1、在世界范围内，每年约有100万结直肠癌（CRC）新诊断病例，因CRC死亡的人数每年接近50万人1。虽然转移性结直肠癌（mCRC）的总体预后较差，5年生存率为5-8，但有效的细胞毒化疗联合生物靶向药物显著改善了2年生存率，中位总生存期延长至24-28个月2-5。首个成功治疗mCRC的单克隆抗体是贝伐珠单抗，它直接作用于血管内皮生长因子（VEGF），抑制其与同源血管内皮生长因子受体（VEGFRs）结合，最终导致VEGF信号抑制。第二个成功的靶向治疗策略是直接针对表皮生长因子受体（EGFR）的单克隆抗体的开发，如西妥昔单抗和帕尼单抗，它们通过结合EGFR的胞外结构域来抑制涉及细胞生长和增殖、浸润/转
2、移，以及血管生成的下游信号6-8。过去20年里持续不断的发展使不可切除的mCRC生存期获得了预期的改善，从大约3-6个月延长至24-28个月9。 此外，小范围转移的少部分患者，通过手术切除、细胞毒化疗联合靶向治疗，有可能获得治愈10。尽管获得了这些阶段性进展，mCRC的治疗仍需要取得更进一步的发展。目前的靶向治疗只是对估计的一小部分患者有效，且仅限于数周至数月的获益。虽然我们对CRC的分子生物学和遗传学的认识有了长足进步，但除了K-ras基因作为预测抗EGFR治疗的生物标志物以外，关于哪些患者可以通过某种细胞毒化疗药物/方案治疗，或可以给予贝伐珠单抗进行抗VEGF治疗，我们的认识仍然比较肤浅。
3、本文阐述了mCRC靶向治疗的状况，概述已获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准的生物制剂的临床作用和局限性，并讨论正在进行II期和III期临床试验的几个新型靶向治疗药物，以及靶向治疗模式可能面临的挑战。生物因素我们对CRC的分子遗传学和生物学的认知已经取得了显著进步。CRC的生物学复杂、多变、并呈动态变化，还存在着多条驱动肿瘤生长、应答的信号通路11。信号的变化和放大是通过信号传导通路的分支和交通，以及复杂的反馈机制得以实现。肿瘤生物学的复杂性在很大程度上源于肿瘤潜在的基因不稳定性。结肠癌干细胞、肿瘤微环境和宿主免疫系统也在CRC的发病中起到关键作用，现在医学界正试图解释这些机制在癌变过程中
4、的作用，以及他们对化疗敏感性的影响12-13。肿瘤生物学的复杂多样是开发靶向治疗药物所面临的挑战。人们已日益认识到，获得最大临床获益需要靶向瘤体、肿瘤微环境、肿瘤血管以及正常组织血管。尽管靶向生物制剂的分子学效应在临床前研究中可能有明显的特征，但在实际临床应用中，确定其确切的治疗效果却很困难。明确何种情况下最适合靶向治疗，在药物研发过程中变得日益重要。但是，及时对于有特定生物标记物的肿瘤，替代途径代偿性扩增/激活，以及选择出无应答克隆，都会导致肿瘤耐药。因此，除非抑制住肿瘤生物学行为的关键性分子，否则针对某条信号通路的靶向治疗很可能只有短暂获益。虽然联合多种靶向治疗药物可以阻断多条信号通路，从
5、而克服耐药，但如此也可能导致毒性增加。鉴于这种复杂的生物学行为，靶向治疗仍处于起步阶段。靶向药物要真正改善mCRC患者的整体转归，目前仍面临巨大的挑战。以血管为靶点新生血管生成已被证明是影响mCRC转归的关键因素。多项研究表明，血管高密度在原发性CRC与复发、转移的发生之间有强关联性14。如图1所示，众多细胞信号网络证实参与肿瘤相关血管生成，其中VEGF信号通路是开发新型抑制剂的焦点。VEGF在包含CRC在内的多种实体瘤中有过度表达，且其表达水平与肿瘤转移及生存期直接相关15,16。激活各个VEGFRs（包括VEGFR-1、VEGFR-2、VEGFR-3）可以引起广泛的基因下游激活，包括Akt
