抗血管生成靶向药物与出血及血栓栓塞
2012-02-06 周娜 白春梅 中国医学论坛报
【摘要】新生血管在肿瘤生长及转移播散的过程中发挥着举足轻重的作用。近年来,抑制肿瘤血管生成已成为抗肿瘤药物发展的焦点。贝伐珠单抗、索拉非尼及舒尼替尼等抗血管生成靶向药物已被批准用于肿瘤临床治疗,并有更多的同类药物进入临床试验阶段。包括出血、动静脉血栓栓塞在内的血管相关并发症已成为抗血管生成靶向药物,尤其是血管内皮生长因子(VEGF)通路抑制剂主要的不良反应之一。本文总结并详细分析了有关VEGF
【摘要】新生血管在肿瘤生长及转移播散的过程中发挥着举足轻重的作用。近年来,抑制肿瘤血管生成已成为抗肿瘤药物发展的焦点。贝伐珠单抗、索拉非尼及舒尼替尼等抗血管生成靶向药物已被批准用于肿瘤临床治疗,并有更多的同类药物进入临床试验阶段。包括出血、动静脉血栓栓塞在内的血管相关并发症已成为抗血管生成靶向药物,尤其是血管内皮生长因子(VEGF)通路抑制剂主要的不良反应之一。本文总结并详细分析了有关VEGF通路抑制剂血管并发症的研究,对了解抗血管生成靶向药物血管并发症的病理机制并寻找安全的预防措施,安全有效地选择治疗至关重要。
【关键词】贝伐珠单抗、索拉非尼、舒尼替尼、出血、血栓栓塞
新生血管对肿瘤的生长及转移至关重要。肿瘤为了具备并增强远处转移能力,必须打破促进和抑制血管生成因子所形成的平衡以开启血管新生开关(angiogenesis switch)。基础研究已经证实一系列生长因子及受体通路可促进肿瘤新生血管形成,其中最重要的是VEGF及其受体(VEGFR)通路。VEGF家族包括六种糖蛋白:VEGF-A、-B、-C、-D、-E 和胎盘生长因子(PIGF)-1,-2。目前已发现3种具有高亲和力的跨膜酪氨酸激酶受体:VEGFR-1(Flt-1)、VEGFR-2(Flk-1/KDR)和VEGFR-3(Flt-4)。VEGF 与内皮细胞上VEGFR的结合能激活多条信号网络并最终导致内皮细胞的存活、有丝分裂、迁移和分化,同时还可增加血管通透性并动员骨髓中的内皮祖细胞进入外周循环,此为肿瘤新生血管形成所必需。迄今为止,在包括肺癌、结直肠癌、胃癌、胰腺癌、乳腺癌、肝细胞癌等在内的多种肿瘤中均发现了VEGFR的过表达,并与疾病进展和预后不良正相关。因此,VEGF通路已成为基础研究及抗肿瘤药物研发的主要靶点。
目前已有多种类型的VEGF通路抑制剂,包括针对VEGF或VEGFR的中和抗体、VEGFR-酪氨酸激酶抑制剂(TKI)等已被批准用于肿瘤临床治疗或正进行不同阶段临床试验(见表1)。他们的不良反应不尽相同,阻断VEGF后出现的相关不良反应,包括高血压、蛋白尿、血栓栓塞、出血、心功能不全、伤口愈合障碍、胃肠道穿孔及可逆性后部白质脑病综合征已引起临床医生愈来愈多的关注。本文总结了VEGF通路抑制剂,特别是贝伐珠单抗(BV)、索拉非尼及舒尼替尼三种药物应用后出血及血栓栓塞事件的发生情况,并对其潜在影响因素、生物学机制及预防和治疗措施进行了讨论。
1 贝伐珠单抗
BV是针对VEGF的人源化单克隆抗体,是第一个被美国FDA批准的与静脉输注5-氟尿嘧啶(5-FU)为基础的化疗联合治疗转移性结直肠癌的抗血管生成靶向药物。此后,他又被批准与化疗联合用于无法切除的非鳞癌非小细胞肺癌(NSCLC)、HER-2阴性的初治转移性乳腺癌,单药治疗神经胶质母细胞瘤及与干扰素-α联合治疗转移性肾细胞癌。目前,BV是最为人熟知且应用最为广泛的抗血管生成靶向药物,在临床应用的过程中,出血及血栓栓塞事件已成为其常见的毒性反应之一。
1.1 出血
