間皮素在惡性腫瘤診治中的研究進展

李俊，韓高華

1大連醫科大學研究生院，江蘇 泰州 225300

2泰州市人民醫院腫瘤科，江蘇 泰州 225300

1 間皮素的結構特點

20世紀90年代初，Chang等分離出了一種新的能識別卵巢癌細胞表面抗原的單克隆抗體mAbK1，該抗體主要與人正常胸膜、腹膜、心包膜的間皮細胞產生反應，還可與惡性間皮瘤、卵巢癌細胞反應。進一步研究提示，mAbK1抗體所識別的抗原是一種分子量為40 kD的蛋白，因其主要表達于正常間皮細胞表面，故命名為間皮素。

間皮素基因可編碼一種分子量為69 kD的蛋白，即間皮素前體蛋白。間皮素前體蛋白可被弗林蛋白酶水解產生兩個片段，其中一個片段為間皮素，通過糖基磷脂酰肌醇（glycosylphosphatidylinositol，GPI）錨定在細胞膜表面；另一個片段是巨核細胞集落刺激因子（megakaryocyte-potentiating factor，MPF），可被釋放入血或進一步降解。目前研究認為，間皮素至少存在3種異構體，其中異構體3可能是間皮素通過腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）轉化酶的水解作用從細胞表面脫落而成，稱為可溶性間皮素相關肽（soluble mesothelin-related peptide，SMRP），其很可能成為某些腫瘤患者診斷和預后監測的生物標志物。

2 間皮素的生物學功能

間皮素的生物學功能迄今仍未被詳細闡述，Bera等的研究顯示，間皮素基因敲除小鼠和野生型小鼠均未出現可檢測的表型差異，且這些雌、雄性小鼠均能繁殖出正常的后代，表明間皮素不是小鼠正常生長發育和繁殖的必需物質。但隨著研究的不斷深入，有學者發現，間皮素在腫瘤細胞生長、侵襲和轉移等多個過程中均發揮重要作用。

Uddalak等研究發現，間皮素在胰腺癌細胞過表達與IL-6的水平升高有關，可進一步導致細胞周期蛋白E（cyclin E）和周期蛋白依賴性激酶2（cyclin-dependent kinase 2，CDK2）復合物表達上調，從而加快細胞周期、促進腫瘤細胞增殖。腫瘤細胞間皮素高表達能使細胞對TNF-α誘導的細胞凋亡產生抵抗作用。關于結直腸癌的研究，同樣顯示了高表達的間皮素可促進腫瘤細胞增殖。

間皮素在腫瘤侵襲轉移中也具有一定作用，卵巢癌相關研究發現，間皮素與糖類抗原125（carbohydrate antigen 125，CA125）親和力和結合特異性均較高，二者結合可介導腫瘤細胞黏附，并增強其黏附作用，促進卵巢癌在盆腹腔的廣泛種植轉移。Coelho等的研究結果也表明，間皮素可促進腹腔中懸浮腫瘤細胞的存活，增強腫瘤細胞間皮層的侵襲能力，從而使腫瘤細胞在腹腔內擴散轉移。Chen等研究發現，共表達間皮素和CA125的胰腺癌細胞可以誘導基質金屬蛋白酶7（matrix metalloproteinase 7，MMP7）的合成，從而促進胰腺癌細胞的侵襲和轉移。間皮素還能通過促進腫瘤新生血管生成，促進腫瘤細胞的腹膜定植轉移。惡性間皮瘤、胃癌、肺癌相關研究也表明，間皮素能促進腫瘤進展。

3 間皮素的表達及對惡性腫瘤的診斷價值

間皮素在多種實體腫瘤組織中高表達，但僅在部分正常組織中低表達，表明其可能成為某些腫瘤的診斷標志物，Hassan等的研究指出，間皮素除在間皮瘤、卵巢癌及胰腺癌組織中高表達外，在肝外膽道癌、肺腺癌、子宮內膜癌、三陰性乳腺癌中的陽性表達率均超過50%，但在食管癌、胃癌等其他惡性腫瘤中的陽性表達率則相對較低。

3.1 間皮瘤

間皮素主要表達于上皮性間皮瘤組織，陽性表達率約為95%。Creaney等研究惡性間皮瘤患者血清間皮素水平與腫瘤體積、臨床分期及腫瘤負荷的關系，結果顯示，間皮素水平變化對間皮瘤患者的治療反應監測及預后評估具有潛在價值。Johnen等開展的大型前瞻性研究結果表明，間皮素聯合鈣結合蛋白有助于間皮瘤的早期診斷，并可預測石棉暴露者間皮瘤的患病風險。一項薈萃分析結果表明，胸腔積液SMRP的存在可支持間皮瘤的診斷。