6、和ERK通路17。VEGF除了作为血管生成和血管通透性的重要介质之外，在细胞生长、迁移、浸润和凋亡抑制方面也发挥着重要作用（图1）18。贝伐珠单抗目前被FDA批准与化疗联合用于mCRC的一线和二线治疗6。几个直接作用于VEGFRs的酪氨酸激酶抑制剂也正处于mCRC的研究中。然而，临床研究未能证实瓦他拉尼、舒尼替尼、西地尼布联合化疗有任何临床获益19-21。如下述，有几项针对VEGF的靶向治疗正在积极研究当中。虽然贝伐珠单抗最初是在2004年初被批准与静脉注射氟尿嘧啶为基础的方案联合使用，但围绕其使用仍然存在一些重要的概念问题。首先，如果贝伐珠单抗的确是靶向性药物，理论上应该存在可预测能从贝伐珠
7、单抗治疗中获益的患者群体的某个或系列生物标记物。但经过深入的研究和努力，仍没有找到这样的生物标记物。其次，贝伐珠单抗单药治疗mCRC时，在降低瘤体体积方面临床活性小，其获益主要体现在与细胞毒化疗联合时。在最近的一项III期临床研究中，Tabernero等22发现，与更为剧烈的卡培他滨+奥沙利铂（XELOX）联合贝伐珠单抗相比，贝伐珠单抗单药维持治疗可能是mCRC患者一个合理的治疗选择。他们的研究表明，贝伐珠单抗可能确实有细胞毒效应，但需要更进一步的临床研究来确证。需要强调的是，此研究未设空白对照组，不能下结论认为贝伐珠单抗维持治疗优于不积极治疗。而且，XELOX方案维持化疗的患者获得了接近5个
8、月的生存期改善。第三，在一线治疗中使用含贝伐珠单抗化疗后疾病仍然进展的患者，在更换化疗方案后是否仍需要使用贝伐珠单抗，这仍然是个问题。BRiTE观察性研究表明，继续使用贝伐珠单抗治疗可能对患者有益。为了直接解决这一重要问题，美国和德国各进行了一项随机临床研究。德国研究由德国美洲肿瘤协会协作组领导，已完成患者招募，结果即将公布。在mCRC的治疗中，贝伐珠单抗如何与化疗进行最佳结合也需要获得更进一步的研究。众所周知，患者对治疗有不同的反应，而目前仍然缺乏可以甄别能够真正获益于贝伐珠单抗治疗的生物标记物。在一线治疗的关键性III期临床试验中，初步批准贝伐珠单抗用于mCRC的治疗，贝伐珠单抗与每周静脉
9、推注的伊立替康、5 -FU、甲酰四氢叶酸（IFL）联合，使中位总生存期延长了4.7个月23，贝伐珠单抗因此获准用于mCRC的治疗。但是，鉴于治疗相关性胃肠道和骨髓毒性的增加，不在使用IFL方案，而用静脉滴注甲酰四氢叶酸、氟尿嘧啶和伊立替康（FOLFIRI）替代，该方案耐受性更好。BICC-C研究24比较了三种含伊立替康方案一线治疗mCRC的疗效和安全性。该研究证实，在中位无进展生存期方面，FOLFIRI方案优于改良的IFL方案（7.6个月vs 5.9个月）。其后，此研究调整了方案设计，FOLFIRI和mIFL方案分别添加贝伐珠单抗。联合贝伐珠单抗后，两者的中位无进展生存期分别为11.2个月和8
10、.3个月。此外，FOLFIRI+贝伐珠单抗组的中位总生存期也有更明显的获益，迄今尚未达到中位值，而mIFL联合贝伐珠单抗组为19.2个月。意大利的AVIRI研究是一项关于贝伐珠单抗联合FOLFIRI作为一线方案的IV期临床研究。该研究共纳入209例患者，总缓解率为53.1%，中位无进展生存期为11.1个月，中位总生存期为22.2个月，在安全性方面，该方案耐受性很好，不良事件易处理25。两项非随机性、前瞻性、观察性队列研究贝伐珠单抗扩大应用研究和BRiTE研究也获得了类似结果26,27。最后，Kopetz等28进行了一项小规模的II期临床试验，发现FOLFIRI+贝伐珠单抗的总缓解率为65，中位
