肺癌耐药分子标志与个体性化疗.ppt

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1、肺癌耐药分子标志肺癌耐药分子标志与个体性化疗与个体性化疗徐徐 萌萌暨南大学附属第一医院肿瘤科暨南大学附属第一医院肿瘤科 肺癌耐药分子标志肺癌耐药分子标志：药理遗传学和药理基因：药理遗传学和药理基因组学的研究表明与肺癌多药耐药相关的基因组学的研究表明与肺癌多药耐药相关的基因及其异常信号传导通路。及其异常信号传导通路。 个体性化疗个体性化疗：根据肺癌患者药理遗传学和基：根据肺癌患者药理遗传学和基因组学特点，采用特异和最佳的化疗药物方因组学特点，采用特异和最佳的化疗药物方案，提高化疗疗效，尽量降低化疗副反应，案，提高化疗疗效，尽量降低化疗副反应，最大延长患者生存期。最大延长患者生存期。 1肺癌化疗耐

2、药的复杂性肺癌化疗耐药的复杂性 2肺癌耐药逆转药物的局限性肺癌耐药逆转药物的局限性3肺癌肺癌个体性化疗个体性化疗的实践性的实践性4典型病例典型病例l以铂类药物为基础的联合化疗比单一化疗效果好，是以铂类药物为基础的联合化疗比单一化疗效果好，是中晚期肺癌一线治疗的中晚期肺癌一线治疗的金标准金标准;l紫杉醇、诺维本、多西紫杉醇、吉西他滨紫杉醇、诺维本、多西紫杉醇、吉西他滨;l在过去三十年中，非小细胞肺癌的中位生存时间只延在过去三十年中，非小细胞肺癌的中位生存时间只延长了大约三个月长了大约三个月;l中晚期非小细胞肺癌经验性化疗疗效停滞于平台期，中晚期非小细胞肺癌经验性化疗疗效停滞于平台期，致力于寻找各

3、种敏感的化疗耐药分子标志和高效的耐致力于寻找各种敏感的化疗耐药分子标志和高效的耐药逆转剂具有广泛的应用前景。药逆转剂具有广泛的应用前景。Corey Langer 2000; Breathnach et al 2001; Schiller et al 2002 一一. 肺癌化疗耐药的复杂性肺癌化疗耐药的复杂性What is the Scope of the Problem? New Cancer Cases & Deaths 2001CA Cancer J Clin.51:23, 2001*Vast majority of deaths due to chemoresistance*Resist

4、ant cellsTopotecanSensitive cellsMitoxantroneDRUG ACCUMULATION IS REDUCED IN DRUG-RESISTANT CELLS Resistant cellsSensitive cellsWhy Does Chemo Fail?耐药参与机制主要有：耐药参与机制主要有：(1)多药耐药基因多药耐药基因(MDR1)及其编码的细胞膜及其编码的细胞膜P-糖蛋糖蛋白表达增加；白表达增加；(2) 多药耐药相关蛋白多药耐药相关蛋白(MRP) 表达增加；表达增加；(3)谷胱甘肽解毒酶系统活性增强；谷胱甘肽解毒酶系统活性增强；(4)DNA拓扑异构

5、酶拓扑异构酶活性降低或结构异常；活性降低或结构异常；(5)DNA损伤的修复能力增强等损伤的修复能力增强等?耐药分类耐药分类(1)药理耐药（药理耐药（pharmacological resistance）：）：由机体对药物的影由机体对药物的影响所导致的耐药，如药物进入机体代谢增强或活化障碍、肿瘤血供响所导致的耐药，如药物进入机体代谢增强或活化障碍、肿瘤血供不足，药物组织穿透力差，导致细胞有效浓度降低。不足，药物组织穿透力差，导致细胞有效浓度降低。 (2)生化耐药（生化耐药（biochemical resistance）：）：肿瘤细胞的遗传性及生肿瘤细胞的遗传性及生化特性发生复杂的变化，致使细胞通

6、过不同途径对药物产生耐药性。化特性发生复杂的变化，致使细胞通过不同途径对药物产生耐药性。 (3)凋亡耐药（凋亡耐药（apoptosis resistance）：）：大部分抗肿瘤药物引起细大部分抗肿瘤药物引起细胞死亡是通过细胞凋亡，而促凋亡基因的缺失或抗凋亡基因的过度胞死亡是通过细胞凋亡，而促凋亡基因的缺失或抗凋亡基因的过度表达都将相应地导致肿瘤细胞对化疗药物产生耐药性。表达都将相应地导致肿瘤细胞对化疗药物产生耐药性。 (4)微环境耐药微环境耐药(microenvironment resistance)：肿瘤细胞的存活和肿瘤细胞的存活和生长有赖于器官微环境，器官微环境可以通过调节不同耐药基因表生

