單克隆抗體在腫瘤治療中的應(yīng)用

1、單克隆抗體在腫瘤治療中的應(yīng)用抗體分子是生物學(xué)及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中用途最為廣泛的蛋白質(zhì)分子。利用傳統(tǒng) 的免疫方法或通過細(xì)胞工程和基因工程技術(shù)制備的抗腫瘤特異性抗原、腫瘤 相關(guān)抗原、獨(dú)特型決定簇、某些細(xì)胞因子受體、激素及一些癌基因產(chǎn)物的多 克隆抗體、單克隆抗體或基因工程抗體等使腫瘤的被動(dòng)免疫治療發(fā)生了改觀。 人們可以用單抗單獨(dú)應(yīng)用于腫瘤治療，也可以以單抗為特異性載體而將與其偶 聯(lián)的放射性核素、抗癌藥物、毒素、酶和其他類型生物制劑“攜運(yùn)”至腫瘤 部位,發(fā)揮相應(yīng)的抗瘤效應(yīng)，這種免疫偶聯(lián)物亦稱為“生物導(dǎo)彈”。人們最初期望用類似于抗感染的被動(dòng)免疫方法來治療腫瘤，即用特異性的 同種或異種抗血清或患同類腫瘤“痊愈”病

2、人的血清注射給腫瘤病人。由于 人類腫瘤細(xì)胞抗源性、腫瘤細(xì)胞異質(zhì)性等諸多理論上的問題未能解決，因而要獲取特異性強(qiáng)且效價(jià)高的抗腫瘤抗血清很不現(xiàn)實(shí)。直到20 世紀(jì) 70 年代中期B 淋巴細(xì)胞雜交瘤技術(shù)的建立，人類在這領(lǐng)域的研究才向前邁進(jìn)一大步。B 淋巴細(xì)胞與鼠的骨髓瘤細(xì)胞融合，在選擇性培養(yǎng)基的條件下，篩選出雜交瘤細(xì)胞，篩選出的雜交瘤細(xì)胞繼承了其親代細(xì)胞的性質(zhì)，既可分泌抗體，又能無限傳代。 由特異抗原致敏的某個(gè) B 細(xì)胞克隆所產(chǎn)生的抗體即為單克隆抗體。這種由雜 交瘤技術(shù)制備的單抗是雜交瘤細(xì)胞所分泌的抗體，其質(zhì)地均一，純度高,效價(jià)高,且能重復(fù)大量生產(chǎn)。由于單克隆抗體特異性高，能在多種抗原中識(shí)別特異性抗

3、原決定簇,已幫助人類鑒定出多種腫瘤相關(guān)抗原，但某種腫瘤是否存在特異性 抗原至今未獲普遍認(rèn)同。目前認(rèn)為單抗的作用機(jī)制有阻斷作用、信號(hào)傳導(dǎo)作用以及靶向作用等三 種作用機(jī)制：1 1 阻斷作用現(xiàn)用于臨床的大部分未偶聯(lián)單抗主要用于自身免疫和免疫抑制，是通過阻斷和調(diào)節(jié)作用完成的。幾乎在所有的單抗應(yīng)用中，通常都是通過阻斷免疫系統(tǒng)的一種重要的胞漿或受體-配體相互作用而實(shí)現(xiàn)的。另一種相類似的阻斷活 性可能存在于單抗的抗病毒感染中，通過阻斷和抵消病原體的進(jìn)入和擴(kuò)散表現(xiàn) 出對(duì)機(jī)體的防御功能，短期給予單抗后可取得長(zhǎng)期療效。21 信號(hào)傳導(dǎo)作用許多抗癌單抗是通過恢復(fù)效應(yīng)因子，直接啟動(dòng)信號(hào)機(jī)制而獲得細(xì)胞毒效應(yīng)的。 在抗-I