抗血管生成靶向药物相关的出血不良反应可见于两种不同的形式:轻微的黏膜相关出血和严重的肿瘤相关出血。与对照组对比,联合BV治疗组患者的黏膜相关出血发生率显著增高,约为20%~40%,其中,1度及2度鼻衄是最常见的临床表现,但几乎不需要医疗干预。严重出血的发生率仅在部分临床试验中显著增高(见表2)。出血发生率与肿瘤解剖位置、组织病理类型、不同的化疗药物或BV剂量等密切相关。
Hang等对22个随机对照试验(RCT)进行荟萃分析后发现,化疗联合BV 组全部出血事件发生率为25%(95% CI:18%~34%),其中严重出血事件(NCI-CTC分级3度以上)的发生率为2.8%(95% CI:2.1%~3.8%)。亚组分析中,低剂量BV组(2.5 mg/kg,每周)发生严重出血的相对危险度(RR)为1.27(95% CI:0.95~1.71),而高剂量组(5 mg/kg,每周)为 3.02(95% CI:1.85~4.95),这表明严重出血的发生率呈现BV剂量依赖性。此外,在高剂量组中,不同种类肿瘤发生严重出血的概率差别较大,NSCLC、肾细胞癌及结直肠癌患者严重出血发生率及危险比显著增高。
另一项基于16个RCT的荟萃分析显示,与单纯化疗组相比,联合BV 组发生致命性出血事件的风险(RR=2.77,95% CI:1.07~7.16,P =0.04)及NSCLC 患者中发生 致命性肺出血事件的风险(RR=3.71,95% CI:1.03~15.25,P =0.045)显著增加。亚组分析显示,与联合其他化疗药物相比,BV联合铂类或紫杉类更容易出现肺出血(RR值为4.49或2.71),但并没有统计学差异(P =0.96)。
在一项BV联合紫杉醇及卡铂治疗局部晚期及复发转移NSCLC的Ⅱ期临床试验中,BV组患者9.1%(6例/66例)出现了致命性肺出血,其中4例死亡,鳞状细胞癌、肿瘤邻近重要血管及肿瘤内坏死空洞被列为可能的高危因素。然而,在对这项Ⅱ期研究及其后一项Ⅲ期RCT进行临床及影像危险因子的多因素回顾分析时提示,基线肿瘤空洞而非肿瘤的组织类型及位置被认为是早期发生严重肺出血事件唯一的潜在危险因素。部分学者认为,肺出血的高发生率恰恰说明BV的有效性。BRIDGE试验针对已剔除肺出血危险因素(包括基线空洞、肿瘤侵犯或毗邻大血管、既往咯血史、出凝血障碍)的鳞癌患者,延迟联合应用BV(化疗 2个疗程后)后获得了可接受的严重出血发生率(3.2%,1 例/32 例,90% CI:0.3%~13.5%)。然而,最近一项旨在评估延迟应用BV 治疗进展期鳞癌之安全性的欧洲研究(BO19734)却因过高的严重肺出血发生率(10%,2例/20例,90% CI:2.7%~25.9%)而终止。
虽然实体肿瘤脑转移很常见,但大多数抗血管生成靶向药物的临床试验均将脑转移列为排除条件之一。Craig P等对抗VEGF靶向药物临床试验中颅内出血的风险进行分析后认为:无论是否将脑转移纳入排除条件,颅内出血事件均非常罕见(发生率<1%)且很少伴有显著的血小板减少症;有限的数据表明,抗 VEGF靶向药物在治疗高级别(high-grade)神经胶质瘤时,同样未增加颅内出血的发生率;建议未来的抗VEGF靶向药物临床试验取消对脑转移患者的入组限制。PASSPORT试验也证实,在脑转移灶已接受局部治疗的NSCLC患者中应用BV基本安全。
然而,对于先天或获得性凝血功能障碍及接受足量抗凝治疗的患者,应用BV 后的安全性资料少之又少。多项临床试验发现,抗凝药物并未增加BV组出血事件的发生率。Hambleton JD等对3项RCT进行汇总分析后发现,因预防动脉血栓栓塞(ATE)而服用低剂量阿司匹林并没有增加出血风险。但转移性结直肠癌患者在应用BV时,因治疗血栓栓塞事件而给予足量华法林也没有增加出血风险。
1.2 血栓栓塞
