徐鵬
靶向給藥系統(tǒng)(Targeting Drug delivery system,TDDS)指一類能使藥物濃集定位于病變組織、器官、細(xì)胞或細(xì)胞內(nèi)的新型給藥系統(tǒng)。靶向制劑具有療效高、藥物用量少,毒副作用小等優(yōu)點,能將藥物最大限度地輸送至靶器官,而對非靶器官的影響很小,可達(dá)到高效低毒的治療效果[2-4]。靶向制劑按靶向原動力可分為被動靶向制劑、主動靶向制劑、物理化學(xué)靶向制劑以及其他靶向制劑等。目前,實現(xiàn)靶向給藥的主要方法有載體介導(dǎo)、受體介導(dǎo)、前藥、化學(xué)傳遞系統(tǒng)等。現(xiàn)就近年來靶向給藥系統(tǒng)在乳腺癌治療中的研究進(jìn)展分述如下。
被動靶向制劑是指利用載體的組成、粒徑、電荷等特征,通過生物體內(nèi)各組織細(xì)胞的內(nèi)吞、融合、吸附和材料交換、毛細(xì)血管截留或利用病變組織毛細(xì)血管的高通透性等方式將藥物傳遞至靶組織區(qū)域的制劑,又稱自然靶向制劑。未經(jīng)配體修飾的脂質(zhì)體(LS)、納米粒(NP)、微球(MS)、微乳(ME)等均屬于被動靶向制劑。
1.1 脂質(zhì)體 脂質(zhì)體是一種由排列有序的脂質(zhì)雙分子層組成的多層微囊,對癌癥具有明顯的靶向作用,自上世紀(jì)70年代末開始即被用作蒽環(huán)類抗癌藥物的有效載體。
南京思科藥業(yè)有限公司生產(chǎn)的注射用紫杉醇脂質(zhì)體(商品名“力撲素”)是國際首次上市的紫杉醇脂質(zhì)體劑型,與其他紫杉醇產(chǎn)品相比,紫杉醇脂質(zhì)體可避免制劑因溶媒而引發(fā)的超過敏反應(yīng),顯著降低其對外周循環(huán)的毒性作用,明顯提高機體對紫杉醇的耐受性,顯示出良好的儲庫效應(yīng)和被動靶向效應(yīng),因而成為卵巢癌、乳腺癌、胃癌以及非小細(xì)胞肺癌的一線化療藥物[5]。
此外,在某些應(yīng)用傳統(tǒng)療法治療效果不理想的腫瘤中,基因療法也顯示出其獨特的優(yōu)越性,而脂質(zhì)體作為一種優(yōu)良的載體將有望成為基因轉(zhuǎn)染的首選對象[6]。
1.2 納米粒 納米粒是指粒徑10~1000 nm的固態(tài)膠體微粒,其經(jīng)靜脈注射后很容易通過毛細(xì)血管被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)所吸收,并主要分布于肝、脾、肺等器官,還有少量進(jìn)入骨髓,是最有應(yīng)用價值的抗癌藥物載體之一[7]。
Van等[8]將紫杉醇和神經(jīng)酰胺混合納米粒子注入荷瘤小鼠,發(fā)現(xiàn)這種混合的納米粒子能有效延長在腫瘤細(xì)胞存在的時間,而且全身毒性也有所降低。
為了進(jìn)一步驗證本文方法的有效性,采用像元為140×132的InSAR真實數(shù)據(jù)生成的干涉圖,并將本文方法和常用的InSAR干涉圖解纏方法進(jìn)行比較,其解纏結(jié)果如圖3所示.
