恩度联合放射治疗基础与临床研究进展课件.ppt

1、恩度联合放射治疗恩度联合放射治疗基础与临床研究进展基础与临床研究进展提纲提纲1.恩度抗血管生成治疗联合放射治疗的机制与基础研究2.恩度联合放射治疗的临床研究进展?肿瘤细胞凋亡?血管内皮细胞凋亡?VEGF等各种细胞因子的表达?乏氧与再氧合?血管再生?肿瘤微环境改变 靶向处于增殖状态的血管内皮细胞，抑制VEGF抑制肿瘤血管的形成，有效降低肿瘤微血管密度(MVD),多种机制放射增敏。作用于已经形成的肿瘤血管，使异常血管正常化，改善乏氧，促进放疗对肿瘤的杀伤作用放疗联合抗血管生成治疗放疗联合抗血管生成治疗?抗血管生成治疗能增敏肿瘤血管内皮细胞抗血管生成治疗能增敏肿瘤血管内皮细胞1.辐射可诱导肿瘤细胞

2、VEGF的表达，VEGF一方面促进血管内皮细胞增殖，另一方面对辐射造成的损伤有保护作用。因此，抗血管生成既可以抑制内皮细胞增殖又可以削弱内皮细胞的保护机制，从而增强对内皮细胞的杀伤。2.辐射本身也可以杀伤内皮细胞，两者联合可以发挥协同作用，进一步引起肿瘤血管内皮细胞的凋亡。?IInt J Radiat Oncol Biol Phys.2007 March 1;67(3):870878.?nt J Radiat Oncol,Biol,Phys.2010,76:574-582?Lung Cancer.2011 May;72(2):165-71.氧效应与氧增强比（氧效应与氧增强比（OER）3.0血运

3、好的组织2.01.00.05101520100静脉动脉空气纯氧放射敏感性氧分压（kPa）Gray LH.British Journal of Radiology,1953,26:638 肿瘤乏氧造成放射治疗抵抗的关键肿瘤新生血管：结构和功能异常肿瘤新生血管：结构和功能异常?肿瘤新生血管是结构和功能异常的血管：渗漏、扭曲、膨胀、形成小囊状，偶有互连，缺乏周细胞覆盖。?肿瘤内部组织静水压（IFP）增高、缺氧和酸性环境。正常血管网肿瘤血管网Carmeliet P,Jain RK.,Nature,2000PH,pO2与肿瘤大小与肿瘤大小PH,pO2 与肿瘤大小肿瘤微环境三大异常特点：?High Int

4、erstitial Fluid Pressure（高组织间隙液压）?Hypoxia (乏氧)?Very low pH (低pH值，酸中毒）Jain RK，Nat Rev Drug Discov 2011 Jun;10(6):417-27.IF:28.712肿瘤组织间隙液压肿瘤组织间隙液压Physiol Rev2011 Jul;91(3):1071-121肿瘤乏氧会肿瘤乏氧会Image courtesy of Rakesh K.Jain,PhD J Clin Oncol.2013 Jun 10;31(17):2205-18基因的不稳定性激活未折叠蛋白反应肿瘤细胞对凋亡及自噬的抵抗上皮间质转化肿瘤

5、干细胞样细胞表型转换为无氧酵解治疗抵抗肿瘤组织中的恶性循环血管通透性增加提高组织间隙压力较差的血流灌注药物输送缺氧HIF-1a VEGF?Jain RK.Science.2005,307:58-62.肿瘤微环境高度异常的关键机制肿瘤微环境高度异常的关键机制?肿瘤血管生成平衡被打破：持续性向促血管生成一端倾斜肿瘤血管生成平衡被打破：持续性向促血管生成一端倾斜正常血管肿瘤血管Anti-angiogenic therapy：恢复血管生成平衡，将有可能重塑肿瘤血管回归正常Jain RK.Nature Med,2001,7(9):987-989Jain RK.Taming vessels to trea