7、长有赖于器官微环境，器官微环境可以通过调节不同耐药基因表达来影响肿瘤细胞对化疗药物的敏感性。达来影响肿瘤细胞对化疗药物的敏感性。 Reduced apoptosisAltered cell cycle checkpointsIncreased metabolism of drugsIncreased or altered targetsIncreased repair of damageCompartmentalization区室作用MECHANISMS OF RESISTANCE TO ANTI-CANCER DRUGSDecreaseduptakeIncreasedefflux与肿瘤多药耐

8、药性相关的与肿瘤多药耐药性相关的ABC转运体转运体多药耐药性（多药耐药性（多药耐药性（多药耐药性（Multidrug Resistance, MDRMultidrug Resistance, MDR）：）：）：）：意义：肿瘤细胞在抗肿瘤药物长期和反复作用下意义：肿瘤细胞在抗肿瘤药物长期和反复作用下意义：肿瘤细胞在抗肿瘤药物长期和反复作用下意义：肿瘤细胞在抗肿瘤药物长期和反复作用下 对其出现耐药性的同时，而且对其它多种对其出现耐药性的同时，而且对其它多种对其出现耐药性的同时，而且对其它多种对其出现耐药性的同时，而且对其它多种 结构乃至作用机制不同的抗肿瘤药物也产结构乃至作用机制不同的抗肿瘤药物也

9、产结构乃至作用机制不同的抗肿瘤药物也产结构乃至作用机制不同的抗肿瘤药物也产 生交叉抗性。生交叉抗性。生交叉抗性。生交叉抗性。BiedlerBiedler首先描述了首先描述了首先描述了首先描述了MDRMDR表型（表型（表型（表型（2020世纪世纪世纪世纪7070年代）年代）年代）年代）现已发现现已发现现已发现现已发现100100余种与余种与余种与余种与MDRMDR相关的转运体（相关的转运体（相关的转运体（相关的转运体（20072007年）年）年）年）“疏水真空清除模型疏水真空清除模型”（Hydropobic vaccum cleaner model） 要点：要点：MDRMDR转运体的转运体的2

10、2TMDsTMDs结构域形结构域形成一个药物通道，利用水解成一个药物通道，利用水解ATPATP提供的提供的能量把药物（包括所有被修饰的疏能量把药物（包括所有被修饰的疏 水性药物）转运到细胞外，这种药泵水性药物）转运到细胞外，这种药泵功能使胞内药物功能使胞内药物 浓度维持在低水平，浓度维持在低水平，从而导致肿瘤细胞产生耐药性。从而导致肿瘤细胞产生耐药性。 证据：证据：Rosenberg et al. (1997) Rosenberg et al. (1997) 对纯化的对纯化的P-gpP-gp的二维晶体电镜的二维晶体电镜 3- 3-D D重重构（构（2.52.5nmnm），），发现分子中间有直径

11、约发现分子中间有直径约5 5nmnm的漏的漏 斗状结构，对斗状结构，对MDRMDR转运体的药转运体的药物通道模型假设提供物通道模型假设提供 较直接的实验证较直接的实验证据。据。相关临床现象相关临床现象：mdr1表达水平高的正常表达水平高的正常组织器官发生的肿瘤中，检测到的组织器官发生的肿瘤中，检测到的mdr基基因的表因的表 达水平亦高，而且这种肿瘤在临达水平亦高，而且这种肿瘤在临床上床上 往往对化疗药物也不敏感，即表现往往对化疗药物也不敏感，即表现抗性。反之亦然。抗性。反之亦然。证明证明：mdr1基因编码的基因编码的P-gp的表达水平的表达水平与肿瘤耐药相关。与肿瘤耐药相关。P-gp是一种具有

12、是一种具有ATP酶活性药物排出泵酶活性药物排出泵（ drug efflux pump） overexpers in ritro/ in rivo：P-gp 能转运多种结构能转运多种结构 和功能不相关的药物（和功能不相关的药物（Mr：300-2000Da）：）： 阿霉素（阿霉素（doxorubibin） 柔红霉素（柔红霉素（daunorubicin） 放线菌素（放线菌素（antinomycin D） 依托泊苷（依托泊苷（etoposide） 秋水仙素（秋水仙素（colchicines） 长春新碱（长春新碱（vincristine） 氨茴环素（氨茴环素（anthracyclines） 表鬼臼毒素（

