胃腸道腫瘤仿真裸鼠移植瘤模型在新型抗VEGF靶向藥物評價中的應用研究.pdf

1、背景：腫瘤動物模型一直以來是抗腫瘤藥物臨床前療效預測和可能的毒性評價的有效工具。如果不能為每一種腫瘤找到一個與臨床密切相關的腫瘤模型，那么將大大妨礙為某種特定的腫瘤類型找到一種具有普遍療效的抗腫瘤藥物。同樣，如果不能為每一個腫瘤患者找到一個最能反映其個體特征的腫瘤模型，也就妨礙了為特定患者找到個體化的治療藥物。建立用于體內(nèi)評價的代表每一種腫瘤類型的實驗性動物模型將大大加快篩選有效的抗腫瘤藥物的速度。這些動物模型還可以有效降低藥物開發(fā)的費

2、用和減少所需的患者來源的腫瘤組織。同樣，個體化的腫瘤模型還有利于為每個腫瘤患者選擇最有效的個體化治療藥物。近年來，越來越多的研究小組開始使用患者新鮮腫瘤組織來源(patient-derived human tumor tissue，PDTT)的裸鼠移植瘤模型。這種PDTT模型比傳統(tǒng)的細胞系模型更能反映人類腫瘤的生物學特征，在細胞增殖、組織形態(tài)學特征和分子特征與來源腫瘤組織具有高度的一致性。由于PDTT模型比細胞系模型更能反映體內(nèi)狀況，因

3、此被有效地應用于潛在抗腫瘤藥物的快速篩選。
　　 PDTT模型具備四大應用前景：首先，這種模型可以作為抗腫瘤藥物臨床前篩選的工具。其次，這種模型可以用于評價、分析和篩選抗腫瘤治療療效和耐藥的標志物。第三，PDTT模型的理想特征也為研究腫瘤原發(fā)瘤與轉(zhuǎn)移瘤之間的異質(zhì)性及這種異質(zhì)性對抗腫瘤藥物療效的影響提供了一個有效的研究工具。第四，由于現(xiàn)有的個體化治療方法的局限性，迫切需要一種新的方法來盡可能地實現(xiàn)腫瘤治療的個體化。PDTT模型將是

4、一個為每一位患者預測治療藥物療效從而實現(xiàn)個體化治療的理想工具。
　　 血管生成是腫瘤多步驟發(fā)生發(fā)展過程中的八大標志之一。血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)是目前已知的唯一一個貫穿整個腫瘤生長周期的血管生長因子。因此，VEGF被認為是抗腫瘤血管生成藥物開發(fā)的理想靶標。通過抗VEGF達到抗腫瘤血管生成進而實現(xiàn)抗腫瘤治療的目的在實體瘤的治療中具有廣闊的應用前景。FP3是一

5、個靶向VEGF的全人源化的可溶性受體蛋白。它的結(jié)構(gòu)包括了VEGFR1(Flt-1)的第二個胞外區(qū)域和VEGFR2(Flk-1，KDR)的第三、四個胞外區(qū)域，將這些區(qū)域與人免疫球蛋白1(IgG1)的Fc片段基因融合構(gòu)建融合蛋白。前期研究發(fā)現(xiàn)FP3對VEGF誘導的人臍靜脈內(nèi)皮細胞(HUVECs)具有明顯抑制增殖和遷移的作用；對VEGF誘導的大鼠動脈環(huán)出芽具有明顯抑制作用。研究還發(fā)現(xiàn)FP3具有明顯抑制非小細胞肺癌(NSCLC，A549)移植瘤

6、生長的作用。并且發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)P3具有明顯的體內(nèi)抗血管生成作用。但是FP3的確切抗腫瘤血管生成作用的機制目前尚未明了。而且，F(xiàn)P3對胃腸道腫瘤的抗血管生成作用和抗腫瘤作用，以及FP3聯(lián)合化療和其他靶向治療的協(xié)同治療價值亦未明確。
　　 第一部分：
　　 目的：(1)本研究為了建立胃癌患者新鮮腫瘤組織來源的裸鼠移植瘤模型(PDTT模型)用于為腫瘤患者篩選個體化的治療藥物和評價一個新型的抗腫瘤靶向藥物，F(xiàn)P3。(2)本研究主要采用