4、d 的臨床試驗(yàn)中,B 細(xì)胞受體（BCR 與抗體的交聯(lián)導(dǎo)致正常細(xì)胞和腫瘤細(xì) 胞的生長(zhǎng)受抑制和凋亡。對(duì) trastuaumab 而言,單抗結(jié)合可誘導(dǎo)一系列在腫瘤 生長(zhǎng)控制中起作用的信號(hào)傳遞，該抗原是生長(zhǎng)因子受體家族的一個(gè)成員，能提 供重要的有絲分裂信號(hào)，其單抗似乎能阻斷與促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)有關(guān)的重要的配體 -受體相互作用。31靶向作用單抗靶向腫瘤細(xì)胞的首要目的是產(chǎn)生腫瘤特異 性反應(yīng)物，然后由免疫系統(tǒng)中的活化因子將其消滅，如早期抗-Id 單抗在淋巴瘤 中的應(yīng)用。研究表明：利用單抗與化學(xué)藥物、放射性核素以及毒素形成的偶聯(lián) 物具有對(duì)腫瘤細(xì)胞的選擇性殺傷作用，同時(shí)具有更高的療效，并且對(duì)耐藥性腫 瘤細(xì)胞也有殺傷作

5、用。這些研究結(jié)果為應(yīng)用于腫瘤治療的可行性提供了重要 依據(jù)。單克隆抗體用于抗腫瘤治療單克隆抗體在腫瘤治療中的應(yīng)用有2 種基本的方式，一是單抗的單獨(dú)應(yīng)用，二是用單抗與其他抗腫瘤活性物質(zhì)進(jìn)行偶聯(lián)，進(jìn)行免疫靶向治療。單抗實(shí)際上 是作為其他抗腫瘤物質(zhì)的載體，將其特異地?cái)y運(yùn)至腫瘤細(xì)胞而發(fā)揮抗腫瘤作 用。此外，單抗也可在體外對(duì)骨髓進(jìn)行預(yù)處理，使其凈化,以便用于自體或同種異 體骨髓移植。一、單克隆抗體的應(yīng)用分子靶向治療單克隆抗體藥物一般包括非結(jié)合型單抗和結(jié)合型單抗。結(jié) 合型單抗，或稱免疫偶聯(lián)物(immu no conjugate),由單抗與“彈頭”藥物兩部分構(gòu) 成?？捎米鳌皬楊^”的物質(zhì)主要有三類，即放射性核素

6、、化療藥物和生物毒素，與單抗連接分別構(gòu)成放射免疫偶聯(lián)物、 化學(xué)免疫偶聯(lián)物和免疫毒素。 Mylotarg 是由抗 CD33分子的單抗和抗腫瘤抗生素 cali-cheamicin 連接的偶聯(lián)物,在抗腫 瘤單抗藥物中，是第一個(gè)于 2000 年獲批準(zhǔn)上市的藥物與單抗偶聯(lián)物。11 針對(duì) CD20 的單抗:Rituximab(美羅華)是一種針對(duì) CD20 的人/鼠嵌合單 抗,通過與 B 淋巴瘤細(xì)胞上表達(dá)的 CD20 抗原結(jié)合,導(dǎo)致 B 細(xì)胞溶解，從而抑制 B 細(xì)胞增殖,誘導(dǎo) B 細(xì)胞凋亡,并提高腫瘤細(xì)胞對(duì)化療的敏感性。1997 年 11 月美 國(guó) FDA批準(zhǔn) Rituximab 用于某些復(fù)發(fā)、難治、CD2

7、0 陽(yáng),性 B 細(xì)胞性 NHLRituximab 在治療各類 NHL 均顯示出一定的療效，與 CHOP FCM 等化療方案聯(lián)合應(yīng)用時(shí) 療效更加顯著。 對(duì) CLL 及毛細(xì)胞性白血病Rituximab 也顯示出一定的臨床療效?？傮w上講,使用 Rituximab 是相對(duì)安全低毒，但其發(fā)生最嚴(yán)重的腫瘤細(xì)胞快速溶 解綜合征的毒性反應(yīng)的機(jī)率是 10%。2 1針對(duì) HER2/neu 的單抗:Herceptin(Trastuzumab,赫賽汀)是一種針對(duì)HER2/neu 原癌基因產(chǎn)物的人/鼠嵌合單抗，能特異地作用于 HER2 受體過度表達(dá) 的乳腺癌細(xì)胞。 1998年9月美國(guó)FDA批準(zhǔn)上市,是第一個(gè)以癌基因?yàn)榘?/p>