13、表鬼臼毒素（epipodophyllotoxins）MRP 的性质和功能的性质和功能 （1）M.W. 170KDa plus(N-端连接的糖基端连接的糖基)约约190KDa。 （2）分布：）分布： 在正常细胞中：内膜系统，如内质网、在正常细胞中：内膜系统，如内质网、高尔基体和运输囊泡膜等。高尔基体和运输囊泡膜等。 在肿瘤细胞中：主要在肿瘤细胞中：主要在细胞质膜上，少部分在细胞质中多靠近细胞核。在细胞质膜上，少部分在细胞质中多靠近细胞核。 （3）MRP1不仅可直接外排药物，负责药物的不仅可直接外排药物，负责药物的 胞内隔离，使药物不能与靶点结合，导致耐药性。胞内隔离，使药物不能与靶点结合，导致耐

14、药性。MRP1的药物抗性：的药物抗性： 如对：蒽环素（如对：蒽环素（anthracyclins） 生物碱生物碱(Vinka alkaloids) 表鬼臼毒素表鬼臼毒素(epipodophyllotoxins) 米托蒽醌米托蒽醌(mitoxantrone)P-gp与与MRP： 相似：基本结构，转运功能，药物抗性相似：基本结构，转运功能，药物抗性 不同：不同：P-gp: 主要转运天然的和阳离子性主要转运天然的和阳离子性 的疏水化合物的疏水化合物 MRP:主要转运阴离子性的化合物，主要转运阴离子性的化合物， 转运的药物常是与谷胱甘肽转运的药物常是与谷胱甘肽 和其他阴离子的缀含物，或和其他阴离子的缀含

15、物，或 是与谷胱甘肽一起协同转运是与谷胱甘肽一起协同转运MRP基因表达增强是肺癌基因表达增强是肺癌原发性耐药发生的早期标记原发性耐药发生的早期标记物，也是肺癌耐药的主要机物，也是肺癌耐药的主要机制，肺癌细胞在化疗药物诱制，肺癌细胞在化疗药物诱导条件下的耐药表型改变都导条件下的耐药表型改变都是为了抵抗化疗药物杀灭，是为了抵抗化疗药物杀灭，保护自身生存。保护自身生存。徐萌徐萌. 恶性肿瘤化疗及其对策恶性肿瘤化疗及其对策. 第一版第一版. 北京：军事医学北京：军事医学科学出版社，科学出版社，2002. 90-117. Xu Meng， et al. J Tumor Marker Oncology，

16、2004， 19(4): 235-241. 肿瘤细胞肿瘤细胞MDR的机理的复杂性：的机理的复杂性： 耐药表型可因肿瘤类别和细胞分化阶段的耐药表型可因肿瘤类别和细胞分化阶段的 不同而异，甚至有明显差别；不同而异，甚至有明显差别； 不同肿瘤对不同的化疗药物的反应和机理不同肿瘤对不同的化疗药物的反应和机理 不同；不同； 不同的肿瘤对同一种化疗药物的反应和机不同的肿瘤对同一种化疗药物的反应和机 理也可能不同。理也可能不同。耐药的肿瘤干细胞耐药的肿瘤干细胞肿瘤形成中经过多次突变形成肿瘤细胞的异质性，肿瘤形成中经过多次突变形成肿瘤细胞的异质性，其中少量的细胞具有很强的增殖能力，被称为肿其中少量的细胞具有很

17、强的增殖能力，被称为肿瘤干细胞（瘤干细胞（tumor stem cell）。）。 肿瘤的发生是由于肿瘤干细胞的增殖肿瘤的发生是由于肿瘤干细胞的增殖,治疗的目治疗的目的必须是确定和杀灭肿瘤干细胞，由于肿瘤干的必须是确定和杀灭肿瘤干细胞，由于肿瘤干细胞的增殖能力有限，比肿瘤细胞对化疗药物细胞的增殖能力有限，比肿瘤细胞对化疗药物更具耐药性更具耐药性, 体内残余的耐药的肿瘤干细胞足以体内残余的耐药的肿瘤干细胞足以使肿瘤复发或转移。以肿瘤干细胞为靶向的治使肿瘤复发或转移。以肿瘤干细胞为靶向的治疗疗效更为显著。疗疗效更为显著。 MDR: The major obstacle to successful c

