关于癌基因的研究表明有几种可能的方法阻止肿瘤加胞的生长;临床上将对这些方法进行试验。

癌症研究者们即将开始试验几种新的治癌方法:通过消除癌细胞生长和分裂所需的蛋白质而杀伤癌细胞。这些试验性的治疗是15年来对癌基因进行深入研究的首次临床应用。

关于癌基因的研究表明,引起癌的基因是编码生长因子和其它控制细胞生长和分化所需蛋白质基因的异常形式,所以,通过对癌的研究,癌基因专家们获得了大量关于正常细胞如何完成生理功能的信息。

但这一工作也提出了一个基本问题:能不能设计出新的治癌方案,即通过阻碍生长因子和其它癌基因编码蛋白的作用来治疗癌症?这是不可能仅仅对培养细胞,甚至是癌组织中的癌基因进行研究就能解决的问题。目前,一些研究者已开始考虑这个问题,这个月初在冷泉港实验室为庆祝该室成立100周年而召开的关于人类癌症起源问题的讨论会上,三个实验室的研究者报道他们已经或即将进行临床治疗实验以寻找对抗癌基因,特别是那些生长因子和生长因子实体基因作用的方案。

粗略估计已有60个癌基因被发现。它们的蛋白质产物定位于细胞的不同部位,其作用方式也不同,任何一种作用方式都可能给癌治疗以启示。生长因子只能在膜上起作用,因此一种新的癌治疗方案是设法使它们作用于细胞膜的合适位置。

美国国家神经紊乱和麻痹研究所的J. 巴特尔(Jim Battey)说,“生长因子和生长因子受体是普遍采用的癌治疗靶子,因为这易于实施。”他的小组刚克隆了一个对浸润性肺癌发生有促进作用的生长因子bombesin受体。

把癌症治疗注意力集中到生长因子上不仅因为这相当可行)而且也有一些其它更充分的科学依据。大量证据表明许多癌细胞,包括像乳腺癌、肺癌这样常见的癌,都产生生长因子。例如乔治敦大学医学院的M.李普曼(Marc Lippman)小组的工作表明,乳腺癌细胞产生一系列生长因子,包括上皮生长因子、血小板生长因子、胰岛素样生长因子Ⅰ和Ⅱ,成纤维细胞生长因子族的一个或多个成员,还有一些未确定的生长刺激物。这些因子中至少有一部分为癌细胞提供了生长和侵蚀新组织的能力。如果是这样,阻碍它们的作用也许是控制癌细胞生长的一条途径,特别是用于防止原位癌在外科手术切除后复发新肿瘤的生长,但愿生长因子和生长因子受体启发出来的治疗方案比传统的放射和药物治疗更有效。

虽然几个癌基因和生长因子与乳腺癌的病因有关,但最可能作为治疗靶子的是被叫做erbB2,HER2或neu的癌基因。大约3年前,洛杉矶加利福尼亚大学医学院的D. 斯莱蒙(Dennis Slamon)和他的同事报道说,一个编码带所有生长因子标志的蛋白质erbB2基因可能用来预测乳腺癌病人的命运。他们发现其肿瘤细胞带过多该基因拷贝的妇女比其肿瘤细胞没有该基因扩增的妇女更可能复发和死亡。他们的理论是:过多erbB2拷贝,编码过多的受体,其肿瘤细胞比无该基因扩增者更能生长和扩散。

斯莱蒙小组将基因扩增同前景糟糕的乳腺癌联系在一起最初是有争议的,因为有些研究者起初并没有肯定这种关系。但最近由几个研究者,包括斯莱蒙、李普曼和英国牛津的约翰 · 拉德克利夫医院的A. 哈里斯(Adrian Harris)的大量研究得出了初步结论。更近的工作也表明,在卵巢癌中,erbB2基因的扩增导致患这种肿瘤的妇女有坏的预后。斯莱蒙说,“虽然现在还不能说这种扩增是引起该肿瘤的唯一原因,但我们认为在病理学上它有直接的作用。”

