肿瘤侵袭与转移靶向药物的发现与发展

◎Rob J.Jones，Tim P.Green，Paul Elvin

9.6.1 分子靶向治疗时代

早在20世纪90年代，很多制药公司就已开始针对肿瘤治疗的新分子靶向药物的研发，这些努力最终显著地延长患者的生存时间。一些小分子和抗体治疗方法靶向EGFR (如西妥昔单抗、厄洛替尼、吉非替尼等)、erb B2(如曲妥珠单抗、拉帕替尼等)、VEGFR(如贝伐单抗、索拉菲尼、舒尼替尼、帕唑帕尼、凡德他尼)以及m TOR类(如西罗莫司、坦罗莫司)在某些特定疾病显示临床功效。这些治疗方法的出现开创了一个新的时代，即治疗越来越向着不同患者群体的个体化治疗发展，这也为未来新治疗方法的发展提供了思路［1-3］。在临床前和临床试验中，随着预后的改善，我们对新药疗效的要求越来越高。

迄今为止，大多数小分子和抗体药物都将注意力放在增殖、生长和血管生成等通路上。尽管有很多以c-met、TGF-β、src和FAK为靶标的药物已进入临床试验阶段(表9-7)，但特异性针对肿瘤侵袭表型及转移过程分子和通路的药物研发相对较少。然而，关键细胞的增殖和生长通路可能最终影响转移［4-7］，另外，从本章讨论的很多内容来看，有很多靶标和通路现在还不是很清楚，而疾病的修饰过程则需要对已明确的肿瘤侵袭转移机制来进行。肿瘤侵袭和转移的临床医学、医疗经济、商业领域的重要性不可小视。尽管手术和放疗仍是原发肿瘤的两种最有效处理方法，但治疗失败、发病率和死亡率上升都可能归咎于转移性疾病的发展。

表9-7 临床试验研究中的靶向肿瘤侵袭表型关键调节因素的药物

续表

9.6.2 转移与药物研发的挑战

据估计，可能超过90%的肿瘤患者死于转移性疾病的发展，但相对较少的研究经费投入到侵袭转移研究上［7］。尽管人们已经意识到了药物研发不能满足临床需求，无法应对转移疾病的挑战，因为在此之前并没有任何此类研究的明确成功先例。扩散的晚期肿瘤提示肿瘤细胞难以被定位和难以处理，而公认的观点是成功的治疗等于肿瘤缩小及肿瘤细胞死亡。相反，预防肿瘤进一步转移性播散及组织损坏可将其肿瘤转变为较少危及生命的慢性疾病。这种理念同样适用于首次诊断就有明显转移以及已成功治疗原发瘤后与复发相关的“休眠”微转移灶的治疗上。

有关药物研发、临床发展和靶向抗转移治疗的可行性等，需要对转移本身和侵袭性肿瘤细胞行为作个界定。转移性疾病的预防意味着需要对疾病进行早期治疗性干预，并且可能需要长期的临床试验，以无远处转移生存时间作为临床试验终点(图9-16)。抗转移试验需要大量的患者来平衡抽样误差并满足转移性疾病进展的时程。这些试验从商业上来看并不具有吸引力，不仅是因为其投入成本巨大，还考虑到专利寿命。相反，抑制侵袭性肿瘤细胞行为的手段可能有助于抑制侵袭性肿瘤细胞造成转移性扩散及局部组织破坏，从而可以改善更晚期患者发病率和死亡率预后。

肿瘤转移是一种复杂生物学过程的结果，其中可能存在许多潜在的干预靶点。然而，对于单个药物靶点而言，临床前筛选可能会被恰当体内或体外试验的设计能力所限制，或者可能无法识别化学起始点。考虑到转移性肿瘤细胞侵袭行为的潜在过程，针对侵袭性这样可在临床前和临床研究中检测的表型，我们有可能研究出一种新的治疗范例。

图9-16 抗侵袭药物在肿瘤负荷情况下的治疗潜力

注: ①丧失极性，细胞黏附异常。②在诊断方面，几立方毫米的原发肿瘤块很可能与检测不出的、无症状的转移性疾病相关。③目前的治疗窗为治疗转移性疾病提供了一个机会，但抗侵袭药物的真正潜力将在治疗早期疾病中体现。时间跨度以乳腺癌作为侵袭疾病的例子，仅供参考。

(1) 寻找肿瘤侵袭的靶点

在病理组织学中，透过基膜侵袭是恶性疾病区别于良性疾病的标志性事件，也是从上皮组织向肿瘤的过渡。侵袭性表型包括异常的细胞行为，这些行为同时促进原发瘤和继发瘤的非典型增生、过度增生。对侵袭性肿瘤生长/进展过程和转移过程的区分为一种临床假说式试验提供了有力支持，即我们可以研发出针对肿瘤疾病全程的药物。考虑到人类肿瘤生长速度及0.5～1cm的肿瘤检测阈值，意味着在作出器官局限性的首次诊断之后的时期里，转移常常会出现在诊断中［8］。抗侵袭药物可能会最先用在疾病已至晚期的情况下，比如，可用于降低首次减瘤手术或放疗后疾病继续进展的风险。抗侵袭治疗的最终目的是进行早期干预来阻止广泛转移。在早期疾病中，抗侵袭药物可能针对肿瘤细胞本身(这其中的机制对肿瘤进展至关重要)，而不是对大肿瘤进行如缺氧、坏死、药物渗透和其他有效抑制肿瘤等治疗。

