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口腔癌靶向治疗药物研究进展*

时间:2024-07-28

敖雨婷,沈 昕

(湖北科技学院医学部口腔与眼视光医学院,湖北 咸宁 437100)

口腔癌是头颈部皮肤黏膜最容易导致常见癌症转移复发的几个口腔恶性肿瘤之一,其中,鳞状细胞癌转移患者达到90%以上[1]。全球疾病负担指数调查机构(global burden of disease,GBD)最新临床研究结果分析显示,1990-2017年,我国省会城市口腔癌平均发病率和死亡率呈现缓慢上升趋势[2]。口腔鳞状细胞癌(oral squamous cell carcinoma,OSCC)复发率高,易发生转移。随着医学诊断理论和癌症治疗水平的进步,口腔癌患者的临床生存率也不断提高。但口腔癌晚期治疗工作中却仍存在癌症非特异性、非选择性诊断和肿瘤毒性检测等多方面巨大挑战;肿瘤后期容易复发和转移,导致患者生活质量差[3]。

21世纪中叶以来,基因组学、蛋白质组学、代谢药物组学技术等领域生物医学科学也发展较为迅速。因此,针对一些肿瘤特异性基因靶点进行的分子靶向治疗,如肿瘤生长调节因子受体、参与癌细胞信号再转导或转录和激活功能的基因关键表达分子,以及某些与促进癌细胞快速增殖、分裂、侵袭扩散和肿瘤转移等反应相关的特定基因,逐渐成为研究热点[4]。与传统治疗方法不同,靶向治疗能根据特定的致癌部位选择相应的治疗药物,具有高选择性、低毒性和高治疗指标的优点。研究证明[3],这种药物治疗肿瘤可以在短期内通过体外诱导肿瘤细胞增殖分化或体外结合肿瘤手术、放疗、化疗药物等生物治疗措施提高肿瘤患者术后5年生存率。近年来,各种靶向治疗药物在癌症的治疗中取得了良好的效果,新的治疗靶向药物也成为人们关注的热点。

1 靶向表皮细胞生长因子受体(EGFR)基因表达的药物

EGFR蛋白是人类另一种胞质的外膜跨膜蛋白,是唯一寄生于人表皮细胞生长因子受体酪氨酸激酶家族分子中的最后一个蛋白质,由胞外配体结合域、跨膜域以及其它三个具有选择性抑制人酪氨酸激酶受体活性基因表达的胞浆膜内域等组成。由表皮细胞内源性配体因子如转化表皮细胞生长促进因子(growth factor receptor,EGF)、转化的表皮细胞生长促进因子-α蛋白(transforming growth factor-α,TGF-α)、神经调节蛋白、肝素结合后的转化表皮细胞生长促进因子(hepafin-binding epidermal growth factor-like growth factor,HB-EGF)和表皮细胞调节素等与含有EGFR基因的表皮细胞线粒体内外区蛋白反应结合形成新的同源蛋白或同源蛋白异质二聚体,并激活在其表皮细胞线粒体的内区蛋白释放酪氨酸激酶,导致在其细胞质结构域蛋白中存在一些关键位点的酪氨酸酶残基蛋白质自动进行去甲磷酸化,然后再启动下游信号通路,如Ras-Raf mitoshin激活蛋白(MAP)激酶途径和磷脂酰肌醇受体蛋白3激酶/肌球蛋白激酶途径B(PI3K/Akt)途径,这最后一类通路将有可能直接导致肿瘤细胞腔内肿瘤增殖、转移、抗肿瘤以及凋亡过程和新生血管细胞生成[5]。目前,有下列两种可针对该病毒靶点特异性的免疫药物都已得到大量临床应用:一种药是可以识别病毒细胞内外配体结合域,并具有干扰受体特异性激活效应的新型单克隆型抗体,如西妥昔单抗和尼莫单寡抗;另一种药物是酪氨酸激酶活性抑制剂(TKIs),其结合胞质区域并影响下游信号转导,如吉非替尼、埃罗替尼和阿法替尼等[6]。

