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【综述】尚未到达终点(进袭性垂体肿瘤的新药治疗作用探索))

 龙在天涯ok 2020-03-04

Cancers (Basel)杂志20201月 28日在线发表澳大路亚的Lamb LS , Sim HW  , McCormack AI 撰写的综述《进袭性垂体肿瘤新药物治疗作用的探索:文献综述—我们到了终点吗?Exploring the Role of Novel Medical Therapies for Aggressive Pituitary Tumors: A Review of the Literature-'Are We There Yet?'》(doi: 10.3390/cancers12020308

袭性垂体瘤占垂体瘤的10%,其特征是对药物治疗有耐药性,尽管有标准的治疗方法,包括手术、放疗和化疗,仍多次复发。尤其是垂体癌并发症率和死亡率增加有关,在诊断后1年的死亡率高达66%。正在研究的新的靶向治疗包括哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、酪氨酸激酶和血管内皮生长因子(VEGF)抑制剂。最近,免疫检查点抑制剂被提出作为一个潜在的治疗垂体肿瘤的选择。要进一步了解垂体袭性肿瘤的分子发病机制,以确定潜在的生物标志物和治疗靶点。本文就垂体袭性肿瘤的新治疗方法及分子谱的作用作一综述。

1. 介绍

垂体瘤约占所有颅内肿瘤的10%至15%,据报道,临床上值得注意clinically significant垂体瘤患病率为每10万中有80至100例。大多数是良性的,生长缓慢然而,高达10%的患者有更具进袭性的临床病程袭性垂体瘤(APTs)的定义一直存在争议。世界卫生组织(WHO) 2004年版《垂体肿瘤分类》将垂体肿瘤分为典型腺瘤、典型腺瘤(atypical adenoma)和垂体癌三种类型。典型腺瘤定义为组织学特征提示有进袭性临床行为的肿瘤,包括有丝分裂指数升高、增殖标记物Ki-67标记指数>3%、肿瘤蛋白p53免疫组化过表达。在世界卫生组织2017年的最新分类中,由于缺乏证据证明典型腺瘤的预后价值,因此不再推荐使用该术语。近年来,人们提出临床上用进袭性垂体肿瘤(APT定义,尽管采用包括手术、放疗和化疗在内的最佳标准治疗,但肿瘤仍继续生长,或生长速度异常快的具有侵袭性肿瘤。新的WHO分类描述了垂体肿瘤亚型及其组织学标记物,Ki67 >3%,可能提示具有潜在的进袭性临床行为。垂体癌(PCs),以颅脊髓或全身转移为特征,非常罕见,仅占所有垂体瘤的0.2%。众所周知,垂体癌(PCs的死亡率很高,过去在确诊后1年的死亡率高达66%。最近有研究表明,诊断为垂体瘤后,进袭性垂体肿瘤(APTs的死亡率与垂体癌(PCs相关,其中位病程为11年,进袭性垂体肿瘤(APT的死亡率为28%,垂体癌(PC42.5%。替莫唑胺是第一个显示对进袭性垂体肿瘤(APTs垂体癌(PCs活性的化疗药物,现在被推荐作为一线化疗药物。总的来说,替莫唑胺治疗与进袭性垂体肿瘤(APTs垂体癌(PCs37%的放射应答反应率相关,并且在应答反应者中显示出更高的生存率。然而,30%的患者在接受替莫唑胺治疗后仍出现进展,而在那些有反应的患者中,在停用替莫唑胺后,肿瘤进展是常见的。因此,迫切需要找到其他有效的治疗方法来帮助应对这一难题

现代内科肿瘤学见证了向精准医疗和在癌症管理中使用靶向治疗的转变。肿瘤分子分析的进展和下一代测序技术在临床中的应用促进发现癌症分子驱动因素的和发展针对特定分子特征的治疗方法。在进袭性垂体肿瘤(APTs垂体癌(PCs的管理中,使用新靶向治疗是在其他癌症类型中已成功应用的背景下偶然出现的。此外,免疫检查点抑制剂治疗可能会发挥作用,它已经彻底改变了肿瘤学的实践,现在被用于多种癌症类型。然而,进一步了解垂体肿瘤的分子发病机制将有助于告知这种新的治疗方法的适用性。