18、ancer chemotherapyChemotherapyChemotherapyCancer Stem Cell-Lung Cancer支气管肺癌干细胞支气管肺癌干细胞BASCnBASC has self-renewal capacity.nBASC proliferates in airway damage, regeneration and tumor progression.Cell 2005;121:823-835K-ras conditioning mouselimiting dilution assayStem Cells-Drug ResistancenHigh levels

19、 of ABC drug transportersnQuiescencenCapacity for DNA repairnAccumulation of mutationsNature Review Cancer 2005;5:275-284Nature Review Drug Discovery 2006;5:219-234Resistance-ABC TransporterTargeting ABC TransporterNature Review Drug Discovery 2006;5:219-234Cancer Stem Cell-high drug efflux capacity

20、nCancer stem cell has ABC transporters with drug-efflux capacity.Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101, 1422814233 (2004)human tumor cell linesSP: side populationJF & IMR 32: NB cell lines SPNon-SPcontrolfluorescenceHoechst 33342-stained flow cytometrySPNon-SPStem Cell-ChemoresistancenCancer stem cell has

21、higher levels of drug resistance proteins.Cancer Res 2000, 60:4403-4411MRP: multiple resistance associated proteinLRP: lung resistance related proteinMFI: mean fluorescence intensitysemiquantitative RT-PCRflow cytometryl钙离子通道阻滞剂、环孢菌素、钙调蛋白抑制剂、抗钙离子通道阻滞剂、环孢菌素、钙调蛋白抑制剂、抗疟药等；另外细胞因子、类固醇激素、单克隆抗体、疟药等；另外细胞因子、

22、类固醇激素、单克隆抗体、免疫毒素、特异性双抗、反义寡聚核苷酸、结合白蛋免疫毒素、特异性双抗、反义寡聚核苷酸、结合白蛋白的药物都可逆转肿瘤的耐药性白的药物都可逆转肿瘤的耐药性 l目前研究最多的还是维拉帕米、环孢素目前研究最多的还是维拉帕米、环孢素A A及其衍生物及其衍生物 l全身性应用逆转剂副作用较大，可产生心脏损害，诱全身性应用逆转剂副作用较大，可产生心脏损害，诱发黄疸，免疫抑制发黄疸，免疫抑制 l目前在临床应用受到很大的限制目前在临床应用受到很大的限制二二. 既往耐药逆转药物的局限性既往耐药逆转药物的局限性100bp标志物 对照组 MRP siRNA组 ADM组 MRP siRNA加ADM组

23、图1 转染siRNA后肺癌细胞MRP mRNA表达水平由于临床肺癌患者有原发性耐药以及体内肿瘤细胞由于临床肺癌患者有原发性耐药以及体内肿瘤细胞耐药倍数较低，目前还没有一种逆转化疗多药耐药耐药倍数较低，目前还没有一种逆转化疗多药耐药方法在临床广泛应用，主要原因有方法在临床广泛应用，主要原因有: :现有逆转剂老药新用，逆转耐药不是其主要功能，现有逆转剂老药新用，逆转耐药不是其主要功能，临床毒副作用大；临床毒副作用大；生物逆转剂在体内不稳定，难以作用到靶点；生物逆转剂在体内不稳定，难以作用到靶点；临床耐药往往数种机制同时参与，只对单一机制临床耐药往往数种机制同时参与，只对单一机制起作用的逆转剂难以发

24、挥显著的效应。起作用的逆转剂难以发挥显著的效应。缺乏大样本的循证医学依据。缺乏大样本的循证医学依据。050100150200250020406080100ATP-TCAATP-TCA指导的化疗指导的化疗 (n = 39)传统化疗传统化疗(n = 17)p = 0,0009Weeks% Patients050100150200250020406080100ATP-TCAATP-TCA指导的化疗指导的化疗 (n = 39)传统化疗传统化疗(n = 17)p = 0,0016Weeks% PatientsOverall SurvivalProgression free Survival引自引自Kur

