邹子骅 综述,张弘纲审校
国家癌症中心/国家肿瘤临床医学研究中心/中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院肿瘤内科,北京1000210
在全世界范围内,胃癌发病率位居恶性肿瘤第4位,病死率位居第3位[1]。手术是唯一可能根治胃癌的方法,但对于晚期胃癌,内科治疗往往更为重要。经过数十年的临床探索,晚期胃癌的预后较前有所改善,但目前5年生存率仅为10%左右[2]。目前氟尿嘧啶类联合铂类药物化疗是晚期胃癌一线治疗的基础,但传统的化疗方案仅能延长晚期胃癌患者10个月左右的生存期[3]。2009年ToGA试验[4]的成功宣告胃癌分子靶向治疗时代的到来,如今越来越多的靶向治疗药物被应用于胃癌领域,而抗血管生成药物正是其中的代表。肿瘤的一大特征是具有合成新生血管的能力[5]。既往动物研究发现抗血管生成药物除抑制血管生成外,还可重构肿瘤的血管系统,降低肿瘤血管密度,抑制肿瘤生长,同时降低血管通透性,减少浆膜腔积液,因此抗血管生成是治疗肿瘤的重要策略[6]。这一治疗策略已经在结直肠癌、肝癌中获得成功,而近年来学术界就胃癌的抗血管生成治疗进行了大量的研究。本文将对胃癌抗血管生成治疗的研究进展作如下综述。
诸多促血管生成因子参与新生血管的生成,其中发挥重要作用的便是血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)及血管内皮生长因子受体(vascular endothelial growth factor receptor,VEGFR)。VEGF(由器官内特定细胞合成、分泌)是一个家族,包括VEGFA、VEGFB、VEGFC、VEGFD及胎盘生长因子。与VEGF进行特异性结合的高亲和力受体为VEGFR,主要分为3类:VEGFR1、VEGFR2、VEGFR3。其他的共受体如神经菌毛素(也称神经纤毛蛋白),对VEGFR的激活有促进作用。其中VEGFA和VEGFR2在人体内存在最为广泛,二者结合后引起VEGFR的自身磷酸化,从而激活下游的信号通路,调节内皮细胞的增殖和迁移,最终促进新生血管形成[7]。由于VEGF和VEGFR在血管生成中的重要地位,故目前抗血管生成药物多是以VEGF和VEGFR为治疗靶点。既往研究发现约50%的胃癌组织中存在VEGF过表达[8],而VEGF水平与淋巴结及远处转移相关[9],因此阻滞VEGF和VEGFR的信号通路有望成为一种治疗胃癌的策略。
贝伐珠单抗是针对VEGFA的单克隆抗体,是全球第一个抗血管生成的靶向药物。AVAGAST研究是全球第一个针对晚期胃癌抗血管生成治疗的Ⅲ期临床试验。该试验旨在评价贝伐珠单抗联合卡培他滨+顺铂一线治疗晚期胃癌的疗效和安全性。结果显示联合治疗组较单纯化疗组可提高总反应率(overall response rate,ORR)并延长中位无进展生存期(median progression-free survival,mPFS)(ORR:46.0%vs37.4%,P=0.030;mPFS:6.7个月vs5.3个月,P=0.037);但中位总生存期(median overall survival,mOS)方面,两组比较,差异无统计学意义(12.1个月vs10.1个月,P=0.100)。亚组分析发现,欧美患者接受贝伐珠单抗治疗,mOS延长较明显,而亚洲患者mOS延长相对不明显,这种现象可能是因为在AVAGAST研究中,亚洲有62.5%的患者进行了二线治疗,而欧美患者接受二线治疗的比例不超过30%,因此贝伐珠单抗在一线治疗中所带来的总生存获益可能被二线治疗所稀释[10]。对此有学者提出,将PFS作为胃癌一线治疗临床试验中的主要研究终点可能更为合理。此后有关疗效预测指标的研究发现,非亚洲人群若伴有血清VEGFA升高或肿瘤组织中神经菌毛素水平降低,可以从贝伐珠单抗治疗中获益[11]。但目前对贝伐珠单抗的疗效预测指标尚无统一定论,还无法确定哪类人群更适合贝伐珠单抗治疗。后续在中国进行的AVATAR研究[12]也未能获得阳性结果,因此贝伐珠单抗现在并不被推荐用于晚期胃癌的治疗。