BV相关的血栓栓塞事件亦分为ATE和静脉血栓栓塞(VTE),前者被定义为心绞痛、心肌缺血、心肌梗死、脑缺血、脑梗死和动脉血栓形成;后者则以深静脉血栓形成和肺栓塞为主要临床表现。对5项RCT的汇总分析显示,与单纯化疗相比,联合BV组ATE的发生率增加了1倍(3.8% 对 1.7%,HR=2.0,95% CI:1.05~3.75,P =0.031),
多因素分析表明,既往ATE史(P <0.001)及年龄≥65岁(P =0.01)是危险因素,同时具备上述两个危险因素的患者中,有17.9%出现了ATE。Ranpura 等对20 项RCT 进行荟萃分析后发现,接受BV治疗的患者的ATE事件发生率为3.3% (95% CI:2.0%~5.6%),其中严重ATE(3度以上)发生率为2.0%,并得出联合BV增加ATE风险的结论(RR=1.44,95% CI:1.08~1.91,P =0.013)。亚组分析显示,高低剂量BV组在增加ATE风险的作用上基本相同,BV显著增加了严重心肌缺血事件的风险(未增加脑卒中风险)及肾细胞癌患者中严重ATE事件的风险。
不同文献报道联合应用BV患者VTE事件的发生率并不相同,从1.2%至19.4%不等(见表2)。Scappaticci等研究显示,联合BV 组较对照组并没有增加VTE 的风险。而另一项基于15项RCT的荟萃分析却显示联合BV组VTE 风险增加(RR=1.33,95% CI:1.13~1.56,P <0.001),全部VTE事件的发生率为11.9% (95% CI:6.8%~19.9%),其中严重VTE(NCI-CTC 3~5度)发生率为6.3%(95% CI:4.8%~8.3%)。亚组分析显示:无论BV剂量高低,均显著增加VTE的风险;且不同肿瘤间VTE的发生率有很大差别,呼吸、消化系统恶性肿瘤及间皮瘤发生VTE事件的风险较大,而乳腺癌及肾癌风险较小,建议前者应用BV时应预防性抗凝治疗。
2 索拉非尼及舒尼替尼
索拉非尼与舒尼替尼均为口服的多靶点TKI,美国FDA已批准前者用于肝细胞癌和局部晚期或转移的肾细胞癌,后者用于无法切除或转移的胃肠间质瘤及肾细胞癌。虽然在Ⅱ期临床研究中,有少数心肌梗死或心肌缺血事件的报道,但两种TKI药物ATE、VTE的总体发生率较低。然而,在一项针对进展期肾细胞癌的Ⅲ期随机对照研究中[N Engl J Med 2007;356(2):125],索拉非尼组心肌缺血等严重不良反应更常见。Choueri T K 等对使用TKI 治疗的10255 例患者进行荟萃分析后发现,ATE的总体发生率为1.4%(95% CI:1.2%~1.6%),但TKI组相对于对照组的RR值为3.03(95% CI:1.25~7.37,P=0.015),这提示,应用索拉非尼及舒尼替尼的患者发生ATE的风险是对照组的3倍,随后根据肿瘤类型(肾癌与非肾癌)及药物种类(索拉非尼与舒尼替尼)的分层分析未能发现其中的显著差异。
与血栓栓塞事件相比,出血在两种TKI 药物的临床应用中更加常见,同样以轻微鼻衄(1~2度)为主要的临床表现。一项关于舒尼替尼应用的Ⅱ期临床试验中,63例肺癌患者中3例出现了致命性出血事件。Je Y等对23项应用索拉非尼和舒尼替尼的临床试验进行荟萃分析后发现,全部出血事件发生率为 16.7%(95% CI:12.7%~21.5%),而严重出血事件(3 度以上)的发生率(2.4%,95%CI:1.6%~3.9%)较对照组并没有显著增加,两种药物在全部和严重出血事件发生率上并无差别,而对其中4项RCT进行相对危险度评估后发现,TKI组发生出血事件的风险是对照组的2 倍(RR=2.0,95% CI:1.14~3.49,P =0.015),但严重出血事件的风险并无增加(RR=1.16,95% CI:0.70~1.92,P =0.555)。TKI组肾癌患者出血发生率(20.6%,95% CI:14.1%~29.2%)显著高于非肾癌患者(7.6%,95% CI:5.4%~10.5%,P =0.018),但亚组间RR无统计学差异。
