單克隆抗體在腫瘤治療中的應用

1、單克隆抗體在腫瘤治療中的應用抗體分子是生物學及醫(yī)學領域中用途最為廣泛的蛋白質分子。利用傳統(tǒng) 的免疫方法或通過細胞工程和基因工程技術制備的抗腫瘤特異性抗原、腫瘤 相關抗原、獨特型決定簇、某些細胞因子受體、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免疫治療發(fā)生了改觀。 人們可以用單抗單獨應用于腫瘤治療，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”至腫 瘤部位,發(fā)揮相應的抗瘤效應，這種免疫偶聯(lián)物亦稱為“生物導彈”。人們最初期望用類似于抗感染的被動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”病人

2、的血清注射給腫瘤病人。由 于人類腫瘤細胞抗源性、腫瘤細胞異質性等諸多理論上的問題未能解決，因而 要獲取特異性強且效價高的抗腫瘤抗血清很不現(xiàn)實。直到20世紀70年代中期B淋巴細胞雜交瘤技術的建立，人類在這領域的研究才向前邁進一大步。B 淋巴細胞與鼠的骨髓瘤細胞融合，在選擇性培養(yǎng)基的條件下，篩選出雜交瘤細 胞,篩選出的雜交瘤細胞繼承了其親代細胞的性質，既可分泌抗體，又能無限傳代。由特異抗原致敏的某個 B細胞克隆所產(chǎn)生的抗體即為單克隆抗體。這 種由雜交瘤技術制備的單抗是雜交瘤細胞所分泌的抗體，其質地均一，純度高,效價高，且能重復大量生產(chǎn)。由于單克隆抗體特異性高，能在多種抗原中識別 特異性抗原決定簇，

3、已幫助人類鑒定出多種腫瘤相關抗原，但某種腫瘤是否存 在特異性抗原至今未獲普遍認同。目前認為單抗的作用機制有阻斷作用、信號傳導作用以及靶向作用等三 種作用機制：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，是通過阻斷和調節(jié)作用完成的。幾乎在所有的單抗應用中，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入和擴散表 現(xiàn)出對機體的防御功能，短期給予單抗后可取得長期療效。21信號傳導作用 許多抗癌單抗是通過恢復效應因子，直接啟動信號機制而獲得細胞毒效應的。 在抗-Id的臨床試

4、驗中,B細胞受體（BCR）與抗體的交聯(lián)導致正常細胞和腫瘤細 胞的生長受抑制和凋亡。對trastuaumab而言,單抗結合可誘導一系列在腫瘤 生長控制中起作用的信號傳遞，該抗原是生長因子受體家族的一個成員，能提 供重要的有絲分裂信號，其單抗似乎能阻斷與促進腫瘤生長有關的重要的配 體-受體相互作用。31靶向作用單抗靶向腫瘤細胞的首要目的是產(chǎn)生腫瘤特 異性反應物，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 巴瘤中的應用。研究表明：利用單抗與化學藥物、放射性核素以及毒素形成的 偶聯(lián)物具有對腫瘤細胞的選擇性殺傷作用，同時具有更高的療效，并且對耐藥 性腫瘤細胞也有殺傷作用。這些研究結果為應

5、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有 2種基本的方式精品,一是單抗的單獨應用，二是用單抗與其他抗腫瘤活性物質進行偶聯(lián) ，進 行免疫靶向治療。單抗實際上是作為其他抗腫瘤物質的載體，將其特異地攜運 至腫瘤細胞而發(fā)揮抗腫瘤作用。此外，單抗也可在體外對骨髓進行預處理，使 其凈化，以便用于自體或同種異體骨髓移植。一、單克隆抗體的應用分子靶向治療單克隆抗體藥物一般包括非結合型單抗和結合型單抗。結 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 構成。可用作“彈頭”的物質主要有三類，即放射性核素、化療藥物和生物毒 素,與單抗連接分別構成

6、放射免疫偶聯(lián)物、化學免疫偶聯(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，是第一個于2000年獲批準上市的藥物與單抗偶聯(lián) 物。11針對CD20的單抗:Rituximab(美羅華)是一種針對CD20的人/鼠嵌合 單抗，通過與B淋巴瘤細胞上表達的CD20抗原結合,導致B細胞溶解,從而抑 制B細胞增殖,誘導B細胞凋亡,并提高腫瘤細胞對化療的敏感性。1997年11 月美國FDA批準Rituximab用于某些復發(fā)、難治、CD20陽性B細胞性NHL Rituximab在治療各類NHL均顯示出一定的療效,與CHOP FC

7、M等化療方案聯(lián) 合應用時療效更加顯著。對CLL及毛細胞性白血病，Rituximab也顯示出一定 的臨床療效?？傮w上講，使用Rituximab是相對安全低毒，但其發(fā)生最嚴重的 腫瘤細胞快速溶解綜合征的毒性反應的機率是10%2 1針對 HER2/neu的單抗:Herceptin(Trastuzumab, 赫賽汀)是一種針對 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 達的乳腺癌細胞。1998年9月美國FDA批準上市,是第一個以癌基因為靶點的 針對HER2陽性的乳腺癌轉移患者的治療藥物，與紫杉醇聯(lián)用，可作為HER2/neu過度表達或不適合采取蒽環(huán)類藥物治療的晚期乳

