胃腸道腫瘤仿真裸鼠移植瘤模型在新型抗VEGF靶向藥物評(píng)價(jià)中的應(yīng)用研究.pdf

1、背景：腫瘤動(dòng)物模型一直以來(lái)是抗腫瘤藥物臨床前療效預(yù)測(cè)和可能的毒性評(píng)價(jià)的有效工具。如果不能為每一種腫瘤找到一個(gè)與臨床密切相關(guān)的腫瘤模型，那么將大大妨礙為某種特定的腫瘤類(lèi)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(gè)腫瘤患者找到一個(gè)最能反映其個(gè)體特征的腫瘤模型，也就妨礙了為特定患者找到個(gè)體化的治療藥物。建立用于體內(nèi)評(píng)價(jià)的代表每一種腫瘤類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)性動(dòng)物模型將大大加快篩選有效的抗腫瘤藥物的速度。這些動(dòng)物模型還可以有效降低藥物開(kāi)發(fā)的費(fèi)

2、用和減少所需的患者來(lái)源的腫瘤組織。同樣，個(gè)體化的腫瘤模型還有利于為每個(gè)腫瘤患者選擇最有效的個(gè)體化治療藥物。近年來(lái)，越來(lái)越多的研究小組開(kāi)始使用患者新鮮腫瘤組織來(lái)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(xì)胞系模型更能反映人類(lèi)腫瘤的生物學(xué)特征，在細(xì)胞增殖、組織形態(tài)學(xué)特征和分子特征與來(lái)源腫瘤組織具有高度的一致性。由于PDTT模型比細(xì)胞系模型更能反映體內(nèi)狀況，因

3、此被有效地應(yīng)用于潛在抗腫瘤藥物的快速篩選。
　　 PDTT模型具備四大應(yīng)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(píng)價(jià)、分析和篩選抗腫瘤治療療效和耐藥的標(biāo)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(duì)抗腫瘤藥物療效的影響提供了一個(gè)有效的研究工具。第四，由于現(xiàn)有的個(gè)體化治療方法的局限性，迫切需要一種新的方法來(lái)盡可能地實(shí)現(xiàn)腫瘤治療的個(gè)體化。PDTT模型將是

4、一個(gè)為每一位患者預(yù)測(cè)治療藥物療效從而實(shí)現(xiàn)個(gè)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(guò)程中的八大標(biāo)志之一。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)是目前已知的唯一一個(gè)貫穿整個(gè)腫瘤生長(zhǎng)周期的血管生長(zhǎng)因子。因此，VEGF被認(rèn)為是抗腫瘤血管生成藥物開(kāi)發(fā)的理想靶標(biāo)。通過(guò)抗VEGF達(dá)到抗腫瘤血管生成進(jìn)而實(shí)現(xiàn)抗腫瘤治療的目的在實(shí)體瘤的治療中具有廣闊的應(yīng)用前景。FP3是一

5、個(gè)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(gè)胞外區(qū)域和VEGFR2(Flk-1，KDR)的第三、四個(gè)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(duì)VEGF誘導(dǎo)的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVECs)具有明顯抑制增殖和遷移的作用；對(duì)VEGF誘導(dǎo)的大鼠動(dòng)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(xì)胞肺癌(NSCLC，A549)移植瘤

6、生長(zhǎng)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(jī)制目前尚未明了。而且，F(xiàn)P3對(duì)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(jià)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(lái)源的裸鼠移植瘤模型(PDTT模型)用于為腫瘤患者篩選個(gè)體化的治療藥物和評(píng)價(jià)一個(gè)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(píng)價(jià)FP3的抗腫瘤血管生成的作用機(jī)制。研究主要觀察FP3對(duì)腫瘤血管血管內(nèi)皮細(xì)胞和外膜細(xì)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(xué)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(guò)程中的生物學(xué)穩(wěn)定性。同時(shí)評(píng)價(jià)了該模型對(duì)西妥昔單抗、貝伐單抗和FP3的治療敏感性。(2)應(yīng)用胃癌PDTT模型采用熒光免疫組織化學(xué)方法評(píng)價(jià)了FP3對(duì)

8、腫瘤血管細(xì)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(dá)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(yàn)表明西妥昔單抗、貝伐單抗和FP3均顯示出對(duì)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(yīng)用較單藥應(yīng)用具有明顯療效上的優(yōu)勢(shì)。(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(duì)外膜細(xì)胞的影響不如內(nèi)皮細(xì)胞，腫瘤

9、血管經(jīng)FP3作用后顯示出更為“正?！钡奶卣鳌?br>　　 結(jié)論：(1)本研究成功建立胃癌患者PDTT模型，并用于個(gè)體化抗腫瘤治療藥物的篩選。(2)本研究表明FP3對(duì)腫瘤血管的作用主要通過(guò)三個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括對(duì)成熟腫瘤血管的抑制作用、對(duì)新生腫瘤血管的抑制作用和對(duì)腫瘤血管的“正常化”作用。
　　 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(lái)源的裸鼠移植瘤模型(P

10、DTT模型)用于評(píng)價(jià)一個(gè)新型的抗腫瘤靶向藥物，F(xiàn)P3。(2)本研究為了評(píng)價(jià)FP3與卡培他濱聯(lián)合治療對(duì)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(jià)值。(3)本研究為了評(píng)價(jià)FP3與西妥昔單抗聯(lián)合治療對(duì)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(jià)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(dǎo)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(xué)染色、和蛋白質(zhì)免疫印跡(Western blotting)、基因組cDNA芯片基因表達(dá)分析、焦磷酸測(cè)序、實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)等方法用于鑒定該模型在傳代過(guò)程中的生物學(xué)穩(wěn)定性。同時(shí)評(píng)價(jià)了該模型對(duì)西妥昔單抗、貝伐單抗和FP3的治療敏感性。(2)本研究評(píng)價(jià)了FP3聯(lián)合卡培他濱對(duì)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(jià)值，以及聯(lián)合應(yīng)用對(duì)腫瘤生長(zhǎng)、增殖相關(guān)因子的影響。(3)本研究評(píng)價(jià)了FP3聯(lián)合西妥昔單抗對(duì)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(jià)值，以及聯(lián)合應(yīng)用對(duì)腫瘤生長(zhǎng)、增殖相關(guān)因子的影響。(4)本研究采用免疫組織化學(xué)染色、和蛋白質(zhì)免疫印跡(Western blotting)、基因組cDNA芯片基因表達(dá)分析、焦磷酸測(cè)序等方法評(píng)價(jià)

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(yàn)評(píng)價(jià)了這種異質(zhì)性對(duì)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(dá)、基因突變和基因表達(dá)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(duì)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(zhǎng)的抑制作用具有明顯優(yōu)勢(shì)。(3)F

14、P3聯(lián)合西妥昔單抗比單藥治療對(duì)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(zhǎng)的抑制作用具有明顯優(yōu)勢(shì)。(4)在EGFR、VEGF、Akt/pAkt、ERK/pERK、MAPK/pMAPK和mTOR/pmTOR表達(dá)及基因表達(dá)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(dǎo)致來(lái)源于這些腫瘤組織的PDTT模型可能存在對(duì)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(píng)價(jià)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(yīng)用對(duì)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(yīng)用對(duì)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