王炳輝，蔣電明

(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院骨科，重慶　400016)

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抗血管生成治療用于骨肉瘤的研究進(jìn)展

王炳輝，蔣電明

(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院骨科，重慶400016)

[摘要]骨肉瘤是我國(guó)年輕群體中常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，其惡性程度高，預(yù)后差，復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移性骨肉瘤對(duì)各種治療手段都不敏感，臨床亟需新的治療方案?？寡苌芍委熓侵委煇盒阅[瘤的一種新的治療方式，目前尚處于探索階段，本文就抗血管生成治療用于骨肉瘤的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

[關(guān)鍵詞]骨肉瘤；血管新生；抗血管生成

骨肉瘤是主要發(fā)生于青年與兒童群體的惡性腫瘤，其發(fā)病率約占骨腫瘤的20%，占小兒腫瘤的5%，男女比例1.4∶1。骨肉瘤最常發(fā)生于脛骨近端、股骨遠(yuǎn)端及肱骨近端的干骺端，起源于間充質(zhì)細(xì)胞，惡性程度高，預(yù)后差[1]。骨肉瘤易轉(zhuǎn)移，最常見(jiàn)的部位為肺[2]，約20%的患者在就診時(shí)已經(jīng)發(fā)生轉(zhuǎn)移，30%～40%的患者在病程后期轉(zhuǎn)移或復(fù)發(fā)[1]。骨肉瘤的標(biāo)準(zhǔn)根治療法包括手術(shù)和化療。未發(fā)生轉(zhuǎn)移的患者經(jīng)早期標(biāo)準(zhǔn)治療，5年無(wú)病生存率(event-free survival rate)由20世紀(jì)60年代的10%～20%提高到70年代的60%～70%[3]，但近40年來(lái)患者5年生存率卻徘徊不前。傳統(tǒng)的治療方法遇到瓶頸，一方面是由于化療導(dǎo)致腫瘤產(chǎn)生耐藥，另一方面是由于化療產(chǎn)生的心臟、腎臟毒性及聽(tīng)力喪失等嚴(yán)重的副反應(yīng)[4]。另外，對(duì)于復(fù)發(fā)及發(fā)生轉(zhuǎn)移的患者，長(zhǎng)期生存率(long-term survival)<20%，預(yù)后極差，成為死亡的主要原因，目前尚無(wú)好的治療對(duì)策[5]。鑒于此，臨床亟需一種針對(duì)耐藥、復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移的骨肉瘤的新的治療方案。

腫瘤的抗血管生成治療策略始于20世紀(jì)70年代，自Folkman等[6]于新英格蘭雜志提出腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移依賴于腫瘤內(nèi)部新生血管形成的觀點(diǎn)后，國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者開(kāi)始致力于抗腫瘤新生血管策略的研究，此后大批的抗新生血管藥物問(wèn)世，為治療腫瘤開(kāi)辟了一種除手術(shù)、化療、放療外的全新的治療模式。本文就抗血管生成治療策略在骨肉瘤中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1惡性腫瘤新生血管概述

