肺癌基因治療臨床研究范文

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《海軍醫(yī)學雜志》2017年第1期

【關鍵詞】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。采用現有的手術、化療和放療等傳統(tǒng)治療方法，其總生存率不到15%，隨著分子技術研究的不斷深入，基因治療不斷展示出可喜的應用前景。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年來在腫瘤等嚴重危害人類健康的疾病治療領域迅速崛起和發(fā)展的高新技術。其中，重組人p53腺病毒制品(Adp53)治療腫瘤的研究最為深入，進展也最快。美國FDA于1995年首次批準了Adp53制品用于治療惡性腫瘤的臨床試驗，截至2016年8月，世界范圍內已開展基因治療臨床試驗2356項，采用Adp53制品治療腫瘤的臨床試驗占103項，其中16項用于治療肺癌。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月獲準上市，用于惡性腫瘤的治療，成為全球首個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作用機制

p53基因研究已歷經37年，是公認的“基因組保護神”，人類60%以上腫瘤的發(fā)生與其變異有關。Adp53基因通常是由改構的5型或2型腺病毒基因與野生型人p53基因重組而成。Adp53轉染人腫瘤細胞，使外源性野生型p53基因在人腫瘤細胞內表達，治療基因p53和腺病毒載體兩方面的因素參與了Adp53對腫瘤的治療作用。p53基因主要通過以下機制殺滅腫瘤細胞:(1)在細胞核內以轉錄依賴方式，以及在線粒體、高爾基體內以非轉錄依賴方式同時啟動腫瘤細胞凋亡通路;(2)激活NK細胞等［10，11］機體免疫應答因子，發(fā)揮“旁殺傷效應”;(3)抑制腫瘤細胞的DNA修復功能及抗凋亡功能、下調多藥耐藥基因的表達，從而逆轉腫瘤細胞對放/化療的抗性;(4)阻截腫瘤細胞生存信號的傳遞，使其“休眠”在細胞周期的任何階段;(5)抑制腫瘤細胞葡萄糖攝取及ATP產生、下調血管生成因子的表達，切斷腫瘤組織血供;(6)下調基質金屬蛋白酶MMP的表達，抑制腫瘤細胞黏附及其浸潤轉移。腺病毒載體可激發(fā)機體的免疫系統(tǒng)，可能通過對神經-內分泌-免疫系統(tǒng)的整體調節(jié)，產生多種神經因子、激素和細胞因子，有效提高抗腫瘤體液免疫和細胞免疫能力，增強NK細胞和細胞毒T淋巴細胞對腫瘤細胞的殺傷作用。其表現主要為患者出現Ⅰ/Ⅱ度自限性發(fā)熱。此外，患者用藥后普遍表現出食欲增強、化療和放療毒副反應減輕，這對于提高患者的生活質量和抗病能力均有十分重要的臨床意義，其作用機制有待進一步探討。

2臨床應用的安全性

Adp53是一種有活性的基因工程重組腺病毒顆粒，其結構由治療基因p53和腺病毒載體兩部分構成。p53基因普遍存在于人體細胞中，是細胞“基因組保護神”，是人體內功能最強大的腫瘤抑制基因;載體腺病毒為缺失了E1區(qū)基因的復制缺陷性5型或2型腺病毒，只對細胞一次性感染，進入細胞后不會復制，也不會整合入宿主細胞基因組DNA，應用一些有損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品。國內外臨床研究結果也表明，Adp53臨床應用安全:采用了瘤內注射、腔室灌注(腹腔、胸腔、膀胱等)、動脈介入等局部給藥方式和靜脈點滴給藥途徑;使用了單藥治療、與手術、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，常見不良反應為Ⅰ/Ⅱ度自限性發(fā)燒，部分患者出現惡心、寒戰(zhàn)，無其他嚴重不良反應。未能檢測到最大耐受量。

3臨床試驗與臨床探索性研究

腫瘤抑制基因p53在細胞周期調控和DNA發(fā)生損傷時的細胞凋亡中具有重要作用。肺癌的p53基因突變率高達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基因失活對肺癌的產生起重要作用。由于復發(fā)和轉移性肺癌缺乏有效治療手段，同時肺癌中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臨床試驗概況

自1995年美國FDA批準Adp53治療腫瘤第一個臨床試驗方案以來，迄今已有16項使用該制品的臨床試驗用于肺癌治療。其中我國的Adp53注射液已獲準上市，美國、德國、瑞士比利時和日本均有處于不同臨床試驗階段的項目已開展或正在進行中。

3．1．1Ⅰ期臨床試驗

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

Weill等對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為一個周期，共治療6個周期。結果顯示，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引導下給予梯度劑量的Adp53(1×106～1×1011PFU/次)聯(lián)合順鉑瘤內注射，第4天，順鉑80mg/m2靜脈滴注第1天，每28d為一個周期，共6個周期。23例可評價患者中有2例腫瘤部分緩解，17例療效穩(wěn)定，4例病情進展;8例出現短暫的自限性發(fā)熱，化療相關性毒性沒有增加，43%的可評價患者腫瘤內檢測到外源p53基因表達。該研究表明，瘤內注射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周內接受2次滴注為一個治療周期，每次只針對單個受累肺葉。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個月后死亡外，其他23例均安全完成治療。治療4周后進行影像學評價，25例中可評價者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據的患者中有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，表明支氣管內直接滴注對治療支氣管肺泡癌是可行的。以上瘤內注射Adp53治療NSCLC患者的Ⅰ期臨床試驗結果均顯示，Adp53無論是單次注射較高劑量還是多次重復注射，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性毒性，外源性p53基因能有效表達，Adp53的抗腫瘤效應在注射部位局部最高，能導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彌漫方式生長，不易直接注射，采用支氣管內滴注可以到達腫瘤細胞。

