胰腺癌靶向治疗及有效的生物标记物

胰腺癌靶向治疗及有效的生物标记物

胰腺导管腺癌的特点是有很多分子畸变。由于它的异质性和复杂性，这种恶性肿瘤很难诊断和治疗，肿瘤二期之后，五年生存率仅有1%-3%。大部分的病例诊断时已处于晚期，此时肿瘤特征为发育良好、浓密，间质促纤维增生，转移到其他器官。肿瘤从胰腺传播到多种远端器官，降低了手术治疗的可能性。由于该肿瘤具有患者特异性，且生化途径畸变类型不同，疾病治疗充满挑战性。胰腺导管癌胞外结缔组织增生造成低氧、表达炎症细胞因子和其他一些细胞外成分，上皮细胞转换成间叶细胞（EMT）。所有这些相关的因素，就使药物传送变的很复杂，导致耐药和疾病复发。

在胰腺导管癌中经常会发现基因表达模式改变和基因突变。基因表达微阵列技术分析得出胰腺导管癌有三种主要的亚型：经典型，quasimesenchymal型和外分泌型。经典型的胰腺导管癌（BXPC3，CaPan-2）表达类上皮基因，quasimesenchymal型胰腺导管癌细胞有类间叶细胞的特点，类外分泌型原发肿瘤细胞过表达消化酶。例如，组织芯片技术检测出AsPC-1,CaPan-1,HPAFII,PSN-1,和SU86.86胰腺癌细胞系中表达ABCC3和TLR2。ABCC3是ATP结合转运体，在胰腺癌肿瘤组织中很常见，用于细胞表面靶向成像和传送药物。近年来，其他一些生物标志物和生化途径畸变（致癌作用）的发现已经取得了很大的进展。

图1EGFR信号途径

EGFR

EGFR是EGFR家族的一种跨膜糖蛋白，40-70%胰腺癌患EGFR过表达。ErbB也叫humanEGFR-1(HER-1)，归属于EGFR家族。EGFR糖蛋白含有胞内酪氨酸激酶端，跨膜端，和一个与配体相结合的胞外端。肿瘤生长因子-α和EGF与胞外端相互作用导致EGFR蛋白二聚化和自身磷酸化，产生下游信号传导。EGFR激酶的激活可以刺激下游两种信号的传导：RAS-RAF-mitogenactivatedERK‐activatingkinase(MEK)-mitogen-activatedproteinkinase(MAPK)和phosphoinositide3-kinase(PI3K)-PTEN-Akt-mTOR-GSK3。抗肿瘤药厄洛替尼、吉非替尼的作用机制是与胞内三磷酸腺苷相竞争性，从而抑制EGFR酪氨酸激酶自身磷酸化。FDA批准厄洛替尼联合吉西他滨治疗胰腺导管癌。Boeck等人通过免疫组化方法评估了个厄洛替尼治疗的三期随机患者的肿瘤组织，发现49%的患者EGFR过表达。Cardnell等人报道EMT可以导致EGFR抑制剂耐药和胰腺导管癌转移进展。近期，研究者又发现Na+/H+交换蛋白NHE1可以促进EGFR途径的激活和胰腺癌的转移。厄洛替尼联合卡立伯来德（NHE1抑制剂）可以减少经典型(BxPC3andCaPan-2)和quasimesenchymal型(Panc-1andMiaPaCa-2)胰腺癌细胞系3D细胞群的生长和侵袭能力。抗EGFR单克隆抗体(西妥昔单抗和帕尼单抗)可以抑制胞外区受体的二聚化，近期一项二期临床研究指出放疗联合西妥昔单抗对于局部晚期胰腺癌具有放疗增敏的作用。

KRAS致癌基因

KRAS致癌基因是一种GTP酶蛋白，归属于RAS基因家族。年发现肿瘤患者突变型的人RAS基因被激活。75%-95%的胰腺导管癌患者中KRAS原癌基因发生突变。最常见的突变是在12位天门冬氨酸取代甘氨酸。胰腺癌患者中根据突变类型，等位基因的比例和肿瘤亚型来描绘KRAS的特征。与KRAS具有高依赖关系的肿瘤有不良预后。