在此,我们将回顾新的靶向治疗和免疫治疗在进袭性垂体肿瘤(APTs垂体癌(PCs治疗中的最初经验,并提出重点发展这些肿瘤的分子分析来帮助治疗方式合理应用

2. 靶向治疗

生长因子及其受体、细胞内信号通路、参与细胞周期调控的蛋白在垂体肿瘤发生中有重要作用,是潜在的治疗靶点(图1、表1、2)。

1。生长因子,如血管内皮生长因子(VEGF)、表皮生长因子(EGF)和纤维细胞生长因子(FGF),在细胞表面结合酪氨酸激酶受体(RTKs)。它通过P13K/Akt/mTOR和Raf/Mek/ERK途径启动细胞内信号通路,促进细胞核内细胞周期的进展。细胞周期的进展是由细胞周期蛋白结合到周期蛋白依赖性激酶而激活的,并被一些蛋白质抑制,包括p16、p21、p27、p57,以及p53,它们通过上调p21来起作用。垂体瘤转化基因(PTTG)是一种参与多种细胞过程的致癌基因,包括生长因子VEGF和FGF的诱导;细胞周期抑制剂的下调,如p21;以及细胞周期进程的调节。靶向治疗已经被开发出来,在不同的点阻断细胞信号通路,在癌症中起下调细胞分化和增殖的作用。

1。发表靶向治疗袭性垂体肿瘤病例。


2。垂体侵袭性肿瘤和垂体癌的靶向治疗综述。治疗目标,已建立的药物,其他癌症的结果,与垂体肿瘤治疗目标相关的临床前研究的证据,以及垂体肿瘤靶向治疗的体外和体内研究。


 

3. 靶向生长因子的治疗

3.1. 血管内皮生长因子(VEGF)的抑制

血管内皮生长因子(VEGF),通过促进血管生成和血管通透性,调节肿瘤免疫微环境,在肿瘤发生中起关键作用。通过抑制树突状细胞成熟,积累骨髓驱动的(myeloid-derived抑制细胞诱导T调节细胞(T注册),以及增加抑制性受体细胞毒性CD8 + T细胞的表达,包括程序性细胞死亡蛋白1 (PD-1)细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4 (CTLA-4) T细胞免疫球蛋白和粘蛋白域包含蛋白3 (TIM-3)淋巴细胞活化基因3 (lag3)VEGF有助于促肿瘤的(pro-tumor免疫抑制微环境。在许多人类肿瘤中通过常见的如肿瘤抑制基因的丢失与致癌基因的激活导致肿瘤恶变的遗传事件common genetic eventsVEGF上调。缺氧是一种常见的肿瘤特征,也是VEGF表达和VEGF酪氨酸激酶受体(VEGFRs) VEGFR-1和VEGFR-2上调的驱动因素。反过来,VEGFR-1和更大程度上的VEGFR-2是如PI3K /Akt和丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)通路重要的致癌下游信号通路的主要转导因子。

针对VEGF和VEGFR的抗体靶向治疗目前被用于许多癌症的治疗。贝伐珠单抗(Bevacizumab)是一种通过静脉注射的重组单克隆抗体,它可以阻断VEGF和VEGFR的相互作用。它可延长转移性结直肠癌、宫颈癌、非小细胞肺癌、卵巢癌、间皮瘤和转移性肾细胞癌的无进展生存期。然而,在一些癌症中,贝伐珠单抗并没有被证明可以增加生存率,而且仍然不清楚对这种缺乏改善的解释。阿帕替尼Apatinib是一种口服疗法,主要抑制VEGFR2,但对其他酪氨酸激酶受体如c-Kit和c-Src有轻微的抑制作用。临床试验表明,阿帕替尼治疗胃癌、乳腺癌和肺癌可改善无进展和总体生存率。

VEGF治疗的作用机制是多方面的,包括抑制血管生成,诱导上皮细胞凋亡,直接影响肿瘤细胞表达VEGF受体,调与增强免疫系统的细胞毒性T细胞和树突细胞活动,并减少活和免疫抑制调节性T细胞(T reg)的积累,肿瘤相关巨噬细胞和骨髓驱动的抑制细胞。

已经发现,与非袭性垂体腺瘤相比,如VEGF表达肿瘤血管生成的标志物,在进袭性垂体肿瘤(APT高。体外奥曲肽分泌生长激素(GH)腺瘤和帕瑞肽在无功能腺瘤(NF)中,VEGF的表达和分泌降低,提示生长抑素类似物可能通过抑制VEGF的作用来抑制垂体肿瘤细胞的活无论是否存在多发性内分泌肿瘤1 (MEN1)的小鼠中,抗VEGF治疗可小泌乳素腺瘤的肿瘤大小、降低泌乳素分泌和减少血管分布,并使血管正常化和减少肿瘤内出血。

