浅表型膀胱癌的生物治疗

现代临床医学生物工程学杂志2OO6年第l2卷第2期

尹心宝 综述, 黄健 审校

(中山大学第二附属医院泌尿外科广州510120)

本课题为广东省科技计划项目资助(编号：2004B30301019)

【提要】浅表性膀胱癌的治疗是膀胱癌治疗中的最重要的环节，治疗的方法包括手术、化疗和生物治疗，其中生物治疗是最有希望、最有潜力的方法，受到广泛关注。本文对其现状和进展进行综述。

【关键词】膀胱癌；生物治疗；基因治疗；细胞因子；肿瘤疫苗

膀胱肿瘤是我国最常见的泌尿系肿瘤，其发病率逐年增高，其中浅表型膀胱癌占70％ 左右，治疗的方法主要是通过手术切除，但复发率仍然很高，5年内约有60％复发，而15年复发率更是达到了88％，其中10-30％的复发肿瘤进展为浸润型，需将膀胱全切除，危害极大。因此膀胱癌的术后辅助治疗成为治疗的关键，也是研究的热点。膀胱癌的辅助治疗主要包括两方面：化疗和生物治疗。化疗药物往往只能缓解肿瘤的复发，对肿瘤的演进作用不大，而生物治疗在动物实验和临床实验中显示了巨大的潜力，成为抑制肿瘤演进的唯一希望，受到大家的关注。生物治疗包括外源性免疫刺激、细胞因子、肿瘤疫苗、单克隆抗体、基因治疗等许多方面。本文对浅表型膀胱癌的生物治疗进行综述。

1 外源性免疫刺激治疗

BCG是一种减毒分支杆菌，是治疗多种形式的浅表性膀胱癌的首选，也是唯一一个被PDA批准的可以膀胱腔内灌注治疗原位癌的生物制剂，已成为免疫治疗的金标准。研究发现BCG免疫治疗可引起一种局部的炎症反应，通过激活Thl细胞和巨噬细胞并促进这些细胞在肿瘤部位聚集，Thl细胞分泌IL一1和干扰素使细胞毒性，n淋巴细胞和淋巴因子激活的杀伤细胞活化。巨噬细胞分泌的肿瘤坏死因子a也有直接的杀伤作用，可抑制血管的增生和肿瘤细胞的增殖。BCG还可通过MHC分子和ICAM一1的诱导作用改变肿瘤细胞的表现型，通过T细胞、B细胞、LAK细胞、细胞因子的相互作用达到杀伤肿瘤的目的。

BCG虽然是迄今为止最有效的生物制剂之一，但仍有3O％一45％的病人对腔内BCG灌注治疗无反应。而且BCG灌注所致的膀胱局部与全身并发症如尿急、尿频、尿痛等比较常见，也使BCG的应用受到一定的限制。因此许多BCG的衍生物被用于临床，如卡提素(卡介苗菌体的热酚乙醇提取物)、卡介苗细胞壁骨架(BCG—CwS)、卡介苗多糖核酸等，这些衍生物都或多或少的保留了BCG的功能，减少了副作用，但疗效也相应下降。也有学者用细胞因子与BCG合用、用基因工程方法重组BCG疫苗，这些都为BCG的治疗开辟了崭新的道路。Young SL等用耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis)作为疫苗免疫小鼠，发现机体对野生耻垢分枝杆菌免疫反应比BEG高，小鼠肿瘤复发时间延长10％左右，而用TNFa基因修饰的耻垢分枝杆菌其无瘤时间延长70％，可引起CD3淋巴细胞的聚集，通过NK细胞而不是T细胞杀伤肿瘤细胞。除了卡介苗还有很多非人源性的细菌、动物细胞提取物进入临床前或临床试验，包括钥孑L戚血蓝素(Keyhole limpet hemoeyanin)、深红诺卡氏菌细胞壁骨架(Rubratin)、短小棒状杆菌(Corynebaeterium parvum)、草分枝杆菌细胞壁(Myeobacterial cell wal1)等。这些物质在动物试验和临床研究中都显示了自己的优势，如较强的免疫源性和较少的副作用、病人的耐受性强等。其中钥孑L戚血蓝素(一种软体动物的呼吸色素蛋白)有很强的抗原性，Flamm J等对161例膀胱癌病人进行的钥孑L戚血蓝素(KLH)和环氧甘醚临床对照试验研究发现，两者在防止肿瘤的复发率、复发间隔时间等方面都没有明显的差异，但KLH的副作用明显减少，应用前景比较乐观。

