非小細胞肺癌抗血管生成治療的預測及預后指標

王銀霞 綜述 李寶生 審校

我國肺癌居惡性腫瘤發病率和死亡率第一位［1］。其中非小細胞肺癌約占肺癌總病例數的85%［2］。靶向治療是一種新型而有效的治療手段，各種靶向治療手段都針對相應的受體或信號識別途徑，其中抗血管生成治療是基于腫瘤生長超過一定體積后既需功能性血管系統的存在。血管生成受多種促血管生成和抗血管生成因子的調控，血管生成過程的失調可促進疾病進展和轉移。從1971年Folkman發表關于抗血管生成治療惡性腫瘤的假說，到2004年貝伐單抗（Bevacizumab）成為第一個被美國FDA批準用于NSCLC患者的抗血管生成藥物，經過33年對血管生成調控機制的研究后，終于從理論進入臨床實踐。本文對目前各種評價NSCLC抗血管生成藥物的預測及預后指標的臨床研究情況，及各指標基本原理和臨床前研究進行概述。

1 預后指標和預測指標的含義

預后指標（prognostic markers）是指患者或腫瘤在生物學上具有的與腫瘤的預后相關的特點，而不論治療與否；預測指標（predictive markers）是指患者或腫瘤的某些特點，可提供患者是否能從某種治療獲益的信息。因此，預后指標決定患者的結局，預測指標則決定腫瘤對治療的反應。事實上多數指標兼有以下兩種功能，如Ki-67與患者預后明顯相關［3］，對化療療效同樣具有預測能力［4］。

2 如何識別抗血管生成治療生物指標

確定抗血管生成治療指標的途徑包括直接分析腫瘤組織和通過外周血檢測循環標志物。盡管經臨床前研究已篩選出多個候選的預測指標，但由于測定各種生物標記物的技術尚不規范，離實際應用還有距離。且目前的研究有時獲得相互矛盾的結果。因此，仍需進一步篩選高質量的試劑，優化方法學，以及確定操作的標準化流程。此外，由于腫瘤的血管生成情況具異質性和動態性的特點，而治療過程中反復取腫瘤組織測定其中的生物學指標較困難。因此，亟需將不同類型的生物指標（如影像學和循環標記物）結合使用，形成“復合生物指標”，提供更強的預測能力。

3 預測及預后指標

3.1 微血管密度（MVD）

MVD往往用于評價腫瘤活性。常用的微血管計數方法：1）密度法：對所有高血管密度區域進行計數；2）Chalkley法：對25個隨機點計數，得到相對估計值［5］。已有研究證明MVD和NSCLC患者預后之間相關，但也有與之結論相反的報告。一項薈萃分析指出肺腫瘤內高MVD與NSCLC預后呈負相關［6］，另一項薈萃分析則發現二者之間僅有微弱的聯系［7］。這種差異可由各項研究之間方法上的不同造成，如使用的抗體/標志物、樣本的選擇及計數方法等。此外，由于選取的組織樣本往往很小，所以是否能夠代表整個腫瘤的情況值得商榷。

3.2 VEGF/VEGFR家族

VEGF-A，即通常所講的血管內皮生長因子（VEGF），與血管生成關系密切。已知人類VEGF-A存在6種異構體（VEGF-121、-145、-165、-183、-189和-206），其中有三種誘導血管生成（即VEGF-121、-145、-165），以VEGF-165作用最顯著，在多種腫瘤中過表達。其它VEGF家族的成員，包括胎盤生長因子（PIGF）-1和-2、VEGF-B、-C、-D，也參與血管生成［8］。已發現VEGF可作為NSCLC抗血管生成治療的預后及預測指標。一項RT-PCR研究顯示各個異構體（VEGF121，VEGF165，VEGF189）之間具有高度的共同表達，多因素分析發現VEGF189為NSCLC獨立預后因素［9］。有研究將僅給予卡鉑/紫杉醇（CP）化療與加用貝伐單抗（BCP）治療NSCLC患者的治療反應進行比較發現，血漿VEGF高者對BCP方案的反應率較對CP方案的反應率高（33%vs.7%，P=0.01）［10］。以化療后患者為研究對象的研究結果表明，血漿低VEGF水平者使用凡德他尼（Vandetanib）其PFS要優于使用吉非替尼（Gefitinib）者（P=0.01）［11］。這些結果均表明VEGF在肺癌的診治過程中具有預測價值。

VEGF家族配體激活3個受體絡氨酸激酶（RTKs）：VEGFR-1/fms樣絡氨酸激酶1（Flt1），VEGFR-2/含激酶插入區受體（KDR），VEGFR-3/Flt4。VEGFR-1是血管生成的負調控因子，VEGFR-2在胚胎時期的血管形成（vasculogenesis）中發揮主要作用，VEGFR-3與心血管生成和血管重塑關系密切，它在成年人主要與淋巴管生成相關。目前已將VEGF和VEGFR-2作為進展期NSCLC患者的生物指標納入大型前瞻性臨床實驗即BATTLE實驗［12］。該實驗檢測患者活檢標本中包括VEGF和VEGFR-2在內的11種生物指標，包括VEGF和VEGFR-2表達等繼而隨機分配患者接受厄洛替尼、索拉菲尼、凡德他尼或厄洛替尼聯合貝沙羅汀治療。255個患者隨機分組，總的8周疾病控制率（首個終點）為46%。VEGF陽性、K-RAS突變陽性、EGFR突變陽性的索拉菲尼治療組患者，8周疾病控制率分別為64%、61%和23%［13］。這個研究是邁向以分子為基礎的個體化治療NSCLC重要的一步。