已有13例进袭性垂体肿瘤(APT垂体癌(PC)接受VEGF或抗VEGFR的靶向治疗。报道中,9例VEGF抗体贝伐珠单抗治疗反应。其中4例患者同时接受了替莫唑胺和贝伐珠单抗治疗,包括1例接受了第2疗程的替莫唑胺治疗,5例患者在使用替莫唑胺治疗进展性疾病后开始使用贝伐珠单抗,包括1例与帕瑞肽联合使用。据报道,一例袭性分泌GH腺瘤接受联合替莫唑胺和VEGFR-2抑制剂阿帕替尼治疗后,生长激素恢复正常,肿瘤大小缩小90%。据报道,2例之前化疗后使用贝伐珠单抗下出现疾病进展。此外,1例使用VEGFR抑制剂舒尼替尼sunitinib报告疾病进展。基于这些结果,VEGF靶向治疗是一个有前途的治疗选择然而,还需要进一步的研究来确定治疗反应的预测因素并指导患者进行选择。

3.2.表皮生长因子受体(EGFR)的抑制

表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor, EGFR)家族包括EGFR (ErbB1/HER1)、ErbB2 (ErbB2/HER2/Neu)、ErbB3 (ErbB3/HER3)、ErbB4 (ErbB4/HER4),这是一类促进细胞增殖、抑制凋亡的膜受体酪氨酸激酶。EGFR的突变和过表达通常发生在癌症中,导致下游上调PI3K/Akt/哺乳动物雷帕霉素(rapamycin)靶蛋白(mTOR)和Raf/丝裂活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase (Mek)/细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase (ERK)通路,从而促进癌细胞增殖。在包括膀胱癌、乳腺癌、肺癌和头颈许多恶性肿瘤中,EGFR表达升高与临床预后较差相关。

鉴于EGFR及其信号通路在肿瘤发生中的作用,已经发出两种EGFR靶向治疗。人源化单克隆抗体(Humanized monoclonal antibody, mAbs)对抗EGFR的胞外结构域阻断配体结合并介导EGFR的下调,而酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitors, TKIs)则与受体袋the receptor pocket结合,排除ATP,从而阻止信号转导。这些疗法已被证明可以提高EGFR阳性肿瘤的存活率,并已被批准用于非小细胞肺癌、转移性结直肠癌、头颈癌、胰腺癌和乳腺癌。对EGFR靶向治疗反应的预测因子已经进行研究。在非小细胞肺癌患者中,高水平的EGFR蛋白表达或增加的EGFR拷贝数可从EGFR定向单克隆抗体中获得更大的治疗效益。在缺乏配体结合的情况下,EGFR外显子的突变可导致EGFR的可变活化,从而导致肿瘤的发生。这些突变中的大多数具有对EGFR封锁的敏感性,而很少激活的突变具有抗性。因此,对EGFR突变的肿瘤分析是预测肺腺癌治疗反应的常规临床实践。

在垂体组织中,EGFR在正常垂体以及功能性和功能性垂体腺瘤中表达水平不同,在侵袭性腺瘤和垂体癌中表达水平较高。EGFR在促肾上腺皮质激素腺瘤中的过表达与ERK通路的下游激活有关。EGFR表达水平与促肾上腺皮质激素(ACTH)、皮质醇水平及肿瘤复发相关。促肾上腺皮质激素腺瘤中EGFR表达的增加被认为是最近发现的泛素特异性肽酶8 (USP8)的体细胞突变所致,该酶是一种保护EGFR不被降解的去泛素酶。USP8突变位于14-3-3蛋白结合基序protein binding motif,增强USP8的蛋白水解和催化活性,导致EGFR信号转导增加。突变的肿瘤显示出较高水平的促肾上腺皮质激素的前体即促肾上腺皮质激素阿黑皮素原(POMC)。有意思的是,USP8突变的肿瘤患者的手术缓解率更高,这可能反映这些肿瘤小,因此可能提示USP8突变不是发展为袭性肿瘤行的关键因素。在垂体肿瘤中,可能还存在其他目前尚未发现的可能与EGFR信号通路有关的因素。然而,尤其是在促肾上腺皮质激素腺瘤中,这些发现增加针对EGFR治疗的可能性。

吉非替尼(Gefitinib是一种靶向EGFR的酪氨酸激酶抑制剂TKI,它抑制鼠和犬类murine and canine促肾上腺皮质激素腺瘤细胞培养物中POMC和ACTH的表达,抑制人促肾上腺皮质激素腺瘤细胞培养物中POMC的表达,同时抑制小鼠体内促肾上腺皮质激素腺瘤细胞的生长和ACTH的分泌。在GH3鼠EGFR2转染的泌乳素生长激素细胞(lactosomatotroph垂体肿瘤细胞中,拉帕替尼(lapatanib,作为双重EGFR / ErbB1和HER2 / ErbB2 TKI,已经被证明可以抑制乳素mRNA表达和分泌,并在大鼠模型体内和体外人类泌乳素瘤细胞中,比吉非替尼更能使肿瘤体积缩小

