表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂联合用药治疗非小细胞肺癌的研究进展

2015-07-24 19:02李明春
中国药理学与毒理学杂志 2015年4期
关键词:吉非酪氨酸细胞系

王 乐,李明春

(1.中国人民解放军第401医院药剂科,山东青岛266071;2.青岛大学药学院药理学系,山东青岛266021)

表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂联合用药治疗非小细胞肺癌的研究进展

王 乐1,2,李明春1

(1.中国人民解放军第401医院药剂科,山东青岛266071;2.青岛大学药学院药理学系,山东青岛266021)

以吉非替尼、厄洛替尼为代表的表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKI)广泛用于非小细胞肺癌的治疗。但随着EGFR-TKI的不断应用,肿瘤细胞对药物的敏感性逐渐下降,药物作用疗效降低,耐药问题也逐渐凸显。近年来,EGFR-TKI联合用药的研究不断深入,取得了显著的成果。本文就EGFR-TKI联合化疗药物、胰岛素样生长因子1受体酪氨酸激酶抑制剂、抗血管内皮生长因子单抗、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白抑制剂、环氧化酶2抑制剂、细胞因子诱导的杀伤细胞疗法和其他药物靶向治疗非小细胞肺癌的疗效及相关机制作简要概述,为临床治疗非小细胞肺癌提供参考。

表皮生长因子受体酪氨酸激酶;抑制剂;非小细胞肺癌;吉非替尼;厄洛替尼;联合用药

DOl:10.3867/j.issn.1000-3002.2015.04.017

非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)占肺癌总量的80%~85%,由于缺乏有效的早期筛选和诊断技术,多数患者在确诊时已是晚期,失去了最佳的治疗时间[1]。以吉非替尼(gefitinib)为代表的表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂(epidermal growth factor receptor-tyrosine kinase inhibitor,EGFR-TKI)的出现为晚期NSCLC的治疗提供了新选择,但并非所有的患者都能从中获益。最初对这些药物效果较好的部分患者,其疾病进一步恶化,提示NSCLC细胞对其敏感性下降,产生耐药性[2]。目前,EGFR-TKI与其他药物的联合应用,因充分发挥不同作用机制药物各自的优势,取得很好的疗效而备受关注。

1 EGFR-TKl概述

EGFR是原癌基因c-erbB1的表达产物,在肺癌中表达较高,是EGFR受体家族成员之一。EGFR的酪氨酸激酶本质为跨膜蛋白,由3部分组成,即含有配体结合位点的细胞外结构域、单次跨膜的疏水α螺旋区和含有受体酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase,RTK)活性的细胞内结构域。在未与信号分子结合时,RTK以单体存在且无活性,一旦信号分子与受体的胞外结构域结合,两者便在膜上形成二聚体,使胞内结构域的尾部相互接触,激活蛋白激酶,并使其磷酸化,形成信号复合物。此信号复合物通过RAS/RAF/胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)/丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activation protein kinase,MAPK)、磷脂酰肌醇-3激酶(phosphtidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,PKB)/AKT信号转导通路激活胞内一系列生化反应,并进一步触发基因转录,发挥调节靶细胞生长、分化的作用。

EGFR-TKI以吉非替尼和厄洛替尼(erlotinib)为代表,能够竞争EGFR-TKI催化区域上的Mg-ATP结合位点,抑制RTK活性,阻断RTK自身及其底物磷酸化,阻断下游RAS/RAF/ERK/MAPK信号通路的传导,抑制肿瘤细胞的生长、增殖与分化[3]。

小分子靶向药物的问世是NSCLC治疗上的新突破,但单用疗效并不是很乐观,且随着用药时间的增长,耐药问题逐渐凸显,疗效受到很大的影响。联合用药通过阻断与肿瘤发生发展相关的多条通路,在一定程度上改善了耐药问题,为NSCLC的治疗提供了新思路。