Onyiiksel等[9]發(fā)現(xiàn),耦聯(lián)血管活性常肽的納米膠束紫杉醇在耐藥性乳腺癌細(xì)胞中更加有效。Shuhendler等[10]將阿霉素和絲裂霉素C(mitomycin C,MMC)混合脂質(zhì)納米粒子注入多藥耐藥人乳腺癌細(xì)胞(MDA435/LCC6),證實了阿霉素和MMC的協(xié)同作用是通過協(xié)同增強DNA雙鏈斷裂而導(dǎo)致細(xì)胞凋亡;而且,這兩種藥物可以同時被相同的細(xì)胞攝取,因而提高了藥物的協(xié)同作用,不僅增強了化療的效果,而且減少了藥物本身的全身毒性。
主動靶向制劑與被動靶向制劑不同,經(jīng)過修飾的藥物載體是一類經(jīng)過特殊和周密的生物識別(如抗體識別、配體識別等)設(shè)計,將藥物導(dǎo)向特異性靶區(qū)從而實現(xiàn)預(yù)定目的的靶向制劑。
隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展,分子靶向治療逐漸成為乳腺癌治療的熱點,幾乎所有的分子靶向治療均屬于主動靶向制劑范疇。分子靶向治療是針對可能導(dǎo)致細(xì)胞癌變的靶點,如原癌基因和抑癌基因、細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、細(xì)胞因子及受體、抗腫瘤血管形成等,從分子水平逆轉(zhuǎn)這種惡性生物學(xué)行為,從而抑制腫瘤細(xì)胞生長,具有特異度高、副作用小的優(yōu)點。目前已有部分分子靶向藥物成功地應(yīng)用于臨床或進(jìn)入臨床試驗。
2.1 受體介導(dǎo)的主動靶向制劑 利用細(xì)胞表面的受體設(shè)計靶向給藥系統(tǒng)是最常見的主動靶向給藥系統(tǒng)。研究表明,乳腺癌組織細(xì)胞膜上存在多種特異性受體,如血管內(nèi)皮生長因子和血管緊張肽受體等,有些受體已證實可作為乳腺癌靶向的靶點,提高主動靶向效率。
貝伐單抗是作用于血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)受體靶點的,用于治療針對VEGF2A亞型的重組人源化單克隆抗體,它是一種血管生成抑制劑,通過抑制腫瘤血管的生成間接殺死腫瘤細(xì)胞。許多試驗表明[11-13]:貝伐單抗聯(lián)合化療其效果優(yōu)于單藥化療。
血管緊張肽受體(VIP-R)在人乳腺癌細(xì)胞上的表達(dá)量為正常組織的5倍。Dagar等[14]將血管緊張肽(VIP)共價結(jié)合到99 mTc-六甲基丙烯胺肟(hexamethyl propylene amine oxime,HMPAO)標(biāo)記的空間穩(wěn)定脂質(zhì)體(SSL)表面,考察在同等條件下標(biāo)記SSL和VIP-SSL的生物分布和藥物動力學(xué)情況。結(jié)果表明,乳腺癌細(xì)胞對VIP-SSL的攝取是SSL的1.8倍,兩者的體內(nèi)消除半衰期均約16 h。
2.2 抗體介導(dǎo)的主動靶向制劑 由于單抗可與相應(yīng)的抗原高度特異性的結(jié)合,因此可以針對特定的分子靶點,制備與之特異性結(jié)合的單抗。單抗是藥物良好的靶向性載體,可將其通過共價交聯(lián)或吸附到藥物載體(如脂質(zhì)體、毫微粒、微球、磁性載體等)上或藥物具有自身抗體或抗體與細(xì)胞毒分子形成結(jié)合物,可避免其對正常組織的毒性,從而選擇性地發(fā)揮抗腫瘤作用。
曲妥珠單抗(Trasruzumab)是一種針對HER-2受體高度人源化的人-鼠嵌合型單克隆抗體,也是針對癌細(xì)胞HER-2基因靶點的第一個分子靶向藥物,給HER-2(+)乳腺癌的臨床治療帶來了新的突破。人表皮生長因子受體(HER-2)是由原癌基因編碼的HER-2受體,20% ~30%的乳腺癌患者過度表達(dá)HER-2受體,該藥已獲美國FDA批準(zhǔn)用于轉(zhuǎn)移性的乳腺癌的治療[15]。
2.3 PAMAMD介導(dǎo)的主動靶向制劑 聚酰胺-胺樹狀大分子(polyamidoamine dendrimer,PAMAMD)是一種新近發(fā)展起來的納米級藥物載體,多分枝、單分散性、三維結(jié)構(gòu)和主-客體包裹能力使其可作為藥物基因載體和影像試劑。近年,PAMAMD作為靶向載體在癌癥治療和診斷中的應(yīng)用受到越來越多的關(guān)注[16]。
將單克隆抗體連接到PAMAMD上,可以靶向到表面過度表達(dá)相應(yīng)抗原的腫瘤細(xì)胞上,從而達(dá)到靶向給藥的功能。Shukla等[17]研究發(fā)現(xiàn)充分表達(dá)人生長因子受體2(HER2)的乳腺癌細(xì)胞和卵巢癌細(xì)胞,能與抗HER2-PAMAMD復(fù)合物特異性結(jié)合。
與傳統(tǒng)給藥相比,PAMAMD靶向給藥系統(tǒng)顯示出了生物利用度高,生物相容性好,EPR效應(yīng)強和毒副作用低等優(yōu)勢。