6、t cancer.Sci Am.2008 Jan;298(1):56-63.抗血管生成：重塑肿瘤血管回归正常抗血管生成：重塑肿瘤血管回归正常?抗血管生成治疗能重新恢复肿瘤血管生成的平衡，改建肿瘤紊乱的血管网，使之结构、功能趋于正常化，从而改善局部血液循环，降低肿瘤间质压力，提高局部氧分压的作用。由于改造了肿瘤微环境，将大大提高抗肿瘤联合治疗的效应.Jain RK.Nature Med,2001,7(9):987-989Jain RK.Taming vessels to treat cancer.Sci Am.2008 Jan;298(1):56-63.血管正常化理论促进了肿瘤血管靶向治疗血管正

7、常化理论促进了肿瘤血管靶向治疗的发展与临床应用的发展与临床应用Jain博士荣获ASCO 2012年度肿瘤科学奖?1997 年发现于Folkman 实验室，是一种动物体内天然存在的蛋白?含有184个氨基酸，分子量为 20KD?具有强烈抑制血管生成的作用，几乎无毒性?2006年，改构后的更稳定更高活性的内皮抑素（恩度、Endostar）成功上市更高活性的内皮抑素：恩度更高活性的内皮抑素：恩度EndostatinEndostar耐酸(pH 2.5)、耐热(100 oC)溶解度高:15 mg/ml非常稳定:18月 x 4 oC（注射液）Nature Biotechnology,2006,24(2):1

8、17-118.Nature Biotechnology,2006,24(2):117-118.Endostar 更高活性恩度(内皮抑素)对VEGF家族的作用VEGFR-3VEGFR-2VEGFR-1Endothelial cellVEGF-APPPPPPPPPPPPEndostatin(ENDOSTAR)Endothelial cellVEGF-CVEGF-B恩度下调VEGF 及受体的表达，并阻断VEGF 诱导VEGFR 酪氨酸磷酸化,发挥抗血管生成作用，包括通过抑制VEGFC 信号通路发挥淋巴管生成的作用BBRC,2007,361(1):79-84.Thorac Cardiovasc Sur

9、g,2011,59(3):133-6.Pathol Oncol Res,2012,18(2):315-23.PLoS One.2012;7(12):e53449.Cancer Res.2003;63(23):8345-50.Mechanisms of angiogenesis inhibition Cancer Treat Rev.2014 May;40(4):548-57.内皮抑素：泛靶点的抗血管生成作用VEGF/VFGFRMMPIntegrin:v3FGF/FGFRPDGF/PDGFRNucleolinPhenotype?恩度抗血管生成，能促使肿瘤血管的正常化吗？的正常化吗？证实恩度可重塑

10、肿瘤微血管的主要研究证实恩度可重塑肿瘤微血管的主要研究标题研究者引自IF*1Significance of vascular stabilization for tumor growth and metastasisErgun SuleymanCancer Lett.2006 Jul 18;238(2):180-7.4.2382Recombinant human endostatin improves anti-tumor efficacy of paclitaxel by normalizing tumor vasculature in Lewis lung carcinoma 陈龙邦J C

11、ancer Res Clin Oncol.2010 Aug;136(8):1201-112.5583Recombinant Human Endostatin Normalizes Tumor Vasculature and Enhances Radiation Response in Xenografted Human Nasopharyngeal Carcinoma Models陈明PLoS One.2012;7(4):e34646.4.0924Clinical study on the recombinant human endostatin regarding improvingthe

12、blood perfusion and hypoxia of non-small-cell lung cancer蒋晓东Clin Transl Oncol.2012 Jun;14(6):437-43.1.3275Effects of recombinant human endostatin and its synergy with cisplatin on circulating endothelial cells and tumor vascular normalization in A549xenograft murine model 李凯J Cancer Res Clin Oncol.2

13、012 Jul;138(7):1131-44.2.5586Low-dose endostatin normalizes the structure and function of tumor vasculature and improves the delivery and anti-tumor efficacy of cytotoxic drugs in a lung cancer xenograft murine model罗锋Thoracic Cancer.2012 August;3(3):229238.17Enhanced radioresponse with a novel reco