说到药物研发，侵袭性表型(图9-17)可被适当地看作如下相互依存的行为:细胞黏附功能的失调、细胞运动能力的获得、细胞外微环境的改变。

(2) 细胞黏附功能的失调

图9-17 侵袭性表型的相互依存特征

注: 细胞通过整合素到细胞外基质，并通过钙黏蛋白和其他复合物黏附到相邻细胞，这就是细胞黏附过程。这种过程可调节上皮细胞的极性和功能。失调的细胞黏附能力可导致上皮非典型增生、上皮异型生长及增生转变，也可导致有利于侵袭的细胞运动能力的获得。通过ECM的降解或合成异常导致的细胞外微环境的改变可影响细胞的黏附、运动和侵袭。在宿主微环境中，表型和药物靶点因肿瘤遗传背景的不同而有所差异。

许多翔实的文献资料已经验证了细胞黏附的一些共同变化，这可能会成为有价值的治疗靶点。细胞黏附既可调控上皮细胞极性，又可调控上皮细胞在不同微环境条件下的功能［9］。细胞外基质(ECM)的机械传感已极大地改变了细胞极性及细胞内的信号转导通路，并最终改变肿瘤细胞的行为［11］。E-钙黏蛋白的缺失及β-连环蛋白通路的失调对肿瘤的侵袭有着重要的影响［12］。尽管P-或N-钙黏蛋白可能对部分E-钙黏蛋白的缺失作出补偿，但这种“转换”可能对肿瘤的进展和生存时间有着重要影响［13］。整合素的表达、功能及调控异常都会影响肿瘤的侵袭和转移，而且针对个别整合素或基质分子的干预可能会抑制肿瘤的进一步恶化，也可能会恢复对微环境信号的正常反应［14，15］。与ECM的异常相互作用也可导致进展期的肿瘤对其他靶向性抑制剂的抵抗。

(3) 细胞运动能力的获得

Ann Chamber的工作很有开创性，他采用体内活体成像显微镜来观察肿瘤细胞的实时运动［17］，之后，他详细描述了细胞的阿米巴运动和间质变化。另外，Peter Friedl［18］及其他人［19］描述了肿瘤细胞运动能力的获得。这一系列的工作增加了我们对肿瘤细胞运动的理解。提到通路和潜在药物靶点，细胞运动性与维持正常上皮的信号通路有许多共同之处，因而细胞运动性与肿瘤发展的早期改变相关。运动性细胞可以像临床前模型中提到的那样，可从人类原发瘤中恢复能力［20，21］，这可以用来甄别抗侵袭治疗的关键通路和治疗性靶点。然而，还是有一些研究将细胞体外的运动能力、治疗对细胞运动能力的影响与临床预后联系起来。

(4) 细胞外微环境的改变

许多肿瘤侵袭酶的作用都与血管生成相关，因而可以影响宿主和肿瘤成分。除基质金属蛋白酶(MMPs)外，丝氨酸(尿激酶、间质蛋白酶，hepsin)和半胱氨酸蛋白酶(蛋白酶B、D、L)都是药物研发的主攻方向，还有一些药物已进入临床试验阶段(表9-7)。这些酶很多都起着正常的生理作用，对它们活力进行长期的抑制带来的不良后果是其临床应用的主要顾虑，尤其是慢性抑制可能恰恰是治疗成功的关键。蛋白酶对ECM的修饰可影响肿瘤细胞的迁移表型，这种改变可能会使细胞在阿米巴样迁移和间质样迁移之间转变［22］。也就是说，同时抑制多种酶及其迁移方式可能对抗蛋白水解策略至关重要。

(5) 信号通路

细胞表面受体如c-met［23］，erb-B2［24］，TGF-βRl、R2［25］和Axl［26］都对侵袭表型的调控有重要作用。然而，临床研究通常集中在这些受体的增殖作用方面。通过激酶来调控细胞黏附也为调控细胞运动和侵袭提供了干预靶点，这些激酶可调控细胞的折叠功能及细胞骨架蛋白的循环。

Rho相关卷曲螺旋蛋白激酶(ROCK)的抑制剂由于疗效不佳及意想不到的毒性作用，在临床研究方面尽管并不令人满意，但还是在临床前研究上显示出抗侵袭治疗方面的前景［27，28］。黏着斑激酶(FAK)［29，30］和src激酶［31，33］抑制剂目前正在临床试验阶段，并且在临床前模型中显示出令人鼓舞的效果，这为反侵袭治疗开辟了新的前景。然而，由于研究者常常被一些额外的相互重叠作用所吸引(这些作用可影响肿瘤生长并扭转对化疗药物的抵抗)，转移了注意力，这些药物的反侵袭能力迄今尚未经临床验证。

(6) 基质因子和侵袭

宿主组织对侵袭和转移过程的影响是这一领域最富有挑战性的课题，这涉及评价和验证在临床前模型中反映出的现象。随着我们对于侵袭转移相关的重要基质相互作用及其影响因素认识的增加，已经发现了很多影响转移的靶点，如CXCR4［34］、RANKL［35］和内皮素A［36］，这些都可影响转移性疾病。

(7) 药物探索中的临床前模型

1) 体外:将复杂的疾病过程如侵袭和转移简化到个别分子靶点，以便于进行体外筛选，这会带来很大的风险，即在体外强有力的抑制剂在体内可能会失效。在细胞水平进行因子作用的筛选是复杂的，这种筛选只有当初步筛选数目减少到为数不多的几种真正感兴趣的体内有药理活性分子的时候才能大致完成。说到生物学，肿瘤细胞无法脱离与宿主基质的相互作用，细胞培养并不能模拟其在动物模型中的活动，也无法将体外药物作用向临床疗效的转换上升到更高的层次。

