分子靶向药物治疗脑胶质瘤的研究进展

刘秋华 ,范学政

(1广西中医药大学附属瑞康医院，南宁530011；2广东省深圳市光明新区人民医院)

分子靶向药物治疗脑胶质瘤的研究进展

刘秋华1,范学政2

(1广西中医药大学附属瑞康医院，南宁530011；2广东省深圳市光明新区人民医院)

抗血管生成、表皮生长因子受体、表皮生长因子受体三型突变、免疫治疗、柠檬酸脱氢酶同工酶(IDH)突变、表观遗传学相关及其他类型分子靶向药物是未来临床治愈胶质瘤的可行方案，其中贝伐单抗已用于复发神经胶质母细胞瘤(GBM)的治疗，新发的GBM患者在放化疗时加用尼妥珠单抗有望取得更好疗效。各种治疗胶质瘤的疫苗、IL13Rα2-CART细胞能直接杀伤肿瘤细胞，程序细胞死亡单克隆抗体等免疫调节药物能使机体淋巴细胞恢复对肿瘤细胞的杀伤功能。对IDH1突变、表观遗传突变导致的GBM尚无有效的分子靶向药物；儿童GBM基因表型与成人GBM不同，分子靶向药物应作专项研究。

胶质瘤；胶质母细胞瘤；分子靶向药物

2012年中国肿瘤登记报告指出，中国脑及中枢神经系统恶性肿瘤病死率为3.87/10万[1]，其中，胶质瘤占中枢神经系统(CNS)恶性肿瘤81%。脑胶质瘤严重危害人的健康，目前仍无法通过手术、放射治疗、化疗等方法临床治愈，而分子靶向药物治疗胶质瘤是将来达到临床治愈目标可行方案之一。随着分子肿瘤学研究的发展，2016年5月，世界卫生组织(WHO)发布第四版(修订)的CNS肿瘤分类，首次推出整合了组织学表型和基因表型的CNS 肿瘤分类[2]。根据WHO的CNS肿瘤新分类和当前的研究热点，本文对分子靶向药物治疗胶质瘤进展作一综述。

1 抗血管生成的分子靶向药物

HGG有一个显著的病理特征，就是其血管生成，归因于肿瘤及其周围组织高水平表达的血管内皮生长因子(VEGF)，特别是VEGF-A，其在正常的组织中几乎不表达。这似乎让抗血管生成药物，特别是拮抗VEGF信号通路的药物成为治疗HGG的理想靶点。可实践证明，多种抗血管生成药，如Cediranib、VEGF受体酪氨酸激酶抑制剂、Cilengitide、整合素抑制剂，都不能在Ⅲ期临床研究中，达到用药后提高胶质母细胞瘤(GBM)患者总生存期(OS)的目标。但VEGF受体酪氨酸激酶抑制剂(贝伐单抗)，作为一种重组人类单克隆IgG抗体，能特异性的拮抗VEGF，特别是VEGF-A，阻碍VEGF-A与VEGF受体(VEGF-R1, VEGF-R2)结合，从而减少新生血管生成，从而向下调节血管生成，抑制肿瘤生长。而其用贝伐单抗后，复发GBM患者影像学表现明显改善、使用糖皮质激素明显减少、无进展生存期(PFS)改善，且以上结果已在多个Ⅲ期临床研究中得到验证，虽然没有OS的获益，仍得到美国食品药品管理局(FDA)批准其用于复发GBM的治疗。在一项Ⅲ期临床研究AVAglio中，入组921例新发GBM患者，使用贝伐单抗前后OS未见改善，但明显延长了PFS(10.6个月VS 6.2个月)。值得注意的是，Avaglio研究事后亚组分析表明，柠檬酸脱氢酶同工酶(IDH)野生型的新发GBM患者，使用贝伐单抗后OS延长4.3个月[3]。由于实验前未对GBM患者进行标准化定义的基因表型分组，还有分析的事后性质，这个观察结果尚需进一步前瞻性研究证实。在2016年WHO明确将GBM按基因表型分为IDH野生型、IDH突变型后，或许可以对新发GBM患者按以上基因表型进行分组，再次用贝伐单抗进行一项Ⅲ期临床研究，前瞻性的研究结果或许会给人们惊喜。

2 抗表皮生长因子受体(EGFR)类分子靶向药物

EGFR与配体结合后，使酪氨酸激酶磷酸化，激活其下游信号通路，因而造成细胞增殖和迁移。表皮生长因子受体三型突变(EGFRvⅢ)则使酪氨酸残基磷酸化，产生鸟嘌呤核苷酸的细胞交换因子，因而造成EGFRvⅢ-GBM细胞生长。因此，抗EGFR扩增和EGFRvⅢ重排的分子靶向药物，可能是治疗GBM的理想药物之一。抗EGFR扩增的药物分为单克隆抗体(单抗)类药物(MA)、EGFR小和分子酪氨酸激酶抑制剂(TKI)两类；抗EGFRvⅢ重排的药物主要为疫苗制剂。

