抗血管生成在非小细胞肺癌治疗中的挑战和机遇

阮柯欣，周建娅

作者单位： 310003 杭州，浙江大学医学院、浙江大学医学院附属第一医院

随着基因检测技术的进步和肿瘤生物学的发展，小分子靶向药物和免疫治疗给非小细胞肺癌（NSCLC）的治疗带来了革命性的进步。但由于仅部分患者携带表皮生长因子受体（EGFR）基因突变，而免疫治疗在晚期肺癌患者中的缓解率只有20%左右，大多数患者仍然选择以铂类为基础的化疗作为一线治疗方案。在这些患者中，抗血管生成治疗为他们提供了新的可能。

血管生成是一个复杂的过程。多条刺激和抑制通路共同参与调节新生血管的生成，维持体内血管生成的平衡，在胚胎发育、女性月经周期和病理性损伤后修复等活动中发挥重要作用。病理状态下异常活跃的血管生成与肿瘤细胞的增殖息息相关。这些新生血管组成血管网伸入肿瘤组织内，提供肿瘤生长所需的氧气和营养物质，并运走代谢废物。已经证实有许多细胞因子参与血管生成这一过程，包括血管内皮生长因子（VEGF）、血管生成素（ANG）及血小板源性生长因子（PDGF）等。

1 血管生成相关细胞通路

1.1 VEGF/VEGFR通路 VEGF/VEGFR通路是血管生成中最重要的细胞通路。在哺乳动物中，VEGF有5 种异构体（VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGFD、胎盘生长因子），对应VEGFR1、VEGFR2 和VEGFR3 三种酪氨酸激酶受体。其中VEGF-A 和VEGFR2 的相互作用在血管生成中起着最重要的作用。新生血管前端高浓度的VEGF与内皮细胞表面受体VEGFR2 结合，激活下游信号通路，促进血管内皮细胞的表型转变。VEGFR2 被激活的内皮细胞通过下游信号传递，增加配体Delta-like4（DLL4）的产生，而竞争成为尖端细胞。DLL4 作用于相邻内皮细胞上的Notch 受体，以此来下调VEGFR2 水平，上调VEGFR1 水平。VEGFR1 捕获游离的VEGF，进一步减少其与VEGFR2 的作用，使得相邻内皮细胞对VEGF 的反应性降低，转变为茎细胞。之后，VEGF与尖端细胞的VEGFR2 受体结合，激活下游ERK1/2通路，诱导尖端细胞进行定向迁移。

1.2 ANG/TIE2通路 TIE2 是一种在内皮细胞上高度表达的跨膜酪氨酸激酶受体，可分别与血管生成素1（ANG1）和血管生成素2（ANG2）结合，调节血管生成。ANG1 与TIE2 结合，激活下游细胞通路，促进肌动蛋白细胞骨架重组，促进内皮细胞间血管内皮钙黏蛋白沉积，提高内皮细胞的黏附和存活。内皮细胞由此形成坚固的屏障，阻止宿主蛋白凝血酶和VEGF等多种细胞因子的渗透，进一步阻断VEGFR2 诱导的血管内皮钙黏蛋白分解。在缺血组织中，ANG1 可促进血管生长和管腔扩张，并维持血管微结构的稳定。血管内皮细胞分泌的ANG2 与ANG1作用相反，其与TIE2 受体特异性结合后可导致血管通透性增加。虽然在肿瘤成熟的血管中，ANG2 能使ANG1 与TIE2 的结合活性减弱，但在缺乏ANG1的未成熟血管中，ANG2 仍可作为一种部分激活剂，激活TIE2 信号通道，刺激内皮尖端细胞迁移。在许多肿瘤中发现，ANG2 与ANG1 的比值具有一定临床意义，比值越高预示患者的预后越差，这也使得ANG2 成为了抗肿瘤治疗的新靶点。

1.3 PDGF/PDGFR PDGF是由4 种单链组成的二聚体，分别为PDGF-AA、PDGF-BB、PDGF-AB、PDGF-CC和PDGF-DD，这5 种亚型由内皮细胞、巨噬细胞和上皮细胞分泌，并储存于血小板的 颗粒中。PDGF 是周细胞、结缔组织成纤维细胞及血管平滑肌细胞等间充质细胞的趋化因子，PDGF/PDGFR通路的激活可直接影响内皮细胞的活化、血管内皮细胞的重构、周细胞的募集和肿瘤的增殖等。

