提高癌症靶向药物的“命中率”


  癌症定向药物——也就是选择性地杀死癌症细胞——在癌症治疗方面已成为启示录一样的存在,给予某些幸运的患者几年健康的生活。但不幸地是,仅有一小部分患者能对症各种疗法,甚至对症后最终还会发展出抗性。

  现在科学家们开始解决如何让这些药物针对大部分患者更有效地起作用,在某种程度上更好地了解癌症细胞的复杂内部机理。有两项研究,关注一种称为表皮生长因子受体(EGFR)酪氨酸激酶(tyrosine kinase)抑制剂的肺癌药物(参看《基因突变激发新药灵感》),这种药物已具备发展等级,研究学者指出,新的药物靶向将加强药物的活性。他们希望这项发现能成为一项新的个人化癌症护理方法,意味着特殊药物组合治疗个体癌症最有效。

  “现在我们已有了几百种发展中的药物,无法以所有可能的组合对其测试,”麻省理工学院综合癌症研究机构(Integrative Cancer Research)所属科赫研究所(Koch Institute)的菲利普·夏普(Philip Sharp)教授说,“为了个人化癌症护理,我们必须说明细胞网络的变化或遗传突变,预测正确的药物组合使用。(这些)结果指出,这只是实现的开端。”

  EGFR抑制剂在大约10%-40%的肺癌患者身上起作用,根据种族、性别和吸烟史略有不同。那些在EGFR基因上有癌症突变的患者对这种药物尤其有效,但突变并非是医生希望出现的前兆。并不是每个药效反应良好的患者都携带该突变——根据研究,大概10%-60%的患者没有这种突变——而且也不是每个携带突变的人都对药物有反应。

  从已知对EGFR抑制剂产生抗性的癌细胞系开始,查尔斯·索耶及其在斯隆·凯特林研究所的同事们依次关闭了一系列癌症相关基因。他们发现,通过抑制一个称为核因子-卡帕贝塔(NF-Kappa Beta)的分子通路的不同基因,他们能让细胞对药物保持敏感,核因子-卡帕贝塔分子通路调控细胞分裂和死亡(参看《绘制癌症基因组蓝图》)。

  这些发现对肺癌患者十分有效;对于那些携带EGFR突变的患者,用药后,分子通路活性较高的患者比活性低的患者疗效差。这项结果表明,比起单独使用药抑制核因子-卡帕贝塔通路,EGFR抑制剂对于某些患者来说更有效。

  麻省理工学院的道格·劳芬博格(Doug Lauffenburger)和同事采用一种逆向方法。不仅是试图找出,为什么一些患者携带EGFR突变却对EGFR抑制剂没有反应,劳芬布格尔想要知道为什么药物对许多没有突变的人起作用。

  他的小组首先使用两组癌症细胞,一组对药物有抵抗力,另一组对药物敏感。该小组测量细胞的各种生物化学和生物物理学特性,其中包括分析分子如何穿越细胞,受体如何和称之为生长因子的分子结合,以及分子通路激活下游的表皮生长因子受体。

  使用这些测量方法,该小组给两类细胞分别建立模型,寻找两者间的主要差异。他们发现了多个变量,但有一个不变;对药物敏感的细胞摄取受体入胞较慢。尚不十分清楚这一过程怎样使细胞对药物产生反应,劳芬布格尔说,当它与目标结合时,受体的位置影响了下游化学通路的激活。

  这一发现,如果在患者身上进行重复,在确定哪个患者将会对EGFR抑制剂发生反应方面开辟了新途径。研究者现在正在尝试解决,如何设计一项在患者身上能顺利执行的筛选测试。(用一项常规测试评估体内癌细胞特定受体的状态十分困难。)

  此外,劳芬博格小组发现可以加入另一种药物,抑制牵连在模型中的相关下游通路,使癌症细胞对药物敏感。这类药物叫做甲基乙基酮(MEK)抑制剂,现已在临床上用于治疗各种癌症。

  丹·卡拉汉(Dan Gallahan) 是国家癌症研究所(National Cancer Institute)癌症生物学分支 的副主任,他说:“这两项研究对组合治疗可能加强靶向治疗方面提供了新的理解。实验结果强调了疾病的复杂性,但也表示如果我们辩证地理解将要发生的事,就可以考虑如何进行干预。”临床研究需要证实这一发现,他补充道,但“这项研究奠定了那样做的科学基础。”