14、mbinant human endostatin protein via tumor vasculature remodeling：Experimental and clinical evidence卢铀Radiother Oncol.2013 Jan;106(1):130-7.5.588Circulating endothelial cells and tumor blood volume as predictors in lung cancer李凯Cancer Sci.2013 Apr;104(4):445-52.3.325*IF（Impact Factor）is reported by

15、Thomson Reuters in its 2011 Journal Citation Reports.恩度的血管正常化作用 动物试验证据?中山大学肿瘤中心陈明教授.PLoS ONE 7(4):e34646.?南京军区总院 陈龙邦教授.J Cancer Res Clin Oncol.2010 Aug;136(8):1201-11.?四川大学华西医院 卢铀教授.Cancer Sci.2009 Aug;100(8):1510-9.Epub 2009 May 21.近年来，国内多个研究中心做了一系列的研究，也证实恩度具有血管正常化的作用。这一现象出现在恩度使用后一周左右的时间窗里，基本表现为：?血

16、管直径趋于一致?肿瘤血管基底膜增厚?血管周细胞覆盖率增加?乏氧细胞比例降低恩度的血管正常化作用 证据1（动物试验）Peng F,Xu Z,Wang J,Chen Y,Li Q,et al.(2012)Recombinant Human Endostatin Normalizes Tumor Vasculature and Enhances Radiation Response in Xenografted Human Nasopharyngeal Carcinoma Models.PLoS ONE 7(4):e34646.恩度使用后5-7天，小鼠移植瘤血管出现正常化现象?血管直径趋于一致?肿瘤

17、血管基底膜增厚?血管周细胞覆盖率增加?乏氧细胞比例降低详细结果附后controld1d3d7d5d9血管密度和直径正常化血管密度和直径正常化与对照组相比，用恩度治疗后，肿瘤血管密度和直径都有明显的下降。?Peng F,Xu Z,Wang J,Chen Y,Li Q,et al.(2012)Recombinant Human Endostatin Normalizes Tumor Vasculature and Enhances Radiation Response in Xenografted Human Nasopharyngeal Carcinoma Models.PLoS ONE 7(4

18、):e34646.CD31CD31controlEndostar d5collagen IVcollagen IV血管结构和基底膜正常化血管结构和基底膜正常化研究结果显示，在连续用恩度治疗5天后，肿瘤血管形态有明显改善。此图显示了对照组（图1、2、3）肿瘤血管紊乱，基底膜厚薄不均，而d5（图4、5、6）肿瘤血管的基底膜覆盖更均匀。?Peng F,Xu Z,Wang J,Chen Y,Li Q,et al.(2012)Recombinant Human Endostatin Normalizes Tumor Vasculature and Enhances Radiation Response

19、in Xenografted Human Nasopharyngeal Carcinoma Models.PLoS ONE 7(4):e34646.血管周细胞覆盖正常化血管周细胞覆盖正常化CD31CD31NG2NG2controlEndostar d5此图显示了对照组（图1、2、3）肿瘤血管周细胞（NG2标记）覆盖较少，而d5（图4、5、6）肿瘤血管周细胞覆盖明显增加。从形态学初步分析，恩度能够使肿瘤血管改善，改善最明显是治疗5天后。?Peng F,Xu Z,Wang J,Chen Y,Li Q,et al.(2012)Recombinant Human Endostatin Normaliz

20、es Tumor Vasculature and Enhances Radiation Response in Xenografted Human Nasopharyngeal Carcinoma Models.PLoS ONE 7(4):e34646.乏氧细胞比例下降乏氧细胞比例下降Endostar处理后时间肿瘤乏氧细胞比例?Peng F,Xu Z,Wang J,Chen Y,Li Q,et al.(2012)Recombinant Human Endostatin Normalizes Tumor Vasculature and Enhances Radiation Response in