物理化學(xué)靶向制劑是指利用溫度、pH、磁場、射線等外力將微粒導(dǎo)向特定部位發(fā)揮藥效的一種靶向制劑,根據(jù)作用原理可分為磁性靶向制劑、pH或熱敏感靶向制劑、放射性核素制劑等。
3.1 磁性靶向制劑 磁性靶向制劑是由藥物、磁鐵粒子以及骨架材料所組成,主要有磁性微球、磁性納米球(粒、囊)、磁性乳劑、磁性紅細(xì)胞和磁性脂質(zhì)體等種類,可在外磁場引導(dǎo)下通過靜脈、動脈導(dǎo)管,口服或直接肌內(nèi)注射等給藥途徑選擇性地到達(dá)并定位于靶區(qū),使其所含藥物定位釋放,集中在病變部位發(fā)揮作用,從而具有高效、速效和低毒的特點。該系統(tǒng)對治療離表皮比較近的腫瘤如乳腺癌、食管癌、膀胱癌、皮膚癌等的治療顯示出其獨特的優(yōu)越性[18]。
張景勍等[19]用逆向蒸發(fā)法制備了紫杉醇(paclitaxel)磁性脂質(zhì)體(magnetic liposomes,MLP),以小鼠乳腺癌 EMT-6細(xì)胞為模型,在腫瘤部位固定永磁體(磁感強度為0.2T/cm2),于腫瘤接種后d12的瘤重計算抑瘤率。研究表明,若以皮下給藥方式接種,MLP和普通脂質(zhì)體的抑瘤率分別為60.5%和51.9%,若以腹腔給藥,兩者的抑瘤率分別為51.7%和43.7%;給予游離藥物則均無明顯的抑瘤作用,說明紫杉醇MLP具有局部高效殺傷腫瘤細(xì)胞的作用。
磁性微球具有制作容易,外磁場導(dǎo)向定位效果好、不宜被網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞系統(tǒng)所清除、無毒等特點,越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的重視。
3.2 放射性核素 利用放射性核素發(fā)出的β或γ射線與單抗結(jié)合,利用其導(dǎo)向性在局部殺死腫瘤細(xì)胞。由于乳腺癌是淺表腫瘤,外放射方便,靶向核素的意義主要是轉(zhuǎn)移灶的治療,而目前運用于人體的乳腺癌放射免疫治療并不成熟。
如用131I標(biāo)記的單抗(BW 495/36)治療荷人乳腺導(dǎo)管癌裸鼠,表明其局部的放射性濃集、攝取及臨床腫瘤體積縮小等作用均較單純的單抗及131I標(biāo)記的非特異性抗體更強,也有研究表明標(biāo)記的CEA-Ab向乳腺癌中濃集,另外運用153Sm-EDTMP等治療乳腺癌骨轉(zhuǎn)移也有一些相關(guān)的報道。
在乳腺癌的靶向治療中,充分利用抗原-抗體、受體-配體之間的特異性識別機制,聯(lián)合使用多種技術(shù),綜合溫度、磁場和pH等條件控制藥物制劑的靶向性,可增強藥物的定位濃集效果,更好地維持抗腫瘤藥物在腫瘤部位的高濃度蓄積[20]。
由于20%~30%的乳腺癌細(xì)胞表面均過度表達(dá)人表皮生長因子受體-2(HER2),Ito等[21]將磁性納米粒包封于抗HER2免疫脂質(zhì)體中,通過與HER2特異結(jié)合使納米粒的腫瘤細(xì)胞攝取率提高5~10倍。
雖然乳腺癌的靶向給藥系統(tǒng)目前發(fā)展迅速并取得了一定的成效,但其靶向給藥的研究還面臨許多實質(zhì)性的挑戰(zhàn)。首先在應(yīng)用這些靶向藥物的同時也要看到這類藥物價格昂貴,單藥作用溫和的特點。其次還應(yīng)考慮以下問題:乳腺癌的發(fā)病機制以及腫瘤部位特殊的生理生化改變?如何考慮乳腺癌基因分型對多藥耐藥的影響?如何提高藥物在乳腺癌靶組織中的生物利用度?如何提高TDDS對靶組織、靶細(xì)胞作用的特異性?如何評價抗乳腺癌的細(xì)胞和動物模型?如何確定質(zhì)量評價項目和標(biāo)準(zhǔn)等?
相信隨著人們對乳腺癌發(fā)生發(fā)展機制認(rèn)識的不斷深入,同時隨著靶向給藥系統(tǒng)研究的深入,新的載藥方法、新的靶向給藥途徑將會不斷出現(xiàn),遇到的問題也將會逐步解決。乳腺癌靶向給藥系統(tǒng)的研究不僅具有理論意義,而且會產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)和社會效益。相信在不久的將來將會涌現(xiàn)更多的療效確切、副作用低的靶向藥物,屆時必定能極大地豐富乳腺癌治療的手段和選擇。
綜上所述,靶向藥物,尤其是分子靶向藥物,將成為繼化學(xué)藥物、激素類藥物之后又一類有效治療乳腺癌的新型藥物,并有可能成為今后乳腺癌藥物研究的主要方向。合理使用各類靶向藥物,將顯著提高乳腺癌的治療效果。隨著基礎(chǔ)和臨床研究的深入,將使更多的乳腺癌患者獲益,乳腺癌的治療必將跨入一個全新的時代。
[1]Wong NS,Anderson BO,Khoo KS,et al.Breast cancer in developing countries.Lancet,2009,374(9701):1567.
