内皮抑素治疗肿瘤喜中有忧

       2005-07-26
       1996年，美国波士顿儿童医院的Judah Folkman博士从小鼠血管内皮细胞瘤EOMA中分离得到了内皮抑素。1997年，美国哈佛大学O′Reilly在小鼠肿瘤实验模型中，首先发现给予鼠重组内皮抑素可导致瘤体的消退，诱导癌细胞进入无限休眠态。更令人振奋的是，反复施用内皮抑素癌细胞不会产生抗药性，且没有明显的毒副作用。这个发现不但在科研界引起轰动，还立刻引起公众的关注。美国食品药品管理局(FDA)于1999年底批准了由毕赤酵母表达的重组人内皮抑素作为肿瘤治疗药物进行I期临床试验；2001年又进行II期临床试验。我国也于2001年、2002年分别进行了内皮抑素治疗肿瘤的I、II期临床试验。尽管I期临床试验结果不如想象得那样如人意，如部分患者对治疗不敏感，单独使用时很难完全治愈肿瘤，停止治疗后往往有新的瘤体出现。但是，随后的II期临床试验证明，内皮抑素的基因治疗以及其与化疗和放疗、免疫治疗联合应用不仅具有显著增强其他治疗的抗肿瘤效应，而且可减少毒副反应，为肿瘤的抗血管生成治疗开辟了新途径。
       ■治疗肿瘤效果可喜
       目前，很多学者对内皮抑素进行了研究，结果发现其具有剂量-效应关系，能抑制血管内皮的增殖，促使肿瘤细胞凋亡，抑制肿瘤的生长和转移。单独使用内皮抑素有两种形式：蛋白质形式和基因形式，这两种形式的内皮抑素在治疗肿瘤方面都取得喜人成果。
       ▲蛋白质形式
       通过不同途经制备得到的内皮抑素蛋白溶解性不同，有的可溶，有的不可溶。研究表明，等量使用可溶性或不溶性的蛋白质，具有相同的抑制肿瘤生长的生物活性。进一步研究发现，给予内皮抑素蛋白质，可使肿瘤体积明显减小和重量明显减轻，血管密度减少，凋亡增加。但内皮抑素及其重组蛋白性质不稳定、治疗肿瘤所需蛋白量大，需长期、反复追加用量，使用不方便等，这些缺点阻碍它的应用，于是需要开发基因形式的内皮抑素。
       ▲基因形式
       根据所使用的载体不同，基因形式的内皮抑素可分为质粒、腺病毒、逆转录病毒、脂质体和转内皮抑素基因双歧杆菌介导的内皮抑素。给药途径又分为直接瘤内注射、局部肌肉注射和静脉注射。因治疗方式、给药途径、表达产量的不同，治疗效果也各异。
       脂质体、质粒的内皮抑素基因治疗：可以将构建好的内皮抑素表达质粒直接注射入瘤内。如以PCIendo质粒治疗MDAMB435乳腺癌，结果发现，体内内皮抑素表达量为10.8纳克/毫升，瘤体减小49%，无毒副作用。也可以内皮抑素基因的质粒转染肿瘤细胞，再将转染后的肿瘤细胞注射免疫缺陷小鼠。如用内皮抑素表达质粒转染RneCa鼠肾癌细胞和SW620人结肠癌细胞，在给转染后的肿瘤细胞注射免疫缺陷小鼠后发现，转染细胞周围的肿瘤灶比未转染细胞的缩小70%以上。
       脂质体的毒性很低，使用较安全，脂质体介导的内皮抑素基因治疗也受到一些学者的重视。如用阳离子脂质体介导内皮抑素基因治疗有肝转移的裸鼠结肠癌，静脉注射一定量的阳离子脂质体和DNA，与对照组肝转移为100%相比，6周后治疗组裸鼠出现肝转移率只有25%，肝转移瘤内癌细胞凋亡率比对照组高3倍。进一步实验表明，每周1次单剂量注射阳离子脂质体介导的内皮抑素基因，能在体内靶定部位得到较长时间的分泌和表达，达到较好的抗瘤效果。
       腺病毒、逆转录病毒介导的内皮抑素基因治疗：据报道，国外有人用腺病毒介导的内皮抑素(AdmEndo)以一定剂量静脉注射给种植CMC83腺癌的裸鼠，4天后血清内皮抑素就达到峰值，经两周治疗，瘤体比对照组小40%。
       转内皮抑素基因双歧杆菌介导的内皮抑素基因治疗：双歧杆菌是体内惟一一种不产生内、外毒素的细菌。转内皮抑素基因双歧杆菌能在人体肠道定植，并可在瘤体内获得较长时间的表达，所以以转内皮抑素基因双歧杆菌为载体的基因治疗受到人们的高度重视。国内有学者应用内皮抑素转基因双歧杆菌口服制剂(ETB-2)治疗裸鼠结肠癌，结果发现ETB-2可通过抑制肿瘤内血管生成，诱导肿瘤细胞凋亡，抑制血管内皮细胞生长因子（VEGF）、转化生长因子（TGF）-β1的表达，来显著抑制裸鼠的结肠癌生长。
       ■深入研究尚待继续
       内抑素是目前公认的最有效的血管生成抑制剂，虽然在国内、外已经相继进行了I期、II期临床试验，但目前尚未正式进入临床应用。内皮抑素的治疗研究尚有以下几个方面的问题有待进一步解决：内皮抑素来自于鼠肿瘤，而它的前体形式却存在于基质细胞，且循环系统的浓度很高，血浆中的内皮抑素是否为活性形式还不清楚；通过对内皮抑素的研究是否可证明肝具有一项新功能，即血管形成调节功能仍有待探讨；重组的内皮抑素需经过再折叠才具有水溶性，而其自然折叠率很低，99%的重组内皮抑素会以沉淀的形式丢失，内皮抑素的生成需要正确的加工和折叠，这项工作还需要进一步研究与改进；内皮抑素是一个极不稳定的蛋白，容易失活，因此，最主要的困难是如何大量制备稳定的具有生物活性的蛋白；应用内皮抑素治疗肿瘤是一个长期的过程，一旦停药肿瘤又会生长，而且由于药物分布问题，人体内用量要比动物实验大得多，所以需要重复注射大量的内皮抑素，这不但会给患者带来沉重的经济负担，而且其过程本身也令人难以忍受，从而限制了其在临床中的应用。
       要解决上述问题，必须改进治疗策略：一是可采取基因治疗的方法，使机体本身变成一个生产内皮抑素的“工厂”。这种方法具有明显的优点，首先它可以产生很高活性的蛋白，并且不会有内毒素等杂质污染；另外，一次治疗就可以在较长时间稳定表达，降低了成本，并且也使患者容易忍受；同时基因治疗能增加体内内皮抑素循环中内皮抑素蛋白的生物半衰期，从而保持其在一个相对稳定的水平，使药物动力学更加合理。
       二是可以以抑制肿瘤血管形成为基础，联合手术、放疗、化疗、介入治疗、物理治疗、免疫治疗、基因治疗等综合治疗方案，增强其抗肿瘤作用。
       近来在上述方面许多学者做了大量的研究，相信不久的将来，内皮抑素必将在肿瘤治疗中发挥越来越重要的作用。