肺癌基因治療臨床研究范文

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《海軍醫(yī)學(xué)雜志》2017年第1期

【關(guān)鍵詞】基因療法;重組p53基因腺病毒;腫瘤;抗腫瘤藥

肺癌是最常見的惡性腫瘤之一，其發(fā)病率和死亡率增長最快，已成為惡性腫瘤死亡的首要原因。采用現(xiàn)有的手術(shù)、化療和放療等傳統(tǒng)治療方法，其總生存率不到15%，隨著分子技術(shù)研究的不斷深入，基因治療不斷展示出可喜的應(yīng)用前景。基因治療是從疾病發(fā)生的根本原因———基因入手治療疾病，是近20年來在腫瘤等嚴(yán)重危害人類健康的疾病治療領(lǐng)域迅速崛起和發(fā)展的高新技術(shù)。其中，重組人p53腺病毒制品(Adp53)治療腫瘤的研究最為深入，進(jìn)展也最快。美國FDA于1995年首次批準(zhǔn)了Adp53制品用于治療惡性腫瘤的臨床試驗(yàn)，截至2016年8月，世界范圍內(nèi)已開展基因治療臨床試驗(yàn)2356項(xiàng)，采用Adp53制品治療腫瘤的臨床試驗(yàn)占103項(xiàng)，其中16項(xiàng)用于治療肺癌。我國自主研發(fā)的重組人p53腺病毒注射液(Gendicine，Adp53)，已率先于2004年3月獲準(zhǔn)上市，用于惡性腫瘤的治療，成為全球首個(gè)上市的基因治療藥物。在腫瘤治療臨床研究中，Adp53已顯示出良好的安全性和明確的療效，為惡性腫瘤的治療開辟了新途徑。

1作用機(jī)制

p53基因研究已歷經(jīng)37年，是公認(rèn)的“基因組保護(hù)神”，人類60%以上腫瘤的發(fā)生與其變異有關(guān)。Adp53基因通常是由改構(gòu)的5型或2型腺病毒基因與野生型人p53基因重組而成。Adp53轉(zhuǎn)染人腫瘤細(xì)胞，使外源性野生型p53基因在人腫瘤細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，治療基因p53和腺病毒載體兩方面的因素參與了Adp53對(duì)腫瘤的治療作用。p53基因主要通過以下機(jī)制殺滅腫瘤細(xì)胞:(1)在細(xì)胞核內(nèi)以轉(zhuǎn)錄依賴方式，以及在線粒體、高爾基體內(nèi)以非轉(zhuǎn)錄依賴方式同時(shí)啟動(dòng)腫瘤細(xì)胞凋亡通路;(2)激活NK細(xì)胞等［10，11］機(jī)體免疫應(yīng)答因子，發(fā)揮“旁殺傷效應(yīng)”;(3)抑制腫瘤細(xì)胞的DNA修復(fù)功能及抗凋亡功能、下調(diào)多藥耐藥基因的表達(dá)，從而逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞對(duì)放/化療的抗性;(4)阻截腫瘤細(xì)胞生存信號(hào)的傳遞，使其“休眠”在細(xì)胞周期的任何階段;(5)抑制腫瘤細(xì)胞葡萄糖攝取及ATP產(chǎn)生、下調(diào)血管生成因子的表達(dá)，切斷腫瘤組織血供;(6)下調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶MMP的表達(dá)，抑制腫瘤細(xì)胞黏附及其浸潤轉(zhuǎn)移。腺病毒載體可激發(fā)機(jī)體的免疫系統(tǒng)，可能通過對(duì)神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫系統(tǒng)的整體調(diào)節(jié)，產(chǎn)生多種神經(jīng)因子、激素和細(xì)胞因子，有效提高抗腫瘤體液免疫和細(xì)胞免疫能力，增強(qiáng)NK細(xì)胞和細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷作用。其表現(xiàn)主要為患者出現(xiàn)Ⅰ/Ⅱ度自限性發(fā)熱。此外，患者用藥后普遍表現(xiàn)出食欲增強(qiáng)、化療和放療毒副反應(yīng)減輕，這對(duì)于提高患者的生活質(zhì)量和抗病能力均有十分重要的臨床意義，其作用機(jī)制有待進(jìn)一步探討。

