第 292 期

學術交流
美國癌症研究學會特別會議報導
Report on special lecture by AACR

筆者於2008年11月11日至14日赴美國波士頓參加AACR特別會議，主題為「Targeting the PI3-Kinase Pathway in Cancer」，主要探討在腫瘤形成的過程中，PI3-Kinase（phosphoinositide 3-kinase）pathway 如何被活化，以及針對這條傳遞路徑，評估新開發的抑制藥物對病患的影響，尤其是已進入Phase I臨床試驗新型藥物的影響，並提出具體的臨床實驗結果和可行的療程，是一結合基礎醫學、臨床醫學和新藥開發的整合型研討會。另外，大會亦針對目前相關的領域邀請知名學者來報告，分享他們最新的發現。

大會特別邀請2位頂尖的學者進行大會演講（keynote speech），其中一位是Dr. Pier Paolo Pandolfi，他長期鑽研於血癌（leukemia）發生的分子機轉，探討血癌從初期被診斷出來到末期轉移過程中，例如PTEN與PML等抑癌基因（tumor supressor gene）所扮演的角色，並利用模式動物來驗證癌症發生的機轉，發展新的而且有效的療法，並使用於臨床測試。在演講中他提到目前的傳統療法和標靶療法都無法有效且完全清除Cancer-initiating cell（CIC），尤其是呈靜止狀態的CIC，而這些細胞是導致癌症復發的元兇，如能更深入了解PTEN/PI3K這條信號傳遞在CIC的調控機轉的話，就能提出新的想法來進一步證實完全根除CIC的可行性。

另一位是Dr. Neal Rosen，他是分子藥理學和化學方面的專家，致力於研究癌化過程中，訊號傳遞路徑如何誘發生長失控和抑制細胞凋亡（apoptosis）的機轉，進而發展新的治療藥物。他中指出正常細胞的信號傳遞網路是複雜且活躍的，而癌細胞往往依賴持續活化的腫瘤蛋白（oncoprotein），進而產生迴饋機制來抑制其他多餘（redundancy）或不必要的信號傳遞路徑，因而造成癌細胞過度依賴此腫瘤蛋白（oncogene addiction），如無法找到癌細胞的致命弱點（Achilles Heal）加以攻擊的話，抗癌藥物的處理將會使得這些癌細胞產生抗藥性。有鑑於乳癌細胞常因細胞膜上受體酪胺酸激酶（receptor tyrosine kinase）HER2的擴增（amplification）或是其下游抑癌基因PTEN的突變而造成PI3K/AKT的訊號傳遞路徑持續活化，Dr. Rosen於是開發出能抑制AKT1和AKT2的藥物AKTi1/2，此藥物在in vitro和in vivo的實驗中能有效的抑制乳癌細胞的生長，尤其對賀癌平（Herceptin）有抗藥性的乳癌細胞也能有效的抑制。另外，他也跟其他研究團隊合作針對卵巢癌進行測試。

活化PI3-Kinase pathway這一條路徑常見於實體腫瘤（solid tumor），於是這次大會係以此為主軸，分別在基礎研究方面，討論PI3K或其相關的路徑在癌化過程中所扮演的角色；在臨床醫學方面，找出適合PI3K抑制藥物治療的病患；另外，在新藥開發方面，討論以PI3K為目標的利弊得失。大會邀請的講者都是在癌症研究各面向很活躍的專家，據此分出5個子議題，筆者循各議題並將重點摘要如下：

I: Mouse cancer models for the PI3-Kinase /PTEN pathway
Dr. Bart Vanhaesebroeck是「kinase knockin」的技術先驅，利用此技術針對活化中心（active site）上的胺基酸做改變，使其無法和ATP-結合進而抑制其作用，目前分別針對P110α、β、γ這3種異型體（isoform）來了解其正常的生理功能和所造成的影響,並進一步利用這些老鼠來研究PI3K異型體在癌症上所扮演的角色。

Dr. Julian Downward為了解Ras和Class I PI3K在發育和腫瘤發生（oncogenesis）過程中所扮演的角色，於是改變p110α催化部位（catalytic site）上的胺基酸，使其無法和Ras直接作用，即使帶有KRAS的老鼠也很難導致肺癌的發生；同樣地，帶有HRAS的老鼠也很難出現皮膚癌。Dr. Hong Wu 鑽研於研究PTEN如何抑制腫瘤發生的分子機轉，利用PTEN基因剔除（knockout）鼠，證實PTEN能阻止神經幹細胞的自我更新（self-renew），並佐證腫瘤細胞可能源自於幹細胞的變性結果（transformation）。另外，Dr. Jean J. Zhao利用條件性剔除（conditional knockout）的技術建立缺乏PIK3CA和PIK3CB基因的老鼠，這些老鼠很難再受腫瘤基因的誘導而產生癌症，這跟Dr. Julian Downward的研究結果類似。另外，她也用這些老鼠進行乳癌和攝護腺癌的研究。

