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秦叔逵教授:甲磺酸阿帕替尼联合细胞毒化疗药物治疗胃癌有协同增效的作用

2016年12月20日

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背景

阿帕替尼主要通过高度选择性地抑制VEGFR-2酪氨酸激酶的活性,阻断VEGF与其受体结合后的信号转导通路,从而强效抑制肿瘤血管生成,发挥抗肿瘤作用,同时能够抑制P-糖蛋白,而P-糖蛋白是肿瘤多药耐药发生的主要原因之一,其导致的肿瘤多药耐药是临床化疗失败和患者死亡的主要原因。阿帕替尼已于2014年11月, 经CFDA批准作为国家1.1类新药上市,单药用于晚期胃癌或胃食管结合部腺癌三线及三线以上治疗。 

然而,阿帕替尼上市后,还有一些问题,需要进一步研究:

1.阿帕替尼是否还具有其他作用机制?

2.阿帕替尼联合常用细胞毒性化疗药物治疗胃癌是否具有协同增效的作用?

3.如果阿帕替尼联合细胞毒性化疗药物治疗胃癌具有协同增效的作用,其特点如何?

4.阿帕替尼联合细胞毒性化疗药物可否用于晚期胃癌或胃食管结合部腺癌二线及一线治疗?

据以上的这四个问题,秦叔逵教授带领研究团队设计了三个实验,分别为:体外细胞实验、荧光成像小鼠实验、PDTX模型实验。

体外细胞实验设计及结果

1. 实验设计:选择甲磺酸阿帕替尼及胃癌常用化疗药紫杉醇、奥沙利铂和5-FU ,以单药或细胞毒药物联合阿帕替尼的形式,作用于三种不同分化人胃腺癌细胞BGC-823、SGC-7901和MKN-28,观察结果。

2. 实验结果:

(1)阿帕替尼对于三种不同分化的胃癌细胞株的增殖均存在明显的抑制作用,且该抑制作用与分化程度无关,与细胞自身VEGFR-2蛋白表达相关; 

(2)在体外,阿帕替尼分别联合紫杉醇、奥沙利铂、5-FU,对胃癌细胞增殖抑制作用均有加强,与紫杉醇联合后协同增效效果最为明显,其机制需要深入研究;

(3)阿帕替尼对胃癌细胞的作用存在一定周期特异性,与三种化疗药物联合后对细胞周期存在一定的影响;

(4)阿帕替尼没有明显的细胞毒性,与三种化疗药物联合之后,可以促进胃癌细胞凋亡;

(5)阿帕替尼与三种化疗药物联合之后,胃癌细胞的侵袭、迁移能力均受到明显抑制。 

荧光成像小鼠实验设计及结果

1. 实验设计:实验分为单药药效学分组及联合药效学分组。单药药效学分组中包括对照组及阿帕替尼(低、中、高剂量)组,联合药效学组包括甲磺酸阿帕替尼及紫杉醇、奥沙利铂和5-FU ,以单药或细胞毒药物联合阿帕替尼的形式,作用于BALB/c雌性裸鼠,观察结果。

2. 实验结果:

(1)阿帕替尼无明显肝肾毒性,但是在实验中可明显抑制荷瘤小鼠的肿瘤生长;

(2)不同剂量的阿帕替尼均可以明显抑制肿瘤生长,但是不同剂量之间无明显差异;高、低剂量阿帕替尼对荷瘤小鼠体重影响较大,故联合实验采用中等剂量进行实验;

(3)阿帕替尼联合紫杉醇、奥沙利铂以及5-FU均可明显抑制肿瘤增长;其中奥沙利铂组、阿帕替尼+奥沙利铂组缩短了荷瘤小鼠的生存期,其余各组无明确影响;

(4) 荧光成像可动态评估联合用药的作用效果以及肿瘤变化,联合用药后荷瘤小鼠的肿瘤组织荧光强度减弱,肿瘤组织增长速度比较缓慢。 

PDTX模型实验

1. 实验设计:选择阿帕替尼、紫杉醇、奥沙利铂、 5-FU 和伊立替康,分为单药组和阿帕替尼联合细胞毒药物组,分别作用于NCG雌性小鼠 ,观察结果。

2. 实验结果:

