游 佳 ,范林林 ,李利亞
(1.北京中醫(yī)藥大學(xué),北京 100029;2.中日友好醫(yī)院 中西醫(yī)結(jié)合腫瘤內(nèi)科,北京 100029)
乳腺癌是全世界女性最常見的惡性腫瘤之一,據(jù)全球估計(jì),每年有超過100萬人被診斷為乳腺癌,每年至少有40萬女性死于乳腺癌,占癌癥死亡總數(shù)的14%[1]。有6%的乳腺癌轉(zhuǎn)移患者5年生存率約為27%[2]。顯然,乳腺癌已經(jīng)成為女性健康的極大威脅之一。目前,臨床上乳腺癌的治療方法主要包括:化學(xué)藥物治療、手術(shù)治療、放射治療、內(nèi)分泌治療、生物靶向藥物治療等,但隨著科技的飛速進(jìn)步及人們對生存時(shí)間、生活質(zhì)量的高要求,傳統(tǒng)單一的治療方式已不能滿足乳腺癌患者的治療需求。故熱化療這一治療方式應(yīng)運(yùn)而生,筆者就新型的熱化療聯(lián)合方式在乳腺癌治療中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
熱療(hyperthermia,HT)是指用外源性的方法使生物組織加熱升溫(溫度通常在40℃~48℃)以破壞腫瘤細(xì)胞或阻止腫瘤細(xì)胞的快速生長,從而達(dá)到治療腫瘤的目的[3]。HT最初只是單獨(dú)使用,以改善腫瘤患者晚期疼痛及姑息治療。但隨著近幾年的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),新型HT在與某些化療藥物或放療聯(lián)合使用時(shí)顯現(xiàn)出協(xié)同抗腫瘤作用,并為臨床應(yīng)用提供了有力的證據(jù)[4]。
腫瘤細(xì)胞生長迅速,新生血管畸形、結(jié)構(gòu)紊亂且功能失調(diào),腫瘤組織內(nèi)血管及血流比例與正常組織相差甚遠(yuǎn),其血管發(fā)育畸形限制了血液運(yùn)輸,導(dǎo)致腫瘤組織散熱能力受損,而使熱量在該區(qū)域積聚,HT時(shí)成為一個(gè)熱儲(chǔ)器,故腫瘤組織的溫度比正常組織升高明顯,利用這一溫度差達(dá)到殺傷腫瘤細(xì)胞的目的[5]。腫瘤血管分布不均,中心區(qū)域血流供應(yīng)不足,HT也會(huì)使腫瘤中心區(qū)域缺氧明顯,引起pH值降低出現(xiàn)酸中毒[6],導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞凋亡和壞死。
HT可以加速腫瘤細(xì)胞凋亡,據(jù)報(bào)道[7],HT引起腫瘤細(xì)胞熱不穩(wěn)定非組蛋白核蛋白的聚集,使核酸復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等核基質(zhì)依賴功能受損,DNA修復(fù)障礙、最終導(dǎo)致染色體畸變,從而加速了腫瘤細(xì)胞的凋亡。HT也會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞膜和線粒體膜的滲透性改變,使細(xì)胞的氧化還原狀態(tài)改變,導(dǎo)致DNA損傷。
HT除了影響腫瘤細(xì)胞的代謝,還可以提高機(jī)體的免疫力,有助于抑制腫瘤的發(fā)生、侵襲、轉(zhuǎn)移等。HT使NK細(xì)胞和CD8+T淋巴細(xì)胞的抗腫瘤免疫應(yīng)答能力提高,也上調(diào)了熱休克蛋白(HSPs)的功能[7],使受熱的腫瘤細(xì)胞釋放HSPs,從而激活NK細(xì)胞和抗原提呈細(xì)胞(APC)。HSPs與腫瘤細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)結(jié)合,將潛在的腫瘤抗原轉(zhuǎn)移到APC,APC攜帶 HSP-抗原復(fù)合物并將抗原交叉呈現(xiàn)給CD8+T細(xì)胞[8],從而增強(qiáng)了對腫瘤細(xì)胞的殺傷作用。
臨床前研究表明,HT可以提高DNA損傷類藥物的療效[9],從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞DNA修復(fù)功能障礙。且HT對不同的細(xì)胞毒性藥物敏感,如鉑類化合物、阿霉素和絲裂霉素,可誘導(dǎo)不同類型的DNA損傷,進(jìn)而激活不同的修復(fù)途徑。這說明HT可能影響不同DNA修復(fù)途徑共同的酶反應(yīng)[4]。Petryk[10]等研究表明,在相同熱劑量下,磁性納米顆粒HT和915MHz微波HT聯(lián)合化療有相似的抗乳腺惡性腫瘤效果。但不同HT方式的化療增效性及其抗腫瘤效應(yīng)和副作用仍是研究的焦點(diǎn)。近幾年關(guān)于新型HT中能量聚集和HT介質(zhì)方面的實(shí)驗(yàn)研究層出不窮,主要包括磁HT、光HT、微波HT、射頻HT等。