2臨床應(yīng)用的安全性

Adp53是一種有活性的基因工程重組腺病毒顆粒，其結(jié)構(gòu)由治療基因p53和腺病毒載體兩部分構(gòu)成。p53基因普遍存在于人體細(xì)胞中，是細(xì)胞“基因組保護(hù)神”，是人體內(nèi)功能最強(qiáng)大的腫瘤抑制基因;載體腺病毒為缺失了E1區(qū)基因的復(fù)制缺陷性5型或2型腺病毒，只對(duì)細(xì)胞一次性感染，進(jìn)入細(xì)胞后不會(huì)復(fù)制，也不會(huì)整合入宿主細(xì)胞基因組DNA，應(yīng)用一些有損DNA的腫瘤治療方法，如放療和化療等，并不增加重組腺病毒的整合頻率，5型和2型腺病毒是腺病毒家族中致病力最弱的病毒株，野生型該病毒株通常也不致病。因此，理論上講，Adp53是一種安全的基因治療產(chǎn)品。國內(nèi)外臨床研究結(jié)果也表明，Adp53臨床應(yīng)用安全:采用了瘤內(nèi)注射、腔室灌注(腹腔、胸腔、膀胱等)、動(dòng)脈介入等局部給藥方式和靜脈點(diǎn)滴給藥途徑;使用了單藥治療、與手術(shù)、化療、放療等傳統(tǒng)手段聯(lián)合的不同治療方案;治療了23種不同類型的腫瘤;涉及不同給藥劑量和不同治療療程，均表明該制品臨床使用安全，常見不良反應(yīng)為Ⅰ/Ⅱ度自限性發(fā)燒，部分患者出現(xiàn)惡心、寒戰(zhàn)，無其他嚴(yán)重不良反應(yīng)。未能檢測(cè)到最大耐受量。

3臨床試驗(yàn)與臨床探索性研究

腫瘤抑制基因p53在細(xì)胞周期調(diào)控和DNA發(fā)生損傷時(shí)的細(xì)胞凋亡中具有重要作用。肺癌的p53基因突變率高達(dá)50%以上，p53基因突變是肺癌中發(fā)生頻率最高的遺傳改變，p53基因失活對(duì)肺癌的產(chǎn)生起重要作用。由于復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移性肺癌缺乏有效治療手段，同時(shí)肺癌中p53基因突變率較高，所以Adp53基因治療肺癌的研究受到廣泛的重視。

3．1臨床試驗(yàn)概況

自1995年美國FDA批準(zhǔn)Adp53治療腫瘤第一個(gè)臨床試驗(yàn)方案以來，迄今已有16項(xiàng)使用該制品的臨床試驗(yàn)用于肺癌治療。其中我國的Adp53注射液已獲準(zhǔn)上市，美國、德國、瑞士比利時(shí)和日本均有處于不同臨床試驗(yàn)階段的項(xiàng)目已開展或正在進(jìn)行中。

3．1．1Ⅰ期臨床試驗(yàn)

Schuler等對(duì)15例晚期NSCLC患者在CT引導(dǎo)或支氣管鏡下瘤內(nèi)單次注射Adp53治療，分107、108、109、1010PFU四個(gè)劑量組，觀察到高劑量組成功地轉(zhuǎn)導(dǎo)了野生型p53基因，RT-PCR檢測(cè)6例腫瘤組織中有野生型p53表達(dá)，4例病情穩(wěn)定，除Ⅰ～Ⅱ度發(fā)熱、寒戰(zhàn)、治療相關(guān)疼痛外，沒有觀察到明顯毒性。表明瘤內(nèi)注射Adp53是可行的，Adp53能成功導(dǎo)入腫瘤細(xì)胞。Kauczor等在CT引導(dǎo)下將1×1010PFUAdp53單點(diǎn)注入6例NSCLC患者的腫瘤中心部位，或多點(diǎn)注射在瘤內(nèi)的不同部位，結(jié)果顯示，除流感樣癥狀外，無其他明顯毒副反應(yīng)發(fā)生，治療28d后，CT證實(shí)6例中有4例腫瘤停止生長。Swisher等報(bào)道了對(duì)28例傳統(tǒng)治療失敗的非小細(xì)胞肺癌(non-small-celllungcarcinoma，NSCLC)患者在CT引導(dǎo)或支氣管鏡下給予瘤內(nèi)注射Adp53治療，劑量為1×106～1×1011PFU，1次/月。28例共進(jìn)行了84次治療，23例重復(fù)治療6次。結(jié)果顯示，28例中12例腫瘤組織中表達(dá)p53。可評(píng)價(jià)療效者25例，2例腫瘤部分緩解，16例腫瘤保持穩(wěn)定2～14個(gè)月，且毒性反應(yīng)輕微，包括注射局部疼痛、一過性發(fā)熱(常見)、輕度咯血(少數(shù)支氣管鏡下注射患者)，無過敏反應(yīng)及其它毒性反應(yīng)。表明Adp53對(duì)晚期NSCLC患者多次重復(fù)注射是安全的。