(1)PDTX模型能够最大程度地保留患者生物信息,有助于为胃癌患者提供针对性的治疗方案;

(2)在本次试验中建立5例胃癌和1例胃淋巴瘤PDTX模型,其病理类型、分子标志物以及基因表达,均与患者的原始资料完全相一致。

(3) 6例PDTX模型研究表明阿帕替尼联合四种常用化疗药物(紫杉醇、奥沙利铂、 5-FU 和CPT-11)治疗胃癌以及胃淋巴瘤,均具有明显的协同增效作用,且存在一定的个体差异性。 

总结

上面三项研究旨在进一步探讨甲磺酸阿帕替尼的抗胃癌作用机制,探索和明确阿帕替尼联合临床常用的抗胃癌细胞毒化疗药物是否存在协同增效作用。 

通过细胞培养实验、携带绿色荧光蛋白的裸鼠移植瘤模型和人源化肿瘤模型(PDTX 模型)三种方法,分别从细胞增殖、细胞周期、细胞凋亡、侵袭迁移能力和荷瘤小鼠生存状况等方面,进行系统的研究。 

体外和体内研究的结果一致:甲磺酸阿帕替尼联合临床常用的抗胃癌化疗药物 (紫杉醇、奥沙利铂和5-FU ),的确具有协同增效作用,为临床药物的联合用药和实施个体化治疗提供了实验依据,具有重要的科学意义和潜在临床价值。 

秦教授谈试验目的及临床意义:

阿帕替尼上市批准是单药用于三线或者三线以上的晚期胃癌。基于伦理医学,必须标准化疗失败以后使用,但一个药物不可能总是用在末线治疗。在抗血管生成药物联合化疗试验中,尽管索拉非尼、舒尼替尼取得失败,但也有不少成功的案例,比如贝伐珠单抗、恩度、尼达尼布联合化疗治疗肺癌、肠癌等等。因此阿帕替尼作为一个小分子抗血管生成药物联合化疗能否有协同增效作用,值得进一步探索研究,既需要临床观察和临床研究,也需要实验室和转化研究来证实。从伦理角度,应该从临床前逐步向临床推动,而且实验室研究和转化研究相对容易,可以控制条件,避免不必要的干扰因素,因此设计关于阿帕替尼联合化疗药物的细胞和动物试验,研究其机制,观察是否具有协同增效作用。

该试验从体外到体内,从动物模型做到人源化动物模型,通过三个关键试验来一步步证明。体外培养选择了三个不同分化程度的细胞株,发现阿帕替尼联合化疗药物确实有协同增效作用。尽管体外并未涉及抗血管生成,但重复五次试验,其结果都保持一致,就如同王广基院士所讲,阿帕替尼能够在体外细胞液中克服p-gp(多药耐药糖蛋白),除此以外,尚有未发现的机制。进一步研究荧光染色移植瘤模型,通过实时动态观察,发现在老鼠活体中,肿瘤明显缩小,血管密度降低,验证了细胞学试验结果。在人源肿瘤异种移植模型(PDTX)中,得到南京大学医药技术研究院高翔教授的支持,通过五例不同分化程度、不同分化类型的胃癌及一例淋巴瘤,证明化疗药物氟尿嘧啶、奥沙利铂、伊利替康联合阿帕替尼都具有协同增效作用。

通过以上三项试验发现,阿帕替尼联合化疗药物中,抗血管生成并不是主要机制,还有其他机制需要进一步研究,但这些试验结果为临床试验提供了很好的基础。目前福建省肿瘤医院林教授团队已经启动小范围临床实验,发现阿帕替尼联合化疗治疗晚期胃癌有一定的协同治疗作用,未来还需要进一步研究剂量、机制等等。

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评论
2016年12月22日
杨迁妮
中国医学科学院肿瘤医院山西医院(山西省肿瘤医院) | 肿瘤科
不知道在真实世界不良反应能否耐受 希望看到更多的实验数据