迄今为止,已经报道7例拉帕替尼治疗袭性泌乳素瘤,结果各不相同。1例患者肿瘤体积缩小22%,3例患者肿瘤体积保持稳定,3例患者肿瘤体积增大。3例患者泌乳素水平下降,中位下降42%,其余3例患者的泌乳素水平升高。拉帕替尼lapatinib也曾被用于一例袭性GH肿瘤和袭性分泌ACTH腺瘤,且病情进展。

3.3。纤维母细胞生长因子(FGF)的抑制

纤维细胞生长因子(FGF)及其受体参与细胞增殖、存活、迁移和分化的调控,在血管生成中发挥重要作用。FGF信号的失调通过驱动细胞增殖有助于肿瘤发生和促进血管生成。FGF受体(FGFR)突变和扩增与多种癌症有关,包括多发性骨髓瘤、膀胱癌、宫颈癌、前列腺癌、乳腺癌和胃癌。自相矛盾的是,FGF-2已被证明在某些人乳腺癌细胞中具有抑制细胞增殖和促进细胞凋亡的作用,而且当FGF-2在某些乳腺癌中过表达时,FGF-2还与良好的预后指标相关。此外,FGFR-2表达与某些肿瘤(如星形细胞瘤、膀胱、前列腺和甲状腺癌)的肿瘤进展减少有关。

在正常垂体组织中,据报道FGF由泡星状细胞the folliculostellate cells产生,调节GH、PRLTSH分泌。有四种不同的FGFR (FGFR 1、2、3和4);然而,正常垂体组织只表达FGFR-1、FGFR-2和FGFR-3的mRNA,连同FGFR-4的可分泌的免疫球蛋白样结构域。在大约60%的垂体腺瘤中,已鉴定出一种N端截(N-terminally truncated)FGFR-4同种isoform,其中包括一种在正常垂体组织中未发现的跨膜和激酶结构域。与微腺瘤相比,大腺瘤中垂体肿瘤源性(umor-derived)FGFR-4表达增加,与Ki67和肿瘤侵袭性相关。在垂体腺瘤中,FGF2和FGFR-1的表达高于正常垂体,在侵袭性肿瘤中,FGFR-1的表达显著增强。相反,在垂体腺瘤中,由于FGFR-2启动子甲基化,FGFR-2被证明下调然而,与肿瘤侵袭性或袭性的关系还没有得到临床评估。

靶向FGF及其受体的治疗已被提出用于癌症治疗,FGFR酪氨酸激酶抑制剂目前正在临床前和临床试验中研究。FGF及其受体在垂体肿瘤发病机制中的复杂参与,提示在垂体肿瘤的治疗中靶向这一途径的治疗可能发挥作用,尽管这一点还未得到过研究。

4. 细胞内信号通路的靶点

4.1.PI3K/Akt/mTOR和Raf/Mek/ERK通路

在正常情况下,细胞管下复杂的细胞内信号通路的控制,包括PI3K / Akt / mTOR和Raf Mek / ERK通路,调节细胞周期增殖和分化、细胞生存、蛋白质合成、细胞代谢(图1),信号转导是由生长因子激活受体酪氨酸激酶(rtk)启动。在PI3K/Akt/mTOR通路中,RTKs激活信号转导成分脂质激酶PI3K。然后激活Akt,磷酸化几个下游靶点,导致细胞增殖。在Raf/Mek/ERK通路中,Ras GTPase刺激导致Raf磷酸化并激活MEK1和MEK2,而MEK1和MEK2则依次磷酸化并激活ERK1和ERK2。ERK信号作用于多种激酶、磷酸酶、转录因子和细胞架蛋白,导致细胞增殖相关基因的调节。PI3K/Akt/mTOR和Raf/Mek/ERK通路的一个主要下游靶点是mTOR,它可以刺激细胞生长。这些通路的突变,包括mTOR自身以及mTORC1和mTORC2的mTOR复合物,占所有人类癌症的30%。

抑制mTOR的疗法可延长无进展生存期,并已被批准用于多种癌症,包括肾细胞癌、神经内分泌肿瘤和晚期乳腺癌,其他恶性肿瘤的试验正在进行中。mTOR抑制剂似乎在肾细胞癌和乳腺癌中比在其他恶性肿瘤中表现出更好的疗效,这是很有趣的,因为它们在mTOR信号通路中有着相似的基因改变,包括PI3KCA的突变和磷酸酶和张力蛋白同系物(PTEN)的突变和缺失。这可能提示基因和分子分析在预测治疗反应方面的作用。潜在的mTOR抑制反应的生物标志物,包括PTEN功能丧失、AKT磷酸化、以及PI3K、mTOR、结节性硬化症复合物(TSC) 1或2突变包括凋亡抑制蛋白Bcl-2和KRAS、BRAF和TSC突变的过表达预测耐药。需要在临床试验中对这些生物标志物进行验证。