KRAS致癌基因突变可以激活P21RAS蛋白和一系列的信号途径。RAS蛋白定位于细胞膜的内表面，与鸟苷三磷酸/鸟苷二磷酸相结合。突变的RAS，GTP酶不能使GTP（激活型）转化成GDP（灭活型）。RAS保持一种持久的激活状态，导致下游信号激活。RAS蛋白异戊烯化可以通过疏水的C端增加与细胞膜和内质网的结合能力。法尼基转移酶和香叶烯基转移酶I可以使法尼基和香叶酰类异戊二烯脂质与RAS蛋白的半胱氨酸残基相结合。为了抑制RAS蛋白，作用于转录后异戊烯的法尼基转移酶抑制剂替吡法尼(R)联合吉西他滨进行了晚期胰腺癌的双盲III期临床试验。然而结果与吉西他滨联合安慰剂相比并没有显著性差异。有效性没有增加可能是因为出现了其他的RAS亚型（非法尼基RAS）或RAS非依赖型激活。Pao等人研究了非小细胞肺癌KRAS突变和EGFR抑制剂单药治疗耐药性产生的原因。厄洛替尼联合吉西他滨治疗局部晚期胰腺癌并没有明显延长生存时间，尽管有60%的患者发生EGFR突变。此外，一项二期临床研究（吉西他滨联合西妥昔单抗）与吉西他滨单药相比并没有明显的效果。Lee等人认为在KRAS突变的胰腺癌中EGFR的信号机制发生了改变，与经典的MAPK途径有所不同。此外，使用EGFR抑制剂治疗也可能使Akt灭活。胰腺导管癌中KRAS致癌基因主要影响三种主要的信号途径PI3K-3-phosphoinositide-dependentproteinkinase-1-Akt,Raf-Mek-Erk,andRal-GEFs。PI3K-3-phosphoinositide-dependentproteinkinase-1是主要的Kras驱动胰腺导管癌的途径。在Kras工程鼠模型中，通过阻止和删除PI3K途径的Pdk-1，可以抑制肿瘤的生长。Collins等人报道在鼠模型中开或关闭Kras致癌基因可以发展成转移性胰腺导管癌。近来，Lindberg等人否定了EGFR和HER-2信号途径在胰腺导管癌移植瘤模型中的作用。联合给予帕尼单抗和曲妥珠单抗可以协同增加曲美替尼的抗肿瘤活性。

基质金属蛋白酶MatrixMetalloproteinases（MMPs）

MMPs是锌依赖的甲基锌超家族肽链内切酶，降解胞外基质。因此，在组织重塑和胰腺癌肿瘤进展中发挥重要的作用。在胰腺癌中能发现MMP-1,MMP-2MMP-7,MMP-9,MMP-10,MMP-11,andMMP-13过表达。

ReceptorforAdvancedGlycationEndproducts（RAGE）途径

NF-kB途径

核转录因子kB属于Rel/NF-kB蛋白，对于编码细胞因子、细胞生长、细胞分子粘附、凋亡和炎症反应的靶向基因，能产生很重要的作用。在70%的胰腺癌细胞系中发现NF-kB过表达。

mTOR途径

是一种丝氨酸/苏氨酸关联的PI3K信号途径，促进细胞增殖和存活。在肿瘤中mTOR调节异常。

胰腺癌治疗

胰腺癌的诊断分期是治疗的关键。常规的CT用于判断肿瘤分期和可切除性。肿瘤的特点如体积、血供、淋巴结、局部、转移分级关系着手术的成功与否。体液中的CA19-9是一种生物标志物，尽管不是特异性的，用于胰腺癌的诊断，预测和判断化疗效果。表2列出了一些胰腺癌有效的血清生物标志物。晚期胰腺癌，化疗和放疗是首选。手术切除后进行6个月的吉西他滨治疗可以增加中位存活时间到22.8个月，一年生存率到70%。局部晚期胰腺癌首先用化疗，然后5-Fu放化疗。吉西他滨，FOLFIRINOX和吉西他滨加紫杉醇推荐用于治疗转移性胰腺癌。

图2常见的胰腺癌生物标记物