21、 Xenografted Human Nasopharyngeal Carcinoma Models.PLoS ONE 7(4):e34646.HIF（乏氧诱导因子）的表达下调（乏氧诱导因子）的表达下调Endostar处理后时间乏氧诱导因子光密度?Peng F,Xu Z,Wang J,Chen Y,Li Q,et al.(2012)Recombinant Human Endostatin Normalizes Tumor Vasculature and Enhances Radiation Response in Xenografted Human Nasopharyngeal Carcino

22、ma Models.PLoS ONE 7(4):e34646.恩度重塑肿瘤血管结构和功能增加化疗药物肿瘤组恩度重塑肿瘤血管结构和功能增加化疗药物肿瘤组织输送织输送证据证据2（动物试验）（动物试验）Thoracic Cancer 3(2012)229 238恩度：规整肿瘤血管壁的结构恩度：规整肿瘤血管壁的结构A,B：NS组；C,D：ES组。ES组:肿瘤血管壁周细胞形态规则，紧贴管壁生长，基底膜厚薄均一；NS组:周细胞形态异常，基底膜厚薄不均一，呈现多层结构透射电镜观察肿瘤血管壁的结构瘤血管壁的结构Thoracic Cancer 3(2012)229 238恩度：降低肿瘤血管通透性恩度：降低肿瘤血

23、管通透性A:肿瘤内出血；B:血管通透性。Endostatin 治疗后降低血管通透性，减少了肿瘤内的出血；通透性改变在第6、10天时差异有统计学意义肿瘤内出血及血管通透性检测Thoracic Cancer 3(2012)229 238恩度：增加肿瘤内血流量恩度：增加肿瘤内血流量NS组内血流分布于边缘，ES组相对均匀；Endostatin 治疗后短暂的增加了肿瘤内血流量，第6天时差异有统计学意义超声造影检测肿瘤内血流量Thoracic Cancer 3(2012)229 238恩度：增加了化疗药物肿瘤组织输送恩度：增加了化疗药物肿瘤组织输送A:肿瘤内紫杉醇的浓度；B:紫杉醇的组织输送。ES短暂的增

24、加了紫杉醇向肿瘤组织内的输送Thoracic Cancer 3(2012)229 238恩度：给药后的第恩度：给药后的第4-6天时联合疗效最好天时联合疗效最好ES治疗后不同时间内联合紫杉醇疗效不同；ES给药后的第4-6天时联合疗效最好，与对照组差异有明显统计学差异Thoracic Cancer 3(2012)229 238?Clin Transl Oncol 2012 Jun;14(6):437-43.恩度的血管正常化作用恩度的血管正常化作用-临床证据临床证据选择10例肺癌（5例鳞癌、5例腺癌）患者,5例为对照恩度的血管正常化作用：恩度的血管正常化作用：改善肺癌患者乏氧的在体研究改善肺癌患者乏

25、氧的在体研究在恩度治疗后第 1、5、10天，反映患者肺癌组织毛细血管表面通透性的PS值和反映肺癌组织乏氧程度的 TN值均呈现先下降后升高的趋势，在第 5天左右出现一个最低点。治疗组第5天PS值、BF值TN值与对照组比较。差异均有统计学意义。提示恩度治疗后其改善癌组织血流灌注和乏氧的时间窗在开始治疗后的1周左右，与文献报道的动物实验结果基本吻合。?Clin Transl Oncol 2012 Jun;14(6):437-43.恩度对恩度对NSCLC患者血流灌注和乏氧改善作用患者血流灌注和乏氧改善作用放化疗联合恩度?恩度提前5天（1周左右）应用后开始治疗，可能是两者联合应用的合理选择。恩度血管正常

