間皮素在惡性腫瘤診治中的研究進(jìn)展

李俊，韓高華

1大連醫(yī)科大學(xué)研究生院，江蘇 泰州 225300

2泰州市人民醫(yī)院腫瘤科，江蘇 泰州 225300

1 間皮素的結(jié)構(gòu)特點

20世紀(jì)90年代初，Chang等分離出了一種新的能識別卵巢癌細(xì)胞表面抗原的單克隆抗體mAbK1，該抗體主要與人正常胸膜、腹膜、心包膜的間皮細(xì)胞產(chǎn)生反應(yīng)，還可與惡性間皮瘤、卵巢癌細(xì)胞反應(yīng)。進(jìn)一步研究提示，mAbK1抗體所識別的抗原是一種分子量為40 kD的蛋白，因其主要表達(dá)于正常間皮細(xì)胞表面，故命名為間皮素。

間皮素基因可編碼一種分子量為69 kD的蛋白，即間皮素前體蛋白。間皮素前體蛋白可被弗林蛋白酶水解產(chǎn)生兩個片段，其中一個片段為間皮素，通過糖基磷脂酰肌醇（glycosylphosphatidylinositol，GPI）錨定在細(xì)胞膜表面；另一個片段是巨核細(xì)胞集落刺激因子（megakaryocyte-potentiating factor，MPF），可被釋放入血或進(jìn)一步降解。目前研究認(rèn)為，間皮素至少存在3種異構(gòu)體，其中異構(gòu)體3可能是間皮素通過腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）轉(zhuǎn)化酶的水解作用從細(xì)胞表面脫落而成，稱為可溶性間皮素相關(guān)肽（soluble mesothelin-related peptide，SMRP），其很可能成為某些腫瘤患者診斷和預(yù)后監(jiān)測的生物標(biāo)志物。

2 間皮素的生物學(xué)功能

間皮素的生物學(xué)功能迄今仍未被詳細(xì)闡述，Bera等的研究顯示，間皮素基因敲除小鼠和野生型小鼠均未出現(xiàn)可檢測的表型差異，且這些雌、雄性小鼠均能繁殖出正常的后代，表明間皮素不是小鼠正常生長發(fā)育和繁殖的必需物質(zhì)。但隨著研究的不斷深入，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，間皮素在腫瘤細(xì)胞生長、侵襲和轉(zhuǎn)移等多個過程中均發(fā)揮重要作用。

Uddalak等研究發(fā)現(xiàn)，間皮素在胰腺癌細(xì)胞過表達(dá)與IL-6的水平升高有關(guān)，可進(jìn)一步導(dǎo)致細(xì)胞周期蛋白E（cyclin E）和周期蛋白依賴性激酶2（cyclin-dependent kinase 2，CDK2）復(fù)合物表達(dá)上調(diào)，從而加快細(xì)胞周期、促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖。腫瘤細(xì)胞間皮素高表達(dá)能使細(xì)胞對TNF-α誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡產(chǎn)生抵抗作用。關(guān)于結(jié)直腸癌的研究，同樣顯示了高表達(dá)的間皮素可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖。

間皮素在腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移中也具有一定作用，卵巢癌相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，間皮素與糖類抗原125（carbohydrate antigen 125，CA125）親和力和結(jié)合特異性均較高，二者結(jié)合可介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞黏附，并增強其黏附作用，促進(jìn)卵巢癌在盆腹腔的廣泛種植轉(zhuǎn)移。Coelho等的研究結(jié)果也表明，間皮素可促進(jìn)腹腔中懸浮腫瘤細(xì)胞的存活，增強腫瘤細(xì)胞間皮層的侵襲能力，從而使腫瘤細(xì)胞在腹腔內(nèi)擴散轉(zhuǎn)移。Chen等研究發(fā)現(xiàn)，共表達(dá)間皮素和CA125的胰腺癌細(xì)胞可以誘導(dǎo)基質(zhì)金屬蛋白酶7（matrix metalloproteinase 7，MMP7）的合成，從而促進(jìn)胰腺癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。間皮素還能通過促進(jìn)腫瘤新生血管生成，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的腹膜定植轉(zhuǎn)移。惡性間皮瘤、胃癌、肺癌相關(guān)研究也表明，間皮素能促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。