2 细胞因子

细胞因子及其受体在细胞信号转导和细胞的增殖和分化过程中起着重要作用，在肿瘤的发展演进过程中，各种细胞因子相互作用，促进肿瘤细胞的增殖、转移、凋亡，并使肿瘤细胞逃避机体的免疫监视。许多细胞因子在肿瘤治疗的临床研究中显示了良好的前景，干扰素、白介素(IL)一2、肿瘤坏死因子已经被批准应用于肿瘤的临床治疗。同时，研究发现膀胱内BCG灌注治疗必须激活IFN—α、IFN—γ、IL一2和IL—l2、转化生长因子等细胞因子才能达到抗肿瘤的目的，提示这些细胞因子在膀胱肿瘤的治疗中有很重要的作用。但是由于静脉应用大剂量的细胞因子有比较严重的毒副作用。它们多被直接用来膀胱腔内灌注，以达到有效局部浓度，减少并发症。应用于浅表型膀胱癌临床研究的细胞因子有IFN—α、IFN一γ、IL一2和IL—l2、IL—l8、转化生长因子等。其中IFN—α2b相关临床试验结果最多。IFN—α2b可直接抑制肿瘤细胞的增殖和血管生成，增加NK细胞的溶解潜能并增强MHc类分子在肿瘤细胞上的表达，有较强的肿瘤杀伤作用。Papatsoris AG等在52例浅表膀胱癌术后单用IFN—α2b腔内灌注获得了较好的效果，随访21个月肿瘤复发率为28．3％，复发间隔时间为l7．4月，和盐酸米托蒽醌相比无明显差别，而且副作用小，病人的耐受性好。而O’DonnellMA等用IL—l2治疗小鼠膀胱肿瘤发现IL—l2对转移、原位和皮下种植的鼠源性膀胱癌都有很强的杀伤作用，进一步的研究发现IL—l2是通过提高体内的γ干扰素而发挥作用的，其本身杀伤肿瘤的作用比较小。这些临床研究由于病人的入选条件、样本大小、随访时间等均不同，结果差异比较大，实际上各种研究中细胞因子辅助治疗肿瘤的安全性、效率、复发率和肿瘤本身的大小、进程有关。应用细胞因子的生物治疗有一个缺点：细胞因子大都是通过细菌合成的重组体，缺乏转录后的调节机制，常导致细胞因子作用效率不稳定，且易被机体清除。因此需要很高的剂量且需多次灌注，使细胞因子免疫治疗的成本很高。另外，由于BCG治疗明显优于细胞因子的治疗，因此细胞因子多被用来和BCG合用，以减少BCG治疗的并发症，改善其治疗的效率。

3 肿瘤疫苗

肿瘤疫苗是通过各种方式将肿瘤抗原接种到肿瘤病人体内以获得主动免疫反应，产生抗肿瘤的作用。因为癌症细胞通常缺少免疫源性的抗原，而且它们的细胞膜上的MHC分子的表达通常被下调，因此不容易激活免疫系统，用肿瘤抗原免疫病人可以防止这种免疫逃逸的发生。临床上肿瘤疫苗成功的关键是获得特异性的抗原并且使这些抗原在体内产生有效的免疫反应。合适的抗原是产生抗体所必须的，这些抗原可以是肿瘤细胞的表面蛋白、糖蛋白、多肽，也可以是细胞内部的特异性物质如热休克蛋白等。膀胱肿瘤就有很多这种的抗原：膀胱肿瘤抗原(Bladdertumor antigen，BTA)、细胞核基质蛋白(Nuclear matrix protein，NMP22)、细胞粘附分子(Eadherins)、癌症一睾丸抗原(Cancer—tesfis antigen，CT AS)、突变的P53抗原等，这些抗原在膀胱癌生物治疗中都是有效的。其中癌症一睾丸抗原在多种肿瘤组织中表达，而在睾丸、卵巢和胎盘除外的正常组织中无表达。它包括很多蛋白：MAGE、BAGE和GAGE家族以及SSX一2、SCP—l、LAGE— l和NY—ESO—l等，这是目前鉴定的肿瘤抗原中最多的一类，它们在膀胱癌细胞表面都有表达。