蛋白水解作用、细胞黏附和细胞运动都能在体外实现并测量，而且技术发展到应用适量的处理体系。多种博伊登室检测可以应用自动细胞计数或共聚焦显微镜来测量基质胶(Matrigel TM)中细胞的侵袭程度，使得成熟的模型系统的重复性和准确性得到实质性提高［38］。然而，博伊登室模型并不能复制组织微环境，而且最近有人将侵袭性肿瘤细胞加入到组织碎片中，也有人将肿瘤组织加入到基质胶中，这些都使体外模拟内环境得到了改进。尽管测量的细胞运动只是侵袭性表型的一部分，但它已得到新技术的有力支持(如Incucyte，埃森仪器)，并且测量细胞黏附的类似方法也被轻易地纳入了筛选级联。

2) 体内:体内疾病进展的模型面临着临床前抗侵袭药物研究的最大挑战和目前的许多弱点。分子靶向治疗突出了多数临床前移植瘤模型的不足。除了人类肿瘤和小鼠皮下注射移植瘤之间的肿瘤生长动力学存在很大不同外，多数此类模型很少存在局部侵袭或引起远处转移［39］。因此，研究抗侵袭的皮下成瘤模型的实用性受到一定限制，而且可能需要手术切除原发瘤及长时观察来评估转移性终点，正如最近一种有关前列腺肿瘤进展的模型所描述的那样。

研究人员试图通过皮下移植人类原发瘤组织块在乳腺癌［41］或结肠癌［42，43］模拟人类肿瘤的生长行为，从而达到保留肿瘤的形态学和转移性行为的目的。但是，这些模型对于成功研发药物的应用和影响还有待验证。将肿瘤细胞注入组织或器官的原位移植对于肿瘤生长和进展及化疗药物敏感性来说是决定性因素［44］。这些模型中对转移级联的再现是非常必要的，这种再现对于评估针对侵袭性肿瘤生长和转移的靶向药物是必不可少的。然而，这些模型的可重复性和可靠性都不稳定，因此很少有模型能够满足体内级联测试的需求。尽管转基因模型已经提供了一个解析成瘤过程的好机会，但很少有此类模型能产生显著的转移性肿瘤负荷［45］。尽管有一些例外，比如前列腺癌的TRAMP模型［46］。但相比原位移植瘤而言，转基因模型的转移概率较低，并且周期较长，这些都限制了基因工程模型的应用。

Hoffman和Chambers［48，49］开创性地进行了一项尖端性工作，他们用荧光标记肿瘤细胞和基质元素，应用高分辨率光学，发明了一种新的模型，其中的侵袭过程及其在组织结构上产生的变化都可以被实时监测［50，51］。同样地，荧光素酶标记肿瘤细胞的使用提高了监控疾病进程能力［52］。这些模型让我们有机会重新定义有关转移级联的一些原理，并且细化了对潜在抗侵袭药物的评估标准。骨骼和脑的转移模型尽管并不适用于筛选级联反应，但它们确实为研究新药对疾病进程特殊方面的影响提供了机会。总之，尽管很多体内模型让我们更好地了解了肿瘤的侵袭和转移，但仍然需要更加贴近临床疾病的新模型，例如微小残留肿瘤或静息微转移灶肿瘤模型。

(8) 临床发展的挑战

1) 临床发展的分期:除了第Ⅰ期到第Ⅲ期的临床试验进展/过程，赞助机构衡量试验进展的决策标准是拥有更足的信心获得成功的药物注册(图9-18)。对于抗侵袭药物，早期的机制依据(Po M)与第一阶段耐受剂量的选择共同为药物对预期靶点的抑制提供依据，这种靶点可能正好在肿瘤组织内，或在正常组织内出现替代性机制。Po M支持试验进展到第Ⅱ期。在这个阶段里，抗侵袭行为的生物标记指示的使用应与一些有关疾病进展的可测量因素联系起来(原理依据，Po P)。依次地，一个成功的Po P会试验更大的第Ⅲ阶段注册试验的一些风险，以证实概念依据(Po C)，即一种抗侵袭机制可使患者在临床上显著受益。尽管抗侵袭药物从Po M到Po C的进展在本质上与所谓的抗增殖药物没什么区别，但选择合适的患者人群对证实临床上的有效性十分关键。

图9-18 药物研发——肿瘤研究与发展步骤的大致时间跨度和成本花费的代表性大纲

注: 这个时间跨度是理想状态下的，并且可能会依靶点或疾病情况而有所变化。Ⅰ/Ⅱ期临床试验的目的是确立在药物的耐受剂量下的安全性和靶点抑制能力。专利申请可能早于基于抗体的疗法。(资料来源: Di Masi JA，et al. J Health Econ， 2003，22: 151; Di Masi JA，et al. Manage Decis Econ，2007，28: 469)

2) 传统的预后评估方法:早期临床作用很大程度上根据既定的实体瘤的疗效评估(RECIST) 标准［53］来评估，在这个标准里，肿瘤收缩是主要的治疗目标。尽管RECIST标准已作过修改［54］，但临床预后的评估依旧将肿瘤收缩作为患者存活的替代指标。在针对肿瘤侵袭的治疗案例中，诸如进展时间(TTP)这样的临床终点是更能反应临床效果的评估指标，尤其是在临床前数据未显示有预期的肿瘤收缩的情况下更是如此。正如我们之后所要讨论的，在某些疾病情况下的TTP可能为证实对患者的疗效提供了机会，这点可使抗侵袭性肿瘤细胞行为的药物更易通过注册。