2 EGFR-TKl联合疗法

2.1 EGFR-TKl与化疗药物联合应用

化疗对于多数恶性肿瘤晚期患者有一定的疗效,但有限,且不良反应较大,很多患者难以忍受大剂量化疗。分子靶向治疗是在细胞分子水平上,针对已明确的致癌位点,使肿瘤细胞特异性死亡,而不会波及肿瘤周围的正常组织细胞。与传统化疗药物相比,全身不良反应较轻[4]。两种疗法联用可减少化疗药物的剂量,减轻不良反应,获得更好的疗效。吉非替尼联合培美曲塞(pemetrexed)处理人NSCLC细胞系,在吉非替尼敏感细胞系中表现出拮抗作用,而在吉非替尼获得性耐药的细胞系中表现出协同作用。其协同作用表现为抗细胞增殖作用显著增强,AKT磷酸化水平显著下降[5]。Aerts等[6]进行的随机Ⅱ期试验发现,厄洛替尼与培美曲塞联合治疗与厄洛替尼单药治疗复发性NSCLC非鳞癌患者相比,无进展生存期(progression-free survival,PFS)无明显不同,总生存期(overall survival,OS)明显改善,但此疗法并不适用于厄洛替尼与多西他滨联合治疗复发性NSCLC鳞癌患者。当厄洛替尼与化疗药物同时应用时并不能改善状况,而化疗药物序贯厄洛替尼治疗NSCLC时,两者产生协同作用。此研究表明化疗药物序贯EGFRTKI治疗NSCLC的方法适用于对EGFR-TKI耐药的NSCLC非鳞癌患者。

2.2 EGFR-TKl与lGF-1R的酪氨酸激酶抑制剂联合应用

胰岛素样生长因子1受体(insulin-like growth factors-1 receptor,IGF-1R)为跨膜蛋白,是酪氨酸蛋白激酶受体家族的主要成员之一。当与配体结合后激活相应的底物胰岛素受体底物1(insulin receptor substrate-1,IRS-1),被激活的IRS-1至少能启动两种信号转导通路:一是能结合PI3K的p85亚单位,产生磷脂酰肌醇3,4,5-三磷酸(phosphatidylinositol 3,4,5-trisphosphate,PIP3),从而启动PIP3介导的信号通路;另一是可通过激活RAS,进一步影响MAPK信号通路。吉非替尼能诱导EGFR和IGF-1R异二聚体化,活化IGF-1R及其下游信号分子,导致IGF-1R高表达的NSCLC细胞系中生长素表达增加。IGF-1R酪氨酸激酶抑制剂阻断IGF-1R信号通路、抑制IGF-1R活化并阻断生长素的表达,导致凋亡增加[7]。由此可以推测,EGFR-TKI和IGF-1R抑制剂联合应用能阻断EGFR和IGF-1R信号通路,发挥协同抗肿瘤作用。此研究结果表明,联合EGFR-TKI和IGF-1R酪氨酸激酶抑制剂,靶向阻断EGFR和IGF-1R信号通路可能是治疗NSCLC的有效策略。

2.3 EGFR-TKl与抗VEGF单抗联合应用

血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是目前研究发现的最重要的促血管生成因子之一,能与血管内皮细胞表面上的受体VEGFR-1和VEGFR-2结合,诱导受体二聚化,导致磷酸化受体的胞内酪氨酸激酶结构域激活,启动(PLC)-γ/PKC,RAS/MAPK和PI3K/AKT信号通路,诱导内皮细胞增殖、迁移和细胞存活[8]。贝伐珠单抗(bevacizumab)是一种重组人源化抗VEGF的抗体。它和厄洛替尼针对不同的肿瘤生长途径,毒性效应曲线几乎没有重叠,且有潜在的互补机制,能抑制肿瘤生长[9]。此单抗和厄洛替尼联合治疗EGFR突变的ⅢB/Ⅳ期非鳞癌NSCLC患者,中位PFS为16.0个月,优于单用厄洛替尼(9.7个月),三级以上不良反应与单用相比差异不明显,可作为伴有EGFR突变的NSCLC的一线治疗;治疗EGFR或KRAS突变的NSCLC患者能获得更长的PFS,但OS无明显改善[10-11]。此联合疗法与NSCLC基因突变的状态有一定的关联,可显著延长PFS,但是否改善OS还需深入研究。

