抗血管生成治療之路的瓶頸 對策與方向

李凱

20 世紀(jì)Folkman 提出腫瘤依賴血管生長和轉(zhuǎn)移的新理論，阻止血管形成有望“餓死”腫瘤。1997年，針對血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）的抗體-貝伐珠單抗問世，首次提高了結(jié)直腸癌［1］和肺癌的總生存期（overall survival，OS）［2］；之后又在多個瘤種上獲得成功，以貝伐珠單抗代表的抗血管治療也一度被評為手術(shù)、化療和放療外的“第四模式”。但繼而美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）卻發(fā)現(xiàn)，貝伐珠單抗僅能夠延長三陰性乳腺癌的無進(jìn)展生存期（progression-free survival，PFS）而非OS，這意味其雖可推遲腫瘤復(fù)發(fā)，卻可能隨之出現(xiàn)腫瘤耐藥、加速生長等問題。據(jù)此，F(xiàn)DA 撤回了其乳腺癌適應(yīng)證的批準(zhǔn)。Ranpura 等［3］開展的包括16 個臨床試驗、10 217例患者的Meta分析表明，含貝伐珠單抗方案的致死性并發(fā)癥明顯高于不含貝伐珠單抗的方案（2.5%vs.1.7%，P=0.01）。上述研究不僅暴露了貝伐珠單抗的缺點(diǎn)，并且可能提示了第一代單靶點(diǎn)抗血管生成藥物的天然“短板”，成為阻礙此療法應(yīng)用之瓶頸。本文僅就抗血管生成治療的障礙及相關(guān)對策略述淺見，以饗同道。

1 如何有效克服耐藥

腫瘤對任何藥物均可產(chǎn)生耐藥性，但早期（第一代）的抗血管生成藥物僅抑制生長環(huán)境而非腫瘤細(xì)胞，意味著僅依靠其本身難以克服耐藥，還需另尋新路。

1.1 耐藥之分子基礎(chǔ)

第一代抗血管生成治療藥物多通過抑制VEGF通路，阻礙血管生成和供血、供氧，減緩腫瘤生長；但研究發(fā)現(xiàn)有效抑制了經(jīng)典VEGFA通路傳導(dǎo)后卻往往激活多條代償性“旁路傳導(dǎo)”，如VEGFC［4］、腫瘤生長因子（tumor growth factor，TGF）［5］、成纖維細(xì)胞生長因子（fibroblast growth factor，F(xiàn)GF）［6］等，使腫瘤細(xì)胞生物學(xué)行為更為惡劣，如侵入周圍組織，并“劫留”其中血管據(jù)為己用［7］，或搭建起類似血管的結(jié)構(gòu)（vasculo?genic mimicry，血管擬態(tài)）供應(yīng)血、氧［8］，使針對血管內(nèi)皮細(xì)胞的藥物再無用處。甚至被認(rèn)為“基因穩(wěn)定”的血管內(nèi)皮細(xì)胞中的TGF-endoglin（CD105）通路也代償性活躍［9］，導(dǎo)致血管遷移和形成增加，迅速補(bǔ)充損傷的血管，且新形成的血管滲透性更強(qiáng)，更利于腫瘤細(xì)胞侵入周圍組織［10］。上述旁路激活可使腫瘤及其血管迅速“反彈生長”，甚至出現(xiàn)治療后腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移反增之虞［11］。因此，抑制主要血管生成信號通路后腫瘤/血管內(nèi)皮細(xì)胞中的旁路活化已成為誘發(fā)耐藥的重要原因。

1.2 應(yīng)對策略

針對靶細(xì)胞中的多旁路活化，主要應(yīng)對策略為：

1.2.1 “A（anti-angiogenesis，抗血管生成）加策略” 即以抗血管生成聯(lián)合其他藥物以覆蓋各信號通路，又分為“A+C（化療）”、“A+E（小分子酪氨酸激酶抑制劑）”和“A+I（免疫藥物）”等。在經(jīng)典的ECOG 4599試驗［12］中，化療聯(lián)合貝伐珠單抗一線治療較單純化療延長肺癌患者生存（中位OS：12.3個月vs.10.3個月，P=0.003），許多臨床試驗也大致重復(fù)了上述結(jié)論［13］。但化療屬毒性很強(qiáng)的“無選擇性殺傷”，因此，在有明確治療靶點(diǎn)（如EGFR）的腫瘤中，“A+E”的嘗試也如火如荼。在治療EGFR敏感型突變非鱗非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）的JO25567研究［14］中，EGFR酪氨酸激酶抑制劑（EGFR-tyrosine kinase inhibitor，EGFR-TKI）聯(lián)合貝伐珠單抗的PFS優(yōu)于單純EGFR-TKI（16.4個月vs.9.8個月，P=0.000 5）。在新興的“A+I”嘗試中，聯(lián)合免疫治療也有不俗表現(xiàn)［15］。