腫瘤的生長(zhǎng)需要血供，當(dāng)腫瘤直徑>2 mm時(shí)，即需要誘導(dǎo)新生血管形成獲取血供，否則腫瘤即發(fā)生壞死[7]。血管生成在腫瘤的生長(zhǎng)、侵襲、轉(zhuǎn)移等行為中均發(fā)揮重要作用。惡性腫瘤血管生成的機(jī)理復(fù)雜，至今尚無(wú)統(tǒng)一定論，目前比較被認(rèn)可的為血管調(diào)控平衡理論。該理論認(rèn)為血管的生長(zhǎng)是在一系列促血管生成因子，如血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)、血小板源性生長(zhǎng)因子(platelet-derived growth factor, PDGF)和抗血管生成的細(xì)胞因子，如內(nèi)皮抑素(endostain)、血管抑素(angiostain)等細(xì)胞因子的嚴(yán)格調(diào)控下完成的。新生血管的過(guò)程由癌基因變異、機(jī)械壓力、乏氧等因素啟動(dòng)，包括：(1)血管生成(vasculogenesis)。通過(guò)內(nèi)皮祖細(xì)胞和造血干細(xì)胞的聚集、遷移、分化，在原本無(wú)血管的區(qū)域生成新的血流通道。(2)血管新生(angiogenesis)。在原有血管的基礎(chǔ)上，通過(guò)內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和遷移、細(xì)胞外基質(zhì)的降解，生成新的血管。(3)血管生成擬態(tài)(vasculogenic mimicry)。腫瘤細(xì)胞通過(guò)自身變形和基質(zhì)重塑，形成無(wú)血管內(nèi)皮覆蓋的血管，建立腫瘤微循環(huán)[8]。各種細(xì)胞因子在新生血管形成過(guò)程中發(fā)揮重要作用，主要包括：(1)乏氧誘導(dǎo)因子-1(hypoxia inducible factor-1, HIF-1)。當(dāng)腫瘤處于低氧的環(huán)境時(shí)，便于HIF-1的產(chǎn)生。HIF-1為葡萄糖受體與VEGF之間的轉(zhuǎn)換因子，可誘導(dǎo)VEGF產(chǎn)生，使腫瘤細(xì)胞適應(yīng)低氧的環(huán)境[9]。(2)整合素。整合素是一組介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與基質(zhì)間黏附的跨膜蛋白，在細(xì)胞的浸潤(rùn)、增殖和凋亡中發(fā)揮重要作用。整合素αVβ3在血管內(nèi)皮細(xì)胞中高度表達(dá)，參與血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移的過(guò)程[10]。(3)VEGF。VEGF家族(VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D)及它們的受體(VEGF-1、VEGF-2、VEGF-3和神經(jīng)纖維網(wǎng)蛋白)為眾多促血管因子中的一種，卻在血管生長(zhǎng)過(guò)程中發(fā)揮極其重要的作用。VEGF為所有間接促血管生長(zhǎng)因子作用的中介，是血管平衡轉(zhuǎn)換中的關(guān)鍵蛋白[11]。VEGF也可以破壞血管屏障，增加血管滲透性[12-13]。腫瘤新生血管形成不同于生理性的血管生長(zhǎng)，由于促血管因子特別是VEGF生成，使促血管生成因子與抗血管生成因子失衡，腫瘤血管出現(xiàn)排列雜亂、高度擴(kuò)張、扭曲變形等異常，同時(shí)新生血管存在內(nèi)皮細(xì)胞、周細(xì)胞及基膜缺損，腫瘤細(xì)胞易通過(guò)缺損的血管基膜進(jìn)入血液，這也是惡性腫瘤易發(fā)生血性轉(zhuǎn)移的原因之一[13]。

2骨肉瘤抗血管生成治療策略

細(xì)胞表面糖蛋白CD34和腫瘤微血管密度(microvessel density，MVD)作為新生血管評(píng)價(jià)指標(biāo)，已得到廣泛認(rèn)可，其與腫瘤生長(zhǎng)速度和轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)，這在前列腺癌、結(jié)腸癌等多種實(shí)體腫瘤中得到證實(shí)。而骨肉瘤中CD34陽(yáng)性率達(dá)96.7%[14]，表明骨肉瘤中存在活躍的新生血管行為。血管新生的程度與其生長(zhǎng)、浸潤(rùn)及轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。

2.1VEGF在骨肉瘤中的表達(dá)及臨床意義骨肉瘤的生長(zhǎng)需要血管生成，骨肉瘤中VEGF基因表達(dá)被明顯放大，VEGF高表達(dá)的患者腫瘤無(wú)病生存期(tumor-free survival,TFS)短，預(yù)后差，因此VEGF可作為評(píng)估骨肉瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)及預(yù)后的重要指標(biāo)[15-16]。Tanaka等[11]在骨肉瘤動(dòng)物模型上的研究證明，利用帕唑帕尼降低VEGF的表達(dá)可明顯抑制骨肉瘤的肺轉(zhuǎn)移。