西妥昔单抗是一种嵌合性的抗人-豚鼠IgG1型单克隆人抗体,2006年被美国食品和药物管理局计划(FDA)批准与癌症放射技术一起用于控制局部晚期小鼠头颈鳞状细胞癌(squamous cell carcinoma of head and neck,HNSCC)的一线治疗[7]。通过与抑制EGFR作用的细胞内外源配体特异性结合,西妥昔单抗可以直接抑制细胞内源性配体并激活其受体,从而明显增加细胞诱导凋亡,减少肿瘤细胞的增殖、侵袭作用和炎症转移以及新生血管生成。

尼莫单抗是一种抗人血源化的IgG1单克隆性抗体药物,临床上用于治疗HNSCC、胶质母细胞瘤和鼻咽癌[8]。与西妥昔米单抗药相比,具有高度人源化活性(高达95%)、亲和力浓度相对分布适中、半衰期相对长等生物活性特点,可显著降低免疫原性和皮肤毒性等副作用。尼莫单抗已被证明通过抑制癌细胞的增殖、存活和血管生成介导抗肿瘤作用。尼莫单抗联合放化疗对OSCC具有广泛的临床应用价值。

吉非替尼是口服EGFR TKIs,可迅速缓解约40%非小细胞肺癌(non small cell lung cancer,NSCLC)患者的症状,并表现出良好的耐受性,已被美国、日本、澳大利亚等国家批准用于晚期NSCLC的治疗[9]。体内研究也表明[10],吉非替尼可以剂量和时间依赖性的抑制口腔鳞状细胞的正常分裂或增殖,导致细胞周期的停滞、G1期细胞数量的大量积聚和S期细胞减少。Ⅱ/Ⅲ期研究报告,吉非替尼单药治疗的推荐剂量为250或500mg/d,有效率为1.4%至10.6%[7]。遗憾的是,Ⅲ期研究表明,与甲氨蝶呤相比,250mg/d的吉非替尼和500mg/d的吉非替尼均不能提高总生存率[11]。

厄洛替尼是一种小分子酪氨酸激酶抑制剂。研究表明[12],厄洛替尼具有抑制舌鳞状细胞癌(SCC-15)生长的能力。此外,厄洛替尼可与顺铂和辐射协同抑制SCC-15细胞的生长。Ⅱ期研究表明,厄洛替尼单药治疗的有效率为4.3%,平均持续时间为16.1周[13]。然而,与顺铂联合药物治疗后,有效率却增加一半,中位期无任何进展,生存期和总生存期均下降;此外,3级以上的毒性发生率最低[14]。

阿法替尼是另一种新型口服不可逆抗ErBb家族阻滞剂,对野生型和突变型EGFR和HER-2等具有相对更强的活性。在比利时、法国、西班牙和美国的43个中心进行的一项开放随机Ⅱ期试验表明,阿法替尼的抗肿瘤活性与西妥昔单抗相当[15]。

2 血管内皮细胞生长因子(VEGF)及其受体抑制剂

肿瘤血管支架生成机制在阻断肿瘤细胞的血管局部肿瘤生长、侵袭、转移机制中发挥重要调控作用。肿瘤血管的重新生长、增殖和细胞转移完全依赖于肿瘤新生血管上皮的重新形成,血管内皮生长因子(VEGF)也在刺激肿瘤组织新生和血管上皮形成过程中起关键作用。因此,抑制新血管细胞生成常被认为是治疗OSCC的一项有效方法[16]。VEGF是一种具有诱导扩散活性的神经内皮细胞有丝分裂原素和血管生成因子,参与和增加末梢血管通透性。它常被认为是促进肿瘤血管细胞的3种主要功能分子物质之一,在OSCC中高度表达[17]。VEGF可分别通过与这两类内皮细胞受体蛋白结合、激活来完成双向传递信号,如激活Fms样酪氨酸激酶(Flt-1)和活化激酶域区域(KDR)与/和或活化甲胎类肝激酶-1(Flk-1),这两类受体被认为是控制内皮细胞通透性、增殖和分化的主要信号受体[18]。