但關(guān)鍵問題仍是如何確定最佳搭配藥物和用藥順序。以抗血管生成的重要效應(yīng)-血管正?；╲as?culature normalization）為例，其可將迂曲、膨脹、滲漏性高的腫瘤血管部分恢復(fù)為滲漏性低、血流通暢的“類正?！毖埽顾幬锔斓竭_(dá)瘤灶，為后續(xù)化、放療增效。但依此設(shè)計的先抗血管生成、再化療的方案卻常不奏效；此緣于血管正常化的時間窗短（一般5～7 天）且不固定，故緊隨其后的化、放療常不能落于窗口之中。而尋找靈敏反應(yīng)正?；瘯r間窗“開關(guān)”的標(biāo)志物［16］帶來了新思路，有望使此治療方案不再盲目，從而取得更佳療效［17］。

1.2.2 “A 廣策略” 盡管“A 加策略”很大程度上覆蓋了活化旁路，卻仍難達(dá)盡善盡美，無論是“A+C”中的AVAiL研究［18］還是“A+T”中的JO25567研究［14］，也還會重蹈覆轍-“贏在PFS，輸在OS”。甚至在“A+I”中的“豪華”IMpower150研究［19］中，化療、免疫治療和貝伐珠單抗四藥聯(lián)合方案的OS與無貝伐珠單抗的三藥方案相比亦無優(yōu)勢。這就引發(fā)了更多的思考：本該互補(bǔ)長短的藥物間真的形成了協(xié)同效應(yīng)？抑或聯(lián)合用藥也并不能有效抑制單通路抗血管生成藥物激發(fā)的旁路活化？

為應(yīng)對上述問題，目光又聚焦到多靶點(diǎn)抑制劑上，期望把對多條通路的抑制效應(yīng)集于一個藥物之中，既可減輕不良反應(yīng)、降低費(fèi)用，又有望實(shí)現(xiàn)多通路抑制作用的緊密協(xié)同。但實(shí)踐中，索拉非尼、阿昔替尼、舒尼替尼等多靶點(diǎn)藥物并未顯著延長肺癌患者的OS而達(dá)成“1+1＞2”的效果，甚至令人懷疑療效還不及單靶點(diǎn)藥物，也引發(fā)了對其原因的探究。首先，上述藥物雖為“多通路抑制劑”，其效應(yīng)卻“偏于一隅”，如阿昔替尼的主要靶點(diǎn)為VEGFR-1、VEGFR-2、VEGFR-3、血小板衍生生長因子-β（platelet derived growth factor，PDGFR-β）和c-KIT，前四個均針對血管生成，對腫瘤細(xì)胞的主要生長靶點(diǎn)并無抑制作用、不能同時顧及生長環(huán)境及腫瘤本身。其次，多靶點(diǎn)抑制劑對各靶點(diǎn)通路的作用更多為重合而非互補(bǔ)，如能將其轉(zhuǎn)為“配合”，即有望取得更好的療效。BEYOND研究［20］分析發(fā)現(xiàn)，貝伐珠單抗聯(lián)合化療對具有EGFR 基因敏感突變者的遠(yuǎn)期療效更好，而EGFR 和VEGF 信號通路間的相互關(guān)系也被證明［21］。而新一代抗血管生成藥物安羅替尼的靶點(diǎn)包括VEGFR、FGFR和PDGFR等血管生成通路，覆蓋c-Kit、EGFR 等腫瘤生長基因［22］，實(shí)現(xiàn)了“雙領(lǐng)域、多靶點(diǎn)”的結(jié)合和顯著療效，延長了耐藥NSCLC患者的PFS和OS（P＜0.000 1），結(jié)束了難治性肺癌無藥可醫(yī)的歷史［23］。

