[连载7]脑胶质瘤血小板源性生长因子分子靶向治疗｜刘福生《脑胶质瘤基础与临床研究》

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本文摘自人民卫生出版社出版的《脑胶质瘤基础与临床研究》，作者刘福生、金贵善；《神外前沿》发布此文，已获出版社书面授权及作者本人许可。

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第三节 血小板源性生长因子分子靶向治疗 

血小板源性生长因子 (platelet¯ derived growth factor. PDGF) 家族是由四种不同基因编码的四种多肽链 组成的. 分别是: PDGF¯A、 PDGF¯B、 PDGF¯C和PDGF¯D. 它们通过二硫键以同源或异源二聚体的形式 连接成为5种不同的二聚体亚型:

PDGF¯AA、 PDGF¯AB、 PDGF¯BB、 PDGF¯CC和PDGF¯DD. 

通过两种酪 氨酸激酶受体 PDGF α 受体 (PDGF Receptor α. PDGFR α) 和 PDGF β 受体 (PDGF Receptor β. PDGFR β) 发挥生物学作用. 如图7¯6. 

经典的PDGF¯A、 PDGF¯B发现已有二十多年. 经过细胞内激活分泌至胞 外，近几年发现的 PDGF¯ C、 PDGF¯ D 则需要在分泌以后由胞外的蛋白酶激活. PDGFs 是一种促分裂素. 主要作用于间叶细胞来源的成纤维细胞和血管平滑肌细胞. 以及神经外胚层来源的细胞. 例如少突胶质细 胞. 其中. PDGF¯ B 参与多种生理和病理学进程. 比如调节并促进细胞迁移、 增殖及分化. 控制和调节血 管生成及某些脏器的发育. 并与多种纤维化疾病、 血管增殖性疾病和恶性肿瘤密切相关 (图7¯7). 

PDGF 和 PDGFR 的过度表达在不同恶性程度的胶质瘤细胞株和外科肿瘤手术标本中均可见到. 且表 达水平越高、 肿瘤恶性程度越高、 预后越差. PDGF 家族各成员在胶质瘤细胞株和肿瘤组织中的表达并 没有完全重叠. 提示 PDGF 在促胶质瘤形成中可能有多种作用机制参与. Karcher (2006) 等发现原发性 和继发性 GBM 中 PDGF 表达不同. 两者肿瘤血管生成有不同机制. PDGF 家族中. PDGF¯ B 在许多胶质 瘤细胞系中均有表达. 在 U373MG、 A172 和 C4 等胶质瘤细胞系中. PDGF¯ B 表达水平越高. 胶质瘤细 胞的增殖活性越强. 在用重组 PDGF¯ BB 处理的 U373MG 细胞系中. 加入 PDGF¯ B 中和抗体能使该细胞 系增殖活性显著降低. 

在临床人脑胶质瘤标本中. 肿瘤恶性程度越高. PDGF¯ B 表达水平越高. 预后越 差. 同时. 我们的研究发现. PDGF¯B不仅在各级别胶质瘤之间表达具有明显差异. 而且其表达水平与 细胞增殖标志物Ki¯67表达呈正相关 (图7¯8). 在胶质瘤的动物模型中. PDGF¯B的过表达能使小鼠发 生II级和III级胶质瘤. 其中II级占主要. 这种肿瘤级别上的差异被认为是因为小鼠接受了不同剂量的 PDGF¯ B 处理. 从胶质瘤标本检测结果和 PDGF¯ B 过表达胶质瘤小鼠模型的建立上看. 可以认为 PDGF¯ B 的过表达与胶质瘤的发生、 发展存在一定的因果关系. 

一、 针对 PDGF 的分子靶向治疗 

PDGFR 抑制剂包括蛋白酪氨酸激酶小分子抑制剂、 抗体和 DNA 适配子. 从 1991 年开始. 有多种 PDGFR 激酶抑制剂问世. 且已在 PDGF 相关的肿瘤治疗中得到应用. 目前. 已有多种针对胶质瘤的 PDGF抑制剂. 包括已批准、 标示外、 临床试验和临床前阶段的药物. 见表7¯1. 

1 伊马替尼 (Imatinib) 

伊马替尼是一种酪氨酸激酶抑制剂. 同时作为 PDGFR 抑制剂运用于多种 PDGF 相关的恶性肿瘤. 包括隆突性皮肤纤维肉瘤、 前列腺癌和胶质瘤等. Raymond (2012) 等学者的多中心二期临床试验中. 运用伊马替尼治疗 51 例复发性胶质瘤患者. 约 8 例获益. 

Dresemann (2005) 等联合应用伊马替尼和羟 基脲治疗 20 例胶质母细胞瘤患者. 获得 20% 的应答率. 而有应答加上病情维持稳定的病人则达到 57%. 其可能机制是羟基脲增加了血脑屏障通透性. 并使该药降低肿瘤间质液压. 提高肿瘤组织的药物 浓度. 

Reardon (2005) 等在针对 33 例胶质母细胞瘤患者的二期临床试验中. 也发现联合伊马替尼和羟基 脲可增加药物抗肿瘤作用. 并提高耐受性. Wen (2009) 等的临床试验则提示. 恶性胶质瘤患者单独应用 伊马替尼获益甚微. 并且可能增加瘤内出血的风险. 而联合治疗正进行更多的临床试验. 需要更多的临床 数据以进一步阐明联合治疗的作用机制. 在前列腺癌肿瘤. 该药也有联合紫杉醇腹腔注射治疗的研究. 与 对照组相比. 肿瘤复发率更低. 瘤体减小而且淋巴结转移也明显减少. 同时肿瘤细胞增殖活性明显下降. 