2.4 EGFR-TKl与mTOR抑制剂联合应用

哺乳动物西罗莫司(雷帕霉素,sirolimus Rapamycin)靶蛋白(mammalian target of Rpamycin,mTOR)是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,是PI3K/AKT信号通路下游的效应器,在感受营养信号、调节细胞生长和增殖过程中起关键作用[12]。有研究发现,无论吉非替尼敏感还是耐药细胞系,依维莫司(everolimus)与吉非替尼联合应用对肿瘤细胞的抑制作用与单用组相比都有显著的统计学差异,且随浓度的增加而增强。对于吉非替尼耐药细胞系,两者同时应用抑制效果更显著;而吉非替尼敏感细胞系,先依维莫司后吉非替尼给药抑制更明显[13]。在吉非替尼敏感、原发及继发耐药细胞系中,依维莫司能强化吉非替尼对p-mTOR和p-p70S6K的抑制作用,而吉非替尼能抑制依维莫司引起的p-AKT和p-MAPK的活化;吉非替尼能抑制MAPK信号,不能活化S6K,而厄洛替尼抑制S6K却不影响MAPK活化。两者联用则能同时抑制PI3K-AKT/PKB和RAS/RAF/ERK/MAPK信号通路,发挥协同抗肿瘤作用[14]。

2.5 EGFR-TKl与COX-2抑制剂联合应用

环氧合酶2(cyclooxygenase-2,COX-2)基因位于1号染色体的1q25.2~q25.3,全长8.3 kb,由10个外显子和9个内含子构成,编码604个氨基酸残基组成的多肽。它主要分布于细胞核膜上,表达调控主要集中在转录水平。COX-2的催化产物前列腺素E2和其他前列腺素可诱导Bcl-2原癌基因的表达,同时下调上皮性钙黏蛋白和转化生长因子-D受体表达,提高细胞内cAMP浓度,从而抑制细胞凋亡、促进肿瘤发生。COX-2还可诱导VEGF和碱性成纤维细胞生长因子等促血管生长因子的表达,从而促进肿瘤血管的生成。吉非替尼和塞来昔布(celacoxib)联合用药治疗晚期转移性胃肠道肿瘤具有很好的疗效和安全性。临床前期研究表明塞来昔布能增强EGFR-TKI的抗肿瘤作用,最佳生物剂量为600 mg(1次·d-1,口服)[15]。塞来昔布作用于H3255,H1650和H1781(野生型)细胞系,对其生长和凋亡均无影响。吉非替尼或厄洛替尼均能抑制突变细胞的生长和诱导凋亡,在10倍浓度时,还能抑制野生型细胞系的生长。两者联合应用时,能增强突变细胞系的抗增殖及促凋亡作用,对野生型细胞系无影响;在H3255细胞系中检测到COX-2,EGFR,p-EGFR,AKT,p-AKT和前列腺素E2水平显著下调[16]。由此可以推测,EGFR-TKI与COX-2抑制剂联合应用适用于突变型NSCLC,其疗效的显著增强可能与抑制多条信号通路有关。

2.6 EGFR-TKl与ClK细胞疗法联合应用

细胞因子诱导杀伤细胞(cytokine induced killer,CIK)是一种新型的免疫活性细胞,包括CD3+CD56+细胞、CD3+CD56-细胞和自然杀伤细胞(CD3-CD56+细胞)。CIK细胞对PC9及A549细胞的杀伤及凋亡作用相当,与埃克替尼(icotinib)——联用时,其杀伤效应和促凋亡作用均高于各单用组[17]。何臣[18]的研究也发现,CIK细胞与吉非替尼同时作用于PC-9/GR细胞时具有一定的协同杀伤活性,且随着吉非替尼浓度的增加或CIK细胞效靶比的提高,二者的协同杀伤活性增强。充分表明CIK细胞疗法与EGFR-TKI的联合应用,弥补了CIK细胞疗法靶向性差的不足,在发挥分子靶向治疗作用的同时,又有效地引导CIK细胞攻击肿瘤细胞,从而达到最大限度杀灭肿瘤细胞的作用。CIK细胞疗法与肺癌基因突变状态无关,EGFR-TKI则表现出一定的基因关联性,对突变型的杀伤率优于野生型。提示需要扩大样本量研究更多的肺癌细胞系并进行体内试验来进一步了解基因突变状况与此联合疗法的相关性,从而为NSCLC的个体化治疗提供临床依据。