Weill等對(duì)12例氣道阻塞的NSCLC患者(鱗癌和腺癌各6例)，在支氣管鏡下行瘤內(nèi)注射Adp53，劑量為1×106～1×1011PFU/次，單純Adp53治療組5例，Adp53+順鉑組(順鉑80mg/m2，靜脈滴注第1天，Adp53第4天)7例，28d為一個(gè)周期，共治療6個(gè)周期。結(jié)果顯示，6例呼吸道阻塞癥狀明顯緩解(單純Adp53治療組1例，Adp53+順鉑組5例)，3例腫瘤達(dá)到部分緩解(單純Adp53治療組1例，Adp53+順鉑組2例)，中位生存期為143d，Ⅰ～Ⅱ度發(fā)熱多見，其他毒性少見。Nemunaitis等［31］選擇24例晚期NSCLC患者，在CT引導(dǎo)下給予梯度劑量的Adp53(1×106～1×1011PFU/次)聯(lián)合順鉑瘤內(nèi)注射，第4天，順鉑80mg/m2靜脈滴注第1天，每28d為一個(gè)周期，共6個(gè)周期。23例可評(píng)價(jià)患者中有2例腫瘤部分緩解，17例療效穩(wěn)定，4例病情進(jìn)展;8例出現(xiàn)短暫的自限性發(fā)熱，化療相關(guān)性毒性沒有增加，43%的可評(píng)價(jià)患者腫瘤內(nèi)檢測(cè)到外源p53基因表達(dá)。該研究表明，瘤內(nèi)注射Adp53聯(lián)合順鉑化療是一種耐受性較好且具有臨床療效的治療方案。

Carbone等采用支氣管內(nèi)直接滴注Adp53，劑量為2×109VP、2×1010VP、2×1011VP、5×1011VP或2×1012VP，治療25例支氣管肺泡癌患者，2周內(nèi)接受2次滴注為一個(gè)治療周期，每次只針對(duì)單個(gè)受累肺葉。除2×1012VP劑量組的4例中有1例發(fā)生Ⅳ度肺部毒性、1例在完成第2周期約1個(gè)月后死亡外，其他23例均安全完成治療。治療4周后進(jìn)行影像學(xué)評(píng)價(jià)，25例中可評(píng)價(jià)者24例，其中1例腫瘤部分緩解，17例腫瘤停止生長。在22例取得完整肺功能數(shù)據(jù)的患者中有3例患者的肺活量提高20%以上。許多患者自我感覺呼吸狀況改善，表明支氣管內(nèi)直接滴注對(duì)治療支氣管肺泡癌是可行的。以上瘤內(nèi)注射Adp53治療NSCLC患者的Ⅰ期臨床試驗(yàn)結(jié)果均顯示，Adp53無論是單次注射較高劑量還是多次重復(fù)注射，均顯示較低毒性，以注射部位疼痛及自限性發(fā)熱多見，聯(lián)合順鉑化療未增加化療相關(guān)性毒性，外源性p53基因能有效表達(dá)，Adp53的抗腫瘤效應(yīng)在注射部位局部最高，能導(dǎo)致腫瘤消退和延長局部病灶的穩(wěn)定。支氣管肺泡癌為肺泡內(nèi)彌漫方式生長，不易直接注射，采用支氣管內(nèi)滴注可以到達(dá)腫瘤細(xì)胞。

3．1．2Ⅱ期臨床試驗(yàn)

