《Scientific Reports》:Sorafenib/piroxicam therapy with biomarker-defined survival benefit in canine muscle-invasive urothelial carcinoma
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分子靶向治疗需要生物标志物驱动的评估来优化精准肿瘤学策略;然而,将临床结局与机制性生物标志物相结合的转化模型仍然有限。犬尿路上皮癌与人类肌层浸润性膀胱癌具有共同的分子特征,包括VEGFR信号通路激活,提供了一个有价值的比较肿瘤学平台。索拉非尼是一种多激酶抑制剂
分子靶向治疗需要生物标志物驱动的评估来优化精准肿瘤学策略;然而,将临床结局与机制性生物标志物相结合的转化模型仍然有限。犬尿路上皮癌与人类肌层浸润性膀胱癌具有共同的分子特征,包括VEGFR信号通路激活,提供了一个有价值的比较肿瘤学平台。索拉非尼是一种多激酶抑制剂,靶向VEGFRs、PDGFRβ、BRAF及相关通路,但其在尿路上皮癌中的治疗机制和临床获益尚不完全清楚。在本研究中,43只患有自然发生尿路上皮癌的犬接受了索拉非尼和吡罗昔康一线治疗。总体缓解率为62.8%,中位无进展生存期和总生存期分别为175天(范围31–665天)和407天(范围103–1,723天)。该结果优于单独使用吡罗昔康治疗的历史对照结局。治疗总体耐受性良好,仅出现3例3级不良事件,无4–5级毒性。生物标志物分析显示,治疗诱导的高血压和肿瘤组织高CX3CL1 mRNA表达与总生存期改善独立相关,提示有效的VEGFR通路抑制和肿瘤免疫微环境调节有助于临床获益。这些发现支持基于索拉非尼的治疗方案作为犬尿路上皮癌的一种有前景的策略,并强调了生物标志物驱动的VEGFR靶向方法在精准肿瘤学中的转化潜力。
论文解读文章
**研究背景与问题**
膀胱癌(即尿路上皮癌)是人类常见的高度侵袭性恶性肿瘤,全球每年新增约60万例,死亡近20万例。组织学上分为低级别浅表型和高级别肌层浸润型。尽管铂类化疗是标准一线治疗方案,但晚期尿路上皮癌预后差,转移性疾病中位总生存期仅9–15个月,5年生存率仅5%。此外,相当比例的患者因肾功能不全或合并症无法接受顺铂化疗,亟需替代治疗策略。索拉非尼是一种多激酶抑制剂,靶向Raf丝氨酸/苏氨酸激酶(如BRAF和CRAF)、血管内皮生长因子受体、血小板衍生生长因子受体β及KIT,可同时抑制致癌信号和肿瘤血管生成。虽然在膀胱癌临床前模型中显示出抗肿瘤活性,但在人类肌层浸润性或转移性尿路上皮癌的I/II期临床试验中疗效有限。犬自然发生的尿路上皮癌在遗传异质性、临床表现、组织病理学特征、转移行为及化疗反应方面与人类膀胱癌高度相似,且犬类以高级别肌层浸润型为主(占90%以上),转录组分析也证实犬与人尿路上皮癌具有显著相似性。犬类寿命较短,临床试验可在较短时间内完成,因此犬自然发生尿路上皮癌是评估人类治疗策略的高效转化模型。犬尿路上皮癌中超过70%存在BRAFV595E体细胞点突变(与人类BRAFV600E同源),且多数犬肿瘤组织高表达VEGFR2和PDGFRβ。基于此,研究人员开展了一项前瞻性单臂临床试验,评估索拉非尼联合非甾体抗炎药吡罗昔康作为一线方案治疗自然发生的肌层浸润性犬尿路上皮癌的疗效与安全性,并整合分子、免疫及治疗相关参数,探索生物标志物定义的疗效预测因素。
**研究设计与方法概述**
该研究在东京大学兽医医学中心开展,于2019年11月至2021年12月筛选55只犬,最终纳入43只经组织学确诊的肌层浸润性尿路上皮癌患犬(排除12只,原因包括撤回同意、肿瘤梗阻性肾积水、终末期尿路上皮癌、终末期肾病及完全性尿道梗阻)。患犬接受索拉非尼(5–10 mg/kg,口服,每24小时一次)联合吡罗昔康(0.3 mg/kg,口服,每24小时一次)治疗。主要终点为无进展生存期,次要终点包括总生存期、缓解率、不良事件及基于剂量、高血压和生物标志物状态的亚组结局。疗效评估采用超声检查测量肿瘤体积,不良事件按VCOG标准分级。生物标志物检测包括:数字PCR检测尿沉渣DNA中的BRAFV595E突变;实时定量PCR检测肿瘤组织VEGFA、PDGFB和CX3CL1 mRNA表达;ELISA检测尿液中VEGF-A、PDGF-BB和CX3CL1水平;流式细胞术检测外周血中PMN-MDSCs和M-MDSCs比例。统计分析采用Cochran–Armitage趋势检验、Kaplan–Meier生存分析及Cox比例风险回归模型,并与既往42只单独使用吡罗昔康的历史对照进行比较。