2.7 其他

EGFR-TKI还可以和其他药物联合应用,如雌激素受体(estrogen receptor,ER)拮抗剂和热激蛋白90抑制剂,均具有一定的抗肿瘤疗效[19-20]。ER抑制剂阿那曲唑(anastrozole)和吉非替尼联合用药比药物单用能最大限度地抑制细胞增殖,诱导细胞凋亡,并影响下游信号转导途径。吉非替尼联合阿那曲唑治疗NSCLC取得显著疗效,证实了ER和肺癌EGFR通路之间的交互作用,为临床上治疗NSCLC提供了策略[19]。EGFR-TKI联合其他药物治疗非小细胞肺癌的疗效及机制如表1所示。

表1 表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKl)联合用药

3 展望

与NSCLC相关的信号通路很多,致病因子具有多向性,EGFR-TKI针对单个基因或蛋白靶点治疗NSCLC具有一定的局限性。EGFR-TKI联合其他药物治疗NSCLC能更好地利用药物各自的作用机制,实现多靶点治疗,降低不良反应、提高疗效,发挥协同抗肿瘤作用。细胞及动物实验表明,EGFR-TKI与不同药物联合应用,不同的给药顺序、给药剂量,不同类型的NSCLC等都对药物的疗效产生一定的影响。此疗效亟待临床试验进一步验证,并深入探寻更多与EGFR-TKI具有协同抗肿瘤作用的药物,筛选出适合各种具有协同抗肿瘤作用药物组合的NSCLC人群,使得NSCLC的临床治疗真正做到毒性作用最小化、疗效最大化和用药个体化。相信EGFR-TKI联合用药将为NSCLC的个体化治疗提供新策略。

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Advances in epidermal growth factor receptor-tyrosine kinase inhibitor combination therapy in non-small cell lung cancer

WANG Le1,2,LI Ming-chun1
(1.Department of Pharmacy,Hospital 401 of Chinese PLA,Qingdao266071,China;2.Department of Pharmacy,School of Pharmacy,Qingdao University,Qingdao266021,China)

Epidermal growth factor receptor-tyrosine kinase inhibitors(EGFR-TKI),such as gefitinib and erlotinib,were widely used in the treatment of non-small cell lung cancer(NSCLC).However,with the continuous application of EGFR-TKI,the sensitivity to tumor cells and the efficacy were reduced and drug resistance increased.Recently,much progress has been made in combining EGFR-TKI with other drugs.This paper summarizes the efficacy and molecular mechanism of EGFR-TKI combined with chemotherapeutic drugs,insulin-like growth factor 1 receptor TKI,antivascular endothelial growth factor monoclonal antibody,mammalian target of sirolimus(Rapamycin)inhibitor,cyclooxygenase-2 inhibitor,cytokine induced killer cell therapy and other drugs in order to facilitate clinical treatment of NSCLC.

epidermal growth factor receptor-tyrosine kinase;inhibitors;non-small cell lung cancer;gefitinib;erlotinib;combination therapy

LI Ming-chun,Tel:(0532)51870086,E-mail:lmc401y@163.com

R979.1

:A

:1000-3002(2015)04-0638-05

2014-11-22 接受日期:2015-02-12)

(本文编辑:乔 虹)

王 乐,女,硕士研究生,主要从事药理学研究;E-mail:wangle1106@163.com

李明春,Tel:(0531)51870086,E-mail: lmc401y@163.com

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