间皮素在恶性肿瘤诊治中的研究进展

李俊，韩高华

1大连医科大学研究生院，江苏 泰州 225300

2泰州市人民医院肿瘤科，江苏 泰州 225300

1 间皮素的结构特点

20世纪90年代初，Chang等分离出了一种新的能识别卵巢癌细胞表面抗原的单克隆抗体mAbK1，该抗体主要与人正常胸膜、腹膜、心包膜的间皮细胞产生反应，还可与恶性间皮瘤、卵巢癌细胞反应。进一步研究提示，mAbK1抗体所识别的抗原是一种分子量为40 kD的蛋白，因其主要表达于正常间皮细胞表面，故命名为间皮素。

间皮素基因可编码一种分子量为69 kD的蛋白，即间皮素前体蛋白。间皮素前体蛋白可被弗林蛋白酶水解产生两个片段，其中一个片段为间皮素，通过糖基磷脂酰肌醇（glycosylphosphatidylinositol，GPI）锚定在细胞膜表面；另一个片段是巨核细胞集落刺激因子（megakaryocyte-potentiating factor，MPF），可被释放入血或进一步降解。目前研究认为，间皮素至少存在3种异构体，其中异构体3可能是间皮素通过肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）转化酶的水解作用从细胞表面脱落而成，称为可溶性间皮素相关肽（soluble mesothelin-related peptide，SMRP），其很可能成为某些肿瘤患者诊断和预后监测的生物标志物。

2 间皮素的生物学功能

间皮素的生物学功能迄今仍未被详细阐述，Bera等的研究显示，间皮素基因敲除小鼠和野生型小鼠均未出现可检测的表型差异，且这些雌、雄性小鼠均能繁殖出正常的后代，表明间皮素不是小鼠正常生长发育和繁殖的必需物质。但随着研究的不断深入，有学者发现，间皮素在肿瘤细胞生长、侵袭和转移等多个过程中均发挥重要作用。

Uddalak等研究发现，间皮素在胰腺癌细胞过表达与IL-6的水平升高有关，可进一步导致细胞周期蛋白E（cyclin E）和周期蛋白依赖性激酶2（cyclin-dependent kinase 2，CDK2）复合物表达上调，从而加快细胞周期、促进肿瘤细胞增殖。肿瘤细胞间皮素高表达能使细胞对TNF-α诱导的细胞凋亡产生抵抗作用。关于结直肠癌的研究，同样显示了高表达的间皮素可促进肿瘤细胞增殖。

间皮素在肿瘤侵袭转移中也具有一定作用，卵巢癌相关研究发现，间皮素与糖类抗原125（carbohydrate antigen 125，CA125）亲和力和结合特异性均较高，二者结合可介导肿瘤细胞黏附，并增强其黏附作用，促进卵巢癌在盆腹腔的广泛种植转移。Coelho等的研究结果也表明，间皮素可促进腹腔中悬浮肿瘤细胞的存活，增强肿瘤细胞间皮层的侵袭能力，从而使肿瘤细胞在腹腔内扩散转移。Chen等研究发现，共表达间皮素和CA125的胰腺癌细胞可以诱导基质金属蛋白酶7（matrix metalloproteinase 7，MMP7）的合成，从而促进胰腺癌细胞的侵袭和转移。间皮素还能通过促进肿瘤新生血管生成，促进肿瘤细胞的腹膜定植转移。恶性间皮瘤、胃癌、肺癌相关研究也表明，间皮素能促进肿瘤进展。

3 间皮素的表达及对恶性肿瘤的诊断价值

间皮素在多种实体肿瘤组织中高表达，但仅在部分正常组织中低表达，表明其可能成为某些肿瘤的诊断标志物，Hassan等的研究指出，间皮素除在间皮瘤、卵巢癌及胰腺癌组织中高表达外，在肝外胆道癌、肺腺癌、子宫内膜癌、三阴性乳腺癌中的阳性表达率均超过50%，但在食管癌、胃癌等其他恶性肿瘤中的阳性表达率则相对较低。

3.1 间皮瘤

间皮素主要表达于上皮性间皮瘤组织，阳性表达率约为95%。Creaney等研究恶性间皮瘤患者血清间皮素水平与肿瘤体积、临床分期及肿瘤负荷的关系，结果显示，间皮素水平变化对间皮瘤患者的治疗反应监测及预后评估具有潜在价值。Johnen等开展的大型前瞻性研究结果表明，间皮素联合钙结合蛋白有助于间皮瘤的早期诊断，并可预测石棉暴露者间皮瘤的患病风险。一项荟萃分析结果表明，胸腔积液SMRP的存在可支持间皮瘤的诊断。