3.2 卵巢癌

間皮素在上皮性卵巢癌組織中的陽性表達率約為70%。Hanaoka等研究表明，血清間皮素水平可能與卵巢癌患者的腫瘤負荷、臨床分期、組織學分級及預后相關；此外，血清間皮素與CA125對卵巢癌患者的診斷效能幾乎相等，間皮素可能是比CA125更重要的早期（Ⅰ/Ⅱ期）卵巢癌的預測因子。畢波等研究也指出，聯合檢測CA125和SMRP，可提高卵巢癌的診斷靈敏度和特異度，對卵巢癌患者的早期診斷、疾病監測及療效評估有重要價值。

3.3 胰腺癌

2001年，Argani等采用基因表達系列分析（serial analysis of gene expression，SAGE）技術，首次發現間皮素在胰腺腺癌組織中持續高表達，但在正常胰腺組織中不表達，表明間皮素可能成為胰腺腺癌潛在的診斷標志物；隨后的研究也表明，間皮素表達于胰腺癌組織，但在癌旁組織中僅有微弱表達，陽性表達率僅為10%。2014年巴氏細胞病理學會將間皮素染色陽性列為支持胰腺癌的診斷依據之一。Nahm等的隊列研究表明，腫瘤組織存在間皮素的表達是胰腺癌患者預后不良的獨立危險因素。但也有研究表明，循環間皮素的測定對于鑒別胰腺良惡性腫瘤的意義不大，其表達水平與腫瘤的臨床分期、分化程度等病理特征無明顯相關性。

4 間皮素與惡性腫瘤的治療

基于間皮素表達的特點，使其成為抗原特異性治療的希望靶點之一，目前，多種以間皮素為靶點的抗腫瘤藥物已逐漸進行臨床前及Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗，獲得了間皮素的安全性、有效劑量及藥代動力學數據，并初步驗證了其抗腫瘤療效。

4.1 抗體類藥物

4.1.1 免疫毒素 ①SS1P：SS1P[SS1（dsFv）-PE38]是第一個進入臨床的抗間皮素重組免疫毒素，它是由抗間皮素抗體的可變區片段二硫鍵穩定的抗肝癌單鏈抗體（dsFv）與分子量為38 kD的假單胞菌外毒素A片段（PE38）融合制成。SS1P通過間皮素介導的內化過程進入細胞，其PE部分轉運至細胞質使延長因子2失活，從而阻斷蛋白質合成，誘導細胞凋亡。兩項Ⅰ期臨床試驗分別采用持續靜脈注射和靜脈滴注給予間皮素陽性的卵巢癌及胰腺癌患者SS1P，二者顯示的不良事件基本相似，劑量限制毒性（dose-limiting toxicity，DLT）均為胸膜炎。但兩項試驗均顯示SS1P的抗腫瘤活性一般，這可能是因為患者體內存在的可溶性間葉素可能會干擾SS1P向腫瘤細胞的靶向傳遞，從而導致療效不理想；試驗過程中，患者體內可檢測到大量的SS1P中和抗體，這也可能會破壞其抗腫瘤功效。Hassan等還將SS1P聯合培美曲塞和順鉑應用于未接受過化療的初治晚期惡性胸膜間皮瘤患者，結果顯示，該聯合方案客觀應答率為60%，高于單純化療及單獨使用SS1P，且安全性較好；但該聯合方案與SS1P單獨使用一樣，僅1個周期用藥后即有90%的患者會產生大量中和抗體。為減少抗抗體形成，使SS1P能夠多周期重復給藥，一項臨床試驗納入10例晚期間皮瘤患者，SS1P給藥前聯合使用了戊司他汀和環磷酰胺，結果顯示，僅2例患者在1個治療周期后產生抗體，抗體產生比例低于既往試驗，證明抑制免疫可以延緩抗SS1P中和抗體的形成，增加治療周期，提示免疫毒素治療和免疫調節結合可能改善患者的臨床反應。②LMB-100：LMB-100也稱RG7787，由改良的假單胞菌外毒素A片段（PE24）與人源化的抗間皮素抗體（Fab）片段融合制成。與SS1P相比，LMB-100的免疫原性和非特異性毒性更低、半衰期更長，在一定程度上克服了SS1P的局限性。臨床前研究已經證實，聯合放線菌素D、紫杉烷類藥物可以增強LMB-100抗胰腺癌、三陰性乳腺癌和胃癌的活性。但一項關于LMB-100聯合白蛋白紫杉醇用于晚期胰腺癌的Ⅰ/Ⅱ臨床試驗結果顯示，雖然二者聯合用藥可觀察到臨床活性，但該組合的毒性使其不適合進一步研發。動物實驗及臨床試驗均顯示，LMB-100具有抗腫瘤活性，與其他藥物聯合應用或許能降低LMB-100的使用劑量從而減輕其毒性，目前LMB-100聯合帕姆單抗應用于非鱗非小細胞肺癌及惡性間皮瘤的臨床試驗正在進行（NCT04027946、NCT03644550）。