11、无进展生存期为12.8个月，中位总生存期为31.3个月。此外，他们的转化研究证实，在疾病进展前存在促血管生成因子和骨髓招募因子表达的上调，监测这些蛋白的水平，有可能可以发现贝伐珠单抗的耐药性。NO16966研究探讨了加入贝伐珠单抗对以奥沙利铂为主的化疗方案的临床疗效。该研究中，以奥沙利铂为基础的治疗方案包括FOLFOX-4（甲酰四氢叶酸、氟尿嘧啶、奥沙利铂）和 XELOX，主要终点是确定贝伐珠单抗对FOLFOX-4/XELOX化疗相关的无进展生存期产生的影响。虽然这项研究达到了主要终点，中位无进展生存期延长了1.4个月，但这个结果显然不如先前已观察到的贝伐珠单抗联合IFL或联合5-FU/甲酰四
12、氢叶酸的化疗方案令人印象深刻。此外，虽然观察到贝伐珠单抗加FOLFOX-4/XELOX联合治疗总生存期延长1.4月，但此改善没有统计学意义29。2010年欧洲肿瘤内科学会（ESMO）年会发布的一项研究结果显示，贝伐珠单抗联合FOLFIRI或FOLFOX治疗初治的mCRC，并不优于任一单独化疗方案30。将来的研究需要进一步明确可以与贝伐珠单抗联合，获得持续最大临床获益的化疗方案。其他需要进一步研究的方面还包括在涉及停用和复用奥沙利铂的Stop/Go化疗策略中，联合贝伐珠单抗的潜在作用31。关于安全性方面，高血压是贝伐珠单抗相关的最常见不良事件，还有近20%的患者报道有3/4级毒性反应。少数患者可
13、能因为严重的不良事件而停药，包括胃肠穿孔、出血、蛋白尿27,32。此外还观察到动脉血栓风险增加2.5倍，尤其是65岁以上伴动脉血栓病史的患者32。近期一篇近3800例晚期乳腺癌患者的荟萃分析显示，与安慰剂相比，贝伐珠单抗组的充血性心力衰竭风险增加近4倍33。虽然整体风险较低，仅1.6%，但相对风险却相当显著，且与贝伐珠单抗的给药剂量或联合的化疗方案无关。虽然这项研究是针对乳腺癌女性患者，但可以明确的是，正在接受贝伐珠单抗治疗的mCRC以及其他肿瘤患者应该更严密监测心脏状况。即使贝伐珠单抗治疗有效，疗效维持时间也是有限的。以往普遍认为，肿瘤不会对抗血管生成产生耐药性，但现在越来越多的证据证实贝伐
14、珠单抗确实产生了细胞耐药性。产生耐药性的一个可能机制是驱使血管生长的替代信号通路激活。贝伐珠单抗治疗的mCRC患者在疾病进展前，可观察到血浆中碱性成纤维细胞生长因子水平升高，提示这种生长因子通路的上调可能参与了细胞耐药的形成28。进一步的研究将需要增加抗VEGF通路靶点，以及其他关键的促血管生成信号通路。以EGFR介导的信号通路为靶点高达60%-75%的结直肠肿瘤存在EGFR的过表达，后者与预后不良相关34,35。配体与EGFR结合导致一些关键信号通路的激活，其中包括影响细胞增殖、生长和存活的RAS-RAF-MEK-ERK和PI3K-Akt-mTOR通路11,36（图2）。目前，嵌合型IgG1
15、抗体西妥昔单抗和完全人类IgG2帕尼单抗是经FDA批准用于治疗mCRC的两个单克隆抗体7,9。批准初始仅限于二线治疗和难治性病例。一项直接比较西妥昔单抗和帕尼单抗治疗难治性mCRC效的随机III期临床试验计划在2013年完成患者入组37。与贝伐珠单抗不同的是，抗EGFR治疗对难治性mCRC有单药活性。有报道称帕尼单抗联合最佳支持治疗用于难治性mCRC，获得了一定的临床获益，中位无进展生存期延长8周38。但与贝伐珠单抗相似的是，抗EGFR抗体似乎与化疗联合才能获得最佳疗效。也许更重要的意义在于，抗EGFR抗体使化疗耐药的肿瘤细胞重新获得化疗敏感性。如在对伊立替康为基础的化疗耐药的患者中，伊立替康