3 間皮素的表達(dá)及對惡性腫瘤的診斷價值

間皮素在多種實體腫瘤組織中高表達(dá)，但僅在部分正常組織中低表達(dá)，表明其可能成為某些腫瘤的診斷標(biāo)志物，Hassan等的研究指出，間皮素除在間皮瘤、卵巢癌及胰腺癌組織中高表達(dá)外，在肝外膽道癌、肺腺癌、子宮內(nèi)膜癌、三陰性乳腺癌中的陽性表達(dá)率均超過50%，但在食管癌、胃癌等其他惡性腫瘤中的陽性表達(dá)率則相對較低。

3.1 間皮瘤

間皮素主要表達(dá)于上皮性間皮瘤組織，陽性表達(dá)率約為95%。Creaney等研究惡性間皮瘤患者血清間皮素水平與腫瘤體積、臨床分期及腫瘤負(fù)荷的關(guān)系，結(jié)果顯示，間皮素水平變化對間皮瘤患者的治療反應(yīng)監(jiān)測及預(yù)后評估具有潛在價值。Johnen等開展的大型前瞻性研究結(jié)果表明，間皮素聯(lián)合鈣結(jié)合蛋白有助于間皮瘤的早期診斷，并可預(yù)測石棉暴露者間皮瘤的患病風(fēng)險。一項薈萃分析結(jié)果表明，胸腔積液SMRP的存在可支持間皮瘤的診斷。

3.2 卵巢癌

間皮素在上皮性卵巢癌組織中的陽性表達(dá)率約為70%。Hanaoka等研究表明，血清間皮素水平可能與卵巢癌患者的腫瘤負(fù)荷、臨床分期、組織學(xué)分級及預(yù)后相關(guān)；此外，血清間皮素與CA125對卵巢癌患者的診斷效能幾乎相等，間皮素可能是比CA125更重要的早期（Ⅰ/Ⅱ期）卵巢癌的預(yù)測因子。畢波等研究也指出，聯(lián)合檢測CA125和SMRP，可提高卵巢癌的診斷靈敏度和特異度，對卵巢癌患者的早期診斷、疾病監(jiān)測及療效評估有重要價值。

3.3 胰腺癌

2001年，Argani等采用基因表達(dá)系列分析（serial analysis of gene expression，SAGE）技術(shù)，首次發(fā)現(xiàn)間皮素在胰腺腺癌組織中持續(xù)高表達(dá)，但在正常胰腺組織中不表達(dá)，表明間皮素可能成為胰腺腺癌潛在的診斷標(biāo)志物；隨后的研究也表明，間皮素表達(dá)于胰腺癌組織，但在癌旁組織中僅有微弱表達(dá)，陽性表達(dá)率僅為10%。2014年巴氏細(xì)胞病理學(xué)會將間皮素染色陽性列為支持胰腺癌的診斷依據(jù)之一。Nahm等的隊列研究表明，腫瘤組織存在間皮素的表達(dá)是胰腺癌患者預(yù)后不良的獨立危險因素。但也有研究表明，循環(huán)間皮素的測定對于鑒別胰腺良惡性腫瘤的意義不大，其表達(dá)水平與腫瘤的臨床分期、分化程度等病理特征無明顯相關(guān)性。

4 間皮素與惡性腫瘤的治療

基于間皮素表達(dá)的特點，使其成為抗原特異性治療的希望靶點之一，目前，多種以間皮素為靶點的抗腫瘤藥物已逐漸進(jìn)行臨床前及Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗，獲得了間皮素的安全性、有效劑量及藥代動力學(xué)數(shù)據(jù)，并初步驗證了其抗腫瘤療效。