在垂体肿瘤中PI3K/Akt/mTOR和Raf/Mek/ERK两条通路上调,并参与垂体肿瘤的发生。PI3KCA基因编码IA PI3K类PIK3CA, PI3KCA基因的突变和扩增导致PIK3CA酶活性增加,AKT信号通路激活,生长因子无关的生长growth factor-independent growth、侵袭癌细胞转移。在侵袭性和非侵袭性垂体肿瘤中PI3KCA基因均有扩增,其发生率为20% - 40%。PI3KCA突变存在于垂体肿瘤中,尤其与侵袭性肿瘤相关,一项研究显示9%的侵袭性垂体肿瘤存在体细胞突变,但在非侵袭性肿瘤中没有。此外,PI3KCA突变的存在与复发率的增加有关。与正常垂体组织相比,在垂体肿瘤中Akt mRNA表达、磷酸化Akt和Akt活性升高。在垂体腺瘤中B-Raf mRNA和磷酸化的MEK1/2和ERK1/2的表达也显著高于正常垂体。有意思的是,已报道3例患者的远处转移性垂体肿瘤沉积物中H-ras点突变,但在各自的原发性垂体肿瘤中则没有,这表明在垂体转移的发展中H-ras点突变可能发挥独特的作用。在16.5%的促肾上腺皮质激素腺瘤中已发现致癌的V600E BRAF突变,但在其他类型的垂体腺瘤中未发现。在小鼠促肾上腺皮质激素细胞系中,在表达BRAF突变的细胞中ERK1/2的磷酸化被证实,与MAPK活性的增加一致。这些细胞也表现出POMC mRNA水平的升高。

鉴于PI3K/Akt/mTOR和Raf/Mek/ERK通路在垂体肿瘤发病机制中的重要作用,许多针对这些通路的药物已被研究用于垂体腺瘤的治疗然而,大多数活的证据来自临床前研究。与野生型BRAF相比,使用BRAF抑制剂维罗非尼(vemurafenib治疗小鼠促肾上腺皮质激素细胞垂体肿瘤时,表达V600E BRAF突变的细胞中的ACTH减少较多,提示BRAF抑制剂在BRAF突变肿瘤患者中的潜在作用。雷帕霉素是一种亲脂性大环内酯,可以抑制mTOR,导致细胞周期进展和细胞增殖的减少。在大鼠分泌GH垂体瘤GH3细胞中,雷帕霉素、其生物可利用模拟物RAD001 (Everolimus)和PI3K抑制剂已被证明通过抑制mTOR活性和阻断正常细胞周期功能来降低细胞活力和增殖。这些影响似乎在没有消除p70S6K负反馈环的情况下发生,而负反馈环会导致其他癌症的治疗耐药性。然而,在人类分泌GH的垂体腺瘤细胞中,依维莫司(everolimus在一项研究中降低细胞活力,但在另一项研究中没有降低。在体外和体内大鼠无功能垂体腺瘤中,在体外分泌生长激素的GH3细胞系中,在人泌乳素瘤的原代细胞培养中双mTOR/PI3K抑制剂NVP-BEZ235降低细胞增殖并促进细胞死亡。在体外,pan-PI3K抑制剂NVP-BKM120 (bupatiisib)对GH3细胞无明显影响,但在大鼠乳素瘤模型体内确实缩小肿瘤体积、减少泌乳素分泌和降低有丝分裂指数。协同效应也可能是有效的。在体外依维莫司(everolimus联合卡麦角林(cabergoline被证明可以抑制泌乳素生长激素报肿瘤GH3细胞的增殖和乳素水平。双PI3K/mTOR抑制联合替莫唑胺已被证明可协同抑制垂体腺瘤细胞和小鼠GH3肿瘤模型中的肿瘤生长和降低GH/PRL水平。在其他癌症中,包括胶质母细胞瘤、黑色素瘤和肾细胞癌,这种组合在克服替莫唑胺耐药性方面是有效的。

依维莫司(everolimus治疗垂体瘤的临床经验仅限于病例报告,且结果不一。有两个病例报道使用依维莫司的生化和放射反应。两例患者均显示mTOR信号通路异常,包括在分泌ACTH的垂体癌(PC中的STK11突变和在进袭性泌乳素瘤中p-Akt表达增加。相反,在另一例复发性分泌ACTH的垂体癌(PC患者中,依维莫司奥曲肽联合治疗无效。这可能是由于雷帕霉素对Akt磷酸化的反馈导致发展雷帕霉素的耐药性,而在分泌GH-和PRL-的肿瘤中这一机制似乎缺失。另有3例经依维莫司治疗疾病出现进展