4.1.2 嵌合單克隆抗體 阿麥妥單抗（MORAb-009）：阿麥妥單抗是第一個靶向間皮素的人鼠嵌合單抗，由抗間皮素單鏈抗體SS1與人免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）G1/Igκ恒定區組成，能通過抗體依賴的細胞介導的細胞毒性作用（antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity，ADCC）殺死過表達間皮素的靶細胞，并能抑制間皮素與CA125的結合。Hassan等進行的Ⅰ期臨床試驗結果顯示，阿麥妥單抗的耐受性良好，在接受至少1個周期治療的20例患者中，11例疾病穩定，9例病情進展，無完全緩解或部分緩解例數。另一項在日本進行的Ⅰ期臨床試驗結果顯示，靜脈注射最大耐受劑量（maximum tolerated dose，MTD）的阿麥妥單抗，間皮素表達陽性實體瘤患者的耐受性良好。一項隨機Ⅱ期臨床試驗（NCT00570713）采用阿麥妥單抗聯合吉西他濱治療胰腺癌患者，結果顯示，與吉西他濱單藥相比，聯合治療未能顯示出優勢。另一項Ⅱ期臨床試驗共納入89例無法手術切除、未經化療的惡性胸膜間皮瘤患者，接受阿麥妥單抗聯合培美曲塞/順鉑標準方案治療，結果顯示，客觀緩解率（objective response rate，ORR）為39%，疾病控制率達90%，中位總生存期（overall survival，OS）為14.8個月，其中位OS和客觀緩解率均優于歷史對照，這些結果還是令人鼓舞的。但2015年啟動的臨床試驗（NCT02357147）采用培美曲塞/順鉑標準化療方案與阿麥妥單抗或安慰劑聯合使用，結果顯示，觀察組15例患者發生嚴重不良事件（serious adverse，SAE），安慰組11例發生SAE，由于不良反應嚴重，該試驗已于2020年被終止。

4.1.3 抗體-藥物偶聯物（antibody drug conjugate，ADC） ①BAY 94-9343：BAY 94-9343是一種抗體偶聯藥物，由抗間皮素抗體與微管蛋白聚合酶抑制劑DM4連接而成，藥物與腫瘤細胞表面的間皮素結合可被內化，釋放DM4破壞微管聚合，導致細胞周期阻滯和細胞凋亡。一項Ⅰ期臨床試驗共納入148例間皮素表達陽性的晚期實體瘤患者，結果顯示，患者對BAY 94-9343具有良好的耐受性，在可評估的患者中初步觀察到抗腫瘤活性，該研究還發現，血清SMRP表達與抗腫瘤活性呈正相關。BAY 94-9343與脂質體多柔比星、帕姆單抗、培美曲塞/卡鉑、阿特珠單抗等藥物聯合治療間皮素表達陽性的實體瘤患者的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗正在進行或已完成（NCT02751918、NCT03126630、NCT02639091、NCT03455556），但尚未公布結果。②DMOT4039A：DMOT4039A是一種將人源化IgG1抗間皮素單克隆抗體與抗微管蛋白藥物——定點偶聯海兔毒素衍生物（monomethyl auristatin E，MMAE）連接而成的抗體-藥物偶聯物。一項Ⅰ期臨床試驗納入71例接受DMOT4039A治療的胰腺癌、卵巢癌患者，結果表明，DMOT4039A具有一定的抗腫瘤活性，且安全性可接受。③其他ADC：BMS-986148是一種針對間皮素抗體-藥物偶聯物，其包含烷化劑MED2460，通過破壞核酸結構導致細胞凋亡。一項多中心Ⅰ期臨床試驗（NCT02341625）探討BMS-986148單獨或聯合納武單抗治療間皮瘤、非小細胞肺癌、卵巢癌患者，但結果尚未公布。BAY2287411是釷標記的針對間皮素的抗體-螯合物偶聯物，通過損傷DNA導致細胞凋亡。Wickstroem等的研究發現，BAY2287411聯合DNA損傷修復抑制劑ATR抑制劑（Rad3-related inhibitor，ATRi）或 PARP 抑制劑（poly ADP-ribose polymerase inhibtor，PARPi）在人卵巢癌異種移植模型中可產生協同活性并可提高抗腫瘤功效，一項多中心Ⅰ期臨床研究（NCT03507452）正在進行，結果亦未公開。HPN536是最新的以間皮素為靶點的抗體類藥物，通過激活T淋巴細胞，并誘導T淋巴細胞殺滅表達間皮素的細胞，目前Ⅰ/Ⅱa期臨床試驗正在進行（NCT03872206）。