2.2抗血管生成治療制劑及其抗腫瘤效果研究

2.2.1內(nèi)皮抑素內(nèi)皮抑素是O’Reilly 等[17]在1997 年從小鼠的血管內(nèi)皮瘤細(xì)胞(EOMA)的培養(yǎng)血清中分離出來(lái)的一種血管生成抑制劑，它是細(xì)胞外基質(zhì)膠原ⅩⅧ的C末端非膠原區(qū)的氨基酸片段。內(nèi)皮抑素為內(nèi)源性抗血管因子，其抗血管效應(yīng)涉及血管生成的多個(gè)步驟，包括抑制血管內(nèi)皮的浸潤(rùn)、增殖、遷移等[18]。其抗血管生成機(jī)理復(fù)雜，目前尚無(wú)統(tǒng)一定論，主要包括下調(diào)促血管生成因子(如VEGF)、調(diào)節(jié)機(jī)理蛋白金屬酶(matrix metalloproteinase，MMP)、促進(jìn)血管內(nèi)皮凋亡等。許多臨床前試驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)內(nèi)皮抑素可抑制骨肉瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)。骨肉瘤本身亦有內(nèi)皮抑素表達(dá)。Xu等[14]的一項(xiàng)臨床研究發(fā)現(xiàn)與其他類型的骨腫瘤相比，骨肉瘤中內(nèi)皮抑素表達(dá)明顯增高，陽(yáng)性率86.7%，可作為骨肉瘤診斷指標(biāo)。更有意義的是在有肺轉(zhuǎn)移的患者中檢測(cè)到內(nèi)皮抑素的表達(dá)明顯降低，提示內(nèi)皮抑素有可能抑制骨肉瘤的轉(zhuǎn)移。這正好也解釋了腫瘤伴隨抵制現(xiàn)象(原發(fā)腫瘤抑制隱匿腫瘤轉(zhuǎn)移灶的現(xiàn)象)[19]，有可能是由于原發(fā)腫瘤產(chǎn)生更多的內(nèi)皮抑素，從而抑制了腫瘤灶的轉(zhuǎn)移[7]。Xu等[20]的一項(xiàng)臨床隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)入選了116名新診斷為骨肉瘤的患者，隨機(jī)分為2組，分別接受單純化療和內(nèi)皮抑素聯(lián)合化療治療。通過(guò)切取化療前和化療后的組織標(biāo)本比較發(fā)現(xiàn)，無(wú)內(nèi)皮抑素組化療后骨肉瘤組織中VEGF和CD31表達(dá)會(huì)明顯增加，MVD明顯增加。結(jié)果表明化療可誘導(dǎo)新生血管行為，而使用內(nèi)皮抑素可有效抑制這一過(guò)程，顯著降低MVD。通過(guò)對(duì)患者5年的隨訪發(fā)現(xiàn)，單純化療組與聯(lián)合治療組無(wú)病生存率分別為56%和70%，肺轉(zhuǎn)移率分別為34%和24%。研究結(jié)果表明內(nèi)皮抑素可顯著提高患者無(wú)病生存率，并降低肺轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)，使患者臨床獲益。