3) 早期抗侵袭临床试验的经验:在20世纪的最后几年进行的一代MMP抑制剂(MMPIs)Ⅲ期临床试验的失败广为人知，这引起了人们对新兴的抗侵袭药物临床发展的普遍忧虑。不过，应该考虑导致这些项目失败的真正原因，尤其要尽快拿出会阻止这些失败的新举措。

4) 不良靶标的验证:MMPs是一个至少由23个不同蛋白酶组成的多样化群组。目前的临床前数据显示，只有MMPs群组中部分成员可能成为肿瘤干预的靶点(尤其是MMP-1，-2和-7)。数据同时显示，仅有MMP-14的异常可能是侵袭的关键因素［55］。此外，有迹象表明，对于一些MMPs的抑制能增强肿瘤的进展［56-58］。原本进展到Ⅲ期临床的药物多数是非选择性的，而这可能是缺少临床效果的一个原因。另外还有可能的是对特定MMPs的抑制导致其中一些药物产生剂量依赖性毒性。更多的选择性MMP抑制剂缺乏对有正常生理功能MMPs的作用，可能会在药物测试失败时出现临床上有益的效果［59］。

5) 证实人类机制依据的失败:关于第二代MMPIs的临床研究数据很少出现，这种药物致力于证实在适中的临床药物剂量水平能否对人类肿瘤靶点进行抑制，已发布的数据显示的前景并不乐观［60-62］。因而单凭我们对减少不良反应进行的剂量控制，对于抑制这些试验中的治疗性靶点是远远不够的。

6) 不适当的病例选择:在13个关于MMPIs的Ⅲ期临床试验中，有11个靶向治疗组病例伴有转移。2个“辅助”研究仅仅将无法避免复发的早期病例纳入其中［63，64］。尽管这些药物的治疗假说并没有排除晚期疾病中可能发生的细胞抑制效应，但这些试验中没有一个能成功地解释最初的假说，即本该在疾病的早期阶段就开始抑制疾病的进展。

7) 靶向相关病例选择假说的缺失:MMP的表达和作用与肿瘤表型和病例之间的差异很难阐述清晰。尽管没有显示总体的临床疗效，但有一点是很清楚的，即一些个体患者确实从这些药物的治疗中获得了有益的疗效。因而，有可能是研究的人群太具同质性，以致于不能显示总体疗效获益的意义。

8) 解决初期治疗假说的失败:最诱人的临床前数据显示，一种有效阻止侵袭前肿瘤进展的MMPI在肿瘤转为侵袭性疾病的进展中并不能发挥作用［65］。尽管在临床上重复这种研究具有挑战性，但至今还没有一种已报道的Ⅲ期MMPI临床试验解决患者的侵袭前病变问题。

9) 转化科学与抗侵袭药物:对早期临床发展［66］中高损耗的认识促使转化科学转变为一个学科。转化科学的目标之一就是将病患群体和新药的效果相匹配，这种效果使早期临床发展中治疗的失败率有所降低。对临床情况的选择可显示出一种抗侵袭机制，这种机制带来的临床疗效是最终决定新型抗侵袭疗法成功与否的关键。

10) 抗侵袭作用的标记:对肿瘤侵袭的抑制可能导致肿瘤生长的抑制，其中有一个好例证就是抑制一些不直接与增值和凋亡相关的靶点也能抑制肿瘤生长。尽管继发性播散的发生和进展已得到抑制，但抑制某些干预靶点并不能在原发瘤引起持续的可测量效果。即使在疾病早期发展阶段信赖放射反应标准(如RECIST)，但之后的反应还是给临床药物研发提出了一个严峻的挑战。理想药效生物标记与可测量的后果联系在一起，同时与患者的受益相联系。尽管很多有关细胞增殖和死亡的标记容易获取(如Ki-67、核计数和半胱天冬酶激活)，但很少有标记可以验证成为侵袭表型的指示因子。

鉴于临床试验需要巨大投资，发现一些早期迹象(即抗侵袭药物在肿瘤部位抑制其靶点)是非常必要的。如果能证实靶点抑制与侵袭转移过程的抑制确有因果相关性，则会更有信心获得成功的Po P/Po C，以降低Ⅲ期临床试验的风险。在理想情况下，肿瘤侵袭的潜在标记能够被临床前模型所验证，同时也适于临床检测。生物标记的发展可能需要大量的科研投入来确立有关组织取样、多变性以及稳定性的临床可行性。

侵袭细胞生物标记:细胞转移和侵袭依赖磷酸化及细胞骨架调节相关蛋白的激活，这些蛋白包括桩蛋白［68］、FAK［69］和ROCK［70］。src激酶抑制剂AZD0530(塞卡替尼)可以对桩蛋白和FAK的磷酸化进行调节，这已经在移植瘤模型中通过免疫组化和组织裂解液ELISA方法验证。在乳腺癌活检组织中进行相似的测量证实了Ⅰ期临床试验中应用这些方法的可行性，这些方法可提供早期Po M，将其带入到Po P研究中［71］。FAK和桩蛋白是其他侵袭调控因子下游效应因子，如c-met［72，73］，表明它们或许能普遍适用于新的抗侵袭药物和上皮性肿瘤。一些蛋白水解酶的表达或激活状态与肿瘤侵袭紧密相关，因而我们得以测量特殊降解产物作为酶活性的指示剂，这同样可为生物标记的筛选创造条件［74，75］。值得注意的是，可溶性尿激酶受体(u PAR)的存在已经在乳腺癌中被广泛研究，而且其显示出与肿瘤的进展相关，即可溶性u PAR出现时肿瘤细胞蛋白降解增加［76］。