3.1.1 磁HT聯(lián)合化療的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)
磁HT技術(shù)是一種新型的加熱方法,使不同磁性熱介質(zhì)感應(yīng)交變磁場而升溫。納米顆粒便是其中的一種熱介質(zhì)。納米熱是通過納米顆粒的定位和空間控制驅(qū)動(dòng)熱釋放來實(shí)現(xiàn)在需要的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生和限制熱。納米熱的產(chǎn)生可以有效縮小瘤周正常組織的損傷,將極大可能取代傳統(tǒng)熱傳遞方法[11]。Rivera-Rodriguez等[12]對比研究了外部HT和磁納米HT分別聯(lián)合紫杉醇的抗人乳腺癌細(xì)胞作用。研究結(jié)果顯示:單獨(dú) SPIONs HT(特指:0~37kA/m270kHz磁場和42℃熱度)組或聯(lián)合紫杉醇組均對敏感型和耐藥型的細(xì)胞產(chǎn)生了更大的細(xì)胞毒性,單獨(dú)磁HT組減少了約總數(shù)60%的細(xì)胞,聯(lián)合組使敏感型細(xì)胞存活率<10%,殺傷的耐藥型細(xì)胞>65%。即相同溫度下的HT,磁納米產(chǎn)生的局部加熱對細(xì)胞殺傷更有效。令人欣喜的是,磁納米是通過顯著降低細(xì)胞存活率而增強(qiáng)紫杉醇的效應(yīng),從而克服紫杉醇耐藥。針對臨床紫杉醇耐藥患者,磁HT聯(lián)合化療有望成為臨床乳腺癌輔助治療的重要手段。
3.1.2 光HT聯(lián)合化療的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)
光HT法是指通過吸收特定波長的光,在腫瘤部位產(chǎn)生局部熱,以最小的侵襲性破壞腫瘤細(xì)胞,引起腫瘤細(xì)胞凋亡、壞死的一種治療方法[13]。Mut等[14]開發(fā)了一種能在腫瘤組織體內(nèi)同時(shí)釋放藥物及光HT的平臺(tái),并觀察多西他賽聯(lián)合光HT法對三陰乳腺癌干細(xì)胞的療效。這個(gè)平臺(tái)將裝載了多西他賽膠束的納米粒子孔遞送至腫瘤組織,多西他賽膠束就會(huì)從微粒中釋放出來,并且通過近紅外(NIR)激光產(chǎn)生的高溫治療該腫瘤,從而達(dá)到抗腫瘤的目的。結(jié)果顯示:用多西他賽和紅外HT聯(lián)合治療后,該平臺(tái)通過持續(xù)釋放多西他賽膠束和產(chǎn)生熱殺死癌細(xì)胞,多西他賽介導(dǎo)的HSP27受抑聯(lián)合HT可協(xié)同殺傷腫瘤干細(xì)胞,使SUM159和MDA-MB-231細(xì)胞系的細(xì)胞存活率相較于其他治療組顯著下降。國內(nèi)也有文獻(xiàn)[15]研究靶向光HT法聯(lián)合化療的療效,HT的靶向性將是未來提高療效的研究方向之一,但靶向HT一直是HT應(yīng)用于臨床的瓶頸,有效溫度的維持及溫度范圍的把控和患者治療過程的監(jiān)測等問題仍需努力研究克服。
3.2.1 微波HT聯(lián)合化療的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)
微波HT是指微波消融過程中,采用同軸天線將高頻電磁場(915mhz或2.45GHz)送入靶腫瘤中,利用快速交變的電場產(chǎn)生有效加熱,導(dǎo)致局部組織出現(xiàn)水分蒸發(fā)、細(xì)胞收縮和大規(guī)模干燥等變化的一種方法[6]。李小虎等[16]研究微波HT聯(lián)合表柔比星對BALB/c小鼠乳腺原位移植瘤生長的影響。實(shí)驗(yàn)將24只原位乳腺癌小鼠模型分為4個(gè)研究組(每組 6只),分別為對照組、微波 HT組(915Hz)、表柔比星組、微波HT聯(lián)合表柔比星組。結(jié)果顯示:聯(lián)合治療組小鼠乳腺原位瘤體積和質(zhì)量均明顯小于其他治療組,微波HT組、表柔比星組和聯(lián)合組小鼠肺部轉(zhuǎn)移結(jié)節(jié)數(shù)均少于對照組,且聯(lián)合組的結(jié)節(jié)數(shù)較其他組均明顯減少。因此微波HT聯(lián)合表柔比星可以有效抑制小鼠乳腺癌的發(fā)展。該實(shí)驗(yàn)還表明微波HT聯(lián)合表柔比星有效的抑制了乳腺癌細(xì)胞的增殖并促進(jìn)其凋亡,這與抑制乳腺癌細(xì)胞中的PI3k/Akt/mTOR信號(hào)通路有關(guān),該通路在乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展、侵襲及遷移中占著舉足輕重的地位[17]。
