胰腺癌转化研究与临床运用

第三节 胰腺癌转化研究与临床运用

胰腺癌是一种病死率很高的癌症,只有20%的人可以在诊断后生存超过一年,而只有不到5%的患者可以活过五年。但随着近期研究的进展,我们离攻克这一顽疾越来越近了。胰腺癌辅助治疗以放射治疗和化学治疗为主。1985年发表的DITSG前瞻性随机对照试验结果证实,胰腺癌术后辅助放化疗可以将患者的中位生存期从11个月延长至20个月,手术后加术后辅助化疗的效果优于单纯手术。但30%~45%的患者因术后恢复不理想而无法完成既定方案,极大地影响了患者预后。因此,1992年Evans等首先提出胰腺癌术前辅助治疗的理念,发现术前辅助治疗组患者的预后优于先行手术治疗再行辅助治疗组。美国威斯康星医学院总结了2009—2015年248例胰腺癌患者的累积生存率,包括可切除和交界可切除患者,所有完成术前治疗方案并手术切除患者的中位生存期达到32个月,这在以往是难以想象的。

(一)影响存活率的关键基因——KRAS、CDKN2A、SMAD4、TP53

最近,研究者发现了影响胰腺癌存活率的四个关键基因——KRAS、CDKN2A、SMAD4以及TP53,一共有356名患有可手术切除性的胰腺癌患者参与了实验,结果显示,这些患者中存在三个以上基因突变的手术后癌症复发时间更短,存活率更低。这项研究帮助我们理解了为什么胰腺癌的分子特征会在个体水平影响癌症的恶化,为我们提供了详尽信息用于指导患者的治疗及未来研究思路的设计。此外,研究者们发现胰腺癌细胞能够激活一种在胚胎发育过程中起关键作用的因子——Zeb1,它能够调节细胞的迁移以及在早期胚胎分化过程中的存活。在正常的,完全成熟的细胞中Zeb1的表达是受到抑制的,然而,在肿瘤细胞中Zeb1的表达又重新得到了激活,并产生了致命的结果。Zeb1的激活导致肿瘤细胞能够在机体中快速扩散并且能够快速地适应新环境。这些特性进一步导致胰腺癌能够在多个部位形成肿瘤病灶,即肿瘤发生了恶化现象。不过,如果Zeb1的表达没有得到激活,那么癌细胞将不再能够轻易地适应新的环境。这将导致胰腺癌的恶化特性得到明显的降低。事实上,这种机制在其他类型的肿瘤,例如恶性的乳腺癌细胞中也能够看到。因此,研究者们希望这些发现能够帮助他们设计新的治疗方法,例如靶向Zeb1的药物或者其他导致Zeb1失活以及胰腺癌细胞扩散能力下降的方法,最终有效抑制胰腺癌以及其他类型的恶性肿瘤的扩散现象。

随着转化医学研究的不断进步,更多更先进的诊断和治疗技术得到了临床的应用,使得胰腺癌实现了早诊断、早治疗,提高了患者的生存率。

(二)早期检测突破——胞外小体

在诊断方面,血液检测、联合检测成为早期发现胰腺癌的重要手段。研究者通过芯片技术对癌细胞分泌到血液中的胞外小体(EV)进行检测。正常细胞与癌细胞都能够分泌EV,但研究者发现其中包含的5类蛋白质是很好的胰腺癌的生物标记。在其中一项研究中,研究者们发现该检测技术的检测准确率能够达到86%,特异性也能够达到81%。此外,研究者采集了221名患有早期胰腺癌的患者的血液与组织样本,以及182名没有患癌症、自体免疫疾病以及慢性肾病历史的人的血液与组织样本作为对照。结果显示,通过血液筛查DNA的方法能够对221名患者中的66名(30%)进行成功地诊断。之后,研究者们将目光转向了肿瘤的血液蛋白质标志物。他们最感兴趣的是一类叫作CA19-9的标志物,通常被用于预测患者胰腺癌复发的风险。一些不患胰腺癌的人也会产生低水平的CA19-9,因此,为了达到筛选的目的,CA19-9的筛选阈值应当较高(111unit/ml)。仅仅通过CA19-9进行筛查时,能够得到49%的诊断率,但当他们将该方法与DNA检测手段以及其他三种蛋白质检测手段结合时,检测效率达到了64%。此外,对照组的样本中这五个标志物含量均没有明显的升高。结果表明,DNA与蛋白质双重标志物进行检测的精确度是单独检测DNA的两倍。