7、胃癌PDTT模型評價FP3的抗腫瘤血管生成的作用機制。研究主要觀察FP3對腫瘤血管血管內(nèi)皮細胞和外膜細胞的影響。
　　 方法：(1)胃癌患者新鮮腫瘤組織用于建立PDTT移植瘤模型。HE染色、免疫組織化學染色和蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblotting)等方法用于初步鑒定該模型在傳代過程中的生物學穩(wěn)定性。同時評價了該模型對西妥昔單抗、貝伐單抗和FP3的治療敏感性。(2)應用胃癌PDTT模型采用熒光免疫組織化學方法評價了FP3對

8、腫瘤血管細胞水平的作用。
　　 結(jié)果：(1)成功建立了胃癌患者PDTT模型，該模型在組織形態(tài)、蛋白表達方面顯示出與患者新鮮腫瘤組織高度的一致性。藥物敏感性試驗表明西妥昔單抗、貝伐單抗和FP3均顯示出對該模型的療效，而西妥昔單抗與貝伐單抗及西妥昔單抗與FP3聯(lián)合應用較單藥應用具有明顯療效上的優(yōu)勢。(2)FP3治療后明顯影響了PDTT模型的腫瘤血管的生成，成熟血管內(nèi)皮和新生血管內(nèi)皮均受到明顯影響，而對外膜細胞的影響不如內(nèi)皮細胞，腫瘤

9、血管經(jīng)FP3作用后顯示出更為“正?！钡奶卣?。
　　 結(jié)論：(1)本研究成功建立胃癌患者PDTT模型，并用于個體化抗腫瘤治療藥物的篩選。(2)本研究表明FP3對腫瘤血管的作用主要通過三個方面來實現(xiàn)，包括對成熟腫瘤血管的抑制作用、對新生腫瘤血管的抑制作用和對腫瘤血管的“正?；弊饔?。
　　 第二部分：
　　 目的：(1)本研究為了建立結(jié)腸癌患者新鮮腫瘤組織(結(jié)腸癌原發(fā)瘤、淋巴轉(zhuǎn)移瘤和肝轉(zhuǎn)移瘤)來源的裸鼠移植瘤模型(P

10、DTT模型)用于評價一個新型的抗腫瘤靶向藥物，F(xiàn)P3。(2)本研究為了評價FP3與卡培他濱聯(lián)合治療對結(jié)腸癌(結(jié)腸癌原發(fā)瘤、淋巴轉(zhuǎn)移瘤和肝轉(zhuǎn)移瘤)PDTT移植瘤模型的協(xié)同治療價值。(3)本研究為了評價FP3與西妥昔單抗聯(lián)合治療對KRAS野生型結(jié)腸癌(結(jié)腸癌原發(fā)瘤、淋巴轉(zhuǎn)移瘤和肝轉(zhuǎn)移瘤)PDTT移植瘤模型的協(xié)同治療價值。(4)本研究為了分析結(jié)腸癌原發(fā)瘤與轉(zhuǎn)移瘤的異質(zhì)性及這種異質(zhì)性可能導致的抗VEGF和抗EGFR聯(lián)合靶向治療的療效差異。

11、>　　 方法：(1)結(jié)腸癌患者新鮮腫瘤組織(結(jié)腸癌原發(fā)瘤、淋巴轉(zhuǎn)移瘤和肝轉(zhuǎn)移瘤)用于建立PDTT移植瘤模型。HE染色、免疫組織化學染色、和蛋白質(zhì)免疫印跡(Western blotting)、基因組cDNA芯片基因表達分析、焦磷酸測序、實時熒光定量PCR(qRT-PCR)等方法用于鑒定該模型在傳代過程中的生物學穩(wěn)定性。同時評價了該模型對西妥昔單抗、貝伐單抗和FP3的治療敏感性。(2)本研究評價了FP3聯(lián)合卡培他濱對結(jié)腸癌患者新鮮腫瘤組織