1.2.3 “A早策略” 腫瘤分期越晚、信號通路活化越多，越不容易被抑制，故抗血管生成新輔助治療效果亦應(yīng)更好。一項旨在比較微波消融術(shù)（microwave ablation，MWA）聯(lián)用重組人血管內(nèi)皮抑素與單用MWA治療Ⅰ期NSCLC的臨床試驗［24］表明，聯(lián)合組的PFS明顯優(yōu)于MWA組（30.0個月vs.21.3個月，P＜0.001）。類似的研究也提示人血管內(nèi)皮抑素聯(lián)合化療新輔助治療ⅡB期骨肉瘤的5年無遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移生存率（distant metastasis free survival，DMFS）明顯高于單純化療（79%vs.61%，P=0.013）［25］。但也有研究顯示［26］，與單純化療相比，以標(biāo)準(zhǔn)化療方案聯(lián)合貝伐珠單抗新輔助治療（4個周期）并未給ⅠB～ⅢA期NSCLC患者帶來更好的OS（HR=0.99，P=0.75）。故針對不同腫瘤，最佳聯(lián)合用藥選擇和治療時間仍需探索。

抗血管生成治療耐藥的重要原因為早期單靶點(diǎn)藥物抑制單一通路后誘發(fā)多個旁路信號傳導(dǎo)活化，以及單靶點(diǎn)藥物作用不能全面覆蓋腫瘤及其生長環(huán)境?？朔退幍年P(guān)鍵在于揭示“活化旁路”，并尋求最佳聯(lián)合模式及“雙領(lǐng)域、多靶點(diǎn)”藥物，方可能達(dá)“1+1＞2”之協(xié)同效果。探索早期治療為必然趨勢。

2 如何準(zhǔn)確評估療效

血管靶向治療后腫瘤體積常無明顯變化，但瘤體內(nèi)出現(xiàn)壞死、空洞，依據(jù)最大直徑變化評價實(shí)體瘤療效的標(biāo)準(zhǔn)（RECIST）并不可靠，精準(zhǔn)評估療效也是亟需解決的難題。因血管生成源于刺激因子，早期研究大多關(guān)注它們，但結(jié)論卻難確定。以VEGF 為例，Calleri 等［27］發(fā)現(xiàn)，接受節(jié)拍化療加貝伐珠單抗的乳腺癌有效者治療2個月后血中VEGF-A顯著下降，病情進(jìn)展時又再度升高（P=0.023），似乎提示其對療效的預(yù)測意義。但在ECOG 4599試驗［28］中發(fā)現(xiàn)血中VEGF水平不能預(yù)測患者OS，其他研究也未發(fā)現(xiàn)其與抗血管生成療效有關(guān)。矛盾的結(jié)果應(yīng)該是由于血管生成平衡中促進(jìn)因子與對抗因子的拮抗作用：一者變化可能引發(fā)拮抗反應(yīng)，難以僅依賴一種因子變化評價療效。故人們把目光轉(zhuǎn)向了其下游更貼近血管生成本身的指標(biāo)。

2.1 針對腫瘤誘導(dǎo)新生血管

以活化循環(huán)血管內(nèi)皮細(xì)胞（activated circulating vascular endothelial cells，aCECs）為代表，包括源于血管壁的內(nèi)皮細(xì)胞和源于骨髓的內(nèi)皮祖細(xì)胞（endothe?lial progenitor cells，EPCs）。兩部分細(xì)胞均可經(jīng)VEGF等激活后進(jìn)入外周血，趨化至腫瘤周圍直接形成新血管［29］，因此作為療效預(yù)測指標(biāo)比上游因子更可靠。雖然對aCECs表型的認(rèn)定仍存在一定分歧，但越來越多證據(jù)證明了其靈敏性與可靠性優(yōu)于上游的各種刺激因子［30-31］。

2.2 針對非內(nèi)皮細(xì)胞性供血結(jié)構(gòu)

如前所述，除吸引、攝取循環(huán)中的內(nèi)皮細(xì)胞外，腫瘤亦可依賴“劫留”血管或搭建“血管擬態(tài)”為其供血。aCECs的變化難以提示此類事件，而瘤內(nèi)血流灌注指標(biāo)卻能準(zhǔn)確反映其變化，如血流速度（blood flow，BF）、血容積（blood volume，BV）等。Wang 等［30］發(fā)現(xiàn)在抗血管生成治療時BV 往往早于普通CT 征象1～2 個月產(chǎn)生變化，與aCECs 結(jié)合還可提高預(yù)測療效的靈敏性與可靠性。