25、bacher CM, Cree IA, Brucker. Anticancer Drugs. 1998, 9: 51-57 传统化疗和传统化疗和ATP-TCAATP-TCA指导的化疗的生存率比较指导的化疗的生存率比较卵巢癌术后卵巢癌术后三三 肺癌肺癌个体性化疗个体性化疗的实践性的实践性l乳腺癌易感基因乳腺癌易感基因(BRCA1):铂类，抗微管类药物铂类，抗微管类药物, 预后？预后？ l错配切除修复酶错配切除修复酶(ERCC1):铂类药物铂类药物 l微管蛋白微管蛋白(-tubulin):抗微管类药物抗微管类药物 l核糖核苷还原酶核糖核苷还原酶M1(RRM1):嘧啶类抗代谢嘧啶类抗代谢(吉西他滨吉

26、西他滨)l抗血管生成化疗抗血管生成化疗Gene expression according to histology in NSCLCSquamous cell carcinomaAdenocarcinomaP*Median (range)Median (range)ERCC11.41 (0.45-7.34)0.72 (0.23-2.45)0.0001MZF10.62 (0.06-6.72)0.25 (0.03-1.49)0.0001Twist10.37 (0.30-76.01)2.50 (0.14-19.16)0.0001RRM12 (0.6-6.9)1.2 (0.4-2.9)0.0001TR

27、X2.13 (0.40-11.88)0.91 (0.31-7.94)0.0001Tdp11.7 (0.6-7.3)1.3 (0.1-2.6)0.02NFAT0.4 (0.1-2.3)0.5 (0.1-1.8)0.65BRCA14.26 (0.55-18.48)1.50 (0.09-8.08)0.0001BubR116.3 (1.4-90)7 (0.8-25)0.0001Clinical data from M Skrzypski, E Jassem, J Jassem铂类药物铂类药物lPlatinum based doublets are standard for patients with

28、advanced NSCLC and good performance status. l40%-60% of patients NSCLC progress during platinum based therapy, while some have excellent responses. Schiller, Harrington et al.; N Engl J Med, 2002lPlatinum doublets have a marginally increased RR (17%) vs third generation non-platinum doublets but OS

29、is not improved.DAddario, Pintilie et al.; J Clin Oncol, 2005Clinically important mediators of DNA repair for platinum based damagelEssential NERDNA unwinding: ERCC2 (XPD)Incision of DNA: ERCC1 (XPF)lTranscription coupled NERBRCA1lBase Excision RepairXRCC1General mechanisms of platinum resistancelDe

30、toxificationlInhibitors of apoptosislDNA methylationlChanges in influx/effluxlIncreased DNA repair capacityRabik and Dolan; Cancer Treat Rev, 2006Established mediators of platinum resistance in NSCLClBRCA1lERCC1Germline polymorphismsTumor expression by mRNAImmunohistochemistrylPolymorphisms in ERCC2

31、 & XRCC1BRCA1lIn a breast cancer cell line low BRCA1 mRNA expression increased sensitivity to cisplatin and etoposide, but increased resistance to paclitaxel and vincristine. lIn a BRCA1-negative cell line, reconstitution of wild-type BRCA1 led to a 20-fold increase in cisplatin resistance and, in c

32、ontrast, in a 100010 000-fold increase in sensitivity to antimicrotubule drugs. lLow BRCA1 mRNA levels in sporadic breast cancer were associated with a higher frequency of distant metastases.Taron, Rosell et al.; Hum Mol Genet, 2004BRCA1 mRNA expression levels and survival in NSCLC patients treated

33、with neo-adjuvant gemcitabine & cisplatin.lTotal 55 pts; Bottom: N=15, Middle=28, Top=12; p=0.01 Taron, Rosell et al.; Hum Mol Genet, 2004Two strands of evidence for customizing therapy based on BRCA1 mRNA levels in SCATlAmong several DNA repair genes, BRCA1 is the most reliable predictive marker of

34、 chemotherapy outcome in stage IV and stage III NSCLClIn early-stage chemonaive NSCLC patients, BRCA1 is the best prognostic marker of survivallBRCA1 has been selected as the marker for assigning chemotherapy in the SCAT experimental armLow BRCA1 gem/cisIntermediate BRCA1 doc/cisHigh BRCA1 docResect

35、ed NSCLC pN1 / pN2Q 2 & 3 BRCA1Q 4 BRCA1Gem/CisDocetaxelDocetaxel/CisQ 1 BRCA1 EGFR mutations in adenocarcinomas patients stratified by invasive gene signature (CSF-1, EGFR & CA IX) & tumor size Spanish Customized Adjuvant Therapy in completely resected N1 & N2 NSCLC CONTROLEXPERIMENTALDocetaxel/Cis