2.1 单抗类药物 单抗类药物包括西妥昔单抗、尼妥珠单抗及EDM 55900/mAb 425等。其作用于GBM细胞表面的跨膜受体，或作用于GBM细胞外生长因子，阻断其配体活动，诱导细胞凋亡、抗血管生成，从而达到抑制GBM细胞的作用。临床上往往将单抗类药物与放射治疗或化疗联合用药，发挥其特异性引导作用。美国临床肿瘤学会(ASCO)在2012年，发布一项尼妥珠单抗治疗GBM的I期临床研究结果，治疗组患者用标准放化疗联合尼妥珠单抗治疗，对照组患者用标准放化疗治疗，治疗组中位生存时间(MOS)为22.3个月，对照组为19.6个月；亚组分析[4]进一步提示，EGFR扩增且无O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶启动子甲基化的患者获益更大。其他多个使用尼妥珠单抗治疗胶质瘤的I、Ⅱ期临床研究也得出类似的研究结果[5]。因此，临床上或许可以在新发GBM患者进行放、化疗时，加用尼妥珠单抗，以取得更好的疗效。而西妥昔单抗治疗复发GBM患者的Ⅱ期临床研究[6]结果显示：不管是否伴有EGFR扩增，西妥昔单抗对患者的PFS和OS均无获益。

2.2 小分子酪氨酸激酶抑制剂 TKI包括吉非替尼、埃罗替尼、阿法替尼、卡奈替尼和拉帕替尼等，这些药物进入细胞内与靶分子结合，抑制下游磷酸化，特异性干扰目标蛋白酶活性，从而阻断细胞信号传递，达到抑制肿瘤增殖目的。TKI用于治疗EGFR突变的肺腺癌等起获得明显疗效，但当前的研究尚未能证明TKI对GBM有效，原因也许是因血脑屏障存在，不利于药剂进入颅内GBM细胞发挥作用；另一原因可能是GBM缺少针对EGFR治疗敏感的基因突变及存在其他可替代的旁路途径。

2.3 EGFRvⅢ重排疫苗制剂 Rindopepimut疫苗含一个EGFRvⅢ肽，能针对表达EGFRvⅢ重排的GBM产生特异性的免疫应答，从而产生治疗作用。对新发GBM患者的Ⅰ期和Ⅱ期临床研究中，以替莫唑胺(TMZ)作为标准对照，Rindopepimut疫苗联合TMZ作为治疗组，PFS分别是10～15个月，MOS分别是22～26个月[7]。在Ⅱ期ReACT试验中，当与贝伐单抗联合给药时，Rindopepimut疫苗能针对表达EGFRvⅢ突变的GBM患者产生特异性的免疫应答，延长这些患者的6个月无进展生存率(PFS-6)和MOS，其中Rindopepimut疫苗联合贝伐单抗治疗组中患者PFS-6为27%，贝伐单抗单药对照组中PFS-6为11%；联合治疗组的MOS为12个月，贝伐单抗单药对照组MOS为8.8个月[8]。这些Ⅰ、Ⅱ期临床研究的结果均提示EGFRvⅢ重排疫苗制剂可能是GBM一个靶向治疗的新方向。但ACTIV的Ⅲ期临床研究结果提示[9]，Rindopepimut疫苗联合TMZ治疗EGFRvⅢ突变的新发GBM患者，并不能提高OS。但EGFR仍然是有广阔研究前景的GBM分子靶向治疗药物，且研究者用不同的方法增加EGFR靶向治疗的疗效。其中ABT-414是有效微管抑制剂(单甲基阿里他汀F)和针对肿瘤选择性EGFR表位的单克隆抗体(仅在EGFR野生型过表达肿瘤和EGFRvⅢ突变体表达肿瘤中发现)的缀合物，在临床前研究和Ⅰ期临床研究中对GBM既具有靶向药物的高选择性，又有明确的细胞毒性作用，是一个非常有应用价值的新型药物，并且正对新发GBM进行Ⅲ期临床研究。