8、點(diǎn)的針 對(duì)HER2陽(yáng)性的乳腺癌轉(zhuǎn)移患者的治療藥物，與紫杉醇聯(lián)用,可作為 HER2/neu 過度表達(dá)或不適合采取蒽環(huán)類藥物治療的晚期乳腺癌的一線治療方案。單藥 可作為 TAX 蒽環(huán)類藥物及激素治療失敗的晚期乳腺癌的三線治療方案。無 論是聯(lián)合用藥或是單藥，均取得了明顯療效。一項(xiàng)重要的川期臨床聯(lián)合試驗(yàn)驗(yàn) 證了 Herceptin 聯(lián)合阿霉素、紫杉醇較單用化療療效有明顯提高。有許多臨床 試驗(yàn)報(bào)道了采用 Herceptin 聯(lián)合化療藥治療肺癌、膀胱癌和食道癌等其他惡性 腫瘤也有效。Herceptin 主要的毒副作用是寒戰(zhàn)、發(fā)熱和有一定的心臟毒性，因此，不提倡與蒽環(huán)類藥物同時(shí)應(yīng)用9。31 針對(duì) EGFR

9、人/鼠嵌合 lgG(1)的單抗:cetuximab(IMC-C225,Erbitux 是抗EGFF 人/鼠嵌合 lgG(1 單克隆抗體，和 EGFF 的細(xì)胞外配體直接結(jié)合，抑制腫廇的生長(zhǎng)，并與化療、放療有協(xié)同作用。單獨(dú)或與依立替康聯(lián)用均對(duì)依立替康治療 無效的轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌有效，美國(guó)已批準(zhǔn)其單用或與依立替康聯(lián)用。Cetuximab 同時(shí)也對(duì)頭頸部腫瘤和非小細(xì)胞肺癌(NSCLC 有效。其耐受性好且不會(huì)加重化 療藥物的毒副作用。SaltzLB 等為了評(píng)價(jià)其單藥對(duì) EGFR 高表達(dá)且抗化療的結(jié)直 腸癌的抗腫瘤作用和毒性而進(jìn)行的II期臨床試驗(yàn)表明：每周靜注一次 Cetuximab具有中等的療效、耐受性良

10、好。Cetuximab 與 TAX 聯(lián)用治療難治或復(fù)發(fā)性 NSCLC 其有效率明顯高于單用紫杉醇。Cetuximab 副作用主要為皮疹。41 針對(duì) VEGF 的單抗:Bevacizumab(Avastin)2004 年 2 月 FDA 批準(zhǔn)首個(gè)血 管生成抑制劑 Avast in 上市，用于一線治療晚期結(jié)直腸癌。Avastin 是一種基因 工程單克隆抗體，通過對(duì)抗血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF 抑制腫瘤新生血管形成。Bevacizumab 可導(dǎo)致高血壓等副作用，極少情況下會(huì)有胃腸穿孔。二、尚在進(jìn)行前期研究和臨床實(shí)驗(yàn)的單克隆抗體1 1抗白血病分化抗原的 McAb 及其應(yīng)用 McAb 對(duì)某些血液系統(tǒng)的惡

11、性 腫瘤治療取得部分效果，如用抗 T 細(xì)胞分化抗原(CD4 CD5)的單抗治療 T 細(xì)胞 淋巴瘤有獲得緩解的報(bào)道；用針對(duì)共同的急性淋巴細(xì)胞白血病抗原的單抗(J-5 單抗)和針對(duì) IL-2R 的單抗(抗 TAC 治療白血病,也有獲部分緩解的報(bào)告。21 用于骨髓移植的預(yù)處理自體骨髓移植是目前治愈急性白血病和部分非霍奇金淋巴瘤的有效手段，也用于某些惡性實(shí)體性腫瘤如小細(xì)胞肺癌，晚期 乳腺癌等大劑量化療的支持治療。但若病人的骨髓受到腫瘤浸潤(rùn)，則移植前的骨髓預(yù)處理顯得極為重要。骨髓預(yù)處理指采用一定的技術(shù)和方法，去除骨髓中存在的腫瘤細(xì)胞或 T 淋巴細(xì)胞,以減少或防止移植后的腫瘤復(fù)發(fā)、擴(kuò)散轉(zhuǎn)移 及同種異基因骨

