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1、抗血管生成治疗及恩度,1,Folkman,J. Tumor angiogenesis: therapeutic implication. N.Engl. J.Med. 1971. 285：1182-1186.,肿瘤血管生成理论,Judah Folkman 教授 肿瘤血管生成理论之父 波士顿儿童医院医疗中心外科研究室主任 美国国家艺术和科学院以及国家科学院(NAS)院士,2,“抗血管生成疗法”示意图,细胞癌变,小肿瘤,肿瘤生长,分泌生长因子,诱发新生血管,新生血管向肿瘤供养,癌细胞通过血管扩散,肿瘤休眠,血 管,阻断新生血管,血 管,血 管,3,2003 年度世界十大科技突破 引自美国科学杂志,
2、4,血管生成的双向调节机制,目前的研究表明，机体对血管生成调控遵循双向调节的普遍规律。血管生成是受血管生成促进因子和血管生成抑制因子共同调节的。,Angiostatin Endostatin Thrombospondin-1,VEGF bFGF PDGF,5,内源性促抗血管生成因子,Stimulators Inhibitors,VEGF bFGF PIGF PDGF TGF-a/b TNF-a IL-8 HGF Angiogenin IL-3 Proliferin Leptin G-CSF,Interferons a/b Angiostatin Endostatin Vasostatin Ca
3、nstatin Tumstatin Platelet factor-4 Thrombospodin-1 IL-12 16 kD prolactin fragment IL-18 IP-10 53 kD antithrombin III,6,抗血管生成治疗的策略,通过抑制促进因子的表达或者外援性补充抑制因子等方法改变血管生成促进因子和抑制因子之间的相对平衡，来阻断血管生成。 直接针对各种血管生长因子抗体或药物。 针对生长因子受体的药物，阻断细胞内的信号传导通路。 针对血管内皮细胞的药物，抑制内皮细胞的增值和迁移。 基质金属蛋白酶抑制剂，阻止基底膜以及细胞外基质的降解。 其他，比如抗粘附分子抗体抗
4、整合素 v3 等,7,抗血管生成治疗目前已经成为肿瘤治疗中最引人瞩目的热点领域之一。 经过近30年的探索，近年来已经有几十种新生血管抑制剂药物进入 I、II、III 期临床研究，其中最引人注目的便是目前发现的最广谱的血管生成抑制剂 Endostatin(ES)。,肿瘤血管生成理论,8,内皮抑素 Endostatin 的发现,Oreilly MS, et al. Cell 1997; 88:277-285.,9,内皮抑素 Endostatin 的发现,内皮抑素 ES 最初是从鼠的成血管细胞瘤株培养液中分离提纯得到的一种在动物体内天然存在的蛋白。 内皮抑素 ES 是由细胞外基质成分胶原 的羧基末端
5、水解而来，含有184个氨基酸，分子量为20 KD。 试验研究发现内皮抑素 ES 具有强烈抑制血管生成的作用。,10,Oreilly MS, et al. Cell 1997; 88:277-285.,内皮抑素 Endostatin 的抑瘤试验,11,内皮抑素 Endostatin 的抑瘤试验,Oreilly MS, et al. Cell 1997; 88:277-285.,Boehm T, et al. Nature 1997;390:404-407.,12,内皮抑素的作用机理 (一),Endostatin 能作用于 VEGF 的受体 KDR/Flk-1，阻止 VEGF与内皮细胞结合，直接阻
6、断 VEGF 的作用。 Kim YM, et al. JBC, 2002, 277(31):27872-27879.,13,干扰血管生成因子的作用： 与 bFGF 竞争结合，干扰其信号传导通路。 下调 VEGF mRNA 和蛋白表达，直接阻断 VEGF 受体的信号转导，从而抑制 VEGF 介导的内皮细胞迁移和血管生成。,内皮抑素的作用机理 (一),Hajitou A, et al. FASEB J. 2002, 16(13): 1802-1804. Urbich C, et al. FASEB J. 2002, 16(7): 706-708.,14,基质金属蛋白酶 MMP-2 在血管生成中发挥
7、重要作用，Endostatin 能结合 MMP-2 的催化活性区，阻断其作用。 Lee SJ, et al. FEBS letters, 2002:147-152.,内皮抑素的作用机理 (二),15,Endostatin 能结合于 Tropomyosin, 破坏微丝的完整性，抑制内皮细胞的迁移，诱导其凋亡，发挥抗肿瘤作用。 MacDonald NJ, et al. JBC, 2001, 276(27): 25190-25196,内皮抑素的作用机理 (三),16,Endostatin 能抑制 Wnt 信号通路，促进 b-catenin 的降解，抑制内皮细胞移动，导致内皮细胞停滞在G1期，减少内皮
8、细胞在S 期的比例引起细胞周期停滞。 Hanai JI, et al. JCB, 2002, 158(3):529-539.,内皮抑素的作用机理 (四),17,对内皮细胞凋亡的影响： ES 的促内皮细胞凋亡作用可能与诱导酪氨酸激酶活性,抑制 bcl-2 、bcl-xl 和bad 表达有关, 而没有改变 bax、p53 、cdc-5A、p38 MAPK 的基因表达。 ES 还能破坏微丝的完整性抑制内皮细胞的运动,诱导内皮细胞凋亡,最终抑制肿瘤的生长,内皮抑素的作用机理 (五),Shichiri M, et al. FASEB J, 2001, 15(6):1044-1053. Dixelius