8、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。一項重要的川期臨床聯(lián)合 試驗驗證了 Herceptin聯(lián)合阿霉素、紫杉醇較單用化療療效有明顯提高。有 許多臨床試驗報道了采用 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)類藥物同時應用9。31針對 EGFR人/ 鼠嵌合 lgG(1)的單抗:cetuximab(IMC-C225,Erbitux) 是抗EGFR人/鼠嵌合IgG(1)單克隆抗體,和EGF

9、R勺細胞外配體直接結合,抑制 腫廇的生長，并與化療、放療有協(xié)同作用。單獨或與依立替康聯(lián)用均對依立替 康治療無效的轉移性結直腸癌有效，美國已批準其單用或與依立替康聯(lián)用。 Cetuximab同時也對頭頸部腫瘤和非小細胞肺癌(NSCLC)有效。其耐受性好且 不會加重化療藥物的毒副作用。SaltzLB等為了評價其單藥對EGFF高表達且 抗化療的結直腸癌的抗腫瘤作用和毒性而進行的II期臨床試驗表明：每周靜注一次Cetuximab具有中等的療效、耐受性良好。Cetuximab與TAX聯(lián)用治療 難治或復發(fā)性NSCL(其有效率明顯高于單用紫杉醇。Cetuximab副作用主要為皮疹。4 1針對 VEGF勺單抗:

10、Bevacizumab(Avastin)2004 年2月FDA批準首個血 管生成抑制劑Avast in上市,用于一線治療晚期結直腸癌。Avast in是一種基 因工程單克隆抗體,通過對抗血管內皮生長因子(VEGF)抑制腫瘤新生血管形 成。Bevacizumab可導致高血壓等副作用,極少情況下會有胃腸穿孔。二、尚在進行前期研究和臨床實驗的單克隆抗體1 1抗白血病分化抗原的 McAb及其應用McAb對某些血液系統(tǒng)的惡性 腫瘤治療取得部分效果,如用抗T細胞分化抗原(CD4 CD5)的單抗治療T細胞 淋巴瘤有獲得緩解的報道；用針對共同的急性淋巴細胞白血病抗原的單抗 (J-5單抗)和針對IL-2R的單抗

11、(抗TAC胎療白血病,也有獲部分緩解的報告。21用于骨髓移植的預處理 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，也用于某些惡性實體性腫瘤如小細胞 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，則移植前的骨髓預處理顯得極為重要。骨髓預處理指采用一定的技術和方法，去除骨 髓中存在的腫瘤細胞或T淋巴細胞，以減少或防止移植后的腫瘤復發(fā)、 擴散轉 移及同種異基因骨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，單抗如和其他的手段配合使用，有望清除骨髓中99%勺瘤細胞。日 本一學者曾以單抗TFS-2處理骨髓，發(fā)現(xiàn)對正常骨髓細胞和造血干細

12、胞無損害 但可殺傷骨髓中的癌細胞，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和藥理學兩方面。免疫學 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。此外,腫瘤細胞群體在抗原性方面的異質性,腫瘤細胞的抗原性 調變等也可能影響偶聯(lián)物的療效。藥理學方面的問題主要是到達腫瘤的藥量 不足。由于偶聯(lián)物是異體蛋白，會被網(wǎng)狀內皮系統(tǒng)攝取，有相當數(shù)量將積聚于 肝、脾和骨髓。偶聯(lián)物是大分子物質，通過毛細血管內皮層及穿透腫瘤細胞外 間隙均受到限制。

13、針對上述問題，目前的解決對策主要包括：1 1免疫學方面：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,嵌合抗體的副反應輕,HAMA反應率較鼠源性單抗低,在血中半衰期也較長。21藥理學方面：提高單抗藥物在腫瘤組織的濃度。 使用抗體片段，如抗 原結合片段（Fab）、Fab制備分子量較小的偶聯(lián)物,可能提高對細胞外間隙的穿 透性，增加到達深部腫瘤細胞的藥物量。因此，單抗藥物分子的小型

14、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)報道，在移植人結腸癌裸鼠模型，瘤內或瘤周圍注射同位素標記的單抗 ，結 果在腫瘤和同側淋巴結均顯示高濃度并有較長時間的滯留，在裸鼠移植的人結腸癌和小鼠肝癌模型進行觀察，瘤周圍注射單抗平陽霉素偶聯(lián)物可使腫瘤 局部的藥物濃度提高，藥物滯留時間較長，抑瘤率也較高。提高單抗藥物對 腫瘤細胞的殺傷作用。單抗藥物到達腫瘤細胞的數(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、高特異性、 血清交叉反應少等特點與優(yōu)點，再度成為生物技術藥物領域研究的熱點與焦 點,在腫瘤治療中起著不可替代的作用。同時，生物技術