3.2 卵巢癌

间皮素在上皮性卵巢癌组织中的阳性表达率约为70%。Hanaoka等研究表明，血清间皮素水平可能与卵巢癌患者的肿瘤负荷、临床分期、组织学分级及预后相关；此外，血清间皮素与CA125对卵巢癌患者的诊断效能几乎相等，间皮素可能是比CA125更重要的早期（Ⅰ/Ⅱ期）卵巢癌的预测因子。毕波等研究也指出，联合检测CA125和SMRP，可提高卵巢癌的诊断灵敏度和特异度，对卵巢癌患者的早期诊断、疾病监测及疗效评估有重要价值。

3.3 胰腺癌

2001年，Argani等采用基因表达系列分析（serial analysis of gene expression，SAGE）技术，首次发现间皮素在胰腺腺癌组织中持续高表达，但在正常胰腺组织中不表达，表明间皮素可能成为胰腺腺癌潜在的诊断标志物；随后的研究也表明，间皮素表达于胰腺癌组织，但在癌旁组织中仅有微弱表达，阳性表达率仅为10%。2014年巴氏细胞病理学会将间皮素染色阳性列为支持胰腺癌的诊断依据之一。Nahm等的队列研究表明，肿瘤组织存在间皮素的表达是胰腺癌患者预后不良的独立危险因素。但也有研究表明，循环间皮素的测定对于鉴别胰腺良恶性肿瘤的意义不大，其表达水平与肿瘤的临床分期、分化程度等病理特征无明显相关性。

4 间皮素与恶性肿瘤的治疗

基于间皮素表达的特点，使其成为抗原特异性治疗的希望靶点之一，目前，多种以间皮素为靶点的抗肿瘤药物已逐渐进行临床前及Ⅰ/Ⅱ期临床试验，获得了间皮素的安全性、有效剂量及药代动力学数据，并初步验证了其抗肿瘤疗效。

4.1 抗体类药物

4.1.1 免疫毒素 ①SS1P：SS1P[SS1（dsFv）-PE38]是第一个进入临床的抗间皮素重组免疫毒素，它是由抗间皮素抗体的可变区片段二硫键稳定的抗肝癌单链抗体（dsFv）与分子量为38 kD的假单胞菌外毒素A片段（PE38）融合制成。SS1P通过间皮素介导的内化过程进入细胞，其PE部分转运至细胞质使延长因子2失活，从而阻断蛋白质合成，诱导细胞凋亡。两项Ⅰ期临床试验分别采用持续静脉注射和静脉滴注给予间皮素阳性的卵巢癌及胰腺癌患者SS1P，二者显示的不良事件基本相似，剂量限制毒性（dose-limiting toxicity，DLT）均为胸膜炎。但两项试验均显示SS1P的抗肿瘤活性一般，这可能是因为患者体内存在的可溶性间叶素可能会干扰SS1P向肿瘤细胞的靶向传递，从而导致疗效不理想；试验过程中，患者体内可检测到大量的SS1P中和抗体，这也可能会破坏其抗肿瘤功效。Hassan等还将SS1P联合培美曲塞和顺铂应用于未接受过化疗的初治晚期恶性胸膜间皮瘤患者，结果显示，该联合方案客观应答率为60%，高于单纯化疗及单独使用SS1P，且安全性较好；但该联合方案与SS1P单独使用一样，仅1个周期用药后即有90%的患者会产生大量中和抗体。为减少抗抗体形成，使SS1P能够多周期重复给药，一项临床试验纳入10例晚期间皮瘤患者，SS1P给药前联合使用了戊司他汀和环磷酰胺，结果显示，仅2例患者在1个治疗周期后产生抗体，抗体产生比例低于既往试验，证明抑制免疫可以延缓抗SS1P中和抗体的形成，增加治疗周期，提示免疫毒素治疗和免疫调节结合可能改善患者的临床反应。②LMB-100：LMB-100也称RG7787，由改良的假单胞菌外毒素A片段（PE24）与人源化的抗间皮素抗体（Fab）片段融合制成。与SS1P相比，LMB-100的免疫原性和非特异性毒性更低、半衰期更长，在一定程度上克服了SS1P的局限性。临床前研究已经证实，联合放线菌素D、紫杉烷类药物可以增强LMB-100抗胰腺癌、三阴性乳腺癌和胃癌的活性。但一项关于LMB-100联合白蛋白紫杉醇用于晚期胰腺癌的Ⅰ/Ⅱ临床试验结果显示，虽然二者联合用药可观察到临床活性，但该组合的毒性使其不适合进一步研发。动物实验及临床试验均显示，LMB-100具有抗肿瘤活性，与其他药物联合应用或许能降低LMB-100的使用剂量从而减轻其毒性，目前LMB-100联合帕姆单抗应用于非鳞非小细胞肺癌及恶性间皮瘤的临床试验正在进行（NCT04027946、NCT03644550）。