26、化作用：体内研究与动物实验吻合恩度血管正常化作用：体内研究与动物实验吻合?恩度能在体内诱导肿瘤血管正常化，改善肿瘤乏氧和血液灌注，提高联合治疗效应。恩度时间窗内联合放疗能显著抑制肿瘤的生长，较早诱导肿瘤退缩Radiother Oncol 2013;106:130-137.?恩度可以增敏肿瘤血管内皮细胞，联合放疗可以发挥协同作用，促进肿瘤细胞及血管内皮细胞的凋亡。?恩度能诱导肿瘤血管正常化，改善肿瘤乏氧达到放疗曾敏的作用促进放疗对肿瘤的杀伤作用。恩度联合放疗：恩度联合放疗：1+12提纲提纲1.恩度抗血管生成治疗联合放射治疗的机制与基础研究2.恩度联合放射治疗的临床研究进展周剂量恩度改善乏氧联合放

27、疗治疗周剂量恩度改善乏氧联合放疗治疗非小细胞肺癌非小细胞肺癌?Int J Radiat Oncol Biol Phys.2011 恩度改善乏氧联合放疗治疗非小细胞肺癌恩度改善乏氧联合放疗治疗非小细胞肺癌?乏氧显像和HIF-1同时阳性的NSCLC初治患者（50例）?年龄75岁；?卡氏评分70分?肝肾功能正常，无其它明显器质性病变者和放化疗禁忌症者?临床分期为-期，无远处转移随机1:1?主要终点为 ORR（CR+PR），?次要终点为?局部控制率、生存率?安全性周剂量恩度改善乏氧联合放疗治疗非小细胞肺癌的临床研究联合组单放组?2007年3月-2009年3月?Int J Radiat Oncol Bi

28、ol Phys.2011 恩度改善乏氧联合放疗恩度改善乏氧联合放疗显著提高NSCLC的近期缓解率?Int J Radiat Oncol Biol Phys.2011 恩度改善乏氧联合放疗提高恩度改善乏氧联合放疗提高NSCLC局控率局控率联合组单放组1y local control rates(%)78.98.468.17.82y local control rates(%)63.67.243.45.7OS(M)21.10.9716.50.95N=25N=25?Int J Radiat Oncol Biol Phys.2011 76例肺癌脑转移的初治患者联合组恩度7.5mg/m2/d静脉泵持续滴

29、注（全程）+全脑放疗随机1:1单放组全脑放疗：全脑采用常规放疗技术，6MV-X线左右对穿等中心照射，3Gy/次，5次/周，共10次。单发病灶局部推量采用精确放疗。?主要终点为 ORR（CR+PR），?次要终点为?恩度持续静脉泵给药安全性?原发灶VEGFR2的表达与疗效的关系?血清VEGF的表达水平与疗效的关系?脑水肿减轻情况静脉泵持续滴注恩度联合放疗治疗肺癌脑转移及其静脉泵持续滴注恩度联合放疗治疗肺癌脑转移及其优势人群筛选的临床研究优势人群筛选的临床研究(NCT01410370)NCT 01410370(Clinical Trials.gov)Clinical Lung Cancer,2013

30、.控制肿瘤减轻脑水肿?全脑放疗，适形或调强推量?恩度增加放射敏感性，促进细胞凋亡，抑制HIF，VEGF进而抑制血管再生。抑制VEGFR2抑制VEGFR2恩度联合放疗治疗肺癌脑转移的双重机制NCT 01410370(Clinical Trials.gov)Clinical Lung Cancer,2013.微量输液泵持续滴注恩度微量输液泵持续滴注恩度NCT 01410370(Clinical Trials.gov)Clinical Lung Cancer,2013.近期疗效近期疗效组 别N CR(%)PR(%)SD(%)PD(%)RR(%)单放组406(15)24(60)7(17.5)3(7.5

31、)30(75)联合组408（20)28(70)3(7.5)1(2.5)36(90)?联合组与单放组近期疗效比较：近期疗效显著，无明显毒副反应。微量输液泵持续滴注恩度联合放疗能显著提高肺癌脑转移病灶的缓解率达到90%以上。NCT 01410370(Clinical Trials.gov)Clinical Lung Cancer,2013.联合组与单放组比较2=3.11 p=0.07dP 0.05 versus c (t=5.67);dP 0.05 versus b (t=4.9)?两组治疗前后水肿指数比较：联合组显著减轻脑水肿脑水肿程度改善脑水肿程度改善NCT 01410370(Clinical