16、联合西妥昔单抗使中位无进展生存期延长了约4个月39，而西妥昔单抗单药治疗的患者，中位无进展生存期仅延长1.5个月。西妥昔单抗似乎还能恢复肿瘤细胞对奥沙利铂为基础的化疗方案的敏感性40。尽管这种恢复化疗敏感性的生物学基础尚未完全明确，但部分与PI3K-Akt通路抑制有关。已经明确的是，生物标记物分析对选择适用于EGFR抗体治疗的患者至关重要。近期的研究表明，K-ras基因突变导致RAS-RAF-ERK信号通路组成性激活，进而产生抗EGFR治疗的耐药性。约35-40的CRC肿瘤存在K-ras基因第12、13和61号密码子突变41。存在这些突变的肿瘤通常对EGFR抗体治疗无应答，K-ras基因状态因
17、此成为mCRC的一个重要的预测性生物标志物。但近期一项纳入579例接受西妥昔单抗治疗的化疗难治性mCRC患者的汇聚分析表明，各种K-ras基因变异导致西妥昔单抗耐药的能力并非一致。De Roock42通过该研究表明，与其它K-ras基因突变相比，第13号密码子Gly13Asp突变的患者能够获益于西妥昔单抗治疗。除了作为重要的预测性生物标志物以外，越来越多的证据表明，K-ras基因突变可能提示较差的临床转归43,44。其他下游信号通路的变异，包括N-ras、B-raf及PIK3CA突变也与抗EGFR治疗敏感性降低/耐药相关45。N-ras与K-ras基因关系密切，且两者的变异相互排斥。值得一提的
18、是，约3%-5%的CRC患者中可观察到N-ras基因突变。De Roock等42发现，存在N-ras基因突变的患者对含西妥昔单抗的治疗方案应答率低，但中位无进展生存期和总生存期在野生型和突变型N-ras患者中没有差异。mCRC患者中也有10%存在B-raf突变，这种突变与K-ras突变无关。但即使在野生型K-ras和B-raf患者中，绝大多数（大于80%）对EGFR抗体治疗无应答。还有15%-20%的CRC患者存在PIK3CA突变。还有一项大型回顾性研究发现，接近20%的K-ras基因突变肿瘤同时有PIK3CA突变。值得注意的是，虽然第9和20号外显子也存在突变，但只有第20号外显子突变与西妥
19、昔单抗耐药有关。总之，这些研究结果强有力地表明，未来需要更全面的生物标志物分析，来确定能够真正受益于EGFR抗体治疗的mCRC患者亚群。过去几年间，医学界热衷于把抗EGFR治疗纳入到mCRC的早期治疗，特别是一线治疗。根据已有的临床试验，抗EGFR抗体与细胞毒性化疗联合时获益相对较小。但需要指出的是，其绝对获益程度与贝伐珠单抗相似，尤其如上述的近期试验所示。在西妥昔单抗联合伊立替康用于mCRC一线治疗的（CRYSTAL）研究中，FOLFIRI方案联合西妥昔单抗使1年无进展生存率有11%的轻度升高46。或许更重要的意义在于，CRYSTAL研究发现加入西妥昔单抗后，总缓解率有显著改善，有更多患者可
20、以进行R0切除，尤其是仅有肝转移的患者。OPUS研究也报道了类似的发现：FOLFOX-4 +西妥昔单抗有效提高了K-ras野生型患者的总缓解率和R0切除率47。一项评估帕尼单抗联合化疗对mCRC的临床疗效的随机试验也报告帕尼单抗治疗有轻度获益47。Maughan等48最近更新了英国进行的MRC COIN试验的成熟数据。与其它西妥昔单抗或帕尼单抗最新研究所不同的是，该研究未能证实西妥昔单抗联合基于奥沙利铂的化疗方案（无论FOLFOX或XELOX）能够使K-ras野生型患者获得总生存期和无进展生存期的改善。而且，化疗中加入西妥昔单抗似乎还对K-ras、N-ras或B-raf突变的患者产生不利影响。