诸如MMPs、尿激酶和肝素酶等酶，桩蛋白等细胞骨架蛋白，avβ3、avβ3和a3β1等整合素，以及FAK和src的胞质蛋白激酶，它们都与侵袭性伪足有联系［77］。在缺乏侵袭性伪足时，体外细胞无法表现出侵袭的一些关键步骤。TKs5是invadosome的一个关键成分，移除单一的这种蛋白，能在体外抑制侵袭，同时抑制ECM蛋白的降解［78］。此外，Tks5表达降低能抑制体内的肿瘤生长［79］。因此，invadosome可能是体内肿瘤侵袭的高选择性标记。

循环肿瘤细胞:循环肿瘤细胞(CTC)的形成，在感觉上是由于主动的肿瘤侵袭。然而，被动脱落的肿瘤细胞也可能进入血液循环中，因此CTC的存在可能不是主动侵袭过程最值得信赖的标记［80］。然而，有一些有力证据证实CTC的存在与治疗后的肿瘤进展及不良生存预后相关［81］。尽管仅减少CTC可能并不是抑制肿瘤侵袭的可靠手段，但将CTC负荷与其他(上述)标记相结合，或许能为进一步的临床研究提供早期的决策点。

与正常组织变化有关的标记:除了直接与肿瘤侵袭性表型的内在机制相关的分子标记外，还有一些可模仿肿瘤侵袭细胞行为和ECM转换的生理过程。炎性细胞如白细胞和单核细胞，与游离肿瘤细胞有许多共同点，它们都可通过细胞骨架的变化和蛋白水解级联反应进出组织。检测外周血是一种方便易行的方法，相比而言，前述的一些标记的检测都是有创的，比如细针穿刺或组织活检。炎性细胞功能的检测可能替代一些肿瘤侵袭靶点。

同样地，与肿瘤细胞侵袭类似的过程可能出现在正常骨组织的转化中。正常骨组织转化会使循环中出现骨降解肽，这种降解在肿瘤中会得到加强，这些肿瘤经常发生骨转移，就像前列腺癌那样［82］。这些标记被成功应用到塞卡替尼(尚未发表数据)的研发中，此项目由Ⅰ期临床试验志愿者研究初步得出了相应的药理活性数据，并初步得出其与疾病相关进展之间的联系。

(9) 抗侵袭药物研发的疾病背景

对于新的抗侵袭药物发展的主要考虑是时间尺度和Ⅱ/Ⅲ期临床试验的规模。然而，有一些疾病的隐匿性转移进程导致了早期的复发。在这样的背景中，我们期待会有一种抗侵袭药物可用来推迟肿瘤进展(TTP)或提高无病生存率(DFS)。理想的情况是，药物靶点与特定癌症患者的生存率相关，这可以通过分子病理学方法诸如免疫组化或表达谱筛选来检测。药物对TTP/DFS相对短一些的患者其早期疗效可能与理想效果一致，而且所提出的侵袭生物标记是可获取并可测量的。通过各种联系而进行的临床试验为药物靶点的筛选提供了依据，这至少部分建立在研发的进展和注册的可行性上，而不是仅仅是治疗性假说。

(10) 抗侵袭试验的候选临床终点

隐匿性肝转移是大肠癌术后患者生存的关键因素［83］。虽然在腺瘤向癌转变过程的分子机制得到初步描述后，与结直肠癌进展相关的分子途径已经被非常重视，但导致肝转移的决定因素还是不明确。成功的肝切除术后的复发率仍较高，且发生在一个相对短时间内［84］。此外，影像和生物标记对肝转移的检测已经作为对这些患者临床管理的一部分。因此，肝切除辅以完全病理清扫术的患者是可以通过使用抗侵袭药物来提高DFS的重点人群。

目前发现浅表性和浸润性膀胱癌具有高的发病率、死亡率和大额治疗费用［85］。我们的主要目标之一是防止这种肌肉侵袭性疾病进展，从而减少大手术概率和癌症死亡率。然而术后复发还是常见，往往在较短的时间内发生。膀胱癌为Po M和Po P的研究提供了一个几乎是独一无二的病例模型，警惕性反复活检是临床常规管理的一部分。

虽然难治性肿瘤的快速生长和骨转移是治疗失败和患者治疗效果不佳的主要因素［86］，但激素疗法在前列腺癌治疗中被很好地应用。前列腺癌的发展过程中两种截然不同的微小残留灶情况为抗侵袭治疗的发展提供了机会:第一，已取得了良好响应的明确转移灶患者［良好响应定义为抑制血液前列腺特异性抗原(PSA)］。第二，无临床明确转移灶但根据PSA的上升判断疾病进展的患者。对于前者，我们期望的抗侵袭药物能延长无进展生存期;而后者，期望它能推迟远处转移的时间。另外，侵袭表型的分子靶点也影响骨转移的进展，其中一些标记也是破骨细胞功能的关键因子。因此，抗侵袭药物对原发疾病和前列腺癌骨转移的进展可能有潜在影响。

9.6.3 展望、挑战和收获

目前有关肿瘤侵袭和转移方面的关键分子和通路处于临床试验。然而，没有任何一个被专门研发为特异性抗侵入/转移药物，这方面的问题可能被随后的试验解决。正如文中所述，对于导致侵袭及转移性疾病的信号路径和宿主肿瘤的相互作用有持续加深的理解;许多潜在的药物靶点已不是药物探索研究的焦点，或者目前还很棘手;同时也发现了替代路径的相关分子。