3 其他
在Pazopanib治疗肾癌的Ⅲ期临床实验中,Pazopanib组ATE发生率为3%,其他TKI如vandetanib、Axitinib等在各期临床试验中均有相关出血及血栓栓塞事件的报告,但由于缺乏荟萃分析结果,尚不能确定这些药物是否增加血管相关并发症的发生风险。
4 生物机制
阻断VEGF信号传导通路的靶向治疗药物同时与出血及血栓栓塞两种看似矛盾的不良反应相关,这恰恰反映了VEGF对血管壁及出凝血机制的复杂作用。许多学者对血管相关不良反应的生物学机制做了多种推测,VEGF不但在新生血管形成时刺激内皮细胞的增殖,同时可促进内皮细胞生存并协助维持血管的完整性。因此,阻断VEGF可影响内皮细胞的再生功能,使血管内壁内皮层产生功能障碍和缺陷,从而导致出血,亦可因内皮损伤暴露内皮下胶质,继而激活组织因子,引起血栓形成。
Elice F认为,许多毛细血管内皮细胞的“开窗现象”依赖于VEGF信号传导,而富于窗孔结构毛细血管的内分泌腺体及消化道肿瘤可能对抗VEGF 治疗更加敏感,这可解释抗VEGF药物在这两种肿瘤中所发现的良好疗效及更多的出血事件。此外,内皮损伤不足以解释鳞状NSCLC和其他实体瘤患者接受抗 VEGF治疗后出现的致命性出血事件,内皮损伤导致的毛细血管渗漏及由于肿瘤侵犯或坏死空洞所致大血管壁破坏可能是严重出血事件发生率增加的原因。前文曾提及肾细胞癌患者应用BV时出血发生率增加,有学者认为,肾细胞癌患者多存在VHL基因的失活,继而减少缺氧诱导因子降解,上调VEGF,此时,在已经存在VEGF上调的内皮细胞微环境中阻断VEGF通路可能极大地损害毛细血管壁的完整性,从而增加出血风险。此外,许多肾癌患者存在肾功能不全,降低了对各种生长因子和抗VEGF药物的清除能力。
对于VEGF通路抑制剂增加血栓栓塞事件的其他推测有:①阻断VEGF通路可诱发处于静息状态的内皮细胞凋亡,而凋亡中的细胞表现出促凝血的特质;② 长期的VEGF暴露令内皮细胞中COX2、TF、E-selectin等促炎细胞因子的基因表达降低,阻断VEGF通路可能破坏这种抗炎作用,增加炎症和动脉粥样斑块的不稳定性,最终引起斑块脱落和原位栓子的形成;③阻断VEGF通路还可能造成NO、前列腺环素的产生减少,进而使血管收缩并增加血小板的聚集和黏附;④阻断VEGF可能使红细胞生成素过量生成,从而增加红细胞压积以及血液黏稠度;⑤抗VEGF药物可能干扰了动脉栓塞疾病的代偿机制——侧支循环的建立。
5 预防与治疗
基于上述资料,预防抗VEGF药物的血管相关不良反应应从谨慎选择接受抗VEGF药物治疗的患者开始,但即使老年患者发生ATE的风险最高,这部分人群接受BV治疗也可获得生存受益。因此,建议对高危患者进行风险获益评估。
对于BV及其他TKI,出血和血栓栓塞不良反应的同时存在使应用抗凝或抗血小板药物预防VTE或ATE的方法出现了矛盾。Hambleton JD得出应用BV同时给予足量华法林或低剂量阿司匹林并未增加出血风险的结论,或可提示抗凝药物和阿司匹林可被安全的用于防治ATE和VTE。然而,目前相关的临床资料非常有限,仍须随机对照试验明确。
6 小结
荟萃分析表明,抗VEGF靶向药物,如BV、索拉非尼及舒尼替尼均可显著增加血管相关并发症出血及血栓栓塞事件的风险。对于存在出血及血栓栓塞高危因素的患者,应评价其风险获益比,谨慎使用抗VEGF靶向药物。此外,应更加深入地研究抗VEGF靶向药物,尤其是与其他抗癌药物联合应用时对出凝血系统的作用机理,以期找到更加准确的预测风险手段及预防和治疗相关不良反应的药物。
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