3.3 PDGF/PDGFR家族

血小板衍生生長因子（PDGF）配體家族由5種不同的二聚體亞型組成（PDGF-AA、-BB、-CC、-DD和-AB），結合和激活2個受體，即PDGFR-α和-β。研究發現PDGF信號通路在胚胎發育和器官形成過程中扮演重要角色，與多種疾病如心血管疾病和纖維化等相關［14］。自最初發現PDGF對細胞增殖的影響開始，PDGF信號就被認為是腫瘤血管生成和轉移的促進因素；也有人認為PDGF信號在抗血管生成治療抵抗性中起重要作用［15］。有臨床前研究表明，在腫瘤相關的成纖維細胞中PDGF-C的上調與淋巴細胞株對抗VEGF治療的抵抗性有關［16］。雖然PDGF配體和受體已成為評估數種惡性腫瘤（乳腺癌、結直腸癌、骨肉瘤）的預后因素，其在NSCLC中的研究仍較少。一項NSCLC組織芯片（TMA）研究發現：腫瘤高表達PDGF-B和PDGF-α是獨立預后因素；單因素分析顯示間質細胞高表達PDGF-A，PDGF-B，PDGF-D和PDGF-α均與病變特異性生存期（DSS）預后呈正相關，多因素分析顯示間質細胞高表達PDGF-A是生存的獨立預后因素［17］。

3.4 FGF/FGFR家族

成纖維細胞生長因子（FGF）配體家族有22個成員，受體家族有4個成員（FGFR1-4）。FGF和FGFR相互作用形成復雜的細胞信號網絡，影響多種生理和病理過程，包括趨化、組織發育、血管生成、炎癥及腫瘤。其中FGF2（bFGF）在多種腫瘤中表達，在腫瘤細胞增殖和血管生成中起重要作用。與PDGF途徑類似，FGF信號在抗VEGF治療抵抗性中起重要作用。在VEGF途徑受抑制時，FGF信號可引起血管生成。有研究顯示bFGF表達與NSCLC疾病特異性生存（DSS）的延長獨立相關（P＜0.001）［18］。但也有相反的結果報道［19］。

3.5 小分子RNA（miRNA）

小型的非編碼RNA，稱作小分子RNA，是新發現的血管生成調控因子，miRNA負性地影響蛋白質在轉錄后水平的翻譯可能影響多個與腫瘤進展和轉移相關的通路。迄今為止，約700個miRNA從人類基因組中被識別出來。有研究表明miR-155與miR-146b高表達與肺鱗癌的預后呈負相關［20］。由于1個miRNA可影響多個靶點，甚至1個miRNA可同時具腫瘤抑制子與促進子的功能，因此，確定miRNA表達如何影響腫瘤細胞的功能具有挑戰性。

3.6 白細胞介素（interleukins，ILs）

ILs是一類趨化因子，參與廣泛的信號過程包括炎癥、腫瘤、血管生成等。有研究顯示Ⅳ期NSCLC患者IL-8 的血漿水平明顯高于Ⅲ期患者（P=0.012）［21］。IL-17是一種炎癥細胞因子，它對血管生成有促進作用，常常在許多炎癥相關腫瘤包括NSCLC中檢測到。已有研究發現IL-17是NSCLC無病生存（P=0.007）和總生存（P=0.011）的獨立預后因素，腫瘤組織中IL-17陽性較陰性者淋巴管密度顯著升高（P=0.008）［22］。與上述促血管生成因子IL-8和IL-17不同，IL-12是很強的抗血管生成因子。有研究者使用帕唑帕尼（Pazopanib）單藥新輔助治療早期NSCLC，發現IL-12基線水平與腫瘤體積減小最為相關（P=0.065）［23］。

3.7 循環內皮細胞（circulating endothelial cells，CECs）

除血管生成（angiogenesis）之外，血管形成（vasculogenesis）是由內皮前體細胞（EPC）重新（de novo）合成新的血管的過程，已被推測在胚胎發育之外具有重要作用。除EPC外，由血管壁脫落的外周血循環內皮細胞（CEC）也被當作是很有前途的血管損傷指標。CECs在健康個體中鮮少被檢出，而在多種癌癥或淋巴瘤患者身上其數量增多。此外，體內（in vivo）試驗發現經抗血管生成治療后CECs水平改變Lewis肺癌荷瘤小鼠在接受凡德他尼治療3天后出現CEC增多，而這種變化發生在腫瘤體積縮小之前［24］。

3.8 其它

環氧化酶-2（COX-2）也參與血管生成過程［25］。一項研究發現COX-2 mRNA水平與MVD呈正相關，與生存期及復發時間呈負相關［26］。鈣粘素（Cadherins）是一種跨膜糖蛋白，可調控細胞間粘附，研究顯示在NSCLC，可溶性E-鈣粘素、細胞內粘附分子-1（ICAM-1）和E-選擇素（E-selectin）均較對照組顯著升高［27］。血管生存抑制劑，如膠原蛋白ⅩⅧ和血管抑素已被作為NSCLC的預后指標進行了研究［28］。

4 總結與展望

要對NSCLC患者實施個體化抗血管生成治療方案，就必須識別和驗證血管生成的預測和預后指標。一些血管生成標記物因其具有潛在臨床應用價值，已被納入臨床研究。多種與血管生成有關的蛋白質和分子，以及血管生成過程的促進子和抑制子均有望成為NSCLC新的候選指標。大型前瞻性臨床實驗，如BATTLE，將評估多種候選指標，并行驗證性研究。若要將某種生物指標納入臨床常規使用，仍需在敏感性、特異性及標準化方面努力。

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