3.2.2 射頻HT聯(lián)合化療的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)
射頻HT是依賴于活性電極之間通過組織的電流傳輸,使活性電極周圍產(chǎn)生局部熱量,組織逐漸脫水凝固壞死的一種治療方法[18]。Zhou等[19]對射頻熱聯(lián)合化療的療效研究,將24只攜帶人類乳腺癌異種移植瘤的小鼠隨機(jī)分為4個(gè)研究組(每組6只),接受不同的瘤內(nèi)治療:無治療組、僅射頻熱組、僅阿霉素瘤內(nèi)注射(10mg/kg)、射頻熱聯(lián)合阿霉素組。MRI顯示:與接受其他體內(nèi)治療的動(dòng)物相比,聯(lián)合治療的動(dòng)物腫瘤體積明顯縮小。研究結(jié)果還表明,射頻熱可以顯著提高化療藥物阿霉素在人乳腺癌細(xì)胞中的療效。這可能與增加細(xì)胞膜的滲透性、增加細(xì)胞代謝和增加熱休克蛋白的交流活性等有關(guān);此外,射頻熱本身也可能損害癌細(xì)胞的藥物外排能力。這些機(jī)制都有利于治療藥物進(jìn)入靶向腫瘤細(xì)胞,有效的破壞腫瘤組織,從而提高治療效果。但HT的時(shí)間及范圍等問題均亟待解決,這都將依賴于反復(fù)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及臨床試驗(yàn)。
3.3.1 磁HT聯(lián)合化療治療晚期轉(zhuǎn)移性乳腺癌
HT聯(lián)合化療在乳腺癌的臨床試驗(yàn)研究主要集中在晚期乳腺癌患者,且熱化療在乳腺癌患者中的運(yùn)用有限。Klimanov等[20]對103例晚期乳腺癌多發(fā)肝轉(zhuǎn)移患者進(jìn)行區(qū)域HT聯(lián)合化療和單獨(dú)化療的臨床療效研究。該試驗(yàn)納入103例乳腺癌多發(fā)肝轉(zhuǎn)移患者,根據(jù)分組條件分為兩組:實(shí)驗(yàn)組53例患者予以TC方案(紫杉醇+卡鉑)化療聯(lián)合區(qū)域HT(電磁場,工作頻率為27.17±0.16MHz,輸出功率為75W);對照組50例患者僅予以TC方案(紫杉醇+卡鉑)化療,經(jīng)3個(gè)周期治療后進(jìn)行計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)和超聲成像評(píng)估療效。研究結(jié)果顯示:實(shí)驗(yàn)組8例(15.1%)患者達(dá)到PR(腫瘤最大直徑和減少30%),對照組2例(4%)患者達(dá)到PR;實(shí)驗(yàn)組32例(60.4%)、對照組19例(38%),患者達(dá)到穩(wěn)定;實(shí)驗(yàn)組13例(24.5%)、對照組29例(58%),患者發(fā)生腫瘤進(jìn)展;實(shí)驗(yàn)組疾病進(jìn)展前中位時(shí)間為(8.51±0.42)個(gè)月,對照組為(4.32±0.31)月,且實(shí)驗(yàn)組患者生活質(zhì)量較對照組明顯改善,兩組治療不良反應(yīng)無明顯差異。區(qū)域磁HT明顯增加乳腺癌患者的肝血流,聯(lián)合化療明顯改善了治療效果和近期療效。
3.3.2 其他HT聯(lián)合化療治療晚期轉(zhuǎn)移性乳腺癌
Ranieri等[21]研究表明以貝伐為基礎(chǔ)的化療方案聯(lián)合區(qū)域深度HT對晚期轉(zhuǎn)移性腫瘤(包括乳腺癌)可增強(qiáng)治療療效,改善腫瘤反應(yīng),且耐受性良好,不會(huì)產(chǎn)生額外的副作用。國內(nèi)外均有臨床病例[22]報(bào)道HT聯(lián)合化療的臨床療效。與傳統(tǒng)HT相比,近幾年已經(jīng)研制出了很多新型熱源材料[23,24]并運(yùn)用于HT中,且經(jīng)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證實(shí)其極大的提高了HT的靶向性及有效性,且可降低化療藥的用量。這為臨床提高乳腺癌患者的療效提供了可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),HT有望成為晚期乳腺癌患者的又一治療選擇,但HT的時(shí)間、范圍、形式選擇均需要更多的臨床研究去探求。
乳腺癌雖為女性生存的一大殺手,但現(xiàn)已經(jīng)有許多成熟的治療手段,如化療聯(lián)合靶向、化療聯(lián)合內(nèi)分泌、內(nèi)分泌聯(lián)合靶向。相信隨著科技及生物醫(yī)學(xué)的進(jìn)步,熱源的選擇將會(huì)有更進(jìn)一步的研究進(jìn)展和更多臨床試驗(yàn)的肯定,HT時(shí)間和強(qiáng)度也將得到專家共識(shí),HT聯(lián)合化療有望成為治療乳腺癌的一把利刃,為乳腺癌患者帶來福音。