36、Customized adjuvant chemotherapy in stage II-IIIA NSCLCSpanish Lung Cancer GroupBRCA1RR (95%CI)Pq10.170 (0.04-0.66)0.010q2+q30.400 (0.16-1)0.052q41-Survival to neoadjuvant gem/cis according to BRCA1 expression in stage III NSCLCHAZARD RATIO NMedian95% C.IPq1=14NR-0.014*q2+q3=2837.8010.6-65q4=1212.70

37、0-28.7q4q2+q3q1Taron, Rosell, Felip, et cla. Hum Molec Genet 2004Outcome according to BRCA1, ERCC1 & RRM1 mRNA in early NSCLCClinical data from R Bartolucci, F Puma, R FarabiGene expression analysis was performed in frozen tumor samples from 126 completely resected Polish NSCLC patients. NR=not reac

38、hed*Survival data is not available for some patients. Gene amplification was not successfully performed in all samples for all genes. Rosell et al; ASCO 07Increased BRCA1 mRNA: an independent prognostic variable in completely resected chemonaive NSCLC patients ERCC1lEssential component of NERlAssess

39、ed by:Functional germ-line polymorphismsExpression levels by mRNAExpressional levels by IHCPolymorphisms of ERCC1 and survival in cisplatin treated NSCLC. lERCC1单核苷酸多态性预测铂类药物的疗效及患者预后单核苷酸多态性预测铂类药物的疗效及患者预后:ERCC1研究比较多的单核苷酸多态性位点主要是研究比较多的单核苷酸多态性位点主要是Asn118Asn（C/T），第），第118位密码子的同义突变。携带有位密码子的同义突变。携带有C/C基因型的

40、非小细胞肺癌患者对铂类化疗疗效比携带基因型的非小细胞肺癌患者对铂类化疗疗效比携带T/T 或或C/T 基基因型患者好，总体生存的时间长。因型患者好，总体生存的时间长。 lAsn118Asn（C/T）单核苷酸位点在不同人种中分布不同，这）单核苷酸位点在不同人种中分布不同，这可能是解释不同的研究小组在不同人种中所做研究结果不同。可能是解释不同的研究小组在不同人种中所做研究结果不同。在亚洲人种中，目前发表的研究结果支持在亚洲人种中，目前发表的研究结果支持C/C基因型是预测铂类基因型是预测铂类敏感的指标。敏感的指标。 Isla, Sarries et al.; Ann Oncol, 2004 ERCC1

41、 mRNA levels in advanced NSCLC treated with gemcitabine-cisplatin.l56 patients with advanced NSCLC.lLow vs high ERCC1 mRNARR: 52% and 36% (p = NS), MS: 15 months and 5 months (P 55lFor the study population as a whole, ERCC1 had no prognostic value.lOlaussen, Dunant et al.; N Engl J Med, 2006Olaussen

42、, Dunant et al.; N Engl J Med, 2006ERCC1阴性的患者术后辅助铂类联合化疗阴性的患者术后辅助铂类联合化疗能明显提高患者的生存（能明显提高患者的生存（OR 0.65; 95% CI: 0.50-0.86; p=0.002），），然而然而ERCC1阳性的患者对术后含铂类方案阳性的患者对术后含铂类方案却不能获益（却不能获益（OR 1.14; 95% CI: 0.84-1.55; p=0.40）。）。 Low genotypic group docetaxel / cisplatinHigh genotypic groupdocetaxel / gemcitabin

43、e RANDOMIZEGenotypic armERCC1 levels1:2docetaxel / cisplatinControl armlow ERCC1 mRNAhigh ERCC1 mRNACustomizing cisplatin-based chemotherapy on quantitative ERCC1 mRNA expression: a phase III randomized trial in NSCLCCobo et al. JCO 2007Customizing cisplatin-based chemotherapy on quantitative ERCC1

44、mRNA expression: a phase III randomized trial in NSCLCCobo et al. JCO 2007IALT Bio (Olaussen et al, NEJM 06) ERCC1 is a prognostic factor in CT-nave patientsTumor tissue availableTumor tissue not availableNever smokerSmokerEGFR mutationserlotinibmRNA levels (QPCR)BRCA1ERCC1MZF1MAD2BubR1Q1 gem/cisQ2