肿瘤抗原的研究是肿瘤疫苗发展的重要理论基础，但肿瘤疫苗本身还有很多的形式。自体或异体同源的肿瘤细胞疫苗是肿瘤疫苗最初的应用形式，通过将自体或异体的肿瘤细胞分离、灭活后免疫机体可以获得对这种肿瘤的主动特异性免疫，这种方法不需要获得特异性的抗原，原理比较简单，但肿瘤细胞疫苗制备成本较高，且肿瘤细胞的获得比较困难，而且肿瘤细胞缺乏共刺激信号常常不能有效活化T细胞。因此人们开始探讨将某些基因如：MHC基因、B7分子、细胞因子、粘附分子等导入肿瘤细胞内成为基因工程疫苗，以降低肿瘤细胞致瘤性，增强其免疫原性。除了上面所介绍的几种疫苗，还有很多形式的肿瘤疫苗如融合疫苗、病毒疫苗、抗独特型疫苗等。这些肿瘤疫苗已经在包括膀胱癌在内的许多肿瘤研究中广泛应用，并在黑色素瘤、结肠癌、肺癌等实体肿瘤上获得了成功，结果令人鼓舞，现在限制膀胱肿瘤疫苗发展的最大的瓶颈是没有获得高特异性的肿瘤靶点，如果能在这个问题上有所突破，结合现在的技术手段，将会在膀胱癌治疗上取得重大的进步。

4 单克隆抗体

单克隆抗体作为一种可以特异性和肿瘤结合的生物大分子被寄予厚望，它可以识别肿瘤细胞表面的特异性的抗原，自身或者携带药物、同位素、毒素到达肿瘤部位，达到杀伤肿瘤的作用。一个比较成功的例子是贺赛汀(Trastuzumab)，在乳腺癌的HER2／neu扩增的病例中有很好的疗效u ，已经在临床开始应用，由于膀胱癌中的HER2／neu也有扩增，因此Trastuzumab也被用于膀胱癌的治疗，但后来发现Trastuzumab只是对有HER2／neu蛋白增殖的肿瘤起作用，而膀胱癌中其增殖的只有5％左右，因此其治疗范围比较局限。另一个临床试验研究是用MUC1粘蛋白抗体单克隆抗体C595携带放射性同位素Cu一67，结果发现80％(12／15)的膀胱癌病人肿瘤组织有同位素的聚集，肿瘤组织和正常组织的吸收比为14．6：1。另一种C595和99 Tc结合的抗体复合物也有比较好的作用。这两个实验提示可通过单克隆抗体介导使肿瘤局部的药物聚集并延长药物停留时间。虽然单克隆抗体本身有抗肿瘤作用，但活性很弱，将抗体和药物酶等通过化学的方法藕联在一起又常导致药物和抗体的活性丧失，应用双克隆抗体(Bispecifie antibody，BsAb)是解决这个问题的一个很好的策略。李香云等用抗人膀胱癌抗体和抗VEGF抗体结合产生抗两种抗原的双功能基因抗体，和膀胱癌标本的结合率可以达到86．7％(78／90)，将其注射皮下种植膀胱癌的裸鼠模型可以使移植瘤的体积减小，且移植瘤的血管密度和数量均低于对照组，临床试验证实抗人膀胱癌双功能抗体能引起体内抗肿瘤的抗体增加，NK细胞活化，细胞因子聚集。

5 基因治疗

肿瘤是一种基因性疾病已经为大家所接受，肿瘤的发生常常伴随着抑癌基因的失活或／和原癌基因的激活。正常细胞要成为有侵袭力的肿瘤细胞需要具备抗凋亡、无限增殖等能力。因此从基因入手治疗肿瘤是人们的最终希望。随着许多靶基因的发现和载体研究的进展，基因治疗已经在体外和动物试验取得了很多理想的结果，正逐步走向临床。基因治疗的目的基因虽然可以特异性的结合肿瘤细胞并且比较持续的表达所要的蛋白，但现在应用的载体没有穿透力，不能结合深层的肿瘤细胞。除了常用的腺病毒载体、痘苗病毒和金丝雀痘病毒及腺相关病毒、蔓病毒等也可成为很好的替代品。此外一些非病毒载体也有一定的作用，研究发现用脂质体携带编码细胞因子的DNA或者通过聚乙稀亚胺携带编码P53的DNA转染大鼠模型的原位膀胱肿瘤时，其转染的效率比较高。

6 结论

生物治疗在许多肿瘤中取得了成功，同样生物治疗也有可能成为浅表型膀胱癌的最好的辅助治疗手段，成为手术、化疗、放疗之后的又一有力武器，除了上面的几种方法生物治疗，还包括：免疫毒素、生物分子、酪氨酸激酶调节剂、T细胞激活物、生物化疗等。这些新的方法和手段都为我们更好的控制浅表性膀胱癌的复发和浸润提供了广泛的研究方向。虽然现在的临床试验结果还没有达到临床应用的要求，但相信随着分子生物学基础和技术的进展，生物治疗将成为未来膀胱癌的标准疗法。

参考文献(略)