II: Role of the PI3-Kinase pathway in human cancer
Dr. Ramon Parsons分別在in vivo和in vitro的系統下，證實p-REX2a能直接和PTEN結合進而阻止其磷酸脢的活性，也發現p-REX2a的表現增多跟乳癌的形成有關。在酪胺酸激酶抑制藥物治療過程中，Dr. Jeffery A. Engelman一直致力於研究如何克服非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer）所產生的抗藥性，最近他發現對Gefitinib所產生的抗藥性，除了和在EGFR上的氨基酸序列（T790M）發生第二次突變外，同時也和MET腫瘤基因的擴增有關。由乳癌Phase I-II的臨床試驗結果，Dr. Carlos L. Arteaga對帶有高度表現HER2且具轉移性的乳癌病患提出一可行的治療方式，即使用針對HER2的賀癌平（Herceptin），並結合能阻斷上皮生長因子接受體-酪胺酸激酶抑制劑（EGFR tyrosine kinase inhibitor）的gefitinib。在黑色素細胞瘤（melanoma）的研究中，Dr. Matthias Wymann 使用新開發的PI3K阻斷劑NG1和NG2處理後，能造成細胞生長停止於G1 phase並降低cyclin D1的表現，同時也增加細胞週期的抑制性蛋白p27的表現，並進一步在動物實驗中取得不錯的成效，證實NG2能成功地減緩黑色素細胞瘤的生長和轉移，重要的是這種藥不會對肝藏和免疫系統帶來傷害。

III: Biochemistry and cell biology of PI3-Kinase signaling pathway
來自加州大學聖地牙哥分校的Dr. Alexandra Newton試圖了解PHLPP（PH Domain Leu-rich Repeat Protein Phosphatase）如何直接去磷酸化和抑制Akt，進而導致抑制細胞生長和誘導細胞凋亡（apoptosis），分別來自in vitro和in vivo的結果，皆透露出PHLPP能控制生長因子接受體的表現量，進而抑制對生長因子所引發的信號幅度（amplitude）。因此PHLPP異型體具有煞車的功能，不僅直接作用於Akt和PKC的去磷酸化，亦間接控制接受體的表現量。

新開發的抑制劑由實驗室階段進入臨床試驗中，如何能找出適合測試且達到預期效果的病患，又能降低用藥的風險。Dr. Geoge V. Thomas提出以Biomarker-driven為概念的臨床試驗，利用分子醫學的技術篩選出PTEN已缺失或AKT路徑已活化的病患，用mTOR的抑制劑CCI-779當例子，已證實在攝護腺癌和腎臟癌有很明顯的預期結果。

在許多癌症上常見過度活化的mTORC1和mTORC2兩條路徑，Dr. David M. Sabatini指出，mTORC1透過S6K來控制內皮細胞的生長，mTORC2則藉由Akt來調控內皮細胞的存活，尤其是在血管新生的過程中（angiogemesis），mTORC1扮演初期且短暫的角色，而mTORC2則是扮演長期且重要的角色。他在動物實驗中發現抑制mTORC2的路徑，就能完全壓制因PTEN已缺失所形成的腫瘤。基於上述的結果，他和其他的研究團隊合作找到能同時抑制mTORC1 和mTORC2的小分子抑制劑（small molecule inhibitor），並展示初步的成果。

IV: Predicting patient response to PI3-Kinase pathway inhibitors
Dr. Todd R.Golub是一位癌症基因體學的專家，嘗試以基因表現為基礎來預測癒後的臨床結果，企圖發展新的預測診斷方法，期望對最有可能復發的病患有所幫助。然而過程中往往缺乏可用來做基因檢測的檢體，於是他嘗試由福馬林固定、石蠟包埋後的樣品中，抽取出足夠的RNA來做基因表現的研究，配合肝癌病患的資料，找出基因表現的模式和病患存活率的相關性。

Dr. Charles L. Sawyers在報告時用rapamycin來治療PTEN已缺失的神經膠質瘤 （glioblastoma）當例子，說明設計一個好的臨床試驗，需考慮到是針對什麼樣的癌症病患和其基因型態，以及如何將藥物運送到目標並能有效評估對腫瘤的影響，以及如何更能檢測來自抗腫瘤的訊號等問題。

V: PI3-Kinase pathway inhibitors and design of clinical trials
此階段的議題大都與抑制PI3K路徑的臨床試驗有關，講者大都來自大藥廠，像來自瑞士Novartis的Dr. Michel Maira報告一種已進入Phase I臨床試驗的mTOR抑制劑NVP-BEZ235，它是imidazo-[4,5-c]quinoline的衍生物；來自葛蘭素史克的Dr.Kurtis E. Bachman指出GSK615對乳癌和肺癌細胞較有效﹔來自Semafore製藥的Dr. Joseph R. Garlich提出一種由胜肽鏈結合LY294002的標靶藥物SF1126，分別在已轉移或晚期固體腫瘤和復發性骨髓瘤病患進行的臨床試驗。另外，來自西雅圖Calistoga製藥的Dr. Neill A. Giese開發出能抑制p110δ活性的CAL-101，已針對慢性淋巴白血病（CLL）、急性骨髓性白血病（AML）和非何杰金氏淋巴瘤（Non-Hodgkins lymphomas）的病人進行Phase I 的試驗。

在壁報展示的過程中筆者與來自不同國家的研究人員討論和交流，認識不少朋友，算是此行的另一收穫。這次有幸能獲得國衛院補助參與會議，讓筆者深刻的體會到基礎醫學與臨床醫學間必需緊密互動，方得以相輔相成。
《文：癌症研究所莊雙恩副研究員、黃志賢博士後研究員；圖：黃志賢博士》