雷莫芦单抗是针对VEGFR2的单克隆抗体。REGARD研究结果显示,在二线治疗晚期胃癌/胃食管结合部腺癌中,雷莫芦单抗较安慰剂可延长患者mOS(5.2个月vs3.8个月,P=0.047),同时雷莫芦单抗并不增加患者出血、血栓、蛋白尿及胃肠穿孔的风险[13]。后续RAINBOW研究旨在评价雷莫芦单抗联合紫杉醇二线治疗晚期胃癌/胃食管结合部腺癌的疗效和安全性,结果显示,两药联合方案较紫杉醇单药治疗可延长患者mOS(9.6个月vs7.4个月,P=0.017),同时雷莫芦单抗并不会提高严重粒细胞缺乏合并感染的发生率[14]。与AVAGAST研究不同的是,地域因素并不影响雷莫芦单抗的疗效。同时,上述两项研究并未发现血清或肿瘤组织中VEGF和VEGFR水平与雷莫芦单抗疗效之间的相关性。
一线治疗方面,多中心、随机、双盲、安慰剂对照的Ⅲ期临床试验RAINFALL研究入组了645例人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor 2,HER2)阴性晚期胃癌/胃食管结合部腺癌患者,以mPFS为主要研究终点,随机给予顺铂+卡培他滨+雷莫芦单抗/安慰剂,雷莫芦单抗组对比安慰剂组mPFS延长(5.7个月vs5.4个月,P=0.011),但mOS比较差异无统计学意义(11.2个月vs10.7个月,P=0.680)[15]。这项研究虽然为阳性结果,但雷莫芦单抗组患者的mPFS仅比安慰剂组延长0.3个月,且mOS无明显延长,同时3级以上贫血和高血压发生率明显提高,因此雷莫芦单抗在一线治疗中的应用还尚未成熟。
阿帕替尼是中国自主研发的小分子VEGFR拮抗剂,主要特异性作用于VEGFR2。一项Ⅲ期临床试验的结果显示,在三线治疗的背景下,与安慰剂相比,晚期胃癌/胃食管结合部腺癌患者接受阿帕替尼治疗可延长mOS(6.5个月vs4.7个月,P=0.016)[16]。阿帕替尼主要不良反应为手足综合征、高血压、蛋白尿,但安全可控。因此,阿帕替尼在中国被批准用于晚期胃癌/胃食管结合部腺癌的三线及以上治疗。目前,其他国家正在进行全球多中心的ANGEL研究,旨在进一步评价单药阿帕替尼三线治疗晚期胃癌的疗效和安全性[17]。另外,有关阿帕替尼对比多西他赛二线治疗晚期胃癌的临床试验(NCT02409199)正在进行中。
呋喹替尼是一种新型高选择性靶向VEGFR的小分子拮抗剂。2017年有学者公布了呋喹替尼联合紫杉醇二线治疗晚期胃癌的Ⅰb/Ⅱ期临床试验结果。这项临床试验包含剂量递增阶段以及剂量扩展阶段,在剂量递增阶段,通过呋喹替尼(2、3、4 mg qd,第1~21天,28天为1个周期)联合紫杉醇(80 mg/m2,第1、8、15天,28天为1个周期)的探索,旨在得出最大耐受剂量或推荐剂量。最终有34例患者入组进行了剂量递增和剂量扩展试验,并得出了呋喹替尼4 mg与紫杉醇联合用药的推荐剂量。而在推荐剂量组(25例疗效可评估)中,患者ORR为32%,8周疾病控制率(disease control rate,DCR)为72%,mPFS为4.0个月,mOS为8.1个月。安全性方面,呋喹替尼最常见的严重不良反应分别为中性粒细胞减少(40.6%)、白细胞减少(28.1%)、神经炎(6.3%)、手足综合征(6.3%)[18]。根据上述结果,呋喹替尼与紫杉醇的联合应用展现出积极的疗效和可控的安全性,在未来有望成为胃癌治疗的新选择。
目前已发现多种促血管生成因子,除VEGF和VEGFR外,尚有C-Kit、血小板源性生长因子/血小板源性生长因子受体(platelet derived growth factor/platelet derived growth factor receptor,PDGF/PDGFR)、成纤维细胞生长因子/成纤维细胞生长因子受体(fibroblast growth factor/fibroblast growth factor receptor,FGF/FGFR)参与新生血管生成。基于此,研究者设计了多靶点酪氨酸激酶抑制剂以期望通过多靶点调控来增强抗血管生成作用。如今,多靶点酪氨酸激酶抑制剂已在结直肠癌、肝癌、肾癌等实体瘤中应用,而在胃癌方面,这些药物尚处于临床试验阶段。