[2]侯雪梅,崔黎麗,李國棟,等.抗腫瘤藥物靶向制劑研究進(jìn)展.藥學(xué)實踐雜志,2007,25(5):273-275.
[3]Lubbea S,Alexiou C,Bercemann C.Clinical application of magnetic drug targeting.Surg Res,2001,95(2):200-206.
[4]Embleton MJ.Drug by monocional antibodiest.Br J Cancer,1987,55(3):227-231.
[5]錢皓,凌沛學(xué),王鳳山,等.脂質(zhì)體靶向治療惡性瘤的應(yīng)用研究進(jìn)展.食品與藥品,2007,9(03):46-49.
[6]Foged C,Nielsen HM,F(xiàn)rokjaer S.Liposomes for phospholipase A2 triggered siRNA release:preparation and in vitro test.Int J Pharm,2007,331(2):160-166.
[7]Vasir JK,Labhasetwar V.Targeted drug delivery in cancer therapy.Technol Cancer Res Treat,2005,4(4):363-374.
[8]Van Vlerken LE,Duan Z,Little SR,et al.Biodistribution and pharmacokinetic analysis of Paclitaxel and ceramide administered in multifunctional polymer-blend nanoparticles in drug resistant breast cancer model.Mol Pharm,2008,5(4):516-526.
[9]Onyüksel H,Jeon E,Rubinstein I.Nanomicellar paclitaxel increases cytotoxicity of multidrug resistant breast cancer cells.Cancer Lett,2009,274(2):327-330.
[10]Shuhendler AJ,Cheung RY,Manias J,et al.A novel doxorubicinmitomycin C co-encapsulated nanoparticle formulation exhibits anticancer synergy in multidrug resistant human breast cancer cells.Breast Cancer Res Treat,2010,119(2):255-269.
[11]Miller K,Wang M,Gralow J,et al.Paclitaxel plus bevacizumab versus paclitaxel alone for metastatic breast cancer.N Engl J Med,2007,357(26):2666-2676.
[12]Miles D,Chan A,Romieu G,et al.Randomized,double-blind,placebo-controlled,phaseⅢstudy of bevacizumab with docetaxel or docetaxel with placebo as first-line therapy for patients with locally recurrent or metastatic breast cancer(mBC):AVADO.J Clin Oncol,2008,26:LBA1011.
[13]Ardavanis A,Doufexis D,Kountourakis P,et al.Salvage therapy of pretreated advanced breast cancer with bevacizumab and paclitaxel every two weeks:a retrospective case review study.BMC Cancer,2009,9:338.
[14]Dagar S,Krishnadas A,Rubinstein I,et al.VIP grafted sterically stabilized liposomes for targeted imaging of breast cancer:in vivo studies.J Controlled Release,2003,91(1-2):123-133.
[15]Seidman A,Hudis C,Pierri MK,et al.Cardiac dysfunction in the trastuzumab clinical trials experience.J Clin Oncol,2002,20:1215-1221.
[16]Wolinsky JB,Grinstaff MW.Therapeutic and diagnostic applications of dendrimers for cancer treatment.Adv Drug Deliv Rev,2008,60:1037-1055.
[17]Shukla R,Thomas TP,Peters JL,et al.HER2 specific tumor targeting with dendrimer conjugated anti-HER2 mAb.Bioconjug Chem,2006,17:1109-1115.
[18]Alexiou C,Schmid RJ,Jurgons R,et al.Targeting cancer cells:magnetic nanoparticles as drug carriers.Eur Biophys J,2006,35(5):446-450.
[19]張景勍,張志榮,譚群友,等.紫杉素磁靶向脂質(zhì)體的研制及其抗腫瘤作用的研究.中國醫(yī)院藥學(xué)雜志,2002,22(9):523-525.
[20]Motzer RJ,Michaelson MD,Redman BG,et al.Activity of SU11248,a multitargeted inhibitor of vascular endothelial growth factor receptor and platelet-derived growth factor receptor,in patients with metastatic renal cell carcinoma.J Clin Oncol,2006,24(1):16-24.
[21]Ito A,Kuga Y,Honda H,et al.Magnetite nanoparticle-loaded anti-HER2 immunoliposomes for combination of antibody therapy with hyperthermia.Cancer Lett,2004,212(2):167-175.