**研究结果**
**病例人群**:43只患犬中,28只雌性(1只未绝育,27只已绝育),15只雄性(1只未去势,14只已去势),中位年龄12.1岁。按WHO TNM分期,35只(81%)为T2期,8只(19%)为T3期,无T1期。淋巴结转移10只(23%),肺转移9只(21%)。
**疗效**:索拉非尼/吡罗昔康联合治疗后4–8周,超过半数患犬肿瘤负荷降低。43只犬中,27只(62.8%)达到部分缓解,11只(25.6%)疾病稳定,5只(11.6%)疾病进展。中位无进展生存期175天,中位总生存期407天。与历史对照(吡罗昔康单药)相比,联合治疗组的无进展生存期和总生存期均显著延长。中位治疗持续时间为295天,62.8%的患犬治疗超过6个月。
**不良事件**:36只患犬(84%)出现不良事件,多数为1–2级且呈一过性。最常见不良事件为全身性高血压(49%)、丙氨酸氨基转移酶升高(35%)、碱性磷酸酶升高(16%)、腹泻(16%)和肌酐升高(14%)。1只狗发生3级急性肾损伤,经补液和停用吡罗昔康后缓解。无4–5级治疗相关不良事件,无因不良事件导致索拉非尼停药或减量。12只犬治疗后收缩压超过170 mmHg(其中9只2级、3只3级高血压),经氨氯地平等降压药治疗后血压均恢复正常。1只犬出现3级高血压脑病,经氨氯地平治疗后神经系统症状完全消失。
**索拉非尼剂量与临床结局**:按中位剂量(7.3 mg/kg)分组,高剂量组与低剂量组在治疗缓解率、无进展生存期和总生存期方面均无显著差异,剂量与不良事件或高血压发生亦无显著关联。
**高血压与临床结局**:21只犬发生治疗相关高血压(1–3级)。高血压的发生与治疗缓解率无显著关联,但高血压组的总生存期显著长于非高血压组,无进展生存期有延长趋势。
**生物标志物评估**:43只犬中27只检出BRAFV595E突变,中位变异等位基因频率35.2%。BRAF突变状态与治疗缓解率和无进展生存期无关,但与总生存期相关(单因素分析)。在36只检测肿瘤mRNA的患犬中,VEGFA和PDGFB肿瘤表达水平与健康对照无显著差异,而CX3CL1肿瘤表达显著高于健康对照。按中位值分组后,高肿瘤CX3CL1表达组具有更优的临床缓解率,且无进展生存期和总生存期均显著延长。尿液CX3CL1水平与肿瘤CX3CL1表达相关,高尿液CX3CL1组的无进展生存期和总生存期也显著更长。而肿瘤VEGFA、PDGFB及尿液VEGF-A、PDGF-BB水平与临床结局无显著关联。在18只进行流式细胞术检测的患犬中,索拉非尼治疗后PMN-MDSCs和M-MDSCs比例总体下降,PMN-MDSCs下降幅度较大的患犬无进展生存期和总生存期更长;但MDSC下降程度与缓解率的相关性未达统计学显著,基线MDSC水平及M-MDSC下降率与结局无显著关联。
**多变量生存分析**:将单因素分析中显著且生物学相关的变量(年龄、BRAFV595E突变状态、治疗后高血压、肿瘤CX3CL1 mRNA表达)纳入Cox多变量模型。结果发现,年龄≥12岁是预后不良的独立预测因子(HR=2.52);治疗后高血压(HR=0.41)和高肿瘤CX3CL1表达(HR=0.39)是总生存期改善的独立相关因素。由于样本量限制,PMN-MDSC下降率未纳入多变量分析。BRAFV595E突变在校正协变量后不再显著。
**讨论与结论**
本研究中索拉非尼/吡罗昔康一线治疗犬肌层浸润性尿路上皮癌的客观缓解率达63%,中位无进展生存期175天,中位总生存期407天。与历史数据比较,该疗效优于吡罗昔康单药(缓解率12–21%,中位无进展生存期90–120天,中位总生存期216–244天)及含顺铂方案,且与已报道的其他分子靶向药物(维莫非尼、拉帕替尼、莫加珠单抗)疗效相当。治疗耐受性良好,无4–5级毒性,无需停药减量,肾毒性和肝毒性低于传统化疗,在老年犬及合并慢性肾病患者中具有优势。索拉非尼诱导的高血压与总生存期延长相关,支持其作为有效VEGFR通路抑制的替代指标,这是兽医领域首次证明分子靶向治疗的on-target毒性可预测生存获益。机制上,索拉非尼可能通过抑制VEGFR–CX3CL1–MDSC轴发挥多维度抗肿瘤作用:VEGFR信号抑制减少肿瘤细胞CX3CL1产生,从而减少髓源性抑制细胞向肿瘤微环境募集,增强抗肿瘤免疫。高肿瘤CX3CL1表达作为独立预后生物标志物,反映了索拉非尼对肿瘤免疫微环境的调节作用。BRAFV595E突变虽与总生存期在单因素分析中相关,但多变量校正后未保留独立性,提示其预后影响可能受其他因素介导。研究也存在局限性:单臂设计缺乏同期对照组,肿瘤浸润免疫细胞的纵向分析未进行,血液循环MDSC样本量较小,生物标志物截断值基于中位数等。总之,索拉非尼/吡罗昔康联合治疗犬尿路上皮癌展现出显著的抗肿瘤活性和可接受的安全性。该前瞻性临床试验首次在兽医学中证明分子靶向治疗的on-target毒性(全身性高血压)与生存期延长相关,并提示肿瘤CX3CL1表达是潜在的疗效相关生物标志物。鉴于犬与人恶性肿瘤的共享分子特征,该自然发生犬模型为比较肿瘤学提供了重要见解,并支持生物标志物引导的索拉非尼基础策略向人类肌层浸润性膀胱癌的转化开发。该论文发表在《Scientific Reports》。