瑞戈非尼可抑制VEGFR2、FGFR1、PDGFR-β、C-Kit的活性。INTEGRATE研究是一项全球、随机双盲、安慰剂对照的Ⅱ期临床试验,招募韩国、加拿大、澳大利亚、新西兰复发进展的晚期胃癌患者,旨在评价单药瑞戈非尼三线治疗的疗效,结果显示,瑞戈非尼组患者较安慰剂组mPFS明显延长(2.6个月vs0.9个月,P=0.001),mOS有所延长但差异无统计学意义(5.8个月vs4.5个月,P=0.147)。亚组分析显示所有国家患者均可从瑞戈非尼治疗中获益,以韩国患者获益最为明显,但该研究未发现有意义的疗效预测指标[19]。目前正在进行的INTEGRATEⅡ研究进一步评价瑞戈非尼三线治疗晚期胃癌的疗效和安全性[20]。
索拉非尼对PDGFR、VEGFR、C-Kit等多靶点具有抑制作用。晚期胃癌的一线治疗方面,韩国进行了ECOG 5203研究(单臂、开放的Ⅱ期临床试验),旨在评价索拉非尼联合多西他赛、顺铂一线治疗晚期胃癌的疗效,结果显示mOS为13.6个月;亚组分析发现,局部晚期患者可获得17.6个月的mOS,而远处转移患者mOS为11.3个月;常见的不良反应为中性粒细胞减少、手足综合征,但并未有高血压、血栓发生,另外有1例入组患者出现原发肿瘤部位出血[21]。二线治疗方面,GEMCAD研究是关于索拉非尼联合奥沙利铂二线治疗顺铂+5-氟尿嘧啶耐药的晚期胃癌的Ⅱ期单臂临床试验,结果显示mOS为6.5个月,mPFS为3.0个月;接受一线治疗后的疾病进展时间是最重要的预后因素,一线治疗后进展时间长于6个月的患者接受上述方案可获得9.7个月的mOS,而对于进展时间短于6个月的患者其mOS仅为5.6个月[22]。此后一项Ⅱ期临床研究的结果显示,单药索拉非尼可以改善晚期胃食管结合部腺癌患者的OS和PFS,肿瘤外显子测序发现TP53等相关基因突变[23],这或许能为索拉非尼治疗胃食管结合部腺癌带来新的契机。
舒尼替尼也是一种多靶点酪氨酸激酶抑制剂,对 VEGF、PDGFR-β、C-Kit等靶点有抑制作用。一项纳入91例晚期胃癌患者的Ⅱ期随机临床试验显示,在二线治疗中,舒尼替尼联合伊立替康+亚叶酸钙+5-氟尿嘧啶(FOLFIRI)方案较FOLFIRI方案并不能改善患者的mPFS和mOS[24]。另外一项Ⅱ期、单臂临床试验结果显示,舒尼替尼单药用于晚期胃癌的二线治疗仅获得2.6%的部分缓解率、2.3个月的PFS和6.8个月的OS[25]。因此,舒尼替尼用于一线治疗失败的晚期胃癌患者,临床疗效并不理想。
帕唑帕尼是针对VEGFR、PDGFR-β、FGFR、CKit的多靶点酪氨酸激酶抑制剂,已被批准用于晚期肾癌和软组织肉瘤治疗。2016年,韩国进行了一项关于帕唑帕尼联合化疗一线治疗晚期胃癌的Ⅱ期、单臂临床试验,结果显示ORR为62%,mPFS为6.2个月,mOS为10.5个月[26]。这一治疗方案的优点主要在于耐受性佳,仅有51%的入组患者出现严重不良反应,而既往贝伐珠单抗、索拉非尼用于晚期胃癌一线治疗时,严重不良反应发生率均在80%以上。后续帕唑帕尼是否可以为胃癌患者带来获益还有待进一步研究。
HER2是人表皮生长因子受体家族的一员,该受体具有酪氨酸激酶活性,通过磷酸化下游信号蛋白,从而激活信号转导通路,刺激细胞增殖。To-GA试验的成功使抗HER2单克隆抗体——曲妥珠单抗成为第一个用于治疗胃癌的靶向药物,但所有患者均在数个月之后出现曲妥珠单抗耐药,因此众多学者正努力探寻延缓耐药的对策。有多项研究表明,HER2单克隆抗体的耐药可能与肿瘤组织中VEGF产生增多有关[27]。后续在乳腺癌动物模型中发现,贝伐珠单抗可以克服曲妥珠单抗耐药[28]。此外,有临床试验表明,在新辅助治疗的背景下,贝伐珠单抗、曲妥珠单抗及多西他赛的联合治疗可以增加HER2阳性乳腺癌患者的病理完全缓解率[29]。因此有学者尝试将抗VEGF联合抗HER2治疗应用于胃癌领域。荷兰的B-DOCT研究纳入了25例HER2阳性的晚期胃癌患者,该试验采取贝伐珠单抗+曲妥珠单抗+多西他赛+奥沙利铂+卡培他滨的一线治疗方案,患者mPFS可达10.8个月,mOS可达17.9个月[30]。另外,2015年的MEGCA研究采用了卡培他滨+奥沙利铂+贝伐珠单抗+曲妥珠单抗的方案,结果显示纳入的35例患者mPFS为13.9个月,mOS为21.7个月[31]。这些结果为晚期胃癌治疗提供了新思路。目前尚有多项临床试验正在进行之中:NCT01359397(贝伐珠单抗联合曲妥珠单抗、多西他赛、奥沙利铂、卡培他滨治疗HER2阳性晚期胃癌,Ⅱ期);NCT02726399(雷莫芦单抗联合曲妥珠单抗、卡培他滨、顺铂治疗HER2阳性晚期胃癌,Ⅱ期)。
