肿瘤分子生物学研究在肿瘤靶向治疗中的应用
近年来，随着分子生物学技术的提高和从细胞受体和增殖调控的分子水平对肿瘤发病机制的进一步认识，开始了针对细胞受体、关键基因和调控分子为靶点的治疗，人们称之为“靶向治疗”。肿瘤靶向治疗分为三个层次，器官靶向、细胞靶向和分子靶向。分子靶向是靶向治疗中特异性的最高层次，它是针对肿瘤细胞里面的某一个蛋白质的分子，一个核苷酸的片段，或者一个基因产物进行治疗。肿瘤分子靶向治疗是指在肿瘤分子细胞生物学的基础上，利用肿瘤组织或细胞所具有的特异性（或相对特异的）结构分子作为靶点，使用某些能与这些靶分子特异结合的抗体、配体等达到直接治疗或导向治疗目的的一类疗法。
（一）蛋白激酶抑制剂
超过50%的癌基因及其产物具有蛋白酪氨酸激酶活性，它们的异常表达将导致肿瘤的发生。此外，该酶的异常表达还与肿瘤转移、肿瘤新生血管生成、肿瘤对化疗药物耐药有关。研究能阻断或修饰由信号传导失常引起疾病的选择性蛋白激酶抑制剂，被认为是有希望的药物开发途径。目前，已经发现了一些蛋白激酶抑制剂和针对不同蛋白激酶ATP结合位点的小分子治疗剂，并已进入临床研究。
首先进入临床研究的伊马替尼选择地抑制酪氨酸激酶及Bcr-Abl异常融合蛋白的表达并抑制有Bcr-Abl表达的白血病细胞的增殖。这样，伊马替尼（商品名格列卫，Gleevec）由于对慢性粒细胞白血病的突出疗效，成为第一个被FDA批准上市的信号转导抑制剂。此后，美国FDA又批准第三个信号转导抑制剂吉非替尼（商品名易瑞沙，Iressa）用以治疗非小细胞肺癌。一般认为它是抑制EGFR酪氨酸激酶，阻断癌细胞内生长刺激信号的传导而发挥作用。
（二）肿瘤血管生成的血管生成抑制剂
肿瘤血管生成因子，正负调控子的平衡控制着肿瘤血管的生成，由此促进肿瘤的生长和转移，开发血管生成抑制剂是肿瘤研究最为活跃的领域之一。迄今已研制了不少血管生成抑制剂正在临床试用。Avastin单克隆抗体是第一个被美国FDA批准上市的血管生成抑制剂。抗血管生成剂的最大优点之一是它不会产生肿瘤耐药，在联合化疗中十分有利。临床试验中的血管生成抑制剂有以下4类。
1.调节基质反应，抑制基底膜降解的药物
包括Marimastat、BMS-275291等。基质金属蛋白（matrix metalloproteinases，MMPs）是一种蛋白水解酶，可使细胞外基质降解，它在肿瘤浸润、转移和血管形成过程中发挥关键作用。基质蛋白酶抑制剂（MMPI）可以通过抑制金属蛋白酶起到抗肿瘤生长与转移的作用。
2.直接抑制内皮细胞的药物
包括沙利度胺（Thalidomide）、烟曲霉素衍生物（TNP470）、恩度（Endostatin）等。
3.抑制内皮细胞特异性整合素的药物
肿瘤细胞的黏附性在肿瘤侵袭和转移中起着极为重要的作用。黏附分子如整合素可以促进肿瘤转移，另外它还可启动某些细胞逃逸机制抑制细胞凋亡，因此抑制了黏附分子、整合素的信号传导就可起到抗肿瘤作用。
4.抑制血管生长因子活化的药物
包括有VEGF单克隆抗体等。近几年抗肿瘤血管药研究进展非常迅速，全世界大约有75种抗血管药物进入了临床试验阶段，大多数处于I期或Ⅱ期临床试验阶段，但至少有12种已进入或已完成了Ⅲ期临床试验。已发现特异性调控表皮特异受体酪氨酸激酶的配体蛋白是一类前血管生成因子，如VEGF/VEGFR系统，被认为是肿瘤药物很好的作用靶点。
（三）针对分子靶点的单克隆抗体(https://www.daowen.com)
近几年内美国FDA连续批准6个单克隆抗体上市，第一个是治疗非霍奇金淋巴瘤的单克隆抗体美罗华。它是治疗B细胞慢性淋巴细胞性白血病的Campath（Alemtuzumab），治疗CD33受体阳性急性细胞性白血病Cemtuzumab（mylotarg），治疗Her-2过度表达的乳腺癌的赫赛汀，治疗大肠癌的Avastin和Ctuximab，这无疑是临床医学制药领域中的巨大突破。
（四）以芳香化酶为靶点的芳香化酶抑制剂
他莫昔芬（三苯氧胺）近30年来一直是乳腺癌激素治疗的标准药物。近年来发现作用机制不同的芳香化酶抑制剂对雌激素敏感的乳腺癌有明显疗效。它们不阻断雌激素的作用，但通过抑制雌激素合成的关键酶芳香化酶，影响雌激素合成而发挥作用。
（五）肿瘤的热休克蛋白分子免疫治疗