3 免疫治疗分子靶向药物

3.1 主动免疫治疗 主动免疫治疗一般以肿瘤疫苗作为免疫原，其中包括树突状细胞疫苗、短肽疫苗、肿瘤细胞疫苗和基因疫苗等。树突状细胞(DC)是专职的抗原提呈细胞，DC将肿瘤抗原提呈给主要组织相容性复合物(MHC)，形成抗原-MHC复合物被T细胞识别。输注DC治疗GBM的临床研究正在进行。热休克蛋白(HSP)负载DC疫苗称为HSP疫苗，这些伴侣蛋白在免疫应答中起稳定和转运蛋白质的作用。HSP疫苗可以同时将抗原提呈给Ⅰ类和Ⅱ类MHC，激活CD4+T辅助细胞和CD8+细胞毒性T淋巴细胞，多价HPV复合物可以提呈各种类型的抗原，并有希望能防止抗原逃逸。两个开放标签的Ⅱ期临床研究中，HSPPC-96疫苗治疗复发GBM患者时，其耐受性和安全性是可接受的[10]。HSP疫苗治疗胶质瘤患者，取得一定抗肿瘤效果。在体外，用细胞因子诱导产生扩增的、并同时表达CD3和CD56的自然杀伤细胞(NK)为核心的具有抗肿瘤特性细胞群，称为细胞因子诱导杀伤细胞(CIK)，CIK负载 DC形成CIK-DC疫苗。CIK-DC疫苗在治疗复发胶质瘤临床研究中也取得一定效果[11]。GBM细胞相关EGFRVⅢ短肽疫苗治疗复发GBM患者、黏液瘤病毒转染胶质瘤细胞疫苗治疗罹癌小鼠均能使MOS得到延长。

3.2 被动免疫治疗 被动免疫治疗包括过继性细胞免疫治疗、体液免疫治疗。淋巴因子激活的杀伤细胞、NK、CIK、外周血记忆性淋巴细胞、淋巴结中肿瘤浸润性淋巴细胞、肿瘤浸润性淋巴细胞、肿瘤抗原刺激的T淋巴细胞等在临床研究未见明显效果。而以肿瘤相关抗原与嵌合抗原受体修饰的T淋巴细胞(CART)，其仅识别单一抗原，并可在不影响共刺激因子或Ⅰ类MHC的情况下杀死肿瘤靶细胞。经重组人白介素13受体α2(IL13Rα2)靶向修饰的IL13Rα2-CART，在临床前研究中使小鼠颅内肿瘤完全缓解并且未见复发。而在Ⅰ期临床研究中，IL13Rα2-CART是安全的。连接到CD28共刺激分子和CD3的第二代IL13Rα2-CART细胞克隆正在等待试验，预期其会有更优的疗效。近期的研究还表明，靶向EGFRvⅢ的CART细胞在GBM中有一定作用[12]。针对GBM细胞上EGFR抗原和针对GBM细胞微环境VEGF等的治疗方法广义上都是体液免疫治疗，临床研究取得一定的效果。

3.3 免疫调节治疗 一般情况下，胶质瘤患者处于强免疫抑制状态下，归因于患者体内髓系来源抑制性细胞(MDSC)、 CD3+、CD4+、Foxp3+的调节性T细胞(Treg)比例均增高，同时细胞毒性T淋巴细胞抗原4(CTLA-4)等抑制T细胞活化的细胞因子水平也增多。因此，在细胞因子水平上降低CTLA-4等抑制性因素，激活包括淋巴细胞在内的全身免疫系统，称为免疫调节治疗。免疫调节治疗的代表药物有检查点抑制剂，CTLA-4单克隆抗体，如易普利姆玛；程序细胞死亡单克隆抗体，如nivolumab和pembrolizumab等药物。这些药物从根本上解除了抑制T细胞活化的细胞因子因素，激活机体T细胞杀伤肿瘤的免疫应答，起到治疗作用。易普利姆玛治疗黑色素瘤脑转移取得一定疗效[13]，这提示以下两种可能，一是易普利姆玛可以通过血脑屏障，二是颅内肿瘤细胞可能存在CTLA-4高表达。另外，起下调MDSC和Treg亚群的也在研究之中。将来或许可以通过调节MDSC和Treg亚群的疫苗，来减轻胶质瘤所致的免疫微环境抑制状态，使机体自身淋巴细胞能够更有效的杀伤肿瘤细胞，从而提升患者OS。因此，这些免疫治疗分子靶向药物在胶质瘤治疗中有广阔的应用前景，值得深入研究。