9、J, et al. Blood, 2000, 95(11):3403-3411.,18,Folkman J. Experimental Cell Research, 2005.,内皮抑素的作用机理 (六),19,Endostatin能下调体内的促血管生成因子，上调体内的血管生成抑制因子，通过改变血管生成调节因子的平衡关系，发挥抗血管生成作用。,内皮抑素的作用机理 (六),Folkman J. Experimental Cell Research, 2005.,20,Endostatin inhibits 65 different tumor types and modifies 12% of
10、the human genome to downregulate pathological angiogenesis without side-effects. (抑制65种肿瘤生长，影响占人类基因组12的与血管生成相关的基因发挥抗血管生成作用) In humans, endostatin has virtually no toxicity and has revealed no resistance even when it has been administered to patients every day for up to 3.5 years without interruption
11、. (国外有患者连续应用endostatin超过3.5年) Endostatin, therefore, represents a model of a broad spectrum angiogenesis inhibitor that in the future could be a platform anti-cancer agent for coadministration with other therapies.,内皮抑素的作用机理 (六),Folkman J. Experimental Cell Research, 2005.,21,Endostatin 缺失的小鼠体内肿瘤生长速
12、度加快2-3倍；而Endostatin 表达水平高1.6倍的小鼠体内肿瘤生长速度相对于正常小鼠减慢3倍。 Sund M, et al. PNAS, 2005, 102(8):2934-2939.,内皮抑素的基因敲除试验,22,内皮抑素与 Down syndrome,Down Syndrome (DS) 又叫21 三体综合症，患者具有3条21号染色体，最主要的特点是智力障碍。Endostatin 的基因位于21号染色体上，因此，DS 患者血中 Endostatin 水平较正常升高1/3。一个有趣的现象是这类患者中的实体瘤发病率明显较正常人低。 Zorick T, et al. European
13、Journal of Human Genetics, 2001, 9:811-814.,23,国家一类生物新药恩度TM (ENDOSTAR),24,产品一般信息,通 用 名：重组人血管内皮抑制素注射液 注册商标：恩度TM EndostarTM 英 文 名：Recombinant Human Endostatin Injection 类 别：生物制品一类新药 规 格：15mg/3ml/支 ( 2.4105u/支 ) 代 号：YH-16,25,恩度TM 样品,26,恩度TM (Endostar),恩度TM 不是单纯的 Endostatin ，是在 ES 母体上创造性的添加了9个氨基酸的新型 End
14、ostatin ，不仅使 ES 稳定性提高，半衰期延长， 而且生物活性增加。 恩度TM 是纯度大于99.9%高纯生物制剂。 恩度TM 是人源化蛋白，不会诱导自身抗体产生。 恩度TM 的蛋白非常稳定，可以室温放置一年仍然保持活性，而国外的同类产品需要 -80冷冻保存。,27,包含体电镜照片,高效表达的蛋白 在大肠杆菌内形 成大量无活性包 含体 。,28,超过 99% 的 Endostatin 不能复性,Endostatin 复性是一个世界性难题,29,复性,结构不规则、无生物活性,特定三维结构、有生物活性,什么是蛋白质复性？,30,恩度与 Endostatin 的比较,31,恩度TM与国外同类产
15、品的质量比较,YH-16 样品（中国）,高压液相色谱法：纯度比较,恩度TM 的纯度远高于国外 Endostatin 样品，这也是恩度的剂量只有国外十分之一左右的原因。,EntreMed 公司样品(美国),32,恩度的活性分析鸡胚血管生成抑制试验,对照组,恩度组,33,恩度的活性分析 体外迁移试验,对照组,恩度组,34,863计划重大科技专项资助,35,恩度TM 临床试验研究,中国医学科学院肿瘤医院 内科 孙燕院士,36,恩度TM 国内临床试验,2001年7月2002年3月 恩度TM I 期临床试验 2002年3月2003年3月 恩度TM II 期临床试验 2003年4月2004年7月 恩度TM III 期临床试验,37,药代动力学,正常人 t1/2为10 小时，全身清除率为2.8 L/h/m2。 正常小鼠静脉给药后肾、肺和肝中的浓度高于血浆，肌肉、脂肪和脑浓度最低。主要经肾排泄。 荷瘤小鼠静脉注射本品后全身分布与正常小鼠相近，肿瘤组织中分布不高。,38,中国医学科学院肿瘤医院 辽宁省肿瘤医院 广西医科大学肿瘤医院 浙江省肿瘤医院 天津医科大学肿瘤医院 北京胸部肿瘤医院 四川大学华西医院 中山大学肿瘤医院 天津第二中心医院 福建省肿瘤医院 第三军医大学新桥医院 第三军医大学西南医院,安徽省肿瘤医院 福建医学大学协和医院 军事医学科学院附属医院 西安交通大学第一医院