4.1 抗體類藥物

4.1.1 免疫毒素 ①SS1P：SS1P[SS1（dsFv）-PE38]是第一個進(jìn)入臨床的抗間皮素重組免疫毒素，它是由抗間皮素抗體的可變區(qū)片段二硫鍵穩(wěn)定的抗肝癌單鏈抗體（dsFv）與分子量為38 kD的假單胞菌外毒素A片段（PE38）融合制成。SS1P通過間皮素介導(dǎo)的內(nèi)化過程進(jìn)入細(xì)胞，其PE部分轉(zhuǎn)運至細(xì)胞質(zhì)使延長因子2失活，從而阻斷蛋白質(zhì)合成，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。兩項Ⅰ期臨床試驗分別采用持續(xù)靜脈注射和靜脈滴注給予間皮素陽性的卵巢癌及胰腺癌患者SS1P，二者顯示的不良事件基本相似，劑量限制毒性（dose-limiting toxicity，DLT）均為胸膜炎。但兩項試驗均顯示SS1P的抗腫瘤活性一般，這可能是因為患者體內(nèi)存在的可溶性間葉素可能會干擾SS1P向腫瘤細(xì)胞的靶向傳遞，從而導(dǎo)致療效不理想；試驗過程中，患者體內(nèi)可檢測到大量的SS1P中和抗體，這也可能會破壞其抗腫瘤功效。Hassan等還將SS1P聯(lián)合培美曲塞和順鉑應(yīng)用于未接受過化療的初治晚期惡性胸膜間皮瘤患者，結(jié)果顯示，該聯(lián)合方案客觀應(yīng)答率為60%，高于單純化療及單獨使用SS1P，且安全性較好；但該聯(lián)合方案與SS1P單獨使用一樣，僅1個周期用藥后即有90%的患者會產(chǎn)生大量中和抗體。為減少抗抗體形成，使SS1P能夠多周期重復(fù)給藥，一項臨床試驗納入10例晚期間皮瘤患者，SS1P給藥前聯(lián)合使用了戊司他汀和環(huán)磷酰胺，結(jié)果顯示，僅2例患者在1個治療周期后產(chǎn)生抗體，抗體產(chǎn)生比例低于既往試驗，證明抑制免疫可以延緩抗SS1P中和抗體的形成，增加治療周期，提示免疫毒素治療和免疫調(diào)節(jié)結(jié)合可能改善患者的臨床反應(yīng)。②LMB-100：LMB-100也稱RG7787，由改良的假單胞菌外毒素A片段（PE24）與人源化的抗間皮素抗體（Fab）片段融合制成。與SS1P相比，LMB-100的免疫原性和非特異性毒性更低、半衰期更長，在一定程度上克服了SS1P的局限性。臨床前研究已經(jīng)證實，聯(lián)合放線菌素D、紫杉烷類藥物可以增強LMB-100抗胰腺癌、三陰性乳腺癌和胃癌的活性。但一項關(guān)于LMB-100聯(lián)合白蛋白紫杉醇用于晚期胰腺癌的Ⅰ/Ⅱ臨床試驗結(jié)果顯示，雖然二者聯(lián)合用藥可觀察到臨床活性，但該組合的毒性使其不適合進(jìn)一步研發(fā)。動物實驗及臨床試驗均顯示，LMB-100具有抗腫瘤活性，與其他藥物聯(lián)合應(yīng)用或許能降低LMB-100的使用劑量從而減輕其毒性，目前LMB-100聯(lián)合帕姆單抗應(yīng)用于非鱗非小細(xì)胞肺癌及惡性間皮瘤的臨床試驗正在進(jìn)行（NCT04027946、NCT03644550）。

4.1.2 嵌合單克隆抗體 阿麥妥單抗（MORAb-009）：阿麥妥單抗是第一個靶向間皮素的人鼠嵌合單抗，由抗間皮素單鏈抗體SS1與人免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）G1/Igκ恒定區(qū)組成，能通過抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性作用（antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity，ADCC）殺死過表達(dá)間皮素的靶細(xì)胞，并能抑制間皮素與CA125的結(jié)合。Hassan等進(jìn)行的Ⅰ期臨床試驗結(jié)果顯示，阿麥妥單抗的耐受性良好，在接受至少1個周期治療的20例患者中，11例疾病穩(wěn)定，9例病情進(jìn)展，無完全緩解或部分緩解例數(shù)。另一項在日本進(jìn)行的Ⅰ期臨床試驗結(jié)果顯示，靜脈注射最大耐受劑量（maximum tolerated dose，MTD）的阿麥妥單抗，間皮素表達(dá)陽性實體瘤患者的耐受性良好。一項隨機Ⅱ期臨床試驗（NCT00570713）采用阿麥妥單抗聯(lián)合吉西他濱治療胰腺癌患者，結(jié)果顯示，與吉西他濱單藥相比，聯(lián)合治療未能顯示出優(yōu)勢。另一項Ⅱ期臨床試驗共納入89例無法手術(shù)切除、未經(jīng)化療的惡性胸膜間皮瘤患者，接受阿麥妥單抗聯(lián)合培美曲塞/順鉑標(biāo)準(zhǔn)方案治療，結(jié)果顯示，客觀緩解率（objective response rate，ORR）為39%，疾病控制率達(dá)90%，中位總生存期（overall survival，OS）為14.8個月，其中位OS和客觀緩解率均優(yōu)于歷史對照，這些結(jié)果還是令人鼓舞的。但2015年啟動的臨床試驗（NCT02357147）采用培美曲塞/順鉑標(biāo)準(zhǔn)化療方案與阿麥妥單抗或安慰劑聯(lián)合使用，結(jié)果顯示，觀察組15例患者發(fā)生嚴(yán)重不良事件（serious adverse，SAE），安慰組11例發(fā)生SAE，由于不良反應(yīng)嚴(yán)重，該試驗已于2020年被終止。