4.1.2 嵌合单克隆抗体 阿麦妥单抗（MORAb-009）：阿麦妥单抗是第一个靶向间皮素的人鼠嵌合单抗，由抗间皮素单链抗体SS1与人免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）G1/Igκ恒定区组成，能通过抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用（antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity，ADCC）杀死过表达间皮素的靶细胞，并能抑制间皮素与CA125的结合。Hassan等进行的Ⅰ期临床试验结果显示，阿麦妥单抗的耐受性良好，在接受至少1个周期治疗的20例患者中，11例疾病稳定，9例病情进展，无完全缓解或部分缓解例数。另一项在日本进行的Ⅰ期临床试验结果显示，静脉注射最大耐受剂量（maximum tolerated dose，MTD）的阿麦妥单抗，间皮素表达阳性实体瘤患者的耐受性良好。一项随机Ⅱ期临床试验（NCT00570713）采用阿麦妥单抗联合吉西他滨治疗胰腺癌患者，结果显示，与吉西他滨单药相比，联合治疗未能显示出优势。另一项Ⅱ期临床试验共纳入89例无法手术切除、未经化疗的恶性胸膜间皮瘤患者，接受阿麦妥单抗联合培美曲塞/顺铂标准方案治疗，结果显示，客观缓解率（objective response rate，ORR）为39%，疾病控制率达90%，中位总生存期（overall survival，OS）为14.8个月，其中位OS和客观缓解率均优于历史对照，这些结果还是令人鼓舞的。但2015年启动的临床试验（NCT02357147）采用培美曲塞/顺铂标准化疗方案与阿麦妥单抗或安慰剂联合使用，结果显示，观察组15例患者发生严重不良事件（serious adverse，SAE），安慰组11例发生SAE，由于不良反应严重，该试验已于2020年被终止。

4.1.3 抗体-药物偶联物（antibody drug conjugate，ADC） ①BAY 94-9343：BAY 94-9343是一种抗体偶联药物，由抗间皮素抗体与微管蛋白聚合酶抑制剂DM4连接而成，药物与肿瘤细胞表面的间皮素结合可被内化，释放DM4破坏微管聚合，导致细胞周期阻滞和细胞凋亡。一项Ⅰ期临床试验共纳入148例间皮素表达阳性的晚期实体瘤患者，结果显示，患者对BAY 94-9343具有良好的耐受性，在可评估的患者中初步观察到抗肿瘤活性，该研究还发现，血清SMRP表达与抗肿瘤活性呈正相关。BAY 94-9343与脂质体多柔比星、帕姆单抗、培美曲塞/卡铂、阿特珠单抗等药物联合治疗间皮素表达阳性的实体瘤患者的Ⅰ/Ⅱ期临床试验正在进行或已完成（NCT02751918、NCT03126630、NCT02639091、NCT03455556），但尚未公布结果。②DMOT4039A：DMOT4039A是一种将人源化IgG1抗间皮素单克隆抗体与抗微管蛋白药物——定点偶联海兔毒素衍生物（monomethyl auristatin E，MMAE）连接而成的抗体-药物偶联物。一项Ⅰ期临床试验纳入71例接受DMOT4039A治疗的胰腺癌、卵巢癌患者，结果表明，DMOT4039A具有一定的抗肿瘤活性，且安全性可接受。③其他ADC：BMS-986148是一种针对间皮素抗体-药物偶联物，其包含烷化剂MED2460，通过破坏核酸结构导致细胞凋亡。一项多中心Ⅰ期临床试验（NCT02341625）探讨BMS-986148单独或联合纳武单抗治疗间皮瘤、非小细胞肺癌、卵巢癌患者，但结果尚未公布。BAY2287411是钍标记的针对间皮素的抗体-螯合物偶联物，通过损伤DNA导致细胞凋亡。Wickstroem等的研究发现，BAY2287411联合DNA损伤修复抑制剂ATR抑制剂（Rad3-related inhibitor，ATRi）或 PARP 抑制剂（poly ADP-ribose polymerase inhibtor，PARPi）在人卵巢癌异种移植模型中可产生协同活性并可提高抗肿瘤功效，一项多中心Ⅰ期临床研究（NCT03507452）正在进行，结果亦未公开。HPN536是最新的以间皮素为靶点的抗体类药物，通过激活T淋巴细胞，并诱导T淋巴细胞杀灭表达间皮素的细胞，目前Ⅰ/Ⅱa期临床试验正在进行（NCT03872206）。