(三)胰腺癌耐药细菌——γ-变形菌

在治疗方面,更多更新的治疗手段被报道。其中,在药物治疗方面,研究者们发现了微生物与胰腺癌治疗的关系。以前,我们只知道用于治疗胰腺癌的化疗药物吉西他滨(Gemcitabine)只在部分患者中起效,但现在我们了解到,这可能是由于一类叫作γ-变形菌(gamma proteobacteria)的细菌在“作怪”。这类细菌会分解化疗药物,使它们失效,从而“保护”癌细胞免受毒害。在这项研究中,76%的胰腺癌患者体内都有这种细菌。而且这种细菌不仅仅存在于肿瘤微环境中,还存在于肿瘤细胞内。研究者指出,如果将这种细菌引入那些之前没有细菌的肿瘤中,这些肿瘤也很快会发展出耐药性。不过研究者还不能确定胰腺癌患者的耐药性是不是完全跟这种细菌有关。而且人体内大部分的微生物是有益的,如果贸然用抗生素杀死这些细菌可能会得不偿失。所以目前研究的关键是找到一种针对这一细菌的药物,从而将它们对化疗的影响减到最小。另外,双药物疗法体系或可有效治疗胰腺癌。一项对732名患者进行的临床试验结果表明,胰腺癌患者在手术移除肿瘤组织后,利用口服药物卡培他滨和静脉注射药物吉西他滨组合的疗法或可明显改善患者的生存率,而且药物对患者机体的副作用并不会明显增加。

(四)特异性免疫治疗因子——GVAX疫苗(https://www.daowen.com)

在免疫治疗方面,目前临床上已在使用且证实有效的癌症免疫治疗手段主要有:单克隆抗体如西妥昔单抗、赫赛汀,癌疫苗,免疫检查点抑制剂,能激活非特异性免疫反应的细胞因子,非特异性免疫疗法如干扰素和干扰免疫系统分子。还有一些正在试验阶段的免疫疗法,比如体外培养专门攻击癌细胞的LAK淋巴细胞、TILs。有报道,Clatterbridge癌症研究中心的专家和其他研究人员已经研发出胰腺癌疫苗,并在临床试验中结合传统的化学疗法共同对抗癌症。

而在2014ASCO GI会议上,约翰霍普金斯大学悉尼金梅尔综合癌症中心的研究者们公布了一项转移性胰腺导管腺癌(PDAC)患者随机Ⅱ期研究新结果,该结果检测了一种新型免疫治疗策略并有望改善患者的预后,数据表明与单用GVAX疫苗(由已进行遗传修饰可分泌一种称为GM-CSF蛋白的胰腺癌细胞构成)治疗相比,先GVAX序贯CRS-207(一种李斯特菌,已被改造以刺激产生间皮素蛋白免疫应答)的抗肿瘤疫苗治疗可提高生存期。接受至少两剂GVAX以及至少一剂CRS-207的患者以及既往接受两种及以上治疗方案患者的差异最大。也有不少研究人员正在探索多种类型的癌症免疫疗法。这些研究表明,免疫疗法不仅可以摧毁存活的癌细胞,还能将对人体的不良反应降到最低。在胰腺癌的治疗中,免疫疗法是一个令人激动的研究领域。2017年,生物技术公司Targovax公司开发的用于治疗术后胰腺癌患者的新药TG01临床1/2期数据公布,达到两年生存的受试者超过了60%。