32、 Trials.gov)Clinical Lung Cancer,2013.VEGFR2免疫组化阳性患者的生存曲线和脑水肿改善情况VEGFR2+亚组中，联合组疗效更显著NCT 01410370(Clinical Trials.gov)Clinical Lung Cancer,2013.VEGFR2荧光原位杂交(FISH)阳性患者的生存曲线和脑水肿改善情况KDR+亚组中，联合组疗效更显著NCT 01410370(Clinical Trials.gov)Clinical Lung Cancer,2013.?临床研究结论：恩度联合放疗同步治疗肺癌脑转移瘤，在VEGFR2蛋白高表达或/和KDR基因扩增

33、阳性人群中，疗效显著，能够明显改善脑水肿，提高近期有效率，无明显的并发症和毒副反应。研究结论研究结论NCT 01410370(Clinical Trials.gov)Clinical Lung Cancer,2013.恩度联合同步放化疗治疗食管鳞癌恩度联合同步放化疗治疗食管鳞癌Br J Radiol.2012 Nov;85(1019):e1104-9.恩度联合同步放化疗可以显著延长食管癌的恩度联合同步放化疗可以显著延长食管癌的OSBr J Radiol.2012 Nov;85(1019):e1104-9.18.2 m11.6 m18.2 months vs 11.6 months p=0.04

34、4.组 别CRT+ECRTCR*44.4%30%1yOS*72%50%3yOS*32%22%TTP*11.3M8.1MMST*18.2M11.6M未发现与恩度相关的毒性,无SAE发生，无新发生的病灶*p0.05Phase I/II trial of recombinant human endostatin in combination with concurrent chemo-radiotherapy in the patients with stage III non-small-cell lung cancer Authors:Ming Chen1,Yong Bao2,Fang Peng

35、2,Qi C.Zhou2,Zhong Hua Yu3,Jian Cheng Li4,Zhi Bin Cheng5,Long Chen6,Xiao Hu2,Yuan Y.Chen1,Jin Wang1,Hong Lian Ma1 1Zhejiang Cancer Hospital,Hangzhou/CHINA,2Sun Yat-Sen University Cancer Center,and State Key Laboratory of Oncology in South China,Guangzhou/CHINA,3The Affiliated Hospital of Guangdong M

36、edical College,Zhanjiang/CHINA,4Fujian Provincial Tumor Hospital,Fuzhou/CHINA,5The Fifth Affiliated Hospital of Sun Yat-SenUniversity,Zhuhai/CHINA,6The Affiliated Tumor Hospital of Guangxi Medical University,Nanning/CHINA浙江省肿瘤医院陈明 等Ming Chen,J Thorac Oncol.2013 Nov;8(suppl 2):S410-S411恩度与同步化放疗联合治疗II

37、I期NSCLC的临床试验恩度与同步化放疗联合治疗恩度与同步化放疗联合治疗 III期期NSCLC临床试验论文临床试验论文Radiother Oncol.2015 Feb;114(2):161-6.ClinicalTrials：NCT 01218594研究设计研究设计Radiother Oncol.2015 Feb;114(2):161-6.入组病人入组病人入组患者(n=48)男/女38/10年龄55(3572)PS 0/121/27体重2的疗效：恩度能增敏肿瘤血管内皮细胞，诱导肿瘤微环境的正常化，改善乏氧，并呈现出一个给药一周左右的“正常化窗口”。?临床研究初步证实：恩度改善乏氧联合放疗治疗NSCLC，具有良好的近期疗效和局部控制率，无明显不良反应。恩度联合放疗值得临床使用和进一步探索。?如何利用恩度改善肿瘤微环境，优化抗肿瘤血管时间窗，促使疗效最大化是下一步研究的重点。