尽管还是有对与药物探索更兼容的侵袭转移的体内模型的需求，但现有许多模型也能更好地表达生物学特性，而且提供了一个具有更多信息量有关抗侵袭假说的临床前期试验平台。模型的发展与活体成像技术及目标抑制程度的指示监视的进步一样，应该为候选药物活性提供强有力的证据。

有潜力的使转移性疾病转变为非致命的慢性疾病的抗侵袭/抗转移分子的传输依旧是临床发展所面临的最重大挑战和障碍。尽管几乎可能没有单一使用抗侵袭药物的治疗方法，但当它们与其他靶向药物联合使用时，限制疾病发展和阻止进一步的转移是一个值得探索的目标。暂时还没有抗瘤治疗的典范药物，但是这些药物效应背后常常伴有轻微的全身反应，多数常见肿瘤越来越多地被控制为慢性疾病。遗憾的是，对于许多晚期肿瘤患者而言，药物干预的受益幅度还是令人失望，所以使这些肿瘤维持在静态水平，甚至是没有复发或生长停滞的新的治疗策略是今后研究的方向。肿瘤部分的定义是根据侵袭的能力，所以这个过程的逆转将可能使疾病得到控制，即使是处于播散状态。此外，许多晚期肿瘤的全身性症状，诸如骨痛和神经侵犯损害，是肿瘤侵犯到其他组织的直接结果，所以阻止这些症状出现会对疾病的控制和提升生活的整体质量有极大的好处。

(张晓飞 译，钦伦秀 审校)

参考文献

［1］ Harris L，et al. American Society of Clinical Oncology 2007update of recommendations for the use of tumour markers in breastcancer. J Clin Oncol，2007，25: 5287.

［2］Muller MC，et al. Dasatinib treatment of chronic-phase myeloidleukemia: analysis of responses according to pre-existing BCRABLmutations. Blood，2009，3: 4944.

［3］Fong PC，et al. Inhibition of poly ( ADP-ribose) polymerase intumours from BRCA mutation carriers. New Eng J Med，2009，361: 123.

［4］Spencer KSR，et al. ErbB2 is necessary for induction of carcinomacell invasion by erbB family receptor tyrosine kinases. J Cell Biol，2000，148: 385.

［5］Lamouille S. Cell size and invasion in TGF-β-induced epithelial tomesenchymal transition is regulated by activation of the mTOR pathway. J Cell Biol，2007，178: 437.

［6］Shulka S， et al. Activation of PI3K-Akt signaling pathwaypromotes prostate cancer cell invasion. Int J Cancer，2007，121:1424.

［7］Leaf C. Why we're losing the war on cancer ( and how to win it) .Fortune，2004，29: 76.

［8］Spratt JS，et al. Geometry，growth rates，and duration of cancerand carcinoma in situ of the breast before detection by screening.Cancer Res，1986，46: 970.

［9］ Knurst E. Regulation of cell shape and polarity by cell-celladhesion. Mol Membrane Biol，2002，19: 113.

［10］Wang F，et al. Phenotypic reversion or death of cancer cells byaltering signaling pathways in three-dimensional contexts. J NatlCancer Inst，2002，94: 1494.

［11］ Paszek MJ，et al. Tensional homeostasis and the malignantphenotype. Cancer Cell，2005，8: 241.

［12］ Onder TT，et al. Loss of E-cadherin promotes metastasis viamultiple downstream transcriptional pathways. Cancer Res，2008，68: 3645.

［13］ Gradval K，et al. A switch from E-cadherin to N-cadherinexpression indicates epithelial to mesenchymal transition and is ofstrong and independent importance for the progress of prostatecancer. Clin Cancer Res，2007，13: 7003.

［14］ van Aarsen LA，et al. Antibody-mediated blockade of integrinalpha ν beta6 inhibits tumour progression in vivo by a transforminggrowth factor-beta-regulated mechanism. Cancer Res，2008，68: 561.

［15］ Sawada K，et al. Loss of E-cadherin promotes ovarian cancermetastasis via alpha-5 integrin，which is a therapeutic target.Cancer Res，2008，68: 2329.

［16］ Giannelli G，et al. Laminin-5 offsets the efficacy of gefitinib( Iressa) in hepatocellular carcinoma cells. Br J Cancer，2004，91: 1964.

［17］Morris VL，et al. Mammary carcinoma cell lines of high and lowmetastatic potential differ not in extravasation but in subsequentmigration and growth. Cin Exp Metastasis，1994，12: 357.

［18］Hegerfeldt Y，et al. Collective cell movement in primary melanomaexplants: plasticity of cell-cell interaction，β-integrin functionand migration strategies. Cancer Res，2002，62: 2125.

［19］Sahai E，et al. Simultaneous imaging of GFP，CFP and collagen intumors in vivo using multiphoton microscopy. BMC Biotechnol，2005，5: 1472.

［20］Goswami S，et al. Breast cancer cells isolated by chemotaxis fromprimary tumours show increased survival and resistance tochemotherapy. Cancer Res，2004，64: 7664.

［21］Wang W，et al. Coordinated regulation of pathways for enhancedmotility and chemotaxis is conserved in rat and mouse mammarytumours. Cancer Res，2007，67: 3505.

［22］Wolf K，et al. Compensation mechanism in tumour cell migration:mesenchymal-amoeboid transition after blocking of pericellularproteolysis. J Cell Biol，2003，160: 267.

［23］ Comoglio PM，et al. Invasive growth: from development tometastasis. J Clin Invest，2002，109: 857.