近年来在动物模型中的研究发现,VEGF相关的信号通路可以从多个水平参与肿瘤免疫调节。①VEGF抑制抗原呈递细胞的成熟[32];②VEGF抑制效应T细胞的成熟[33],从而促进调节性T细胞(该细胞具有负向免疫调节的作用)的分化增殖[34],同时促进骨髓来源抑制性细胞的释放[35];③VEGF促进内皮细胞表达FasL(与死亡性受体Fas结合,激活细胞凋亡通路),从而导致CD8+T细胞凋亡[35];④VEGF抑制内皮细胞间黏附分子的表达,从而减少免疫细胞的浸润[36];⑤VEGF可增加CD8+T细胞表面免疫检查点分子表达[37]。
肿瘤免疫是近年来研究的热点,而免疫检查点抑制剂的出现,奠定了免疫治疗在晚期恶性肿瘤治疗中的重要地位。VEGF信号通路参与肿瘤免疫的调节,因此抗血管生成治疗联合免疫检查点抑制剂在增强机体肿瘤免疫方面可能具有协同作用。而从肿瘤患者应用VEGF和VEGFR抑制剂所得到的结果也为抗血管生成治疗联合免疫检查点抑制剂治疗提供更多的证据支持。例如:给予肾癌患者贝伐珠单抗或舒尼替尼治疗可增加肿瘤细胞程序性死亡受体配体1(programmed cell death 1 ligand 1,PDCD1LG1,也称PD-L1)表达和肿瘤浸润淋巴细胞程序性死亡受体1(programmed cell death 1,PDCD1,也称PD-1)表达[38-39];而给予肾癌患者索拉菲尼的治疗,可减少肿瘤组织内调节性T细胞和骨髓来源抑制性细胞[40]。当然,肿瘤微环境呈现免疫抑制状态,除了与上述提及的免疫抑制性细胞及表达分子有关外,还与一些免疫抑制性炎性因子[如白细胞介素-10(interleukin-10,IL-10)、转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)]有关[41]。而舒尼替尼可阻滞信号转导及转录激活因子 3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)通路而激活核因子-κB(nuclear factor-kappa B,NF-κB)通路,从而增加IL-2释放而减少IL-10释放[42]。
近期,抗血管生成联合免疫检查点抑制剂的治疗策略首次应用于晚期黑色素瘤患者。与Ipilimumab单药治疗相比,贝伐珠单抗联合Ipilimumab的方案可以使肿瘤组织出现更多CD8+T细胞和CD163+树突状细胞浸润,最终使患者mOS达到25个月(较单药组延长将近2倍)[43]。因此,这一方案很可能为更多晚期恶性肿瘤患者带来希望。目前应用这一策略治疗消化道肿瘤或其他实体瘤的相关临床试验正在开展中:NCT02443324(雷莫芦单抗联合Pembrolizumab治疗晚期胃癌、胆管癌、尿路上皮癌,Ⅰ期),NCT02572687(雷莫芦单抗联合Durvalumab治疗晚期胃癌、非小细胞肺癌、肝细胞肝癌,Ⅰ期)。
血管生成是肿瘤的一大生物学特征,与肿瘤的侵袭转移密切相关,胃癌亦是如此。目前,有诸多抗血管分子靶向药物被应用至胃癌领域以期改善患者预后,但对晚期胃癌而言,抗血管分子靶向药物的研究并不顺利,目前仅有雷莫芦单抗和阿帕替尼被批准用于二线/三线治疗,一线治疗方面仍有所欠缺。这可能与胃癌复杂的肿瘤微环境以及缺乏良好的疗效预测指标有关。但随着科技的进步,期望通过更为细致的亚组研究以及基因组学和蛋白组学研究来探索疗效预测指标,从而使分子靶向治疗更具针对性。同时借助血管生成与肿瘤微环境以及肿瘤免疫之间的联系,将抗血管生成治疗与免疫治疗更好地结合起来。