http://bxb.sosyao.com/bxbyxdt/092817970.asp研究开始
为能够找出一种针对恶性肿瘤特异病因的治疗手段,全球肿瘤团体已经等待了很长的时间。传统的治疗肿瘤的方法已经被证实能够消灭肿瘤细胞,但是它的代价是非常大的,因为这些药物对正常细胞的亲和导致在治疗期间出现严重的有害反应。
“临床真实性”已成为数十年长期努力寻找确切的导致肿瘤细胞增生病因中的一个重要因素。尽管在癌症的研究中取得了很多进展,但是科学家仅掌握了非常少的几个肿瘤的致病机制。然而,慢性粒细胞白血病(CML),一种造血细胞肿瘤,已经开始获得显著和实际的成果。
治疗的进展
CML是一个毁灭性的疾病,许多患者的预后不良。直到最近,CML的治疗选择非常少,而且绝大多数治疗方法的成功仅限于延长疾病的进展最多几年时间。1920年引入放疗作为CML治疗的第一种治疗手段,但疗效很局限。
20 世纪五、六十年代引入化学制剂治疗,增加了CML患者的5年生存率。七十年代开始骨髓移植治疗,八十年代开始应用干扰素(IFN- )治疗。在上述所有治疗手段中,目前就肿瘤细胞的长期消灭的治愈性治疗而言,只有骨髓移植能为CML患者提供一个治愈性治疗。然而,适合骨髓移植的患者不足20%,并且这一治疗方法伴有严重的危险性。
格列卫®(伊马替尼)的近期研制和发展为造就没有癌症困扰的美好未来打下坚实基础,这也是献身科学的研究人员的美好愿望。格列卫®是分子靶向、阻断CML特定病因的药物,将科学研究及患者受益带入新的时代。由于格列卫®的临床研究已经取得了非常好的成果,这种发现、发展和人工合成这种新型制剂的独特方法引起了全球肿瘤机构的注意。然而时至今日,一系列的科学突破以至能够生产出今天的“癌症药丸”已耗时超过40多年。
缺少的链接
格列卫®(伊马替尼)的故事要从两个费城的研究者开始谈起: 宾夕法尼亚大学医学院的Peter Nowell, MD和癌症研究学院的David Hungerford, MD。他们在1960年已能够识别CML患者中的基因突变(1)。他们发现在22号染色体存在一段DNA缺失。这种转换后来被定义为费城(Ph)染色体而且能在大约95%的CML患者中检测到。这个发现意味着科学家首次将一个异常基因与特异性肿瘤相联系。费城染色体和CML之间的联系引发了关于癌症基因致病的爆炸性研究。
伟大的转换
13年后,Janet Rowley和芝加哥大学的研究人员对CML研究的下一个显著的进展做出重大贡献。他们认识到22号染色体丢失的DNA片断(被认为是CML的特征)已经转换至9号染色体,这种现象称为“移位”(2)。这一现象的识别为后来的许多研究者铺平了道路,从那时起研究者们已经能够找到各种各样肿瘤的多种相关的移位突变。(1998年,由于Nowell和Rowley对CML所作的贡献,他们获得了美国的“诺贝尔奖”——the Albert Lasker医学研究奖。.)