贝伐单抗是指的一种具有选择性抗人恶性淋巴瘤血管内皮干细胞生长刺激因子a型(VEGF-a)作用特点的另一种人体内源化的特异性单克隆型抗体,已被国际FDA正式批准用于原发性结直肠癌、非小分子细胞肺癌的化疗和原发性肾细胞癌靶向治疗中的辅助诊断。通过直接诱导与肿瘤的VEGF受体竞争性结合,抑制了由VEGF受体介导的受体蛋白的正常生物活性,减少肿瘤血管栓块生成,从而还可直接抑制肿瘤组织生长。一项在Ⅱ期的临床研究实验中还发现[19],贝伐和单抗、西妥昔单抗加顺铂联合放疗在Ⅲ/Ⅳ B期HNSCC(包括OSCC)患者中耐受性良好,2年PFS和OS发生率分别为88.5%和92.8%,最常见的3级毒性反应是淋巴细胞减少、黏膜炎和吞咽困难。

索拉非尼抑制剂是一种多酶靶点型和多肽激酶型生物抑制剂,通过选择性的抑制可产生多种活性生物靶点,如抑制Raf丝氨酸酯酶抑制剂/苏氨酸肝糖体激酶、抑制血管内皮生长因子受体(VEGFR)1和3、血小板衍生蛋白和血管生长因子受体β、c-Kit和Flt-3等,直接抑制血管肿瘤细胞芽的正常分化,促进生长细胞发育增殖,抑制肿瘤血管壁生成。此外,索拉非尼还表示可以被用于通过下调Mcl-1基因来实现诱导肿瘤细胞凋亡[20]。体外研究观察到索拉非尼具有强大的放射和化学致敏作用[21]。索拉非尼与辐射联合使用,通过抑制辐射诱导的NF-κB活性及其调节的下游效应蛋白,对OSCC细胞显示出协同效应[22]。

万达尼布能够抑制多种移植肿瘤细胞的增殖,包括OSCC。Zhou等[23]报道,在由4-四硝基喹啉酮-1-氮氧化物基(4-NQO)化合物诱导成的小鼠口腔癌性变异模型上,用凡替尼(25mg/kg·d)治疗24周后,小鼠的发育不良和OSCC发生率显著降低,这表明万达尼布可能是一种有效的OSCC化学预防剂。

3 雷帕霉素(mTOR)抑制剂衍生药物

MTOR其细胞分子生物学本质主要是细胞通路,调节细胞自身生长、代谢,影响核酸转录合成和细胞蛋白质代谢合成,调节细胞内的诱导凋亡、自噬等。MTOR蛋白通常有以下两种:mTORC1、mTORC2,其中的mTORC1在促进细胞生长中的作用主要是由细胞生长因子、能量状态、含氧量变化和必需氨基酸变化这4种生理信号调节。细胞增殖需要脂质、葡萄糖、蛋白质。对脂质合成影响:mTORC1激活后通过增加细胞脂质合成,为细胞增殖提供物资。对蛋白质影响:mTORC1激活后蛋白质合成增加,分解减少。MTORC2在激活细胞后通过AKT通路:Akt可以通过磷酸化激活和抑制几种细胞关键的底物酶来促进细胞的存活、增殖和分化,另外mTORC2能通过磷酸化激活并激活SGK1,调控钙离子的转运速度以及促进细胞存活。

而PI3K/Akt信号的转导酶通路则在直接调节细胞内生长过程和分裂增殖速率方面发挥重要作用,在多种肿瘤组织中有异常表达。MTOR是一种非典型的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,作为P13K/AKT信号逆转导体通路中的重要下游分子,它在抑制肿瘤病变的细胞发生、侵袭、转移和新血管细胞生成进程中起关键作用[24]。mTOR抑制剂抑制肿瘤生长,使其对辐射、细胞毒性药物和EGFR抑制剂敏感。目前,一些小微中分子药物,包括雷帕霉素及其衍生物,如替西罗维莫司和依维莫司,正在各种癌症临床试验中进行测试。

雷帕霉素水溶性差、吸收能力差、生物利用度低,限制了其应用。替西罗莫司是静脉输注后转化为雷帕霉素的前药。研究表明[25],替西罗莫司在动物体外可选择性抑制HSC-2和OSCC细胞基因的诱导增殖分化和迁移,在小鼠体内同样可直接抑制小鼠OSCC异种移植物细胞的生长。还有研究表明[26],mTOR是骨肿瘤微环境中溶骨破坏的关键介质。