45、& Q3 doc/cis Q4 docSerum DNANever smokerSmokerMSP66yrsCHFREGFR mutationsPBCserlotinibSNP 60 yrMet/Metdoc/cisgem/cisgem/cis14-3-3Diagnostic testing to guide treatment decisionsFilipits, M. et al. J Clin Oncol; 25:2735-2740 2007Fig 2. Kaplan-Meier analyses of overall survival according to treatment (A

46、) in patients with p27Kip1-negative tumors and (B) in patients with p27Kip1-positive tumorsNSCLC patients with p27-negative tumors benefit from adjuvant cisplatin-based chemotherapyPrognostic and Predictive Importance of p53 and RAS for Adjuvant Chemotherapy in NonSmall-Cell Lung Cancerlthe prognost

47、ic and predictive value of p53 gene/protein aberrations using tumor samples from JBR.10, a North American phase III intergroup trial that randomly assigned 482 patients with completely resected stage IB and II nonsmall-cell lung cancer (NSCLC) to receive four cycles of adjuvant cisplatin plus vinore

48、lbine or observation alone.lResults: Of 253 patients, 132 (52%) were positive for p53 protein overexpression. Untreated p53-positive patients had significantly shorter overall survival than did patients with p53-negative tumors). However, these p53-positive patients also had a significantly greater

49、survival benefit from adjuvant chemotherapy compared with patients with p53-negative tumors. Mutations of p53 and RAS genes were found in 124 (31%) of 397 and 117 (26%) of 450 patients, respectively. lConclusion: p53 protein overexpression is a significant prognostic marker of shortened survival, an

50、d also a significant predictive marker for a differentially greater benefit from adjuvant chemotherapy in completely resected NSCLC patients. lJournal of Clinical Oncology, Vol 25, No 33 (November 20), 2007: pp. 5240-5247 RRM1和和ERCC是靶向化疗的敏感性分子指标。可根据基因表是靶向化疗的敏感性分子指标。可根据基因表达高低选择个体化疗方案，达高低选择个体化疗方案，RRM1

51、高表达者建议避免使用吉西高表达者建议避免使用吉西他滨，他滨，ERCC1阴性者可考虑使用铂类药物治疗，可根据下列阴性者可考虑使用铂类药物治疗，可根据下列四种表达情况知道临床化疗：四种表达情况知道临床化疗： ERCC1(+)/RRM1() 多选择紫杉醇多选择紫杉醇/吉西他滨化疗方案；吉西他滨化疗方案； ERCC1(+)/RRM1(+)可选择长春瑞滨可选择长春瑞滨/紫杉醇方案；紫杉醇方案； ERCC1(-)/RRM1()可选择铂类可选择铂类/吉西他滨方案；吉西他滨方案； ERCC1(-)/RRM1(+)可选择铂类可选择铂类/紫杉醇方案。紫杉醇方案。 Molecular signatures in r

52、esected patientsPotential clinical implicationslPrognosis assessmentlObjective; selection of patients for adjuvant CT:Adjuvant chemotherapy in patients with high-risk gene signaturelMolecular signatures should be validated in adjuvant therapy trialslHow to integrate molecular signatures with single

53、gene prognostic and predictive markers should be explored肺癌肺癌抗血管生成化疗抗血管生成化疗Adapted from Poon RT, et al. J Clin Oncol 2001;19:120725新生血管生成在肿瘤发展过程的不同阶段所扮演的角色新生血管生成在肿瘤发展过程的不同阶段所扮演的角色恶变前期恶变前期恶性肿瘤恶性肿瘤肿瘤生长肿瘤生长血管侵袭血管侵袭微转移处于微转移处于休眠状态休眠状态明显的转移明显的转移(肿瘤无血管肿瘤无血管)(血管新生开始血管新生开始)(肿瘤形成血管肿瘤形成血管)(肿瘤细胞进入血管内肿瘤细胞进入血管内)(

54、远道种植远道种植)(再次形成新生血管再次形成新生血管)l传统的化疗用药方法在理论上可对抗内皮细胞的增殖，传统的化疗用药方法在理论上可对抗内皮细胞的增殖，但不能起到持续阻断血管生成的作用。但不能起到持续阻断血管生成的作用。 l密集式低剂量给药可能会增加化疗药对再生内皮细胞的密集式低剂量给药可能会增加化疗药对再生内皮细胞的抗血管生成效应以及对肿瘤细胞的促凋亡效应。这种剂抗血管生成效应以及对肿瘤细胞的促凋亡效应。这种剂量低、间歇期短、能持续应用的给药方式称量低、间歇期短、能持续应用的给药方式称抗血管生成抗血管生成化疗化疗 , ,是迄今肿瘤化疗新的治疗模式之一。是迄今肿瘤化疗新的治疗模式之一。 l小剂