21、进一步的亚组分析表明，西妥昔单抗可能有益于转移灶局限的K-ras野生型患者，但仅限于与FOLFOX方案联合时。一个克服EGFR抗体治疗局限性的重要策略是靶向抑制EGFR下游通路的小分子。两条这样的下游通路包括RAS-RAF-MEK-ERK和PI3K/Akt通路。索拉非尼最初是作为BRAF抑制剂被开发，但现在已公认索拉菲尼只能轻度抑制CRAF和BRAF，其主要作用机制可能是通过抑制VEGFR和PDGFR相关的酪氨酸激酶而介导49。FDA已批准索拉菲尼治疗肾细胞癌（RCC）和肝细胞癌（HCC），目前正在进行治疗mCRC的II期临床试验。当前正致力于开发新一代的RAF抑制剂，这些抑制剂比索拉非尼更具
22、选择性，疗效更强。PLX4032 （Plexikon，罗氏）是一种高度选择性作用于突变型BRAFV600E基因的新型小分子口服制剂，而这种突变的BRAFV600E基因表达于大部分恶性黑色素瘤和10%的CRC。在所有RAF抑制剂的研发中，该药的研发耗时最长。迄今为止，PLX4032已在转移性恶性黑色素瘤中显示出良好的抗肿瘤活性50。此外，鉴于突变型BRAFV600E也见于10%的CRC患者，临床前研究也发现PLX4032在CRC模型中具有抗肿瘤活性，临床研究已开始观察该药对mCRC的活性。除了阻断RAS-MEK-ERK通路，抑制可以激活EGFR信号通路的替代通路也很重要，如PI3K-Akt-mT
23、OR通路。抑制其他重要的生长因子受体，例如抑制如EGFR一样可激活下游胞内信号的的胰岛素样生长因子受体，可促进和/或提高EGFR阻止效应51。但是，阻断多条信号通路也会带来问题，其中之一便是毒性增加。另一个问题是如何利用预测性生物标志物来甄选适合这种治疗策略的患者，以及如何开展关于这类生物标记物的设计良好、有足够效能、统计学正确的临床试验。联合抑制VEGF和EGFR尽管早期的临床试验获得了可喜的数据，但贝伐珠单抗联合EGFR抗体一线治疗mCRC的策略还没有得到III期临床试验的验证。PACCE试验将接受FOLFOX或FOLFIRI联合贝伐珠单抗治疗的患者随机分为2组，分别给予帕尼单抗或安慰剂同
24、步治疗。该研究早期便提前终止，因为帕尼单抗组患者观察到毒性增加，而无进展生存期也劣于安慰剂组52。探讨西妥昔单抗+贝伐珠单抗+XELOX的CAIRO-2研究也观察到了类似的结果，化疗联合西妥昔单抗、贝伐珠单抗双重靶向抑制的患者的无进展生存期更短53。基于PACCE和CAIRO-2研究的阴性结果，美国胃肠道组间CALGB/SWOG 80405试验关闭了研究的第三组，该分组为西妥昔单抗、贝伐珠单抗联合FOLFOX或FOLFIRI54。 目前仍不清楚一线治疗中双重生物靶向抑制联合细胞毒化疗为何会导致预后较差。一种可能性是两种单克隆抗体联用，使血清蛋白水平升高，可能会引起奥沙利铂在肿瘤部位的生物利用度
25、降低。有趣的是，CAIRO-2试验显示，接受XELOX联合贝伐珠单抗加西妥昔单抗双生物治疗的患者，与仅接受XELOX化疗的患者相比，3级奥沙利铂相关神经毒性有减少的趋势。第二种可能性是对一种信号通路的抑制，可能会对另一条信号通路的有效抑制产生负面影响。CAIRO-2研究中，化疗加双生物治疗组的高血压发生率减少。高血压似乎是贝伐珠单抗和其它抗血管生成剂具有临床活性的药效学标记，可以推测西妥昔单抗可能降低了贝伐珠单抗的临床效果。需要注意的是，无论PACCE还CAIRO-2试验，化疗药物的总剂量均低于单独化疗时。总之，这些研究表明，双重靶向治疗不宜联合细胞毒素化疗作为标准的一线治疗。目前处于III期