进一步支持erbB2基因在乳腺癌中起重要作用的证据是斯莱蒙小组的Vicki Chazin-Campbell的研究,他将过多的这种人基因拷贝引入培养的人乳腺和卵巢癌细胞,注入这种细胞到裸鼠中会引起裸鼠患肿瘤,而无这种基因扩增的该细胞通常是不会使裸鼠患肿瘤的。进而,可直接用于治疗用的研究结果是UCLA的工作人员发现注射抗erbB2受体的单克隆抗体到裸鼠中可抑制植入到裸鼠中的人乳腺癌和卵巢癌细胞的生长。如果美国食品和医药管理部门许可的话,斯莱蒙希望明年早期开始用单克隆抗体对晚期乳腺癌病人进行临床试验。

当erbB2的研究工作开始时,人们还不知道通过这个受体发挥作用的生长因子是什么,但李普曼和他在乔治敦大学的同事鲁斯 · 卢普(Ruth Lupu)最近确认有两个生长刺激肽同erbB2蛋白结合。当研究者们发现这些肽正好由侵润性乳腺癌细胞产生时,便肯定了受体的激活导致侵润性肿瘤生长的看法。

由乳腺癌细胞产生的几个生长因子,包括李普曼小组确定的几个新生长因子,是作用产生该因子的细胞本身的,而其它生长因子,包括成纤维细胞生长因子(FGFS)则作用于其它细胞。

FGFS通过剩激消耗性肿瘤所需的血管的生K而促进肿瘤生长。因此它是另一个治疗癌的可能靶子。事实上,李普曼已在冷泉港会议上报道了他和同在乔治敦小组的A. 威尔斯坦(Anton Wellstein)所作的实验,一种与天然抗凝血剂肝素有关的碳水化合物戊糖聚硫酸盐可阻止乳腺癌和其它肿瘤的生长,李普曼说这种物质是通过同FGFS结合而起作用。

李普曼说,戊糖聚硫酸盐在欧洲已用作抗凝血剂,到目前为止,它是很少有毒性的。无论如何,乔治敦小组都将在下周或两周后开始用这种药物对晚期乳腺癌病人进行临床试验。

至少另一个小组已开始通过消除肿瘤所需的生刺激来治疗癌的临床试验。美国国家肿瘤研究所的托马斯 · 瓦德曼(Thomas Waldmann)及同事选择白介素-2的受体作为治疗靶子。编码白介素-2的基因到目前还没有发现是典型的癌基因,但瓦德曼小组的治疗原理基本上同其他研究者的治疗原理相同,即用抗体或其它药物停止生长因子对癌细胞生长的刺激。

瓦德曼认为白介素-2受体是这种治疗的最佳靶子,因为它只存在于激活的分裂细胞表面,包括白血病和淋巴瘤。瓦德曼及同事用识别和结合组成白介素-2受体的两种蛋白质的单克隆抗体治疗了20个患成熟T细胞白血病的病人,虽然其它治疗对白血病是无效的,但接受这种抗体的20个病人中7例病情有好转,4例痊愈。

这种治疗没有副作用,但存在其它问题。瓦德曼报道,大多数病情的好转只持续5到8个月,似乎是因为这些病人最终都会对来自于鼠的治疗用抗体产生免疫反应。虽然抗体能通过结合白介素-2受体而抑制肿瘤细胞的生长,但它不能杀死肿瘤细胞。正如瓦德曼指出的一样,“它只知道到什么地方去,但不知道到之后怎么办。”

所以,现在瓦德曼和他的同事正在努力发展新的、改良的抗体以克服这些问题。在帕洛阿尔托(美加利福尼亚州一城市)的蛋白质设计公司的克利 · 奎因(Cary Queen)正在“人性化(humanizing)”鼠单克隆抗体,他们将除受体结合外的序列全部用人的抗体序列替代,此外,NCI小组正在将抗体同毒素和放射性同位素结合,这样,当抗体同产生白介素受体的细胞结合时就杀死这些细胞。

癌基因和生长调节因子对研究者探寻正常和恶化细胞的生物学颇有助益,人们希望它也将对癌治疗有可靠的指导意义。人们还不清楚计划中的临床试验会有什么结果,但如果他们不能成功,那就需要了解更多可作为治疗靶子的基因。

[Science,1990年9月21日]