55、量小剂量(最大耐受量的最大耐受量的1/ 101/ 3) 、长时间连续或高频、长时间连续或高频率率(如每周如每周13 次次) 给药模式。给药模式。 抗血管生成化疗抗血管生成化疗靶细胞的选择靶细胞的选择: 血管内皮细胞血管内皮细胞 VS 肿瘤细胞肿瘤细胞l血管内皮细胞基因组较为稳定血管内皮细胞基因组较为稳定,不易产生耐药性不易产生耐药性;l正常成熟组织毛细血管内皮细胞处于静止状态正常成熟组织毛细血管内皮细胞处于静止状态,而肿瘤血管内而肿瘤血管内皮细胞增殖活跃皮细胞增殖活跃,出现许多相对特异的标记分子出现许多相对特异的标记分子,表达较正常静表达较正常静止内皮细胞可高达止内皮细胞可高达50倍以上倍以上

56、,是潜在的抗肿瘤血管靶向分子是潜在的抗肿瘤血管靶向分子;l一个内皮细胞可支持一个内皮细胞可支持50100肿瘤细胞的生长。因此针对血管肿瘤细胞的生长。因此针对血管内皮细胞比直接针对肿瘤细胞更为有效内皮细胞比直接针对肿瘤细胞更为有效; l针对肿瘤血管治疗策略具有抗瘤的广谱性。针对肿瘤血管治疗策略具有抗瘤的广谱性。l重组内皮抑素具有抑制肿瘤组织新生血管生成和直接抑制肿瘤重组内皮抑素具有抑制肿瘤组织新生血管生成和直接抑制肿瘤细胞生长及迁移的双重抗肿瘤活性。细胞生长及迁移的双重抗肿瘤活性。抗血管生成化疗药物筛选标准抗血管生成化疗药物筛选标准差异的细胞毒性：抑制内皮细胞剂量应低于差异的细胞毒性：抑制内皮细

57、胞剂量应低于对肿瘤细胞对肿瘤细胞干扰内皮细胞功能：紫杉醇干扰内皮细胞功能：紫杉醇明确的作用机制：抑制血管生成具体环节明确的作用机制：抑制血管生成具体环节体内抑制血管生成：如紫杉醇体内抑制血管生成：如紫杉醇抗血管生成化疗显示较强的临床应用价值抗血管生成化疗显示较强的临床应用价值: 为常规化疗不敏感或为常规化疗不敏感或(和和) 复发患者的治疗开辟新领域复发患者的治疗开辟新领域,由于无明显骨髓毒性由于无明显骨髓毒性,也为因体力不支、状态不佳等因也为因体力不支、状态不佳等因素不宜接受常规化疗的患者提供新的治疗方法素不宜接受常规化疗的患者提供新的治疗方法; 不存在耐药不存在耐药,可用于常规化疗后耐药患者

58、可用于常规化疗后耐药患者; 与传统抗血管生成抑制剂联合疗效更佳与传统抗血管生成抑制剂联合疗效更佳; 与常规化疗、放疗联合可能会使疗效进一步提高。与常规化疗、放疗联合可能会使疗效进一步提高。 四四. . 典型病例典型病例张张X，男，男，57岁岁,右上肺低分化腺癌并多发性骨转移右上肺低分化腺癌并多发性骨转移T3N2M1， 期，期，MRP(+),p-gp (+), ERCC1(-), RRM1 (+).治疗前治疗前治疗后治疗后小小结结与展望与展望MDR分子机制深入研究将实现对肺癌的发生机分子机制深入研究将实现对肺癌的发生机制、诊断及化学治疗的突破性制、诊断及化学治疗的突破性。肺癌患者化疗耐药分子标志基因与化疗疗效之肺癌患者化疗耐药分子标志基因与化疗疗效之间关系能够尽早得到建立。间关系能够尽早得到建立。 根据肺癌患者化疗耐药分子标志，精确选择并根据肺癌患者化疗耐药分子标志，精确选择并制定特异化疗方案，科学调整个体化剂量，实制定特异化疗方案，科学调整个体化剂量，实现肺癌个体化性化疗方案疗效的新飞跃。现肺癌个体化性化疗方案疗效的新飞跃。