26、临床试验中的新型靶向治疗药物贝伐珠单抗和西妥昔单抗在2004年初经FDA首次批准用于mCRC，而帕尼单抗于2006年秋天获批。尽管努力开发新的靶向治疗药物，自那时起一直没有新的治疗mCRC的靶向药物获批。表1罗列了clinicaltrials.gov报告的目前处于III期临床试验阶段的mCRC新型靶向药物（2010年10月进行的分析；搜索条件参见列表）。可以看出，这些III期临床试验中只有5个新药：阿柏西普、雷莫罗单抗、ramucirumab、瑞戈非尼、哌立福新和布立尼布。本组药物中阿柏西普和雷莫罗单抗是VEGF抑制剂，而瑞戈非尼、哌立福新和布立尼布是新的胞内信号阻断剂。阿柏西普（赛诺菲，雷杰
27、纳荣）是一种完全人类重组蛋白，由VEGFR-1和VEGFR-2的胞外结构域与人IgG1恒定区组成，它作为VEGF的可溶性诱骗受体，与VEGF-A、VEGF-B和胎盘生长因子有很高的亲和力55。在体外，阿柏西普与VEGF-A的亲和力比贝伐珠单抗高56。在临床前研究中，阿柏西普能防止微小转移灶的生长，使已有的肿瘤血管退化和正常化，并抑制血管新生57-60。临床前研究、I期、早期的II期临床研究已发现阿柏西普联合化疗和放疗，可以提高多种肿瘤类型的缓解率。观察到的阿柏西普不良反应与贝伐珠单抗相似，包括高血压、蛋白尿、出血、血栓等61。*参见Clinicaltrials.gov；搜索策略：Interve
28、ntional Studies | “Colorectal Neoplasms” | Adult Senior | Phase III | Industry | received on or after 01/01/2006 |. updated on or after 01/01/2008；略去缺乏未经批准的用于CRC治疗的靶向药物的临床研究；略去已终止和退出的临床研究；略去非靶向治疗的研究（如药物设计为减轻毒性、他拉泊芬等光敏剂、输送系统）；略去2010年之前完成的临床研究；略去未提供完成时间且在2009年之前启动的临床研究；仅包括行业赞助的试验；例数表示实际或估计的注册人数；搜索时间为2
29、010年10月6日。VELOUR试验是一项随机、安慰剂对照的III期临床研究，观察阿柏西普与FOLFIRI联合用于奥沙利铂治疗失败的mCRC二线治疗62。该研究在2011年完成患者招募。另一项关于mCRC一线治疗的II期临床研究旨在观察阿柏西普联合mFOLFOX6作为mCRC一线治疗，计划于2011年4月完成63。雷莫罗单抗（英克隆）是抗VEGFR-2的人类单克隆抗体，而VEGFR-2被认为是介导肿瘤血管生成的主要的VEGFR。雷莫罗单抗抑制VEGF与其受体结合64,65，这是不同于贝伐珠单抗和阿柏西普的作用机制。除了评估雷莫罗单抗用于CRC，II期和III期研究还扩大了实体瘤范围，评估雷莫罗
30、单抗用于胃癌、乳腺癌、非小细胞肺癌（NSCLC）和肝细胞癌（HCC）的疗效。如同其它抗VEGF靶向治疗一样，雷莫罗单抗相关主要副作用为高血压、血栓、蛋白尿和出血65。目前有一项III期临床研究将观察雷莫罗单抗联合FOLFIRI方案用于mCRC二线治疗，但截止到2010年11月，该研究尚未开始入组患者66。另一项评估雷莫罗单抗联合FOLFOX6作为一线治疗的II期临床研究也在进行中。虽然用于mCRC的贝伐珠单抗加西妥昔单抗双重靶向治疗的研究得到的是阴性结果，但仍然有一项II期研究正在评估西妥昔单抗+雷莫罗单抗联合治疗的效果67。第二个研发中的单克隆抗体是由英克隆公司开发的IMC18F1，靶向作用于VEGFR-1。尽管公认VEGFR-2是参与肿瘤血管生成的关键性VEGF受体，但VEGFR-1在调节VEGFR-2活性中发挥重要作用68。因此，有理由认为靶向作用于VEGFR-1，可以对VEGF信号产生影响。一项II期研究正在对两种不同的抗体治疗mCRC进行头对头的比较69
