瘤本質(zhì)正在逐步闡明;大規(guī)??焖俸Y選、組合化學(xué)、基因工程等先進(jìn)技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用加速了藥物開發(fā)進(jìn)程;抗腫瘤藥物的研究與開發(fā)已進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代。目前,國際上臨床常見的抗腫瘤藥物約80余種,大致可分為以下6類:細(xì)胞毒類藥物、激素類藥物、生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑、單克隆抗體藥物、其他類藥物及輔助藥。作用于細(xì)胞毒類藥物主要有以下幾種:
(1)作用于DNA化學(xué)結(jié)構(gòu)的藥物
①烷化劑和氮芥類(如:氮芥、苯丁酸氮芥、環(huán)磷酰胺、異環(huán)磷酰胺、美法侖等)、塞替派類(如:塞替派等)、亞硝基脲類(如:卡莫司汀、司莫司汀等)和甲基磺酸酯類(如:白消安等);
②鉑類化合物(如:順鉑、卡鉑和奧沙利鉑等);
③絲裂霉素(如:絲裂霉素等);
(2)影響核酸合成的藥物
①二氫葉酸還原酶抑制劑(如:甲氨蝶呤、培美曲塞等);
②胸腺核苷合成酶抑制劑(如:5-FU、FT-207、卡培他濱等);
③嘌呤核苷酸合成酶抑制劑(如:6-巰基嘌呤、6-TG等);
④核苷酸還原酶抑制劑(如:羥基脲等);
⑤DNA多聚酶抑制劑(如:阿糖胞苷、吉西他濱等);
(3)作用于核酸轉(zhuǎn)錄的藥物
選擇性作用于DNA模板,抑制DNA依賴的RNA聚合酶,從而抑制RNA合成的藥物(如:放線菌素D、柔紅霉素、阿霉素等);
(4)作用于DNA復(fù)制的拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅰ抑制劑(如:伊立替康、拓?fù)涮婵?、羥基喜樹堿等);
(5)主要作用于有絲分裂M期干擾微管蛋白合成的藥物(如:紫杉醇、多西他賽、長春花堿、去甲長春花堿、鬼臼堿類、高三尖杉酯堿等)。
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