4.1.3 抗體-藥物偶聯(lián)物（antibody drug conjugate，ADC） ①BAY 94-9343：BAY 94-9343是一種抗體偶聯(lián)藥物，由抗間皮素抗體與微管蛋白聚合酶抑制劑DM4連接而成，藥物與腫瘤細(xì)胞表面的間皮素結(jié)合可被內(nèi)化，釋放DM4破壞微管聚合，導(dǎo)致細(xì)胞周期阻滯和細(xì)胞凋亡。一項Ⅰ期臨床試驗共納入148例間皮素表達(dá)陽性的晚期實體瘤患者，結(jié)果顯示，患者對BAY 94-9343具有良好的耐受性，在可評估的患者中初步觀察到抗腫瘤活性，該研究還發(fā)現(xiàn)，血清SMRP表達(dá)與抗腫瘤活性呈正相關(guān)。BAY 94-9343與脂質(zhì)體多柔比星、帕姆單抗、培美曲塞/卡鉑、阿特珠單抗等藥物聯(lián)合治療間皮素表達(dá)陽性的實體瘤患者的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗正在進(jìn)行或已完成（NCT02751918、NCT03126630、NCT02639091、NCT03455556），但尚未公布結(jié)果。②DMOT4039A：DMOT4039A是一種將人源化IgG1抗間皮素單克隆抗體與抗微管蛋白藥物——定點偶聯(lián)海兔毒素衍生物（monomethyl auristatin E，MMAE）連接而成的抗體-藥物偶聯(lián)物。一項Ⅰ期臨床試驗納入71例接受DMOT4039A治療的胰腺癌、卵巢癌患者，結(jié)果表明，DMOT4039A具有一定的抗腫瘤活性，且安全性可接受。③其他ADC：BMS-986148是一種針對間皮素抗體-藥物偶聯(lián)物，其包含烷化劑MED2460，通過破壞核酸結(jié)構(gòu)導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。一項多中心Ⅰ期臨床試驗（NCT02341625）探討B(tài)MS-986148單獨或聯(lián)合納武單抗治療間皮瘤、非小細(xì)胞肺癌、卵巢癌患者，但結(jié)果尚未公布。BAY2287411是釷標(biāo)記的針對間皮素的抗體-螯合物偶聯(lián)物，通過損傷DNA導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。Wickstroem等的研究發(fā)現(xiàn)，BAY2287411聯(lián)合DNA損傷修復(fù)抑制劑ATR抑制劑（Rad3-related inhibitor，ATRi）或 PARP 抑制劑（poly ADP-ribose polymerase inhibtor，PARPi）在人卵巢癌異種移植模型中可產(chǎn)生協(xié)同活性并可提高抗腫瘤功效，一項多中心Ⅰ期臨床研究（NCT03507452）正在進(jìn)行，結(jié)果亦未公開。HPN536是最新的以間皮素為靶點的抗體類藥物，通過激活T淋巴細(xì)胞，并誘導(dǎo)T淋巴細(xì)胞殺滅表達(dá)間皮素的細(xì)胞，目前Ⅰ/Ⅱa期臨床試驗正在進(jìn)行（NCT03872206）。