Schuler等將Adp53與鉑類聯(lián)合應(yīng)用治療25例Ⅲ/Ⅳ期NSCLC患者，治療方案:A組，卡鉑AUC6第1天+紫杉醇175mg/m2第1天;B組，順鉑100mg/m2第1天+長春瑞濱25mg/m2第1、8、15、22天聯(lián)合瘤體內(nèi)注射7．5×1012VPAdp53第1天。共進(jìn)行了68個(gè)周期的治療，20例完成3個(gè)以上周期的治療。結(jié)果顯示，兩組總療效(基因治療聯(lián)合化療組52%，單純化療組48%)和生存期無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，基因治療聯(lián)合化療可促進(jìn)腫瘤消退，68%患者腫瘤組織中表達(dá)外源性p53基因。研究還發(fā)現(xiàn)，用p53基因治療時(shí)，可用p21基因作為其觀察指標(biāo)，基因治療聯(lián)合化療組治療前后活檢組織分析發(fā)現(xiàn)，只有表現(xiàn)出腫瘤消退或停止生長的病例才能檢測(cè)到p53靶基因p21基因的表達(dá)，說明p21基因的表達(dá)上調(diào)是p53基因治療NSCLC所表現(xiàn)生物效應(yīng)的敏感指標(biāo)。Swisher等應(yīng)用Adp53聯(lián)合放療治療19例不宜行手術(shù)或化放療的非轉(zhuǎn)移性NSCLC患者，在支氣管鏡下或CT引導(dǎo)下瘤內(nèi)注射Adp53(劑量為7．5×1012VP)第1、18、32天，同時(shí)接受一個(gè)療程的放療，劑量為60Gy，17例患者按計(jì)劃完成所有治療，治療完成后3個(gè)月進(jìn)行原發(fā)腫瘤病理活檢顯示，63%(12/19)患者病理活檢陰性，16%(3/19)患者仍有殘存腫瘤組織，21%(4/19)患者無法評(píng)估，而單獨(dú)放療者病理陰性率不到20%。

行CT和支氣管鏡檢查發(fā)現(xiàn)，5%(1/19)患者腫瘤完全緩解，58%(11/19)患者腫瘤部分緩解，16%(3/19)患者腫瘤停止生長，2例不能評(píng)價(jià)療效，可評(píng)價(jià)患者的有效率達(dá)71%。RT-PCR定量分析檢測(cè)到腫瘤組織中4個(gè)p53相關(guān)基因p21、Fas、BAK和MDM2的表達(dá)都增高，說明外源性p53基因?qū)肽[瘤組織后發(fā)揮了生物學(xué)效應(yīng)。最常見的毒性反應(yīng)為Ⅰ～Ⅱ度發(fā)熱(79%)和寒戰(zhàn)(53%)。表明瘤內(nèi)注射Adp53聯(lián)合放療能被很好耐受，Adp53沒有增加放療的毒性，BAK基因的表達(dá)與Adp53轉(zhuǎn)導(dǎo)密切相關(guān)。以上兩個(gè)Ⅱ期臨床試驗(yàn)結(jié)果表明，Ad2p53與放化療聯(lián)用均未增加放化療毒性，能明顯增加NSCLC患者的臨床療效，聯(lián)合化療可以促進(jìn)腫瘤消退。正進(jìn)行的Ⅲ期臨床試驗(yàn)將對(duì)Adp53基因治療聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)治療是否能令患者臨床受益給出一個(gè)最終的結(jié)論。