在二十世纪七十年代,其他研究者们只看到了癌症基因研究逐渐增加。然而在八十年代,两位来自加利福尼亚科技研究所的研究者David Baltimore, PhD和Owen N. Witte, MD识别出CML疾病的主要致病原因。费城染色体Ph产生一种酶,在肿瘤细胞的增殖和分裂中起着关键作用。这个酶即为融合蛋白(Bcr-Abl),它增强了酪氨酸激酶的活性,改变了正常的细胞遗传指令。这种异常的酶能够发出信号并在细胞内通过多种通路活化,导致人体内白细胞的过度增生。结果显示,当一个正常的人的白细胞计数在4,000到10,000/立方毫米之间时,CML患者的白细胞数可达一数值的10-25倍(3)。白细胞在数量上的显著增长是 CML的特征。
格列卫®:使梦想成为现实
随着这一伟大的突破性发现(即单一的酶能够导致CML的形成),医学研究者面临一个罕有的机会。与以前的努力不同,这一基因的靶点是明确的,而且一个能够阻断Bcr- Abl的药物是合理的选择。在1990年早期,诺华(后来的Ciba-Geigy)的研究者发现Bcr-Abl抑制剂的工作开始不久(4,5),后续研究工作迅速开始。两位研究的负责人Nicholas Lydon, PhD和 Alex Matter, MD对从许多潜在性抑制剂中找到的一种最理想的化合物充满信心。但是它仅是Bcr-Abl微弱的、非选择性抑制剂。
完善这一“前途乐观药物”的工作分配给诺华的以下四位科学家: Drs. Juerg Zimmermann (医学化学), Elisabeth Buchdunger (细胞生物学), Helmut Mett (映像和酶学), and Thomas Meyer (酶学)。他们继而开始在原始抗Bcr-Abl化合物上改变、添加或者删除某段分子结构。
在2年的辛勤试验工作后,这个小组最终将原始的Bcr- AbL酪氨酸激酶微弱的、非选择性的原始拮抗剂转化成为一个高潜力的、特异性的抑制剂。它能够抑制导致CML患者白细胞增生的酶。他们的工作带来了许多对 Bcr-Abl和其他酶有效的抑制剂(6)。这一里程碑性发现覆盖了1993-1995年的基本应用专利品的档案。
梦想上的广厦
基于Drs. Zimmermann、 Buchdunger、 Mett和 Meyer等人无数辛勤实验的成果,诺华公司于1994年开始与Brian Druker, MD,一位对于酪氨酸激酶和CML感兴趣的血液学家和肿瘤学家合作。他们的工作侧重于2种化合物在CML细胞模型中的活性研究。他们发现其中一种化合物即最终的格列卫®(伊马替尼)在体外对Bcr-Abl蛋白显示出选择性的活性,并且在一个关键的研究中发现其在体外和体内均能抑制 Bcr-Abl表达细胞的增生。同样的显著性意义还在于该化合物对正常细胞没有出现显著的抑制活性(7),这一点立即将它同传统的癌症治疗手段相区分开。另外的一些研究人员在随后的研究中也证实了这些发现。(8,9)
在随后的几年里,诺华公司进行了其它必要的研究准备以开展临床研究,包括分析化学合成的细节、药物剂型、药物动力学以及毒理学筛查等研究。诺华的科学家根据这些研究于1996年最先出版了关于该抑制剂的原始报告(10-13)。而这些来自初始口服药物的生物利用度和毒理学研究结果显示我们需要的一些额外优势。因此,不久以后Lydon指导的各个学科的科学家研究团队开始进行格列卫®的临床前期研究。Matter、Lydon、 Druker、 Baltimore和 Witte 因其在Bcr-Abl方面的工作于2001年最终获得Warren Alpert Foundation奖。该荣誉是为寻找全面的治疗发展-基础科学的支撑、临床前期的探索以及临床研究观察而设立的。
快速通道
该研究团队于1998年6月开始进行格列卫®(伊马替尼)临床I期研究,主要目的是确定格列卫®治疗干扰素治疗失败的慢性期CML患者所需要的合适的剂量以及评价格列卫®应用的安全性问题。该临床研究由4个研究者在美国的3个中心进行:Brian Druker, MD, Charles Sawyers, MD (洛杉基 加利福尼亚大学), Moshe Talpaz, MD, 及 Hagop Kantarjian, MD (二者均来自Anderson 癌症中心, 休斯顿, 德克萨斯州)。
该研究的第一个特别的研究结果由Drucker在1999年美国的血液学年会(ASH)报告。结果显示在每天服用格列卫®超过300毫克时,总共31例患者获得了血液学完全缓解(如:白细胞的数量显著减少),而且1/3的患者获得了完全细胞遗传学缓解(如:费城染色体消失)(14,15)。以上因素使美国食品和药物管理局(FDA)于1999年7月快速承认并批准格列卫®用于治疗?性急变期CML患者。这是非常有意义的,因为通常来说,权威的决策机构仅指定那些具有满足医疗需要潜力或改善威胁生命的疾病的药物。
下一阶段
格列卫®(伊马替尼)随后进入II期临床研究,在这里它获得了同初始研究一样的令人印象深刻的结果。在a-干扰素治疗失败的慢性期CML患者中,有88%的患者获得了完全血液学缓解;49%的患者获得了显著细胞遗传学缓解。而且在其它更多的加速期患者中也能够观察到细胞遗传学方面的缓解(加速期和急变期获得显著细胞遗传学缓解的患者分别为21%和13%)。细胞遗传学上的缓解意味着Ph染色体阳性细胞的消失或者减少,这点是非常重要的。
格列卫®不但具有显著的有效性,而且它在CML患者中具有良好的耐受性。报道的最常见的药物相关不良反应均为易于控制的,主要为:轻度恶心、呕吐、腹泻、肌肉疼痛以及肌肉痉挛。表皮水肿是最常见的不良反应。出现导致治疗中断的严重不良反应(例如皮疹、肝脏毒性、液体渚溜综合症以及出血)的患者不足5%。
格列卫®的有效性体现为总的血液学和细胞遗传学缓解率。没有对照研究说明其临床受益,例如疾病相关症状的改善或者生存期的延长。
面对的挑战
格列卫®(伊马替尼)令人振奋的初期研究结果迅速为CML患者和其家庭带来空前的益处。在格列卫®应用前,预计花费3年的时间招募CML患者服用格列卫®300-400毫克以获得一有效的研究数据。招募信息在ASH和网络上发表之后迅速遍及全球。仅花费了4个月的时间就有500例CML患者入组了II期临床研究,比平常的研究入组时间快了10倍。(16)