4.2。Notch和Hedgehog信号通路

Notch信号通路调控正常细胞的增殖和分化,与癌症生物学相关,影响包括肿瘤干细胞、免疫细胞、内皮细胞和肿瘤细胞多种肿瘤细胞类型。以Notch信号通路为靶点的药物在癌症治疗中的作用正在研究中,1期和2期临床试验已经证实这些药物在结肠直肠癌、乳腺癌、肺癌、卵巢癌和甲状腺乳头状癌、间变性星形细胞瘤、肉瘤、多形性胶质母细胞瘤和黑色素瘤中的疗效。

Hedgehog信号通路参与干细胞的维持和稳态maintenance and homeostasis,调节细胞增殖、存活和血管生成。Hedgehog途径的异常在许多癌症中都有涉及,包括胰腺癌、结肠癌、胃癌、肺癌、乳腺癌和前列腺癌、基底细胞癌、髓母细胞瘤、横纹肌肉瘤、白血病和多发性骨髓瘤。维莫德吉(Vismodegibhedgehog途径中使平滑(smothened)(SMO)受体的拮抗剂,可提高转移性基底细胞癌(BCC)的总体生存期,并已被批准用于不适合进行手术或放疗de 转移性或局部进展性基底细胞癌(BCC)患者。临床试验正在进行,以检查Vismodegib和另一种SMO抑制剂Saridegib在其他癌症中的作用;然而,在胃、肺、结肠直肠、卵巢、胰腺癌、骨髓纤维化或软骨肉瘤等方面尚未发现益处。

Notch通路和hedgehog通路参与垂体正常发育,有证据表明其在垂体肿瘤发病机制中的作用。与正常垂体相比,无功能垂体腺瘤和泌乳素瘤中的Notch 3受体及其配体Jagged1增加。与正常垂体相比,在垂体腺瘤中信号蛋白超音hedgehog基因(the signaling protein sonic hedgehogSHH)表达下调,在促肾上腺皮质激素腺瘤中表达缺失。此外,在AtT20促肾上腺皮质激素细胞中使用SHH具有抗增殖作用,而在GH3泌乳素伸张激素细胞瘤中使用SHH抑制剂可增加增殖。这些发现提示hedgehog基因通路的下调可能在垂体腺瘤的发病机制中起作用。另一方面,在垂体腺瘤建立的原代细胞培养中,外源性SHH增加生长激素细胞乳素细胞库欣肿瘤分泌生长激素、乳素和促肾上腺皮质激素的分泌。需要进一步的研究来了解Notch和hedgehog信号通路在垂体发病机制中的作用,因为它们可能是进袭性垂体肿瘤(APT垂体癌(PC治疗的新靶点,尽管这方面的研究尚未开展。

 

 

5.靶向细胞周期治疗

在细胞周期蛋白依赖性激酶(CDKs)的控制下,正常的细胞增殖依赖于细胞周期的进展,CDKs由激活因子(cyclin)和抑制剂(Ink4、Cip和Kip抑制剂)调节,由p21、p27和p57组成。在正常功能细胞中,CDK4和CDK6与cyclin D1形成复合物,启动视网膜母细胞瘤肿瘤抑制蛋白(Rb)的磷酸化作用phosphorylation,从而释放对E2F转录因子的抑制。基因的转录激活E2F结果,包括细胞周期蛋白E,其与 CDK2结合,形成一个复杂的G1进展到S过程以促进细胞周期。这个过程 CDK抑制剂p16,激活,抑制CDK4/6和细胞周期蛋白D1合物,导致视网膜母细胞瘤(Rb)去磷酸化止细胞周期进展。肿瘤抑制基因p53也通过上调CDK抑制剂p21的表达,在细胞周期调控中发挥重要作用。细胞周期中断和不受调控的细胞周期进展是人类癌症的常见特征。

针对细胞周期的治疗方法最近被开发用于人类癌症。特别是,CDK4/6抑制剂可以延长无进展生存期,目前已被批准用于雌激素受体阳性乳腺癌。已有研究表明,细胞周期蛋白D1缺乏会损害乳腺上皮细胞的增殖,而细胞周期蛋白D1和CDK4对于小鼠乳腺癌的发生发展是必要的,而细胞周期蛋白D1在大多数人类乳腺癌中过表达。