热休克蛋白（heat shock proteins，HSP）是一类进化过程中古老且高度保守的细胞内蛋白，与机体免疫的关系甚为密切。HSP与蛋白的降解产物多肽结合，形成HSP-肽复合物。当细胞出现应激或细胞坏死时，HSP-肽复合物暴露在细胞表面或释放入细胞外环境中，被周围的抗原提呈细胞摄取并通过其独特的MHC I类途径交叉递呈到细胞表面，激发机体产生抗原肽非依赖的固有性免疫应答和抗原肽依赖的适应性免疫应答，后者主要是细胞毒性T细胞反应。基于以上HSP的功能，很多研究机构将其作为肿瘤的治疗靶点。
大量研究表明。HSP在多种肿瘤中表达上调，在许多恶性肿瘤（如乳腺癌、肠腺癌和肺癌等）中，HSP70的高表达与肿瘤的恶性程度及患者的无瘤生存期相关。亦有文献报道，其高表达可作为判断膀胱癌及卵巢癌预后的指标。
利用HSP作为免疫佐剂及其与肿瘤来源的抗原蛋白结合形成复合物这一特性，可以制备特异性的肿瘤疫苗，具有潜在的应用价值。Heiichiro Udono等对Meth A肿瘤来源的HSP70的研究中发现，用HSP70高表达的肿瘤细胞或肿瘤细胞中HSP-抗原肽提取物免疫小鼠能诱发小鼠特异性抗肿瘤反应，同时在体外可扩增出大量具有杀伤活性的淋巴细胞，并可使与之结合的肿瘤抗原成为CTLs的靶细胞，而对于人肿瘤组织来源的HSP70的抗肿瘤效应尚有待探索。肿瘤组织提取的和基因工程生产的HSP70/抗原肽复合物最有可能含有多种肿瘤特异的抗原肽，作为瘤苗免疫机体，不仅可打破机体免疫耐受状态，更可激发机体产生抗肿瘤特异的CTL，有可能杀伤所有肿瘤细胞。HSP70的“分子伴侣”及免疫佐剂作用结合突变型p53蛋白的肿瘤特异抗原性，可望研制出新型、高效特异性肿瘤瘤苗，为人类最终攻克癌症提供一条新思路和新途径。
（六）以线粒体为靶点的分子治疗
肿瘤细胞能量代谢最显著的特征就是糖的有氧氧化能力显著下降和糖酵解能力的增强，即所谓的“肿瘤细胞的呼吸功能障碍”或Warburg效应（Warburg effect）。正常细胞主要通过氧化葡萄糖，由位于线粒体内膜的氧化磷酸化呼吸链复合体（OXPHOS）合成ATP，提供细胞赖以生存的能量；而肿瘤细胞则有氧氧化能力显著下降，糖酵解能力显著增强，是正常细胞的20~30倍，即便是在有氧情况下仍然以糖酵解作为获取能量的主要方式，其中三个关键酶：己糖激酶（Hexokinase，HK）、磷酸果糖激酶（PFK）和丙酮酸激酶（PK）活性显著增强，糖酵解的增强与肿瘤的生长速度成正比，与分化程度成反比。研究表明，肿瘤细胞的线粒体能量代谢异常表型与肿瘤发生和演进有密切关系。
起初有人认为肿瘤细胞糖酵解能力的增强是肿瘤细胞转化带来的副效应，或是源于控制细胞摄取葡萄糖的信号转导途径的分子的致癌性突变或者控制糖酵解基因表达的转录因子的突变，后来的研究显示，肿瘤的能量代谢异常与线粒体功能障碍有非常密切的关系。肿瘤细胞线粒体功能障碍往往伴随着线粒体结构、数量以及氧化磷酸化（OXPHOS）酶链蛋白的改变。
针对线粒体参与细胞代谢、生长和凋亡这一过程，人们开始寻找一些可以通过线粒体靶点原理改变肿瘤细胞的生长活性甚至诱导肿瘤细胞凋亡达到治疗肿瘤的药物。一些研究者已经设计出靶向性较强的线粒体靶点药物，作用于线粒体膜或线粒体内酶复合物，通过调节线粒体呼吸链功能、代谢酶活性、促进线粒体依赖性凋亡，用于抗肿瘤，是克服肿瘤治疗过程中凋亡耐受的一种新方法。研究显示，增加肿瘤细胞OXPHOS产生的ATP的能力，可提高肿瘤细胞对凋亡的易感性，抑制肿瘤的生长。另外，肿瘤细胞对糖的明显依赖性和对线粒体有氧代谢的非依赖性也促成了抗肿瘤药物的研制。有些抗肿瘤药物所产生的效果是通过逆转肿瘤细胞的能量代谢来实现的。在小鼠乳腺癌细胞系中，降低乳酸脱氢酶A的表达抑制糖酵解，可促进线粒体能量代谢，降低体内成瘤性。
（七）转录因子为靶点的基因治疗
肿瘤中突变的信号蛋白会改变信号传导途径，最近发现至少一种细胞质转录因子（例如STAT、NF-KB、Notch）在许多人类肿瘤中活性增强，抑制肿瘤细胞凋亡。转录因子之间在核内的物理作用方式是药物选择性治疗的潜在位点。这种方法难度很高，但是具有可行性。
肿瘤研究的各个领域所取得的进展如分子生物学研究、肿瘤发展过程中的调控、单克隆抗体、基因治疗等方面新药的研究都必然会促进临床内科治疗的进展。不难看出，肿瘤靶向治疗在短短几年内迅速发展成为一个丰富多彩的研究领域，这对肿瘤治疗的个体化和进一步提高疗效具有十分重要的意义。