［24］Spencer KSR，et al. ErbB2 is necessary for induction of carcinomacell invasion by erbB family receptor tyrosine kinases. J Cell Biol，2000，148: 385.

［25］Massague J. TGFb in cancer. Cell，2008，134: 215.

［26］Li Y，et al. Axl as a potential therapeutic target in cancer: role ofAxl in tumour growth，metastasis and angiogenesis. Oncogene，2009，28: 3442.

［27］Itoh K，et al. An essential part for Rho-associated kinase in thetranscellular invasion of tumour cells. Nature Med，1999，5: 221.

［28］Nakajima M，et al. Wf-536 prevents tumour metastasis byinhibiting both tumour motility and angiogenic actions. Eur JPharmacol，2003，459: 113.

［29］Roberts WG，et al. Antitumour activity and pharmacology of aselective focal adhesion kinase inhibitor，PF-562，271. CancerRes，2008，68: 1935.

［30］Liu TJ，et al. Inhibition of both focal adhesion kinase and insulinlikegrowth factor-1 receptor kinase suppresses glioma proliferationin vitro and in vivo. Mol Cancer Ther，2007，6: 1357.

［31］Greer TP，et al. Preclinical anticancer activity of the potent，oralsrc inhibitor AZD0530. Mol Oncol，2009，3: 248.

［32］Golas JM，et al. SKI-606，a src /abl inhibitor with in vivo activityin colon tumour xenograft models. Cancer Res，2005，65: 5358.

［33］Lombardo LJ，et al. Discovery of N-( 2-chloro-6-methyl-phenyl) -2-4-( 2-hydroxyethyl ) -piperaziny1-2-methylpyrimidin-4-ylamino )thiazole-5-carboxamide ( BMS-354825 ) a dual Src /Abl kinaseinhibitor with potent antitumour activity in preclinical assays. JMed Chem，2004，47: 6658.

［34］ Muller A，et al. Involvement of chemokine receptors in breastcancer metastasis. Nature，2001，410: 50.

［35］Michigami T，et al. Receptor activator of nuclear factor kappaBligand ( RANKL) is a key molecule of osteoclast formation forbone metastasis in a newly developed model of humanneuroblastoma. Cancer Res，2001，61: 1637.

［36］Granchi S，et al. Endothelin-1 production by prostate cancer celllines is up-regulated by factors involved in cancer progression anddown-regulated by androgens. Prostate，2001，49: 267.

［37］Albini A，et al. A rapid in vitro assay for quantitating the invasivepotential of tumour cells. Cancer Res，1987，47: 3239.

［38］Carragher NO. Profiling distinct mechanisms of tumour invasion fordrug discovery: imaging adhesion，signalling and matrix turnover.Clin Exp Metastasis，2009，26: 381.

［39］Fidler IJ. Critical factors in the biology of human cancermetastasis: twenty-eighth GHA clowes memorial award lecture.Cancer Res，1990，50: 6130.

［40］Havens AM，et al. An in vivo mouse model for human prostatecancer metastasis. Neoplasia，2008，10: 371.

［41］Marangoni E，et al. A new model of patient tumour-derived breastcancer xenografts for pre-clinical assays. Clin Cancer Res，2007，13: 3989.

［42］Fu XY，et al. Models of human metastatic colon cancer in nudemice orthotopically constructed by using histologically intactpatient specimens. Proc Natl Acad Sci USA，1991，88: 9345.

［43］Dangles-Marie V，et al. Establishment of human colon cancer celllines from fresh tumours versus xenografts: comparison of successrate and cell line features. Cancer Res，2007，67: 398.

［44］ Furukawa T，et al. Differential chemosensitivity of local andmetastatic human gastric cancer after orthotopic transplantation ofhistologically intact tumor tissue in nude mice. Int J Cancer，1993，54: 397.

［45］Man S，et al. On the development models in mice of advancedvisceral metastatic disease for anti-cancer drug testing. CancerMetastasis Rev，2007，26: 737.

［46］ Gingrich JR，et al. Metastatic prostate cancer in a transgenicmouse. Cancer Res，1996，56: 4096.

［47］Sharpless NE，et al. The mighty mouse: genetically engineeredmouse models in cancer drug development. Nat Rev DrugDiscovery，2006，5: 741.

［48］Chishima T，et al. Cancer invasion and micrornetastasis visualisedin live tissue by green fluorescent protein expression. Cancer Res，1997，57: 2042.

［49］MacDonald C， et al. Intravital videomicroscopy of thechorioallantoic microcirculation: a model system for studyingmetastasis. Microvasc Res，1992，44: 185.

［50］Kedrin D，et al. Intravital imaging of metastatic behavior through amammary imaging window. Nat Methods，2008，5: 1019.

［51］Alexander S，et al. Dynamic imaging of cancer growth andinvasion: a modified skin-fold chamber model. Histochem CellBiol，2008，130: 1147.

［52］Jenkins DE，et al. Bioluminescent imaging ( BLI) to improve andrefine traditional murine models of tumor growth and metastasis.Clin Exp Metastasis，2003，20: 733.

［53］ Therasse P，et al. New guidelines to evaluate the response totreatment in solid tumours. J Natl Cancer Inst，2000，92: 205.

［54］Eisenhauer EA，et al. New response evaluation criteria in solidtumours: revised RECIST guideline ( version 1. 1 ) . Eur JCancer，2009，45: 228.

［55］Sabeh F，et al. Tumor cell traffic through the extracellular matrixis controlled by the membrane-anchored collagenase MTl-MMP. JCell Biol，2004，167: 769.

