オピオイド成長因子による切除不能な肝細胞がんの治療

研究の目的 肝細胞がん (HCC) は、世界で最も罹患しているがんの 1 つです。 2007 年には米国で約 19,160 人の新規感染者が発生すると予想されています。 あらゆる形態の慢性肝損傷および肝硬変は、この悪性腫瘍の発症の素因となります。 世界中で最も一般的な危険因子はウイルス性肝炎です。米国では、アルコール使用に関連する肝硬変などの慢性肝障害の他の原因も重要ですが、ウイルス性肝炎の発生率は増加し続けています。 病因に関係なく、HCC の唯一知られている治療法は外科的切除です。 残念ながら、関連する肝疾患と診断時の腫瘍の進行段階により、外科的治療の候補となる患者はほとんどいません。 この病気では化学療法の効果はほとんど示されておらず、放射線は肝毒性を伴うためほとんど価値がありません。 新しい治療法が切実に必要とされています。

ヒトのがんの増殖に関与するメカニズムを調べる研究では、ペプチド [Met5]-エンケファリン、オピオイド増殖因子 (OGF) が、多くのがん株の増殖を in vitro で阻害することが示されています。 膵臓癌では、この現象は in vitro だけでなく、ヒト腫瘍をヌードマウスに移植した後の in vivo でも明確に定義されています。 このペプチドによる増殖抑制効果は、受容体媒介機構によるものです。 これらの発見に基づいて、膵臓がん患者におけるOGFの効果を研究する第I相試験が実施されました。 我々は、OGF の投与により、切除不能な肝細胞がんおよび肝硬変を患うヒト被験者における発がん性事象の経過が抑制されるのではないかと仮説を立てています。 この仮説を検証するために、我々は肝疾患および肝硬変に苦しむ患者におけるこの治療法の毒性を研究するための第 I 相試験を提案し、以下の特定の目的に取り組みます。

具体的な目的 1: HCC 患者における静脈内注入後の OGF の最大耐用量 (MTD) を決定する。 MTD は膵臓がんに罹患している患者に対して決定されていますが、これらの結果が肝不全および肝硬変に罹患している HCC 患者にも当てはまるかどうかは不明です。 このため、OGF の用量漸増を含む用量設定試験を実施します。 用量制限毒性は、肝機能、瞳孔の大きさと反応、呼吸、バイタルサイン（起立性血圧と脈拍）、胃腸障害、皮膚紅潮、血球数、グルコース、電解質への影響をモニタリングすることによって決定されます。

具体的な目的 2: 血漿 OGF レベルをモニタリングすることにより、HCC および肝硬変患者における OGF の薬物動態と代謝を研究します。 血液サンプルは、癌患者へのOGFのMTDの注入前および注入後に指定された間隔で収集されます。 OGF 血漿レベルは、ラジオイムノアッセイを実行することによって分析されます。

私たちの研究チームの長期的な目標は、HCCおよび肝硬変患者におけるペプチド成長因子の影響を理解することです。 この第 I 相試験は、これらの患者における OGF の適切な用量と予想される毒性を決定するのに役立ちます。 私たちの研究では、前臨床研究で膵臓がんの増殖を阻害し、膵臓がん患者に安全に投与できることが示されている天然に存在するオピオイドペプチドを使用しています。

背景と意義 肝細胞癌 (HCC) は、世界で 5 番目に多い悪性腫瘍です。毎年50万人がこの悪性腫瘍で亡くなっています。 発症率と死亡率はほぼ同じであり、治癒する患者が非常に少ないことを示しています。 あらゆる形態の慢性肝損傷および肝硬変は、この悪性腫瘍の発症の素因となります。 HCC の主な危険因子は、慢性 B 型肝炎ウイルス感染、慢性 C 型肝炎ウイルス (HCV) 感染、およびアルコール性肝硬変です。

HCCの唯一知られている治療法は外科的切除です。 患者の肝硬変の程度と腫瘍の解剖学的位置によって、肝部分切除術を実施できるかどうかが決まります。 この手術を専門とする大量のセンターであっても、肝硬変がある場合には手術死亡率が 1% から 14% に増加することが示されています (1)。 このため、切除は通常、Child's A 肝機能を持つ患者にのみ行われます。 複数の病変があっても切除が不可能になるわけではありません。 閉塞性黄疸を引き起こす管内腫瘍はうまく切除できます。 この状況では、患者の黄疸の原因として、閉塞と基礎的な肝疾患を区別することが重要です。

肝全摘術とその後の同所性肝移植は、肝硬変および癌患者を治療するための賢明な戦略であり、このアプローチの経験は増えています。 予想通り、肝不全のために行われた移植時に偶然発見された小さなHCCを患っている患者で最良の結果が記録されています。 移植によって治療される 5 cm 未満の病変は予後が著しく良好であり、臓器が不足しているため、HCC の移植は通常この設定に限定されます。 Mazzaferroらは、肝硬変患者における切除不能な小型HCCに対する効果的な治療法として肝移植があり、4年無再発生存率が83%であると報告した。