2 抗血管生成药物

2.1 贝伐珠单抗（Bevacizumab） 贝伐珠单抗是一种人源化单克隆抗体，可特异性结合VEGF-A，阻断血管生成细胞通路。Sandler 等对2001—2004 年诊断为晚期（ⅢB 或Ⅳ）或复发的878 名NSCLC 患者进行了Ⅱ期临床研究，对照组采用紫杉醇（200mg/m2）卡铂（6.0 mg·ml－1·min－1）方案每3 周化疗一次，共6 个周期；试验组采用紫杉醇卡铂联合贝伐珠单抗，紫杉醇卡铂3周一次共6个周期，贝伐珠单抗（15mg/kg）3 周注射一次直到疾病进展。结果显示试验组的中位生存期明显优于对照组（P=0.003），试验组和对照组的中位无进展生存期分别为6.2 个月和4.5 个月（P＜0.001），缓解率分别为35%和15%（P＜0.001）。Reck 等对1 043 名晚期NSCLC 患者进行了Ⅲ期临床试验，患者均使用80 mg/m2卡铂和1 250 mg/m2吉西他滨作为基础化疗，低剂量组联合7.5 mg/kg 贝伐珠单抗，高剂量组联合15 mg/kg 贝伐珠单抗，并分别设立相应剂量的安慰剂组作为对照，每3 周一疗程直至肿瘤进展。结果显示高剂量组和低剂量组的无进展生存期明显优于对照组，缓解率分别为30.4%和34.1.%，高于对照组的20.1%。因此，贝伐珠单抗被批准成为晚期NSCLC的一线用药，但贝伐珠单抗的使用仍有一些明显的不良反应。在Sandler 的临床试验中，使用贝伐珠单抗的试验组临床严重出血事件的发生率为4.4%，较对照组的0.7%有明显升高（P ＜0.001），另外在15 名治疗相关的死亡病例中，有5 名患者死于肺出血。在Soria 等的研究中发现，联合使用贝伐珠单抗相对于单纯化疗给患者带来了更大的不良反应风险。在另一研究中也提到不少在贝伐珠单抗试验组中发现发生率＞10%且至少高于对照组两倍的不良反应事件，包括鼻出血、头痛、皮肤干燥、背痛及皮肤剥脱。

2.2 安罗替尼（Anlotinib） 安罗替尼是一种新型口服抗血管生成药物，靶向作用于VEGFR2-3、成纤维细胞生长因子受体1-4、干细胞因子受体（c-Kit）、RET 和PDGF / 。我国开展了一项安罗替尼治疗晚期NSCLC 患者的多中心Ⅱ期临床试验，117 名至少接受过一线和二线化疗且失败的NSCLC 患者被随机分成接受安罗替尼（12 mg/d）治疗的试验组和接受安慰剂治疗的对照组。结果显示试验组的无进展生存期为4.8 个月（95%CI：3.5 ～6.4），明显优于对照组的1.2 个月（95%CI：0.7 ～1.6）。试验组常见药物不良反应为高血压（55.00%）、促甲状腺激素升高（36.67%）、手足综合征（28.33%）、甲状腺球蛋白升高（26.67%）、总胆固醇升高（25.00%）和腹泻（23.33%）。但这些不良反应在药物减量和对症处理后都得到了有效控制，并未造成不良反应相关性死亡。安罗替尼也因为疗效明确和不良反应可控的优点，在临床上得到广泛应用。

2.3 雷莫芦单抗（Ramucirumab） 雷莫芦单抗是完全人源化IgG1 单克隆抗体，由两条重链和两条轻链组成，可通过结合VEGFR2 受体的胞外区阻断血管生成过程。Garon 等对1253 名接受一线铂类化疗后疾病进展的患者进行Ⅲ期临床试验，试验组接受75 mg/m2多西他赛联合雷莫芦单抗10mg/kg化疗；对照组采用多西他赛与安慰剂治疗，疗程均为3 周。结果显示试验组的中位生存期与中位无进展生存期均明显好于对照组，试验组最常见的不良反应为3 级及以上的中性粒细胞减少症，但不良事件的死亡人数和3 级及以上严重肺出血事件的发生率均无明显差异。

2.4 尼达尼布（Nintedanib） 尼达尼布是一种口服抗血管生成药物，靶向抑制VEGFR1-3、成纤维细胞生长因子受体1-3 及PDGF / 。在一项Ⅲ期临床试验中，尼达尼布联合多西他赛作为二线治疗，相比安慰剂联合多西他赛组，给晚期复发的肺腺癌患者带来更长的中位总生存期。VARGADO 是一项接受尼达尼布联合多西他赛作为化疗及免疫治疗后的三线治疗的非干预性临床试验，在这个试验中，患者的中位无进展生存期为5.5 个月，客观缓解率达到了58%。

3 抗血管生成治疗联合靶向治疗

在携带驱动基因突变的NSCLC 患者中，酪氨酸激酶抑制剂（TKI）已取代贝伐珠单抗成为标准的一线治疗。但不少临床试验证明，抗血管生成治疗联合靶向治疗能给EGFR 基因突变的肺癌患者带来更大的临床获益。

