尽管目前的临床试验未能证明总生存期的延长,但抗血管生成疗法是治疗高血管和恶性脑肿瘤、胶质母细胞瘤 (GBM) 的一种有前景的治疗策略。靶向血管内皮生长因子受体的小分子酪氨酸激酶抑制剂阿西替尼可有效抑制血管生成,在非小细胞肺癌、甲状腺癌和晚期肾细胞癌中具有单药临床活性。在这里,我们表明阿西替尼 (阿昔替尼)对许多患者来源的 GBM 干细胞 (GSC) 和内皮细胞系发挥直接的细胞毒活性,并在体外抑制内皮管形成。阿西替尼治疗患有由人 U87 神经胶质瘤细胞产生的高血管颅内肿瘤的小鼠,MGG4 GSC 和小鼠 005 GSC 显着延长了生存期,这与肿瘤相关血管分布的减少有关。因此,我们首次在临床前原位 GBM 模型(包括临床相关 GSC 模型)中展示了阿西替尼全身单药治疗提供的抗血管生成作用和生存期延长。这些结果支持进一步研究阿西替尼作为 GBM 的抗血管生成剂。
胶质母细胞瘤 (GBM) 是一种恶性脑肿瘤,目前采用多模式治疗的中位生存时间为 15 个月。尽管对肿瘤分子的了解有所增加,并对新的研究性疗法进行了广泛的测试,但这种脑肿瘤患者的预后并没有显着改善。
血管生成在神经胶质瘤的进展中起着关键作用,并通过多种受体酪氨酸激酶信号介导,包括血管内皮生长因子受体 (VEGFR)、血小板衍生生长因子受体 (PDGFR)、成纤维细胞生长因子受体(FGFR)、表皮生长因子受体 (EGFR) 和 Tie-2 受体,以及其他细胞表面受体,如整合素。抗血管生成疗法被认为是 GBM 的一种有前景的治疗选择。贝伐珠单抗(安维汀®),针对血管内皮生长因子(VEGF)的人源化单克隆抗体,在2009年5月复发GBM [批准了美国食品和药物管理局(FDA)。此外,酪氨酸激酶抑制剂 (TKIs) 等几种靶向药物已在临床试验中单独或与其他抗癌疗法联合进行了测试。临床研究调查,其主要靶向VEGFR途径剂已显示出一些GBM的临床活性,如在无进展生存(PFS)和皮质类固醇的使用。不幸的是,最近在新诊断的 GBM 中使用贝伐单抗进行的 III 期临床试验并未显示总生存期有显着改善。虽然抗血管生成疗法对 GBM 仍然很有希望,但其他抗血管生成剂及其组合可能是提高疗效所必需的。
阿西替尼 (阿昔替尼) 是一种口服活性小分子 TKI,可选择性抑制亚纳摩尔浓度的 VEGFR-1、-2 和 -3,是所有 TKI 中最低的,对 PDGFRβ 和 c-KIT (CD117) 具有额外的抑制活性。阿西替尼抑制血管生成和血管通透性,这进一步影响了涉及肿瘤细胞增殖、肿瘤进展和转移的许多相互作用。在乳腺癌、结肠癌和肺癌、黑色素瘤和神经母细胞瘤的临床前人类异种移植模型中,阿西替尼表现出与血管生成和血流抑制相关的抗肿瘤活性。在 II 期研究中,阿西替尼在多种肿瘤类型中显示出单药活性,包括甲状腺癌、晚期肾细胞癌和非小细胞肺癌。在转移性肾细胞癌的 III 期随机临床试验中,阿西替尼治疗导致比索拉非尼更长的 PFS,并且阿西替尼于 2012 年被批准用于治疗难治性肾细胞癌。 然而,阿西替尼对 GBM 的疗效尚未确定被探索。
在这项研究中,我们首次表明 VEGFR TKI 阿西替尼表现出抗血管生成活性并延长携带原位 GBM 小鼠的存活时间。阿昔替尼的治疗活性在三种富含血管的脑内 GBM 模型中得到证实:常规 U87 神经胶质瘤、MGG4 GSC 和小鼠 005 GSC。
我们的体外研究表明,阿西替尼不仅抑制内皮细胞的活力,还抑制从四名患者中的三名患者中分离出的 GSC,其敏感性为 0.06–6 μM。阿西替尼先前已被证明在体外可抑制 9L 大鼠胶质肉瘤细胞的生长。尽管传统上 VEGFR2 被认为是一种内皮特异性蛋白,但最近的研究描述了一种自分泌 VEGF-VEGFR2-Neuropilin-1 信号通路,可促进 GSC 活力和肿瘤生长。因此,观察到的由阿西替尼介导的细胞毒性作用,包括球体形成抑制和细胞凋亡诱导,可能是通过其对 VEGFR 的抑制。值得注意的是,MGG8 GSC 对阿西替尼最敏感,这可能是由于 MGG8 抑制了 PDGFRPDGFRA基因扩增。相比之下,U87 对阿西替尼相对耐药。与更多分化的 GBM 细胞相比,研究未分化的 GSC 是否对阿西替尼的直接影响更敏感,这将是有趣的。
在皮下肿瘤模型中,阿西替尼 (阿昔替尼)治疗抑制了大鼠 9L 、人 U87 和 U251 神经胶质瘤的生长,尽管阿西替尼治疗停止后肿瘤生长恢复。为了评估阿西替尼对位于大脑中的肿瘤的抗血管生成和抗肿瘤作用,我们选择了三个高度血管化的原位 GBM 模型。在常用的 U87 模型中,每日阿西替尼治疗显着降低了肿瘤相关的微血管密度并延长了生存期。MGG4 GSC 衍生的肿瘤模型显示频繁异常扩张和扭曲的血管和肿瘤内出血,这是人类 GBM 的血管标志。CD34 内皮染色在 MGG4 和 005 模型中也显示了阿西替尼介导的抗血管生成作用。虽然阿西替尼治疗在所有三种原位 GBM 模型中显着延长了生存期,但效果不大。这表明,尽管在这些血管肿瘤中强烈抑制血管生成,但肿瘤生长并不依赖于新血管形成。在 MGG4 模型中,MGG4 GSC 在体外对阿西替尼敏感,对肿瘤细胞的直接影响和对肿瘤血管系统的抑制都可能有助于生存获益。
总之,我们首次表明,在三个临床前原位 GBM 模型中,阿西替尼 (阿昔替尼)的全身日常治疗显着抑制了 GBM 相关的血管生成并适度延长了生存期。这些结果支持进一步研究阿西替尼作为 GBM 的抗血管生成剂。微信扫描下方二维码了解更多:
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