4.2 疫苗

4.2.1 CRS-207 CRS-207是一种由携带间皮素基因的减毒李斯特菌制成的疫苗。一项Ⅰ期临床研究的结果显示，CRS-207能诱导间皮素特异性CD8T淋巴细胞应答，但临床获益不佳，仅37%的患者生存时间≥15个月。另一项研究比较CRS-207联合环磷酰胺（cyclophosphamide，Cy）/GVAX胰腺疫苗与Cy/GVAX单独治疗胰腺癌患者的临床疗效，结果显示，接受CRS-207联合Cy/GVAX治疗患者的OS为6.1个月，长于仅接受Cy/GVAX治疗患者的3.9个月，表明CRS-207可延长胰腺癌患者的生存期，且耐受性好。但一项更大规模的Ⅱb期临床研究显示，与CRS-207单独应用和标准化疗相比，CRS-207联合Cy/GVAX并不能提高胰腺癌患者的生存率。还有研究尝试CRS-207和Cy/GVAX联合或不联合纳武单抗治疗胰腺癌患者，结果显示，两组患者的中位OS并无明显差别。目前，仍有两项关于CRS-207联合其他免疫检查点药物治疗胰腺癌的临床试验（NCT03006302、NCT03190265）正在进行中。

4.2.2 JNJ-64041757 JNJ-64041757是由减毒双缺失（LADD）单核细胞增生李斯特菌菌株制成，其单独或与纳武单抗联合方案评估疗效的试验均因缺乏临床获益而终止（NCT02592967、NCT03371381）。目前，针对间皮素的疫苗的临床试验较少，且结果多令人失望，但许多临床前研究仍在进行中。

4.3 CAR-T 免疫疗法

嵌合抗原受体T细胞（chimeric antigen receptor T cell，CAR-T）指能表达嵌合抗原受体（chimeric antigen receptor，CAR）的T细胞。识别间皮素的scFv与T细胞内信号区域在体外重组，再转染至T细胞中形成表达间皮素受体的T细胞，即靶向间皮素的CAR-T。一项Ⅰ期临床试验纳入6例化疗难治性转移性胰腺导管腺癌患者，接受间皮素靶向的CAR-T细胞静脉输注治疗，结果显示，2例患者病情稳定，无进展生存期（progression-free survival，PFS）分别为3.8个月和5.4个月，安全性良好。临床前研究表明，CRISPR/Cas9基因编辑技术介导的程序性死亡受体 1（programmed cell death 1，PDCD1，也称PD-1）破坏可在体内挽救间皮素靶向的CAR-T细胞反应，提示细胞免疫疗法联合免疫检查点抑制剂可能增加疗效。一项临床前研究结果显示，与经静脉系统输注相比，经胸腔局部注入CAR-T在原位恶性胸膜间皮瘤模型中的抗肿瘤效果更强，且持续时间可达200天。目前，CAR-T疗法在针对胰腺癌、卵巢癌、胃癌等实体瘤中已开展多项临床研究，并显示出良好的安全性与可行性，相信随着CAR-T技术的升级换代，CAR-T疗法在实体瘤治疗中会展现出良好的应用前景。近5年有大量关于靶向间皮素的CAR-T疗法正在招募或进行中。

5 小结与展望

间皮素是一种细胞表面抗原，因间皮素在恶性肿瘤和正常组织中差异表达的特点，其作为诊断、判断预后的标志物具有潜在价值，且有希望成为治疗高表达间皮素的重要靶点。目前，已开发出多种以间皮素为靶点的抗体类药物及免疫疗法，现有的临床试验多表明间皮素靶向治疗安全性尚可，但治疗效果一般。随着CAR-T技术的升级，靶向间皮素的CAR-T疗法开始崭露头角，联合免疫检查点抑制剂、优化给药方法等可能带来临床益处。间皮素的生物学功能及其在肿瘤发生进展过程中的作用尚未完全阐明，值得进一步研究探讨。