3．1．2Ⅱ期臨床試驗

Schuler等將Adp53與鉑類聯(lián)合應用治療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)合瘤體內注射7．5×1012VPAdp53第1天。共進行了68個周期的治療，20例完成3個以上周期的治療。結果顯示，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)計學差異，基因治療聯(lián)合化療可促進腫瘤消退，68%患者腫瘤組織中表達外源性p53基因。研究還發(fā)現，用p53基因治療時，可用p21基因作為其觀察指標，基因治療聯(lián)合化療組治療前后活檢組織分析發(fā)現，只有表現出腫瘤消退或停止生長的病例才能檢測到p53靶基因p21基因的表達，說明p21基因的表達上調是p53基因治療NSCLC所表現生物效應的敏感指標。Swisher等應用Adp53聯(lián)合放療治療19例不宜行手術或化放療的非轉移性NSCLC患者，在支氣管鏡下或CT引導下瘤內注射Adp53(劑量為7．5×1012VP)第1、18、32天，同時接受一個療程的放療，劑量為60Gy，17例患者按計劃完成所有治療，治療完成后3個月進行原發(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)患者無法評估，而單獨放療者病理陰性率不到20%。

行CT和支氣管鏡檢查發(fā)現，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例不能評價療效，可評價患者的有效率達71%。RT-PCR定量分析檢測到腫瘤組織中4個p53相關基因p21、Fas、BAK和MDM2的表達都增高，說明外源性p53基因導入腫瘤組織后發(fā)揮了生物學效應。最常見的毒性反應為Ⅰ～Ⅱ度發(fā)熱(79%)和寒戰(zhàn)(53%)。表明瘤內注射Adp53聯(lián)合放療能被很好耐受，Adp53沒有增加放療的毒性，BAK基因的表達與Adp53轉導密切相關。以上兩個Ⅱ期臨床試驗結果表明，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)合化療可以促進腫瘤消退。正進行的Ⅲ期臨床試驗將對Adp53基因治療聯(lián)合標準治療是否能令患者臨床受益給出一個最終的結論。

3．2臨床探索性研究

官泳松等在CT引導下經皮穿刺瘤內注射或經支氣管動脈灌注Adp53治療15例肺癌患者，給藥2～5d，行BAI灌注化療藥物;根據病情變化再次進行Adp53和(或)BAI。治療后常規(guī)使用CT評價療效。全部15例均完成治療，并接受隨訪2～11個月。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重不良反應。結果初步顯示，Adp53與BAI聯(lián)合應用是一種治療肺癌安全、有效的方法。田耕等對20例晚期NSCLC患者行CT引導下瘤內注射Adp53治療晚期非小細胞肺癌，治療后出現發(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%(經觀察和藥物治療后恢復)，氣胸5例次，占25%(經吸氧和觀察后恢復)。治療前后血常規(guī)、肝、腎功能檢查無統(tǒng)計學差異。結果表明CT引導下瘤內注射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)癥的關鍵。翁準等觀察了Adp53在晚期肺癌治療中的療效和毒副反應。12例Ⅲb-Ⅳ期肺癌及3例肺轉移癌患者，CT引導瘤內注射Adp53，1次/周×4療程;通過臨床觀察、CT和病理對照及短期隨訪進行評價。治療后2個月觀察腫瘤縮小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，癌細胞稀少;除自限性發(fā)熱外，無明顯毒副反應。瘤內注射Adp53治療肺癌，能較好地抑制局部腫瘤的發(fā)展，尤其對失去手術機會，不能耐受放化療的患者，是一種可行且有前景的方法。

劉艷華等選擇經病理證實為晚期NSCLC患者100例，隨機分為兩組，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(對照組)。按照實體瘤的療效評價標準(RECIST)評估患者的近期療效。按WHO抗癌藥物毒副作用分級標準評價毒性。A組患者有效率(RR)為48%(24/50)，B組為28%(14/50)，差異有統(tǒng)計學意義(P=0．039);兩組患者主要不良反應為化療的骨髓移植和胃腸道反應，發(fā)生率無統(tǒng)計學差異。治療組患者出現發(fā)熱、寒戰(zhàn)、肌肉酸痛的概率高于對照組。表明:Adp53聯(lián)合化療治療晚期NSCLC近期療效滿意，不良反應可耐受。上述研究表明，Adp53瘤內注射或聯(lián)合介入方式給藥，均能有效治療肺癌，單用時即可顯示明顯療效，與化療聯(lián)合使用時能有效提高療效，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，可產生顯著的協(xié)同抗癌效應，且可逆轉腫瘤細胞對放化療的抗性，減輕放化療的毒副反應，提高患者生活質量。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是多種基因的聯(lián)合。臨床前研究已顯示，多基因聯(lián)合轉導的抗腫瘤效應好于單基因，用于腫瘤治療的基因將不局限于少數抑癌基因及細胞周期、細胞調控的基因，而會擴大選擇范圍。同時，基因治療的一些問題，包括基因載體、基因轉移率、組織特異靶向性、安全性、治療方案選擇等也會逐漸解決。由于基因治療是從腫瘤發(fā)病機制的角度進行治療，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