12、(結(jié)腸癌原發(fā)瘤、淋巴轉(zhuǎn)移瘤和肝轉(zhuǎn)移瘤)PDTT移植瘤模型的治療價值，以及聯(lián)合應用對腫瘤生長、增殖相關因子的影響。(3)本研究評價了FP3聯(lián)合西妥昔單抗對KRAS野生型結(jié)腸癌患者新鮮腫瘤組織(結(jié)腸癌原發(fā)瘤、淋巴轉(zhuǎn)移瘤和肝轉(zhuǎn)移瘤)PDTT移植瘤模型的治療價值，以及聯(lián)合應用對腫瘤生長、增殖相關因子的影響。(4)本研究采用免疫組織化學染色、和蛋白質(zhì)免疫印跡(Western blotting)、基因組cDNA芯片基因表達分析、焦磷酸測序等方法評價

13、了結(jié)腸癌原發(fā)瘤與淋巴轉(zhuǎn)移瘤和肝轉(zhuǎn)移瘤的異質(zhì)性，并采用藥敏試驗評價了這種異質(zhì)性對貝伐單抗和西妥昔單抗聯(lián)合靶向治療療效的影響。
　　 結(jié)果：(1)成功建立了結(jié)腸癌(原發(fā)瘤、淋巴轉(zhuǎn)移瘤和肝轉(zhuǎn)移瘤)PDTT移植瘤模型，該模型在組織形態(tài)、蛋白表達、基因突變和基因表達譜方面顯示出與患者新鮮腫瘤組織高度的一致性。(2)FP3聯(lián)合卡培他濱比單藥治療對結(jié)腸癌(原發(fā)瘤、淋巴轉(zhuǎn)移瘤和肝轉(zhuǎn)移瘤)PDTT移植瘤模型腫瘤生長的抑制作用具有明顯優(yōu)勢。(3)F

14、P3聯(lián)合西妥昔單抗比單藥治療對KRAS野生型結(jié)腸癌(原發(fā)瘤、淋巴轉(zhuǎn)移瘤和肝轉(zhuǎn)移瘤)PDTT移植瘤模型腫瘤生長的抑制作用具有明顯優(yōu)勢。(4)在EGFR、VEGF、Akt/pAkt、ERK/pERK、MAPK/pMAPK和mTOR/pmTOR表達及基因表達方面，結(jié)腸癌原發(fā)瘤與淋巴轉(zhuǎn)移瘤和肝轉(zhuǎn)移瘤存在著明顯的異質(zhì)性。研究表明這種異質(zhì)性可能導致來源于這些腫瘤組織的PDTT模型可能存在對抗EGFR和抗VEGF治療療效的差異。
　　 結(jié)論：

15、(1)本研究成功建立了結(jié)腸癌(原發(fā)瘤、淋巴轉(zhuǎn)移瘤和肝轉(zhuǎn)移瘤)PDTT移植瘤模型。該模型提供了一種評價新型抗腫瘤分子靶向藥物的有效工具。(2)FP3與卡培他濱聯(lián)合應用對結(jié)腸癌(原發(fā)瘤、淋巴轉(zhuǎn)移瘤和肝轉(zhuǎn)移瘤)PDTT移植瘤模型具有協(xié)同抗腫瘤作用。FP3和卡培他濱聯(lián)合治療可能是轉(zhuǎn)移性結(jié)腸癌治療的有效治療方案。(3)FP3與西妥昔單抗聯(lián)合應用對KRAS野生型結(jié)腸癌(原發(fā)瘤、淋巴轉(zhuǎn)移瘤和肝轉(zhuǎn)移瘤)PDTT移植瘤模型具有協(xié)同抗腫瘤作用。FP3和西妥