在垂体瘤中,多达80%的肿瘤中发现pRb和p16减少或cyclin D1表达增加。特别是功能性袭性肿瘤中cyclin D1过表达,而在库欣病中cyclin E过表达,p27降低。在促肾上腺皮质激素腺瘤中肿瘤抑制基因TP53的突变很少被发现,这可能未来提供一个治疗靶点。在其他癌症类型中restoration野生型p53的临床试验正在进行中,但在进袭性垂体肿瘤(APT中尚未对此进行探索。R-roscovitine是一种细胞周期抑制剂,作用于细胞周期蛋白E/CDK2,导致细胞周期阻滞(arrest)。在小鼠分泌ACTH垂体细胞中,R-roscovitine可减少细胞数量,诱导细胞周期阻滞,表现为细胞周期蛋白E降低,p27Kip1、p57Kip2、p21Cip1表达增加,Rb Thr821磷酸化减少。β-gal表达增加并导致ACTH的表达和分泌的减少证明R-roscovitine治疗也诱导衰老。在小鼠体内,用Rroscovitine治疗促肾上腺皮质激素肿瘤显示出肿瘤大小缩小以及血清和肿瘤ACTH表达的降低。Ander等报道一个有趣的案例,支持细胞周期抑制在垂体肿瘤治疗中的潜在作用。在观察中71岁的女性偶然发现垂体大腺瘤,她接受了CDK4/6抑制剂palbociclib帕博西尼治疗转移性乳腺癌,结果垂体瘤明显消退

6. 垂体肿瘤转化基因(PTTG)

垂体肿瘤转化基因(PTTG)是一种参与多种细胞过程的致癌基因,包括细胞增殖、DNA修复、血管生成和遗传不稳定性诱导垂体肿瘤转化基因(PTTG)通过复杂的机制干扰正常的细胞周期进展,包括在细胞分裂后期anaphase抑制姐妹染色单体sister chromatid的分离separation,与转录因子Sp1相互作用介导S1/Gtransition,与p53通路相互作用,以及抑制CDK抑制剂p21的活性。PTTG还通过诱导FGF和VEGF参与血管生成。PTTG的过表达有助于细胞转化和肿瘤的发生发展,在内分泌和非内分泌肿瘤中均有涉及牵连(implicate),包括垂体、甲状腺、卵巢、乳腺、前列腺、肺、食管、结肠和中枢神经系统的肿瘤。与正常垂体组织中低表达或无表达相比,PTTG在约90%垂体腺瘤中过表达,并且PTTG已被证明与Ki67和肿瘤袭性相关。

PTTG为靶点已经在泌乳素瘤、胶质瘤、滤泡甲状腺和宫颈癌细胞系以及肺癌和肝癌的活体(in vivo)小鼠模型中进行了探索,并证明PTTG抑制的治疗前景。在大鼠分泌泌乳素和生长激素的垂体肿瘤细胞系中,c端缺失c-terminal-truncated)PTTG过表达抑制泌乳素启动子活性、mRNA表达和激素水平。此外,与注射对照组相比,使用缺失的PTTG转染GH3细胞主色大鼠的肿瘤小。这些发现证明PTTG作用的中断可能在泌乳素瘤的治疗中具有潜力。

7. 垂体肿瘤表观遗传学

表观遗传学的定义是,在潜在的基因序列未发生改变的情况下,通过包括DNA中胞嘧啶碱基的甲基化、组蛋白的修饰、microRNA的表达等修饰来遗传影响基因表达的过程。许多药物已经被发用于通过抑制包括DNA甲基转移酶(DNMTs)和组蛋白去乙酰化酶(HDACs)引起这些变化的酶来逆转DNA甲基化和组蛋白修饰的各种类型肿瘤=

在垂体肿瘤中,已经发现许多影响激素和生长因子受体、信号转导通路分子、转录因子和细胞周期调节因子转录的外周突变。通常,这包括组蛋白甲基化或修饰的改变。

针对垂体肿瘤治疗中表观遗传改变的研究有限。由于表观遗传默,大多数垂体腺瘤中含有EGF(表皮生长因子)的纤维蛋白细胞外基质蛋白(EFEMP1)基因表达减少,而与DNMT甲基转移酶抑制剂和HDAC(组蛋白去乙酰化酶)抑制剂trichostatin A (曲古抑霉素A,TSA)育的AtT20小鼠垂体瘤细胞GH3大鼠垂体瘤细胞细胞系中则相反。然而,却对细胞增殖或凋亡终点无影响。骨形态发生蛋白-4 (BMP-4)被认为是垂体腺瘤中的癌基因和抑癌基因,BMP-4表达的减少与表观遗传变化有关,而与表观遗传药物(epidrugs )泽布拉林(zebularine曲古抑霉素A(TSA)培育的AtT-20和GH3细胞系中则相反。同样,高迁移率A组(HMGA组蛋白去乙酰化酶)基因的过表达,是垂体腺瘤中常见的现象,是由靶向HMGA基因的microRNA下调的表观遗传改变导致的。表观遗传药物(epidrugs 也恢复了这些修。这些发现的临床意义仍有待确定。