残念ながら、患者の 90% は治癒を目的とした切除や移植には適しておらず (2-6)、これらの患者には有効性が証明された治療選択肢がほとんどありません。 この状況では予後は非常に不良で、高発生率地域 (5 ～ 8) では生存期間中央値が 3 か月程度と低くなります。 有意な有効性を実証した全身化学療法レジメンはない。 単剤および多剤プロトコールに対する反応率は、生物学的反応修飾因子の有無にかかわらず、20% ～ 30% に過ぎず (9-12)、ランダム化試験では明確な生存利益は示されていません (13、14)。 最近、ソラフェニブは肝細胞がんの小児 A 患者の全生存期間を 7.9 か月から 10.7 か月に延長することが示されました (15)。 HCC に対する外部放射線療法は、腫瘍に照射できる放射線量が放射線肝炎によって制限されているため (18、19)、緩和目的であっても効果がありません (9、16、17)。 薬物の局所濃度を高め、全身毒性を軽減することを目的とした細胞傷害性薬剤の肝臓動脈内注入(20)、および腫瘍の虚血性壊死を引き起こす動脈内塞栓術(21)は、単独または組み合わせて緩和治療として使用されている。 化学塞栓術は、非ランダム化試験での腫瘍サイズの減少の報告に基づいて最も頻繁に採用されます (22-26)。しかし、多施設無作為化試験の結果では、この治療法では全生存率の改善は見られず、罹患率も有意に高かった(27)。 この致命的な病気を治療するには、明らかに新しい治療戦略が必要です。

内因性オピオイドシステムは、発生中の細胞および組織、微生物、細胞再生を受ける組織、および腫瘍細胞および組織の成長に関与しています(28、29)。 組織培養で増殖する膵臓がん細胞におけるオピオイドペプチドの影響を徹底的に調べたところ、[Met5]-エンケファリン（ペンタペプチド）がDNA合成と増殖に最も強力な影響を与えるペプチドであることが明らかになりました。その成長因子作用を考慮して、[Met5]-エンケファリンはオピオイド成長因子 (OGF) と呼ばれています。 OGF は、OGFr 受容体ゼータ (OGFr) と相互作用して成長に影響を与えます。 他のオピオイド受容体とは異なり、機能（例、成長）、分布（神経および非神経）、個体発生中の一過性の出現、リガンド特異性（すなわち、[Met5]-エンケファリン）、競合阻害プロファイル、細胞内位置（すなわち、核） 、および他の既知のオピオイド受容体のリガンドが成長に影響を及ぼさないという事実により、OGFr を他のオピオイド受容体から区別する一連のユニークな特徴が提供されています。 オピオイドは、インビトロおよびインビボの両方で、ヒト膵臓癌において阻害性増殖因子として機能することが実証されている(28、30)。

[Met5]-エンケファリンは、がん患者を治療するためのいくつかのパイロット研究で安全に使用されています。 Wybran と Schandene (31) は、これまで未治療の肺癌患者 7 名に [Met5]-エンケファリンを静脈内投与し、T 細胞免疫 (すなわち、OK10 細胞) の大幅な増加を発見しました。 Leu11細胞、ナチュラルキラー細胞など）。 Plotnikoffら(32)は、進行性黒色腫を患うヒト被験者に、週3回、体重1kg当たり10～60pgの用量で[Met5]-エンケファリンを数ヶ月にわたって静脈内注入した。 Plotnikoff と同僚 (33) および Wybran と同僚 (31) は、AIDS 患者のカポジ肉腫結節のサイズと色の改善を報告しました。 さらに、[Met5]-エンケファリンは、腫瘍監視に関与する細胞傷害性 T 細胞と NK 細胞の数を増加させました。 これらの人体研究における腫瘍反応は、免疫系に対する [Met5]-エンケファリンの作用に起因すると考えられています (31、34)。 ごく最近、第 I 相試験で進行膵臓がん患者に OGF を安全に送達できることが証明され (30)、現在第 II 相試験で投与されています。

私たちの研究チームは、ヒト肝細胞癌におけるオピオイド成長因子（OGF）-OGF受容体（OGFr）システムの存在と機能の両方を実証しました。 まず、ヒト肝細胞株 SK-Hep-1 および HepG2 細胞の免疫組織化学染色により、OGF と OGFr の両方の特異的な分布が明らかになりました。 第二に、OGFr は受容体結合研究で検出され、結合能 (Bmax) 値が 12.1 +/- 2.7 fmol/mg タンパク質および 9.4 +/- 1.9 fmol/mg の単一結合部位に特異的かつ飽和可能な結合を有することが判明しました。 SK-Hep-1 および HepG2 について、それぞれ 6.1 +/- 1.1 nM および 5.8 +/- 1.5 nM のタンパク質および結合親和性 (Kd) 値。 第三に、ヒト肝細胞癌細胞の細胞数に対するOGFの効果をモニタリングした機能アッセイにおいて、SK-Hep-1細胞をOGFの存在下で培養した場合、インビトロで細胞増殖の統計的に有意な抑制が見出された(付録10.7)。 膵臓がん、結腸がん、神経芽腫、頭頸部の扁平上皮がんに関するこれまでの in vitro および in vivo の証拠、ならびに膵臓がん患者における OGF の第 I 相試験の成功に基づいて、これらの予備的肝細胞癌細胞に関するデータは一貫しており、肝細胞癌および肝硬変患者における OGF 療法を試験する理論的根拠を提供します。