4.2 疫苗

4.2.1 CRS-207 CRS-207是一種由攜帶間皮素基因的減毒李斯特菌制成的疫苗。一項Ⅰ期臨床研究的結(jié)果顯示，CRS-207能誘導(dǎo)間皮素特異性CD8T淋巴細(xì)胞應(yīng)答，但臨床獲益不佳，僅37%的患者生存時間≥15個月。另一項研究比較CRS-207聯(lián)合環(huán)磷酰胺（cyclophosphamide，Cy）/GVAX胰腺疫苗與Cy/GVAX單獨治療胰腺癌患者的臨床療效，結(jié)果顯示，接受CRS-207聯(lián)合Cy/GVAX治療患者的OS為6.1個月，長于僅接受Cy/GVAX治療患者的3.9個月，表明CRS-207可延長胰腺癌患者的生存期，且耐受性好。但一項更大規(guī)模的Ⅱb期臨床研究顯示，與CRS-207單獨應(yīng)用和標(biāo)準(zhǔn)化療相比，CRS-207聯(lián)合Cy/GVAX并不能提高胰腺癌患者的生存率。還有研究嘗試CRS-207和Cy/GVAX聯(lián)合或不聯(lián)合納武單抗治療胰腺癌患者，結(jié)果顯示，兩組患者的中位OS并無明顯差別。目前，仍有兩項關(guān)于CRS-207聯(lián)合其他免疫檢查點藥物治療胰腺癌的臨床試驗（NCT03006302、NCT03190265）正在進(jìn)行中。

4.2.2 JNJ-64041757 JNJ-64041757是由減毒雙缺失（LADD）單核細(xì)胞增生李斯特菌菌株制成，其單獨或與納武單抗聯(lián)合方案評估療效的試驗均因缺乏臨床獲益而終止（NCT02592967、NCT03371381）。目前，針對間皮素的疫苗的臨床試驗較少，且結(jié)果多令人失望，但許多臨床前研究仍在進(jìn)行中。

4.3 CAR-T 免疫療法

嵌合抗原受體T細(xì)胞（chimeric antigen receptor T cell，CAR-T）指能表達(dá)嵌合抗原受體（chimeric antigen receptor，CAR）的T細(xì)胞。識別間皮素的scFv與T細(xì)胞內(nèi)信號區(qū)域在體外重組，再轉(zhuǎn)染至T細(xì)胞中形成表達(dá)間皮素受體的T細(xì)胞，即靶向間皮素的CAR-T。一項Ⅰ期臨床試驗納入6例化療難治性轉(zhuǎn)移性胰腺導(dǎo)管腺癌患者，接受間皮素靶向的CAR-T細(xì)胞靜脈輸注治療，結(jié)果顯示，2例患者病情穩(wěn)定，無進(jìn)展生存期（progression-free survival，PFS）分別為3.8個月和5.4個月，安全性良好。臨床前研究表明，CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)介導(dǎo)的程序性死亡受體 1（programmed cell death 1，PDCD1，也稱PD-1）破壞可在體內(nèi)挽救間皮素靶向的CAR-T細(xì)胞反應(yīng)，提示細(xì)胞免疫療法聯(lián)合免疫檢查點抑制劑可能增加療效。一項臨床前研究結(jié)果顯示，與經(jīng)靜脈系統(tǒng)輸注相比，經(jīng)胸腔局部注入CAR-T在原位惡性胸膜間皮瘤模型中的抗腫瘤效果更強，且持續(xù)時間可達(dá)200天。目前，CAR-T療法在針對胰腺癌、卵巢癌、胃癌等實體瘤中已開展多項臨床研究，并顯示出良好的安全性與可行性，相信隨著CAR-T技術(shù)的升級換代，CAR-T療法在實體瘤治療中會展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。近5年有大量關(guān)于靶向間皮素的CAR-T療法正在招募或進(jìn)行中。

5 小結(jié)與展望

間皮素是一種細(xì)胞表面抗原，因間皮素在惡性腫瘤和正常組織中差異表達(dá)的特點，其作為診斷、判斷預(yù)后的標(biāo)志物具有潛在價值，且有希望成為治療高表達(dá)間皮素的重要靶點。目前，已開發(fā)出多種以間皮素為靶點的抗體類藥物及免疫療法，現(xiàn)有的臨床試驗多表明間皮素靶向治療安全性尚可，但治療效果一般。隨著CAR-T技術(shù)的升級，靶向間皮素的CAR-T療法開始嶄露頭角，聯(lián)合免疫檢查點抑制劑、優(yōu)化給藥方法等可能帶來臨床益處。間皮素的生物學(xué)功能及其在腫瘤發(fā)生進(jìn)展過程中的作用尚未完全闡明，值得進(jìn)一步研究探討。