参考文献
1. Nowell PC, Hungerford DA. A minute chromosome in human chronic granulocytic leukaemia. Science. 1960;132:164-172.
2. Rowley D. A new consistent chromosomal abnormality in chronic myelogenous leukaemia identified by quinacrine fluorescence and Giemsa staining. Nature. 1973;243:290-293.
3. Mughal T, Goldman J. Understanding leukaemia and related cancers. Oxford: Blackwell Science Ltd. 1999.
4. Lydon NB, Adams B, Poschet JF, et al. An E. coli expression system for the rapid purification and characterization of a v-abl tyrosine protein kinase. Oncogene Research. 1990;5:161-173.
5. Geissler JF, Roesel JL, Meyer T, et al. Benzopyranones and benzothiopyranones: a class of tyrosine protein kinase inhibitors with selectivity for the v-abl kinase. Cancer Research. 1992;52:4492-4498.
6. Druker BJ, Lydon NB. Lessons learned from the development of an Abl tyrosine kinase inhibitor for chronic myelogenous leukaemia. J Clin Invest. 2000;105:3-7.
7. Druker BJ, Tamura S, Buchdunger E, et al. Effects of a selective inhibitor of the Abl tyrosine kinase on the growth of Bcr-Abl positive cells. Nature Med. 1996;2:561-566.
8. Deininger MW, Goldman JM, Lydon N, et al. The tyrosine kinase inhibitor CGP57148B selectively inhibits the growth of BCR-ABL-positive cells. Blood. 1997;90:3691-3698.
9. Gambacorti-Passerini C, le Coutre P, Mologni L, et al. Inhibition of the ABL kinase activity blocks the proliferation of BCR/ABL+ leukemic cells and induces apoptosis. Blood Cells Mol Dis. 1997;23:380-394.
10. Buchdunger E, Zimmermann J, Mett H, et al. Inhibition of the Abl protein-tyrosine kinase in vitro and in vivo by a 2-phenylaminopyrimidine derivative. Cancer Research. 1996;56:100-104.
11. Zimmermann J, Caravtti G, Mett H, et al. Phenylamino-pyrimidine (PAP) derivatives: a new class of potent and highly selective PDGF-receptor autophosphorylation inhibitors. Bioorgan Med Chem Lett. 1996;6:1221-1226.
12. Zimmermann J, Buchdunger E, Mett H, et al. Potent and selective inhibitors of the ABL-kinase: phenylamino-pyrimidine (PAP) derivatives. Bioorgan Med Chem Lett. 1997;7:182-192.
13. Zimmermann J, Buchdunger E, Mett H, et al. Phenylamino-pyrimidine (PAP) derivatives: a new class of potent and selective inhibitors of protein kinase c (PKC). Arch Pharm. 1996;329:371-376.
14. Druker BJ. Clinical efficacy and safety of an Abl specific tyrosine kinase inhibitor as targeted therapy for chronic myelogenous leukaemia. Presentation at the 41st Annual Meeting of the American Society of Hematology; 3-7 December 1999, New Orleans, LA.
15. Druker BJ, Talpaz M, Resta D, et al. Clinical efficacy and safety of an Abl specific tyrosine kinase inhibitor as targeted therapy for chronic myelogenous leukaemia. Blood. 1999;94(suppl 1):368a. Abstract 1639.
16. Data on file, Novartis Pharma AG. Basel, Switzerland.