12、髓移植后的移植物抗宿主病(GVHD。 單抗和免疫磁珠法是常 用的技術(shù)，單抗如和其他的手段配合使用，有望清除骨髓中 99%的瘤細(xì)胞。日本 一學(xué)者曾以單抗 TFS-2 處理骨髓,發(fā)現(xiàn)對(duì)正常骨髓細(xì)胞和造血干細(xì)胞無損害，但 可殺傷骨髓中的癌細(xì)胞，經(jīng)臨床試用，安全性較好。三、單克降抗體療法存在的問題和進(jìn)展存在的問題單克隆抗體藥物存在的問題主要涉及免疫學(xué)和藥理學(xué)兩方面。免疫學(xué) 方面,由于近年用于臨床研究的偶聯(lián)物幾乎全都使用小鼠單抗制備，小鼠的單抗與人類有免疫源性，因此它們可能被宿主的免疫系統(tǒng)攻擊，產(chǎn)生人抗鼠抗體(HAMA)反應(yīng)。 此外，腫瘤細(xì)胞群體在抗原性方面的異質(zhì)性，腫瘤細(xì)胞的抗原性調(diào) 變等也可能影響偶

13、聯(lián)物的療效。藥理學(xué)方面的問題主要是到達(dá)腫瘤的藥量不 足。由于偶聯(lián)物是異體蛋白，會(huì)被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)攝取，有相當(dāng)數(shù)量將積聚于肝、 脾和骨髓。偶聯(lián)物是大分子物質(zhì)，通過毛細(xì)血管內(nèi)皮層及穿透腫瘤細(xì)胞外間隙 均受到限制。針對(duì)上述問題，目前的解決對(duì)策主要包括：1 1免疫學(xué)方面：降低單抗藥物的免疫原性。主要途徑是使鼠源性單抗人源 化或研制完全的人源抗體。單抗人源化主要通過基因工程技術(shù)制備嵌合抗體 或改形抗體，嵌合抗體是將 Fe 段置換為人源性，其它部分仍為鼠源性。改形抗 體是指除互補(bǔ)決定區(qū)(CDR 為鼠源性外，其它部分均為人源性。臨床研究表明,嵌合抗體的副反應(yīng)輕,HAMA 反應(yīng)率較鼠源性單抗低，在血中半衰期也較

14、長(zhǎng)。21 藥理學(xué)方面：提高單抗藥物在腫瘤組織的濃度。使用抗體片段，如抗原結(jié)合片段(Fab) Fab 制備分子量較小的偶聯(lián)物，可能提高對(duì)細(xì)胞外間隙的穿 透性,增加到達(dá)深部腫瘤細(xì)胞的藥物量。因此，單抗藥物分子的小型化是研制的 重要途徑與方向。另外，提高單抗藥物在腫瘤濃度的另一種辦法是局部注射，據(jù)報(bào)道，在移植人結(jié)腸癌裸鼠模型，瘤內(nèi)或瘤周圍注射同位素標(biāo)記的單抗，結(jié)果 在腫瘤和同側(cè)淋巴結(jié)均顯示高濃度并有較長(zhǎng)時(shí)間的滯留，在裸鼠移植的人結(jié)腸 癌和小鼠肝癌模型進(jìn)行觀察，瘤周圍注射單抗平陽(yáng)霉素偶聯(lián)物可使腫瘤局部的 藥物濃度提高，藥物滯留時(shí)間較長(zhǎng)，抑瘤率也較高。提高單抗藥物對(duì)腫瘤細(xì)胞 的殺傷作用。單抗藥物到達(dá)腫瘤細(xì)胞的數(shù)量有限，為取得良好效果，單抗藥物需 要高效化,研制高效化單抗藥物需要高效“彈頭”藥物。在近二十年中，抗腫瘤 單抗藥物研究經(jīng)歷了曲折的發(fā)展過程。80 年代迅猛發(fā)展，90 年代初期一度處 于低谷，以至近年，抗腫瘤單抗藥物因與烷化劑、抗代謝藥、抗腫瘤抗生素、鉑 類配合物、植物藥等抗腫瘤藥物相比，具有高效價(jià)、高特異性、血清交叉反應(yīng) 少等特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)，再度成為生物技術(shù)藥物領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)