4 柠檬酸脱氢酶同工酶(IDH)突变分子靶向药物

IDH分为IDH1、IDH2和IDH3，是哺乳动物细胞柠檬酸循环过程中的代谢酶，正常情况下是催化异柠檬酸氧化脱羧为酮戊二酸。胶质瘤中存在IDH1突变、存在较不频繁的IDH2 突变的患者，且突变的患者较IDH野生型患者预后好。IDH突变被认为是胶质瘤起源重要因素之一，可能通过特异性抑制剂阻断这个过程，就可以有效治疗胶质瘤。因此，IDH突变的研究是胶质瘤诊断、治疗、预后评判的重点和热点之一。IDH1突变后，会增加细胞内2-羟戊二酸(2HG)含量，2HG升高被称为在胶质瘤起源中潜在的生物学标记[14]，但这个说法仍未被证实。2HG不但抑制α-酮戊二酸双加氧酶，还抑制缺氧诱导因子、组蛋白去甲基化酶和5-甲基胞嘧啶羟化酶，从而导致整个细胞DNA低甲基化。研究发现，使用IDH1突变体特异性抑制剂后，降低了2HG含量，在体外IDH1型胶质瘤细胞试验和在IDH1型胶质瘤小鼠动物模型中，能终止肿瘤形成或生长。另外，IDH突变胶质瘤细胞中的辅酶NAD+明显降低，使用烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT)抑制剂提高NAD+水平能显著改善IDH1型胶质瘤小鼠的生存[15]。因此，NAMPT抑制剂作为有潜在价值的胶质瘤靶向治疗药物，值得深入研究。此外，临床前研究显示针对R132位点IDH1突变起作用的短肽疫苗，治疗GBM有一定疗效，相关的临床研究也正在进行。因为IDH基因突变是胶质瘤起源之一且在弥漫性胶质瘤中广泛存在，目前还没有针对其有效的分子靶向药物，是将来研究的重点方向之一。

5 表观遗传学相关分子靶向药物

表观遗传学是一般指在细胞DNA序列不发生改变的情况下，基因的表达与功能发生改变，并产生可遗传的表型。胶质瘤细胞甲基化是目前研究比较深入的领域之一。甲基化是由酶蛋白介导的化学修饰，选择性地将甲基添加到DNA、蛋白质或RNA 上，甲基化后未改变核苷酸顺序及组成，但细胞基因表达受影响, 而且该影响还随细胞分裂而遗传下去。高甲基化表型可以改变细胞染色体拓扑结构，并改变多种基因的表达，其中包括潜在的致癌基因。研究表明，IDH突变高甲基化表型，造成绝缘子蛋白从IDH突变体结合位点分离，正常静止的血小板源性生长因子受体(PDGFRA)致癌基因启动子与改变构象的IDH突变绝缘体连接形成复合体，激活PDGFRA，从而使肿瘤细胞生长。使用去甲基化药物后，绝缘体和PDGFRA恢复正常的功能，可以抑制IDH突变星形细胞瘤细胞的生长[16]。需要指出的是，儿童GBM的基因表型、表观遗传学改变和成人GBM均有不同。儿童GBM临床最常表现为弥漫性中线胶质瘤，2016年WHO将之分为H3K27M突变型弥漫性中线胶质瘤。结合IDH1突变、H3K27M突变及H3G34突变，儿童GBM可分为4个亚组：IDH1突变、H3K27M突变、H3G34突变组及H3/IDH1野生型组。H3K27M突变及H3G34突变不仅与IDH1突变相互排斥，而且这两个突变已被证明有不同的基因转录模式、甲基化谱，也和患者预后密切相关。

6 其他类型分子靶向药物

多聚ADP核糖聚合酶抑制剂，其干扰磷酸酶和张力蛋白同源物蛋白缺陷型肿瘤的生长；核转录因子-κB抑制剂、信号转导及转录活化因子3抑制剂，干扰了肿瘤细胞有丝分裂纺锤体装配和DNA调节[17]；雷帕霉素靶蛋白(MTOR)对GBM是否起确切作用的机制仍需阐明，MTOR抑制剂用于治疗GBM作用正在进行研究[18]；鼠类肉瘤滤过性毒菌致癌基因同源体B1选择性抑制剂威罗菲尼用于治疗儿童脑干胶质瘤也取得一定的效果[19,20]。

目前，抗血管生成分子靶向药物贝伐单抗已经被FDA批准用于复发GBM的治疗，贝伐单抗是否对新发IDH野生型GBM有效尚待启动Ⅲ期临床研究来证明。各种治疗胶质瘤的疫苗、IL13Rα2-CART细胞等直接杀伤肿瘤细胞，PD-1等免疫调节药物能从根本上减轻肿瘤细胞微环境免疫抑制状态使机体淋巴细胞对肿瘤细胞产生杀伤，因此，免疫治疗分子靶向药物无疑是将来研究热点和重点。而对胶质瘤起源和在弥漫性胶质瘤中广泛存在的IDH1突变、GBM中有高比例表观遗传突变起作用的分子靶向药物尚待进一步研究。值得注意的是，儿童GBM基因表型与成人GBM不同，分子靶向药物应要进行专项研究。

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广西自然科学基金资助项目(2014GXNSFAA118146)。

范学政(E-mail：fxz109@sina.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.17.037

R739.4

A

1002-266X(2017)17-0106-04

2016-11-17)