NEJ026 是第一个抗血管生成治疗联合靶向治疗的Ⅲ期临床试验，旨在探究贝伐珠单抗联合厄洛替尼对比厄洛替尼单药治疗在EGFR基因突变的晚期肺腺癌患者中的疗效差异。在中期分析中，联合治疗组的中位无进展生存期明显优于单药治疗组。在一项关于19 号外显子缺失和21 号外显子L858R突变的晚期肺腺癌患者的临床试验中，吉非替尼联合贝伐珠单抗的客观缓解率为73.8%，一年内的肿瘤无进展率为56.7%，中位无进展生存期达14.4 个月。靶向治疗的耐药性是制约靶向药物使用的重要因素。Naumov 等在一项研究中发现EGFR-TKI 的耐药可能与微环境中VEGF水平的升高相关，EGFRTKI 联合抗血管生成药物对已产生耐药的肿瘤仍然有效，随后这一发现在临床试验中也得到了验证。Rosell 等证实了厄洛替尼联合贝伐珠单抗在T790M 突变的晚期NSCLC 患者中仍可以取得一定疗效，68%的患者在12 个月内肿瘤无进展，这其中的机制还没有得到充分的阐述。一部分研究者认为，可能与肿瘤内血管的病理性生成有关，新生血管不仅给组织提供营养物质，也把更多的靶向药物运送到肿瘤组织中。

4 抗血管生成治疗联合免疫治疗

免疫治疗的出现极大地延长了NSCLC 患者的生存期，给肺癌的治疗带来了一场前所未有的革命。免疫治疗的疗效与肿瘤所处的微环境有着紧密的联系。肿瘤血管在功能和结构上与正常血管不同，在病理性血管生成过程中，由于血管生成相关细胞因子的失衡，生成的血管结构紊乱、通透性高。由此，小分子从血管中持续漏出，最终这种压力梯度的丧失会影响血流中的物质运输，造成缺氧的肿瘤微环境，影响免疫细胞的浸润。目前研究认为，免疫治疗的个体疗效异质性大可能与淋巴细胞浸润减少造成的免疫抑制微环境有关。联合使用抗血管生成药物有望将肿瘤中的新生血管“正常化”，增加肿瘤组织的灌注和效应T 细胞的浸润，达到增强抗肿瘤免疫反应的目的。

在免疫治疗联合抗血管生成治疗正式应用于肿瘤患者前，已经有不少临床前试验证明了血管生成和免疫抑制在肿瘤组织中存在相互作用。在肾细胞癌的小鼠模型中观察到骨髓髓样细胞在应对肿瘤导致的氧化应激中不仅能上调细胞表面的VEGFR，还能抑制T 细胞的增殖。在肠癌的动物实验中显示，联合使用VEGFR2 和程序性死亡受体1 的单克隆抗体比单独使用任一单克隆抗体的抗肿瘤疗效更佳，对肿瘤细胞的杀伤力更强。后来研究者对多种类型的肿瘤进行抗血管生成治疗联合免疫治疗的临床试验。2018 年发布了在肺癌患者中进行的III 期临床试验（IMPOWER 150），患者被随机分成3 组，分别接受卡铂、紫杉醇联合阿特珠单抗（ACP，402 例），卡铂、紫杉醇联合贝伐珠单抗（BCP，400 例）和卡铂、紫杉醇同时联合阿特珠单抗、贝伐珠单抗（ABCP，400 例）。试验结果显示在EGFR 野生型的肺癌患者中，ABCP 组与BCP组相比收获了更长的无进展生存期和总生存期，而治疗相关的不良反应发生率没有明显增加。在肝转移和EGFR 基因突变亚组中，ABCP 组仍然拥有更长的中位无进展生存期。根据这项临床试验，FDA批准ABCP作为转移性非鳞状NSCLC 的一线治疗方案。

5 展望

肿瘤中的血管生成是一个复杂的过程。在NSCLC的精准治疗中，针对单一靶点的药物出现了不同程度的耐药，这也使得出现了许多针对多靶点及多信号通路的抗血管生成药物。另一方面，不同于免疫治疗有细胞程序性死亡-配体1、肿瘤突变负荷等生物标志用于筛选适合于免疫治疗的患者，通过基因检测筛选出EGFR、ALK及ROS1 等驱动基因突变的NSCLC，推荐相应的TKI，抗血管生成药物的有效应用仍需要更多研究来发现有预见性的生物标志。抗血管生成治疗联合靶向治疗和免疫治疗作为NSCLC的新选择，其机制和未来也需要更多的研究加以阐释和探索。

(参考文献略，读者需要可向编辑部索取)