(五)联合治疗:FAK抑制剂、免疫及化疗方法

在联合疗法方面,2017年12月,Novocure宣布,已经收到FDA医疗器械临床试验豁免(IDE)的批准,以启动一项名为PANOVA 3的临床试验。这项随机3期关键临床试验旨在测试其新型胰腺癌组合疗法的有效性和安全性。这种新的组合疗法结合了Novocure的肿瘤治疗电场技术(TTFields),以及蛋白结合型紫杉醇(Nab-paclitaxel)和吉西他滨(Gemcitabine)这两种药物,用来治疗无法切除的局部晚期胰腺癌。此外,来自华盛顿大学医学院等机构的研究人员对小鼠研究发现,将免疫疗法同破碎肿瘤纤维组织的药物进行结合后,或许就可以帮助有效抵御胰腺癌。当单独给予FAK抑制剂或免疫疗法时,胰腺癌小鼠模型存活不会超过两个月;将FAK抑制剂同标准化疗方法结合后可以明显改善肿瘤对化疗作用的反应;而将FAK抑制剂、免疫疗法及化疗方法进行结合治疗后就可以表现出最佳的治疗效果。最后研究者希望可以利用新型的多种组合方法来帮助改善胰腺癌患者的疾病症状,尤其是生存时间仅为6个月至1年的转移性胰腺癌患者。上述三联结合疗法或许可以更加有效地抵御胰腺癌的发展,帮助破碎肿瘤微环境中的纤维组织,以便更多免疫细胞和化疗药物对肿瘤实施精准攻击。

(六)基因及其他治疗

在其他治疗方面,转移疗法被用来治疗胰腺癌。研究者发现,高度恶性胰腺肿瘤非常依赖于氮代谢途径,那么,想要抑制肿瘤的生长,就可以着眼于氮处理的问题。肥胖小鼠的胰腺肿瘤增长速度比瘦老鼠快很多,就是因为产生一种酶,这种酶可以帮助处理过剩的氮,分解氨。研究人员分析了92名患者的胰腺肿瘤样本,数据显示,身体质量指数(BMI)与肿瘤生长有关。研究人员发现,胰腺肿瘤吸收和分解大量的蛋白质来推动其生长,它们需要最大化地摆脱多余氮,并且防止氨积累。因而,研究者考虑通过代谢性疗法治愈胰腺癌。研究者通过抑制氮的处理来遏制肿瘤生长。实验中,相比瘦弱小鼠而言,肥胖小鼠机体中的胰腺肿瘤通常生长迅速,而且产生ARG2的水平还会增加,ARG2能够通过分解氨来帮助处理过量的氮。当研究人员沉默或剔除肥胖小鼠机体肿瘤中的ARG2时,氮的积累和胰腺癌的生长就会被强烈抑制。这项研究可以避免胰腺癌对于常规的疗法产生的较强耐受性,因此发现诸如ARG2等新型的药物靶点对于后期开发新型疗法来改善胰腺癌患者的预后或许至关重要,当然这也能推动在2020年前实现胰腺癌患者生存率加倍的目标。

此外,基因治疗也取得了重大突破。通过对外泌体进行基因操纵可能提供一种新的胰腺癌治疗方法。在这项新的研究中,经过基因修饰的外泌体(被称作iExosome)能够运送特异性地靶向KRAS突变基因的小RNA分子,从而缓解胰腺癌模式小鼠病情,增加它们的总存活率。研究人员采用了一种被称作RNA干扰(RNAi)的靶向方法:利用这些天然的纳米颗粒(即外泌体)运送小干扰RNA(siRNA)或短发夹RNA(shRNA)分子来靶向胰腺癌细胞中的KRAS突变基因,从而影响多种胰腺癌模型的肿瘤负荷和存活率。他们证实外泌体能够作为一种高效的RNAi载体发挥作用,这是因为这些纳米大小的囊泡(即外泌体)轻松地在体内迁移和进入靶细胞(包括癌细胞)中。

(朱 君 张海军)