抗血管生成治療不同于細(xì)胞毒藥物，依體積變化判定療效并不合適，應(yīng)觀察治療中能反應(yīng)內(nèi)皮細(xì)胞依賴與非依賴性供血結(jié)構(gòu)變化的指標(biāo)，構(gòu)建獨(dú)特的療效評估體系，并達(dá)到能靈敏預(yù)測療效的目的。

3 如何篩選優(yōu)勢人群

準(zhǔn)確篩選優(yōu)勢人群是醫(yī)生的目標(biāo)。受EGFRTKI 的啟示，最初人們一直探索如EGFR 突變等能事先指示有效人群的靶點(diǎn)。但僅發(fā)現(xiàn)VEGF、缺氧誘導(dǎo)因子（hypoxia-inducible factor，HIF）、angiopoietin等［32］靶點(diǎn)與預(yù)后有關(guān)，但不能確定其對療效的意義。這是緣于抗血管生成藥物既可導(dǎo)致腫瘤休眠和長期穩(wěn)定，也可導(dǎo)致其激活和快速進(jìn)展［33］，故即使抑制了生長環(huán)境中的全部靶點(diǎn)，也并不等同于抑制了腫瘤。一些研究提示腫瘤微血管密度（microvessel density，MVD）［34］、HIF 表達(dá)可能提示療效，但皆因研究例數(shù)少、或不易連續(xù)取材檢查而難以推廣。屢次碰壁也引發(fā)了反思：既然難以事先確定，何不在治療中動態(tài)觀察？在安羅替尼治療中，經(jīng)大樣本測序和生物信息分析、觀察了外周血中的10余項指標(biāo)動態(tài)變化，從中篩選出IDH1 exon 4 基因和腫瘤突變指數(shù)（tumor mutation index，TMI）作為靈敏的預(yù)測指標(biāo)［35］；另一項研究則從臨床表現(xiàn)中篩出了10余項提示優(yōu)勢人群的指標(biāo)［36］，進(jìn)行了更貼近的臨床的探索。

由于其特有的作用靶點(diǎn)及生物效應(yīng)，目前還很難如EGFR-TKI，通過某種指標(biāo)事先篩選出抗血管生成治療的優(yōu)勢人群。除繼續(xù)探索外，應(yīng)特別注意治療初期各指標(biāo)變化對療效的提示，轉(zhuǎn)變理念為：既要追求“療前先知”，也需關(guān)注“因治而變”。

4 如何達(dá)到最小不良反應(yīng)

抗血管生成藥物不良反應(yīng)普遍低于化療藥物，但仍可限制其應(yīng)用，甚至危及患者生命，如出血、血栓、心律失常、高血壓危象、腎臟損傷等［37］。上述不良反應(yīng)多與藥物拮抗VEGF、損傷內(nèi)皮細(xì)胞和影響微血管功能有關(guān)，故對高齡和有心、腎疾病史患者需謹(jǐn)慎。對于日咯血量多、腫瘤貼近血管或有血栓者則不宜使用。但不同藥物對腫瘤和正常血管內(nèi)皮細(xì)胞的毒性也不相同［38］，此種差異也令重組人血管內(nèi)皮抑素的心血管不良反應(yīng)可逆，為其在特殊患者中應(yīng)用提供了依據(jù)［39］。

5 啟示與展望

自1997年貝伐珠單抗問世以來，抗血管生成治療走過了從誕生到壯大，又充滿崎嶇的23年。隨著相關(guān)基礎(chǔ)研究進(jìn)展和一代又一代新藥問世，其在癌癥治療中已牢牢占有一席之地，成為了化療、放療、免疫治療甚至外科手術(shù)的良好搭檔。但我們的認(rèn)識仍存在諸多盲區(qū)，研究結(jié)果也多為“某種藥物或方案取得了某種療效”，但療效的分子基礎(chǔ)為何，療效能持續(xù)多長時間？由于我們僅知道一端的幾個“D”（藥物）和另一端的兩個“S”（PFS、OS），對于無法解釋療效的基礎(chǔ)生物學(xué)效應(yīng)就成為了橫亙在中間的“黑箱”，產(chǎn)生了諸多瓶頸。隨著分子生物實(shí)驗和信息分析科學(xué)發(fā)展，積極開展緊扣臨床需求的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)化研究，抗血管生成治療才能繼續(xù)發(fā)展。