［56］Maquoi E， et al. Paradoxical stimulation of matrixmetalloproteinase-9 expression in HT1080 cells by a broadspectrumhydroxamate-based matrix metalloproteinase inhibitor.Ann NY Acad Sci，1999，878: 744.

［57］Kruger A， et al. Hydroxamate-type matrix metalloproteinaseinhibitor Batimastat promotes liver metastasis. Cancer Res，2001，61: 1272.

［58］McCrawley LJ， et al. A protective role for matrixmetalloproteinase-3 in squamous cell carcinoma. Cancer Res，2004，64: 6965.

［59］Overall CM，et al. Validating matrix metalloproteinases as drugtargets and anti-targets for cancer therapy. Nat Rev Cancer，2006，6: 227.

［60］Leff RL，et al. Molecular changes in human osteoarthritic cartilageafter 3 weeks of oral administration of BAY 12-9566，a matrixmetalloproteinase inhibitor. J Rheumatol，2003，30: 544.

［61］Erlichman C，et al. Phase Ⅰ study of the matrix metalloproteinaseinhibitor，BAY 12-9566. Ann Oncol，2001，12: 389.

［62］Duivenvoorden WC， et al. Quantification of matrixmetalloproteinase activity in plasma of patients enrolled in a BAY12-9566 phase I study. lnt J Cancer，2001，91: 857.

［63］Levin VA，et al. Randomized，double-blind，placebo-controlledtrial of marimastat in glioblastoma multiforme patients followingsurgery and irradiation. J Neurooncol，2006，78: 295.

［64］Rigas JR，et al. Randomized placebo-controlled trials of the matrixmetalloproteinase inhibitor ( MMPI ) ，BAY12-9566 as aduvanttherapy for patients with small cell and non-small cell lungcancer. ASCO Annual Meeting 2003. Proc Am Soc Clin Oncol，2003，22: 2525.

［65］Bergers G，et al. Effects of angiogenesis inhibitors on multistagecarcinogenesis in mice. Science，1999，284: 808.

［66］ Kola I et al. Can the pharmaceutical industry reduce attritionrates? Nat Rev Drug Discovery，2004，3: 711.

［67］Hodgson DR，et al. Biomarkes in oncology drug development. MolOncol，2009，3: 24.

［68］Petit V，et al. Phosphorylation of tyrosine residues 31 and 118 onpaxillin regulates cell migration through an association with CRKin NBTⅡ cells. J Cell Biol，2000，148: 957.

［69］Wang HB， et al. Focal adhesion kinase is involved inmechanosensing during fibroblast migration. Proc Natl Acad SciUSA，2001，98: 11295.

［70］ Croft DR，et al. Conditional ROCK activation in vivo inducestumour cell dissemination and angiogenesis. Cancer Res，2004，64: 8994.

［71］Jones RJ， et al. Src inhibitors in early breast cancer: amethodology，feasibility and variability study. Breast Cancer ResTreat，2009，114: 211.

［72］ Ma PC，et al. Downstream signalling and specific inhibition ofc-MET /HGF pathway in small cell lung cancer: implications fortumour invasion. Br J Cancer，2007，97: 368.

［73］Parr C，et al. The HGF /SF-induced phosphorylation of paxillin，matrix adhesion，and invasion of prostate cancer cells weresuppressed by NK4，an HGF /SF Valiant. Biochem Biophys ResCommun，2001，285: 1330.

［74］Lepage M，et al. Noninvasive detection of matrix metalloproteinaseactivity in vivo using a novel magnetic resonance imaging contrastagent with a solubility switch. Mol Imaging，2007，6: 393.

［75］ Nemirovskiy OV，et al. Discovery and development of a type Ⅱcollagen neopeptide ( TlINE) biomarker for matrix metalloproteinaseactivity: from in vitro to in vivo. Anal Biochem，2007，361: 93.

［76］Riisbro R，et al. Prognostic significance of soluble urokinase plasminogen activator receptor in serum and cytosol of tumourtissue from patients with primary breast cancer. Clin Cancer Res，2002，8: 1132.

［77］ Stylli SS，et al. Invadopodia: at the cutting edge of tumourinvasion. J Clin Neurosci，2008，15: 725.

［78］Seals DF，et al. The adaptor protein TKs5 /Fish is required forpodosome formation and function，and for the protease-driveninvasion of cancer cells. Cancer Cell，2005，7: 155.

［79］ Blouw B，et al. A role for the podosome /invadopodia scaffoldprotein Tks5 in tumour growth in vivo. Eur J Cell Bioi，2008，87: 555.

［80］Brockhorn M， et al. Active versus Passive mechanisms inmetastasis: do cancer cells crawl into vessels，or are they pushed?Lancet Oncol，2007，8: 444.

［81］Hayes DF，et al. Circulating tumour cells at each follow-up timepoint during therapy of metastatic breast cancer patients predictprogression-free and overall survival. Clin Cancer Res，2006，12: 4218.

［82］Garnero P，et al. Markers of bone turnover for the management ofpatients with bone metastases from prostate cancer. Br J Cancer，2000，82: 858.

［83］ Finlay IG，et al. Incidence and detection of occult hepaticmetastases in colorectal carcinoma. Br Med，1982，284: 803.

［84］ Manfredi S，et al. Epidemiology and management of livermetastases from colorectal cancer. Ann Surg，2006，244: 254.

［85］Avritscher EB，et al. Clinical model of lifetime cost of treatingbladder cancer and associated complications. Urology，2006，68:549.

［86］Chang SS，et al. Society of urologic oncology position statement:redefining the management of hormonerefractory prostatecarcinoma. Cancer，2005，103: 11.