2.2.2索菲拉尼酪氨酸激酶受體在腫瘤生長(zhǎng)及血管生成中發(fā)揮重要作用。索菲拉尼為口服多激酶抑制劑，可抑制RAF/MEK/ERK信號(hào)傳導(dǎo)通路、干細(xì)胞因子受體(c-kit)、成纖維因子受體(fibroblast growth factor receptor-1, FGFR-1)等，抑制腫瘤細(xì)胞增殖。同時(shí)，索菲拉尼也是一種血管生成抑制劑，通過(guò)抑制VEGFR-2和VEGFR-3的磷酸化過(guò)程抑制血管生成[21]。 Grignani等[22]的一項(xiàng)多中心的Ⅱ期臨床試驗(yàn)通過(guò)對(duì)35名失去手術(shù)機(jī)會(huì)的高度惡性骨肉瘤患者采用索菲拉尼治療，隨訪至4月時(shí)，46%的患者腫瘤無(wú)進(jìn)展，遠(yuǎn)大于30%假設(shè)閾值；通過(guò)14月隨訪發(fā)現(xiàn)，所有接受治療的患者平均無(wú)病生存期為4月，平均總生存期7個(gè)月，臨床獲益率為29%；其中無(wú)完全緩解(compelet respons,CR)的病例，3例(9%)發(fā)生部分緩解(partial remission,PR)，2例發(fā)生微小緩解(minor remission,MR)。結(jié)果證明索菲拉尼在骨肉瘤的治療中有效，可作為二線或三線的替代治療方案。Yang等[23]的一項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，索菲拉尼與紫杉醇有協(xié)同作用，2種藥物聯(lián)合使用可更有效地抑制腫瘤細(xì)胞的增殖。

2.2.3貝伐單抗貝伐單抗是一種針對(duì)VEGF的單克隆抗體抑制劑，為目前最有效的抗VEGF制劑，于2004年被美國(guó)FDA批準(zhǔn)上市，在結(jié)腸癌、乳腺癌等實(shí)體腫瘤治療中取得了明顯療效[24-25]，對(duì)于骨肉瘤的治療目前還處于積極探索中。Scharf等[26]的一項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明貝伐單抗減慢骨肉瘤的生長(zhǎng)速度，降低了VEGF的表達(dá)與MVD。目前一項(xiàng)由美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生院主持研究的貝伐單抗聯(lián)合化療治療骨肉瘤的Ⅱ期臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中，這場(chǎng)試驗(yàn)開(kāi)始于2008年，為期10年，依據(jù)目前的研究結(jié)果，可以預(yù)測(cè)貝伐單抗未來(lái)會(huì)在骨肉瘤的治療中發(fā)揮重要作用。

3總結(jié)及展望

綜上所述，作為一種嶄新的抗腫瘤的思路和途徑，抗血管生成治療目前在骨腫瘤的治療中顯示出巨大的潛力，為復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移特別是對(duì)傳統(tǒng)的化療藥物耐藥的患者提供了一種新的可能。與傳統(tǒng)的抗腫瘤藥物相比，抗血管生成治療的優(yōu)勢(shì)在于：(1)以新生血管為治療靶點(diǎn)，不會(huì)影響人體其他細(xì)胞，從而大大降低了胃腸道反應(yīng)及骨髓抑制等副作用；(2)內(nèi)皮細(xì)胞基因相對(duì)腫瘤細(xì)胞穩(wěn)定，不易產(chǎn)生耐藥。但與其他的新的療法一樣，血管生成抑制劑的治療效果評(píng)價(jià)需要前瞻性的臨床隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，抗血管生成治療在骨肉瘤治療領(lǐng)域距離真正應(yīng)用于臨床尚有一段距離。目前尚存在的問(wèn)題及以后研究的方向包括：(1)需要更多的高質(zhì)量的臨床隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)證明其抗腫瘤效果，包括提高生存率、改善預(yù)后、抑制轉(zhuǎn)移等；(2)對(duì)其給藥途徑、劑量及用法做研究，探究其最佳用藥劑量及途徑；(3)確定抗血管制劑未知的副作用，保證用藥安全。

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(收稿日期：2015-12-08)

[中圖分類號(hào)]R738.1

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

DOI:10.11851/j.issn.1673-1557.2016.02.005

通信作者：蔣電明，jdm571026@vip.163.com

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金(編號(hào)81472057)

優(yōu)先數(shù)字出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1688.R.20160311.2143.024.html