3．2臨床探索性研究

官泳松等在CT引導(dǎo)下經(jīng)皮穿刺瘤內(nèi)注射或經(jīng)支氣管動(dòng)脈灌注Adp53治療15例肺癌患者，給藥2～5d，行BAI灌注化療藥物;根據(jù)病情變化再次進(jìn)行Adp53和(或)BAI。治療后常規(guī)使用CT評(píng)價(jià)療效。全部15例均完成治療，并接受隨訪2～11個(gè)月。有效率(CR+PR)46．7%(7/15)，1例肺部腫塊消失，6例肺部腫塊縮小，3例縱隔淋巴結(jié)縮小，1例胸水減少，僅1例腫瘤長大，14例臨床癥狀有不同程度緩解93．3%(14/15)。p53治療后6例發(fā)熱(38～40℃)，未觀察到基因藥物的其他嚴(yán)重不良反應(yīng)。結(jié)果初步顯示，Adp53與BAI聯(lián)合應(yīng)用是一種治療肺癌安全、有效的方法。田耕等對(duì)20例晚期NSCLC患者行CT引導(dǎo)下瘤內(nèi)注射Adp53治療晚期非小細(xì)胞肺癌，治療后出現(xiàn)發(fā)熱41例次，占41%(其中需藥物處理的11例次)，咯血7例次，占7%(經(jīng)觀察和藥物治療后恢復(fù))，氣胸5例次，占25%(經(jīng)吸氧和觀察后恢復(fù))。治療前后血常規(guī)、肝、腎功能檢查無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。結(jié)果表明CT引導(dǎo)下瘤內(nèi)注射Adp53是一種安全可行的治療方法，合理選擇穿刺路徑、熟練掌握操作技巧是減少并發(fā)癥的關(guān)鍵。翁準(zhǔn)等觀察了Adp53在晚期肺癌治療中的療效和毒副反應(yīng)。12例Ⅲb-Ⅳ期肺癌及3例肺轉(zhuǎn)移癌患者，CT引導(dǎo)瘤內(nèi)注射Adp53，1次/周×4療程;通過臨床觀察、CT和病理對(duì)照及短期隨訪進(jìn)行評(píng)價(jià)。治療后2個(gè)月觀察腫瘤縮小5例(33．3%)，無變化7例(46．7%)，增大3例(20%)。治療后病理觀察:癌組織壞死，癌細(xì)胞稀少;除自限性發(fā)熱外，無明顯毒副反應(yīng)。瘤內(nèi)注射Adp53治療肺癌，能較好地抑制局部腫瘤的發(fā)展，尤其對(duì)失去手術(shù)機(jī)會(huì)，不能耐受放化療的患者，是一種可行且有前景的方法。

劉艷華等選擇經(jīng)病理證實(shí)為晚期NSCLC患者100例，隨機(jī)分為兩組，A組接受Adp53聯(lián)合化療的治療方案(治療組)，B組僅接受化療(對(duì)照組)。按照實(shí)體瘤的療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(RECIST)評(píng)估患者的近期療效。按WHO抗癌藥物毒副作用分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)毒性。A組患者有效率(RR)為48%(24/50)，B組為28%(14/50)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0．039);兩組患者主要不良反應(yīng)為化療的骨髓移植和胃腸道反應(yīng)，發(fā)生率無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。治療組患者出現(xiàn)發(fā)熱、寒戰(zhàn)、肌肉酸痛的概率高于對(duì)照組。表明:Adp53聯(lián)合化療治療晚期NSCLC近期療效滿意，不良反應(yīng)可耐受。上述研究表明，Adp53瘤內(nèi)注射或聯(lián)合介入方式給藥，均能有效治療肺癌，單用時(shí)即可顯示明顯療效，與化療聯(lián)合使用時(shí)能有效提高療效，并未增加化療的毒副作用。

綜上所述，目前世界范圍內(nèi)研究最為深入的基因治療制品———Adp53，臨床使用安全，常見的不良反應(yīng)僅為Ⅰ/Ⅱ度自限性發(fā)熱。該制品與放化療等治療方法聯(lián)合使用，可產(chǎn)生顯著的協(xié)同抗癌效應(yīng)，且可逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞對(duì)放化療的抗性，減輕放化療的毒副反應(yīng)，提高患者生活質(zhì)量。Adp53有望與三大傳統(tǒng)治療手段攜手，為肺癌患者的治療帶來新的希望。腫瘤是一種多基因疾病，今后用于治療的基因應(yīng)是多種基因的聯(lián)合。臨床前研究已顯示，多基因聯(lián)合轉(zhuǎn)導(dǎo)的抗腫瘤效應(yīng)好于單基因，用于腫瘤治療的基因?qū)⒉痪窒抻谏贁?shù)抑癌基因及細(xì)胞周期、細(xì)胞調(diào)控的基因，而會(huì)擴(kuò)大選擇范圍。同時(shí)，基因治療的一些問題，包括基因載體、基因轉(zhuǎn)移率、組織特異靶向性、安全性、治療方案選擇等也會(huì)逐漸解決。由于基因治療是從腫瘤發(fā)病機(jī)制的角度進(jìn)行治療，為腫瘤治療提供了一種全新的方式，因而在腫瘤的防治中具有廣闊的前景。

作者：趙京1；余清2