4.2 疫苗

4.2.1 CRS-207 CRS-207是一種由攜帶間皮素基因的減毒李斯特菌制成的疫苗。一項Ⅰ期臨床研究的結果顯示，CRS-207能誘導間皮素特異性CD8T淋巴細胞應答，但臨床獲益不佳，僅37%的患者生存時間≥15個月。另一項研究比較CRS-207聯合環磷酰胺（cyclophosphamide，Cy）/GVAX胰腺疫苗與Cy/GVAX單獨治療胰腺癌患者的臨床療效，結果顯示，接受CRS-207聯合Cy/GVAX治療患者的OS為6.1個月，長于僅接受Cy/GVAX治療患者的3.9個月，表明CRS-207可延長胰腺癌患者的生存期，且耐受性好。但一項更大規模的Ⅱb期臨床研究顯示，與CRS-207單獨應用和標準化療相比，CRS-207聯合Cy/GVAX并不能提高胰腺癌患者的生存率。還有研究嘗試CRS-207和Cy/GVAX聯合或不聯合納武單抗治療胰腺癌患者，結果顯示，兩組患者的中位OS并無明顯差別。目前，仍有兩項關于CRS-207聯合其他免疫檢查點藥物治療胰腺癌的臨床試驗（NCT03006302、NCT03190265）正在進行中。

4.2.2 JNJ-64041757 JNJ-64041757是由減毒雙缺失（LADD）單核細胞增生李斯特菌菌株制成，其單獨或與納武單抗聯合方案評估療效的試驗均因缺乏臨床獲益而終止（NCT02592967、NCT03371381）。目前，針對間皮素的疫苗的臨床試驗較少，且結果多令人失望，但許多臨床前研究仍在進行中。

4.3 CAR-T 免疫療法

嵌合抗原受體T細胞（chimeric antigen receptor T cell，CAR-T）指能表達嵌合抗原受體（chimeric antigen receptor，CAR）的T細胞。識別間皮素的scFv與T細胞內信號區域在體外重組，再轉染至T細胞中形成表達間皮素受體的T細胞，即靶向間皮素的CAR-T。一項Ⅰ期臨床試驗納入6例化療難治性轉移性胰腺導管腺癌患者，接受間皮素靶向的CAR-T細胞靜脈輸注治療，結果顯示，2例患者病情穩定，無進展生存期（progression-free survival，PFS）分別為3.8個月和5.4個月，安全性良好。臨床前研究表明，CRISPR/Cas9基因編輯技術介導的程序性死亡受體 1（programmed cell death 1，PDCD1，也稱PD-1）破壞可在體內挽救間皮素靶向的CAR-T細胞反應，提示細胞免疫療法聯合免疫檢查點抑制劑可能增加療效。一項臨床前研究結果顯示，與經靜脈系統輸注相比，經胸腔局部注入CAR-T在原位惡性胸膜間皮瘤模型中的抗腫瘤效果更強，且持續時間可達200天。目前，CAR-T療法在針對胰腺癌、卵巢癌、胃癌等實體瘤中已開展多項臨床研究，并顯示出良好的安全性與可行性，相信隨著CAR-T技術的升級換代，CAR-T療法在實體瘤治療中會展現出良好的應用前景。近5年有大量關于靶向間皮素的CAR-T療法正在招募或進行中。

5 小結與展望

間皮素是一種細胞表面抗原，因間皮素在惡性腫瘤和正常組織中差異表達的特點，其作為診斷、判斷預后的標志物具有潛在價值，且有希望成為治療高表達間皮素的重要靶點。目前，已開發出多種以間皮素為靶點的抗體類藥物及免疫療法，現有的臨床試驗多表明間皮素靶向治療安全性尚可，但治療效果一般。隨著CAR-T技術的升級，靶向間皮素的CAR-T療法開始嶄露頭角，聯合免疫檢查點抑制劑、優化給藥方法等可能帶來臨床益處。間皮素的生物學功能及其在腫瘤發生進展過程中的作用尚未完全闡明，值得進一步研究探討。