依维莫司是雷帕霉素属的另一种天然口服活性衍生物,已被卫生部批准用于靶向治疗晚期肝肾癌、不能早期切除的晚期进行性癌或晚期转移性肝癌、胰腺神经内分泌肿瘤以及肿瘤晚期雌激素受体(ER)阳性和HER-2阴性乳腺癌[27]。目前,它作为一种抗癌药物单独或联合进行的Ⅱ/Ⅲ期临床试验正在进行中,已证明,它能够增强由DNA损伤诱导出的肿瘤细胞的凋亡,并可以提高其对癌细胞生长的放射敏感性[28]。

4 针对程序性细胞死亡受体1(PD-1)的药物

免疫治疗也已逐步成为临床癌症康复治疗研究中另一种越来越具有价值的主要策略,它将通过快速激活恶性肿瘤患者自身正常的免疫系统活动,提高自身对外来肿瘤的防御能力。程序性细胞死亡受体-1受体抑制剂(PD-1)属于CD28家族,在T细胞、DC细胞、自然凋亡杀伤细胞、巨噬细胞和B细胞上表达[29]。研究人员报告还称[30],50%~90%晚期口腔癌患者中表现出程序性细胞死亡受体1的过度表达。针对T细胞表达调控的程序性细胞死亡受体抑制剂1类药物与癌细胞程序性细胞死亡受体1相互作用的免疫细胞抑制剂已被试验研究证明其可大幅延长OSCC癌症晚期患者的免疫细胞生存期。目前,有两种主要用于针对程序性细胞死亡受体1受体抑制剂治疗的新型抗肿瘤活性药物,即帕博利珠单抗和纳武单抗,已全部被FDA实验室批准并用于临床。帕博利珠单抗是一种人源化单克隆抗体,于2016年8月被FDA批准用于复发或转移性HNSCC患者,客观有效率(ORR)为18.2%,严重不良反应率为7.6%,耐受性良好[31]。

5 细胞周期蛋白是依赖酪氨酸激酶体(CDK)表达的重要抑制剂之一

恶性肿瘤细胞中的癌细胞过度增殖与凋亡细胞周期蛋白CDK及其调节因子的表达改变有关[32],属于丝氨酸/苏氨酸亚家族中的促蛋白激酶CDKs,是一组由催化蛋白激酶亚基单位和可调节性细胞周期蛋白亚甲基单位共同组成的异二聚体复合物。CDK是细胞周期启动、进展和控制的关键组成部分,已被确定可调节细胞周期不同阶段的过渡。在多种恶性肿瘤中观察到细胞周期蛋白和CDK表达增加或内源性CDK调节因子/抑制剂水平降低,如INK4或CIP/KIP[32]。目前,许多CDK拮抗剂在临床试验中被用于治疗各种恶性肿瘤。CDK抑制剂,如黄吡哆醇、帕博西尼和瑞博西林,正在进行Ⅰ/Ⅱ期临床试验。

黄吡哆醇是一种半合成的黄酮类pan-CDKs抑制剂,也是第一种用于人体临床试验的CDK抑制剂。黄吡哆醇通过阻断G1/S和G2/M期抑制细胞增殖,并通过抑制转录CDKs(如CDK7和CDK9)诱导细胞毒性,此外,它以时间和剂量依赖性的方式抑制OSCC细胞的生长。一些研究人员后来还进一步发现,黄吡哆醇可以通过选择性抑制CDK来增强对肿瘤细胞的放射损伤敏感性,从而抑制DNA修复并导致细胞周期重新分布[33]。帕博西尼和瑞博西林是CDK4/CDK6的两种选择性小分子抑制剂,已被FDA批准用于治疗晚期乳腺癌[31]。除了可以有效抑制CDK4/6基因合成外,帕博西尼还可以试图通过阻断视网膜母细胞瘤蛋白(RB)及其他肿瘤相关蛋白(如p107和p130)的磷酸化来诱导G1期阻滞[33]。

6 小 结

综上所述,靶向治疗强调在分子水平上治疗癌症,具有高度的针对性和特异性,大大降低了宿主毒性,提高了患者的生活质量。作为一种潜在的新方法,已广泛应用于口腔癌等恶性肿瘤的治疗,具有良好的发展前景。目前,新型靶向治疗药物的临床进展充分证明了靶向治疗理论的正确性和可行性。相信在不久的将来,靶向治疗可以取代传统方法,成为肿瘤治疗的首选。

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