8.免疫检查点抑制剂治疗

近年来癌症治疗方面的重大进展是基于对肿瘤免疫微环境的进一步了解和对免疫反应靶向调节的免疫治疗的发展。免疫检查抑制剂包括细胞毒T淋巴细胞相关抗原4抗体(anti-CTLA4PD-1抗体(antiPD-1抗程序性死亡配体1抗体 ( anti-PD-L1),靶向针对 T细胞表面的CTLA4和PD-1受体,和肿瘤细胞表面表达的PD-L1,阻止随后的抑制信号,导致T细胞的活化作用增加和抗肿瘤免疫反应(图2)。这些药物是有效的并已被批准用于治疗包括黑色素瘤、肺癌,肾细胞癌、鳞状细胞头颈癌、淋巴瘤和尿路上皮癌多种恶性肿瘤。

2。T细胞活化需要通过抗原呈递细胞(APC)上的主要组织相容性复合体(MHC)将肿瘤抗原呈递到T细胞受体(TCR)上,并通过与T细胞上的CD28结合的抗原呈递细胞(APC)上的B7进行共刺激。细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4 (CTLA4)是一种抑制性分子,它与B7结合,具有比CD28更高的无限性,并下调T细胞的功能。此外,T细胞上的PD1与肿瘤细胞表达的PD-L1结合,也起下调T细胞的作用。免疫检查点抑制剂,包括抗CTLA4、抗PD1、抗PD-L1单克隆抗体,阻断B7与CTLA4、PD1与PD-L1的相互作用,消除抑制信号,上调T细胞水平。

已有研究表明,在功能性腺瘤中,垂体瘤表达PD-L1和CD8+肿瘤浸润淋巴细胞tumor-infiltrating lymphocytes,且PD-L1表达水平较高,且PD-L1表达、激素水平和Ki67之间存在相关性。这些发现为探索免疫治疗在进袭性垂体肿瘤(APTs治疗中的作用提供了理论基础。然而,迄今为止,只有一例垂体癌患者接受ipilimumab联合nivolumab检查点抑制剂治疗后反应的文献报道。作者介绍一例35岁女性袭性分泌ACTH垂体腺瘤,最初对替莫唑胺和卡培他滨有反应,后来出现肝转移。她随后接受了ipilimumab和nivolumab治疗,结果肝脏转移体积缩小92%,颅内肿瘤体积缩小59%,ACTH水平恢复正常。有意思的是,随后对肝转移的基因分析显示,在替莫唑胺暴露中出现了高突变表型(5275个突变,或93个突变/Mb),包括MSH6突变。推测替莫唑胺诱导的高突变肿瘤可能对免疫检查点抑制剂治疗更敏感。值得注意的是,肝转移灶的PD-L1表达较低(<1%)。

本病例提示免疫检查点抑制剂治疗可能在进袭性垂体肿瘤(APT垂体癌(PC的管理中发挥作用。垂体瘤的免疫微环境以及垂体瘤反应的预测因子仍然知之甚少,这为研究提供了新的途径。

9.正在进行的临床试验

有四项注册的正在进行的治疗进袭性垂体肿瘤(APTs患者的临床试验研究。三试验检查使用免疫检查抑制剂治疗正在招募中,包括Nivolumab 纳武单抗联合 Ipilimumab伊匹单抗二期试验治疗进袭性垂体肿瘤患者(美国纪念斯隆凯特林癌症中心Memorial Sloane  Kettering Cancer Centre),卡培他滨联合替莫唑胺(Temozolomide治疗复发性垂体腺瘤(美国威尔康奈尔医学院Weill Cornell Medical College),和Nivolumab联合Ipilimumab治疗罕见的肿瘤患者(美国阿拉巴马大学University of Alabama,)。一项名为Lapatanib拉帕替尼靶向治疗对标准治疗有抵抗性的复发性垂体肿瘤的研究(美国Cedars-Sinai Medical Center医学中心等)检测EGFR靶向治疗(EGFR targeted Therapy)并已完成,但目前尚无结果发布

10. 结论

有一个健的临床前研究基础,为在进袭性垂体肿瘤(APTs管理中探索一系列的靶向治疗和免疫治疗提供理论基础。然而,这些治疗进袭性垂体肿瘤(APT中的作用在临床实践中还不清楚。遗憾的是,罕见的肿瘤,如APTs,在临床试验机方面严重不足。进展是有限的,而病例报告和偶尔的病例系列研究为该领域的缓慢进展提供了依据。常规的APTs分子分析既可以指导治疗决策,也可以为获得常规用于其他癌症类型的靶向治疗提供依据。未来可能看起来很光明,但是对于APTs来说,我们肯定还没有到达终点。

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