2 多靶点酪氨酸酶抑制剂 

某些酪氨酸激酶抑制剂中. PDGFR 是其作用的靶点之一. 常见的有 PTK/ZK、 索拉非尼 (Sor¯ afenib)、 舒尼替尼 (Sunitinib) 等. PTK/ ZK 是一种强有力的小分子抑制剂. 可抑制所有已知的 VEGF 酪氨酸激酶受体. 并且可以拮抗 c¯ Kit、 PDGFRβ 和 c¯ Fms 激酶活性. Goldbrunner (2004) 等运用该药 治疗胶质瘤模型鼠. 分为早、 中、 晚期治疗. 结果发现早期和晚期治疗肿瘤体积明显减小. 血管密度降 低. 肿瘤中心坏死区大. 肿瘤细胞增殖活性降低. Brandes (2010) 等学者进行的 PTK / ZK 联合替莫唑 胺和放疗治疗新发胶质母细胞瘤患者的I / II期临床试验发现. 注射 1000mg PTK / ZK 并联合替莫唑胺和 放疗对胶质瘤患者是安全有效的. PTK/ZK在中枢神经系统肿瘤的临床试验还包括III期试验以及联合伊 马替尼和羟基脲的I期试验. Jane (2006) 等联合应用 Rottlerin (一种 PKC 抑制剂) 可明显提高索拉菲 尼 (Sorafenib. BAY43¯9006) 对恶性胶质瘤细胞增殖的抑制作用. 索拉菲尼及联合替莫唑胺化疗在恶 性胶质瘤的I/II期临床试验获得较好的效果. 有待更多的临床试验数据. 

3 PDGFR 特异性抑制剂 

PDGFR 特异性抑制剂有 CDP860 和 CP¯ 673451. CDP860 是一种聚乙二醇化抗体碎片. 能特异性结合并 抑制PDGFRβ. CP¯673451可有效抑制胶质母细胞瘤中PDGFRβ的磷酸化、 海绵模型中PDGF¯BB诱导的血 管生成及多形性星形胶质母细胞瘤荷瘤小鼠模型的生长. CP¯673451 联合紫杉醇可明显提高抗肿瘤作用. 

二、 PDGF¯B基因启动子甲基化修饰治疗胶质瘤 

PDGF¯ B 是 PDGFs 家族中的重要一员. 它参与了多种生理与病理学进程. 如调节和促进细胞迁移、 增殖及细胞分化. 1983 年. Waterfield 和 Doolittle 先后发表了关于 PDGF¯ B 与 sis 癌基因产物结构相似的 发现. 引导了对 PDGF¯ B 基因与肿瘤发生的进一步深入研究. Bruna (2007) 等用甲基化特异性 PCR ( MSP) 方法检测了 21 例 PDGF¯ B 低表达的人脑胶质瘤组织标本. 发现有 10 例 PDGF¯ B 基因启动子区 甲基化. 并证实 PDGF¯ B 基因启动子区甲基化状态决定了胶质瘤中 TGFβ 的致瘤作用. Cartron (2012) 等学者研究显示. 通过补充叶酸使某些基因发生再甲基化. 能在体内、 体外实验中限制胶质瘤细胞的侵 袭性. 而发生再甲基化的基因包括 PDGF¯ B、 MGMT、 survivin 和 bcl¯ w 等基因. 我们的研究利用焦磷酸 测序及免疫组化方法明确了 PDGF¯ B 基因甲基化状态与 PDGF¯ B 蛋白表达水平之间的关系为反相关 (图7¯9).

即在PDGF¯B蛋白高表达的高级别胶质瘤中. PDGF¯B基因启动子区往往处于低甲基化水平. 为进一步明确改变 PDGF¯ B 基因启动子区甲基化水平对胶质瘤细胞增殖活性及PDGF¯ B 表达的影响. 我 们还进行了一系列细胞实验. 利用叶酸作为甲基供体处理 PDGF¯ B 低甲基化的 U373MG 细胞. 以提高 PDGF¯ B 启动子区甲基化水平. 发现叶酸处理后. PDGF¯ B 表达减少. U373MG 细胞增殖活性明显降低 (图7¯10). 在此基础上再用TGFβ处理U373细胞发现. TGFβ已不能诱导PDGF¯B表达增多. 

PDGFs 拮抗剂和 PDGFR 抑制剂已问世多年. 目前已有多种针对胶质瘤的 PDGF 抑制剂已批准使用 或正处于临床试验阶段. 其抗肿瘤效果仍有待于更多的临床试验. 然而. 在胶质瘤的发生、 发展中. PDGF 的信号通路、 PDGF¯ B 基因启动子甲基化状态、PDGF 促进肿瘤血管形成以及 PDGF 在维持肿瘤微 环境中扮演重要作用. 涉及于此的靶向药物更有待进一步探索、 试验. 相信随着研究的进一步深入. 针 对 PDGF 及其受体在胶质瘤的早期诊断、 预后评估甚至是治疗方面. 会受到越来越多的关注. 

目前针对胶质瘤的分子标志物多种多样. 随着相关研究的逐步深入. 不断有新的相关标志物被发 现. 但是到目前为止. 尚未发现某种单一分子在胶质瘤治疗中有突破性进展. 往往需要针对多种分子的 联合治疗才能对延长胶质瘤患者生存期起到十分有限的作用. 因此. 进一步探索胶质瘤相关分子标志的 研究仍任重道远. 

主要作者简介：刘福生，教授，主任医师，研究员，博士研究生导师。首都医科大学附属北京天坛医院神经外科、北京市神经外科研究所脑肿瘤研究中心，北京市卫生技术高层次人才——神经外科学科带头人。

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