李勝,王威,李建軍
(1中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院,沈陽(yáng)110004;2沈陽(yáng)市蘇家屯區(qū)中心醫(yī)院;3沈陽(yáng)醫(yī)學(xué)院)
傳統(tǒng)意義上的腫瘤靶向治療可以分為三個(gè)階段,包括器官靶向治療、細(xì)胞靶向治療、分子靶向治療。局部灌注化療是最早的靶向治療嘗試,即根據(jù)動(dòng)脈血流流向和人體動(dòng)脈解剖結(jié)構(gòu),將足量化療藥物灌注在局部腫瘤組織,可以有效提升腫瘤壞死率,但不能解決腫瘤細(xì)胞耐藥性的問(wèn)題。研究證實(shí),動(dòng)脈灌注吡柔比星化療治療骨肉瘤效果佳,其藥物吸收效率高,能夠形成持續(xù)高藥物濃度,有效消滅腫瘤細(xì)胞,并且預(yù)防術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)[1];另外,藥物通過(guò)血液作用全身,能夠治療及預(yù)防遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移病灶,提高骨肉瘤患者的生存率[2]。常見的細(xì)胞靶向治療是放射性同位素內(nèi)照射治療,但作用效果局限,僅能應(yīng)用于部分特殊腫瘤細(xì)胞治療。骨肉瘤分子靶向治療具有較高特異性,它以腫瘤細(xì)胞表面和內(nèi)部特異性分子(如核酸片段、蛋白質(zhì)分子、基因產(chǎn)物)為靶點(diǎn)[3],使用能夠與這些分子特異結(jié)合的配體、抗體等,通過(guò)誘導(dǎo)特異性免疫或阻斷骨肉瘤細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)給予針對(duì)性殺傷,明顯提高治療效果,降低全身不良反應(yīng)。從全身廣泛的放化療到針對(duì)局部腫瘤組織的精確分子靶向治療,這是骨肉瘤治療的巨大突破和飛越。根據(jù)靶向治療的靶向部位不同,骨肉瘤的靶向治療分為骨肉瘤細(xì)胞靶向治療、骨肉瘤血管靶向治療。骨肉瘤細(xì)胞靶向治療是以腫瘤細(xì)胞表面的特異性抗原、受體為治療靶點(diǎn),骨肉瘤血管靶向治療是以腫瘤區(qū)域新生毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞表面的特異性抗原、受體為治療靶點(diǎn)。
骨肉瘤的器官組織、分子水平靶向治療階段不同,決定了可以在不同階段使用不同的靶點(diǎn)進(jìn)行靶向治療,如局部靶向放射治療、靶向消融治療、高能聚焦超聲治療、放射性粒子置入靶向內(nèi)照射治療、局部藥物注射治療、血管內(nèi)介入治療等。針對(duì)骨肉瘤分子靶向治療的靶點(diǎn)如信號(hào)通路、特異性細(xì)胞受體等,可抑制骨肉瘤生長(zhǎng)、促進(jìn)骨肉瘤細(xì)胞凋亡,達(dá)到骨肉瘤分子特異性靶向治療效果。目前明確的分子靶點(diǎn)包括癌基因、抑癌基因、腫瘤血管內(nèi)皮生成因子、端粒及端粒酶、生長(zhǎng)因子及其受體、DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶、DNA引物酶、蛋白激酶及信號(hào)傳導(dǎo)通路、組蛋白去乙?;?、泛素和蛋白酶體途徑調(diào)控因子等,其生物活性在骨肉瘤細(xì)胞中存在特異性改變,是優(yōu)良的目標(biāo)靶點(diǎn)。當(dāng)然,優(yōu)良的靶向治療骨肉瘤藥物也應(yīng)該具備如下特點(diǎn),包括與靶分子具有高特異性、高親和力結(jié)合,靶分子的分子量小更易浸透腫瘤組織,分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定利于延長(zhǎng)藥物在體內(nèi)的作用時(shí)間,具有較好的生物相容性,避免排斥反應(yīng)等。
針對(duì)骨腫瘤,有學(xué)者早已提出“骨靶向”的理念,就是將骨靶向載體和治療藥物偶聯(lián),使得治療藥物化合物分子產(chǎn)生具有沉積于骨羥基磷灰石晶體中的趨勢(shì),從而與骨鈣結(jié)合,使藥物選擇性地傳導(dǎo)至骨病變部位,大大增加病灶的藥物濃度,加強(qiáng)藥效,明顯降低對(duì)正常組織的毒副作用。骨包含骨基質(zhì)、膠質(zhì)纖維、骨細(xì)胞等多種成分。羥基磷灰石是骨基質(zhì)中的主要成分,可以將能夠與羥基磷灰石產(chǎn)生特異結(jié)合的物質(zhì)作為骨靶向治療藥物的載體,利用這種特異靶向載體把治療藥物選擇性地作用于骨肉瘤病灶。目前已經(jīng)被認(rèn)同的骨靶向載體包括四環(huán)素類、雙膦酸類[4]、小分子雜環(huán)類、聚丙二酸類、寡肽類等。常用的骨靶向藥物載體是四環(huán)素類和雙膦酸類,因?yàn)樗鼈儾坏型怀龅内吂切?,而且還有一定的藥理作用。四環(huán)素類可以廣譜抗菌,又能抑制膠原酶活性與骨吸收,促進(jìn)成纖維細(xì)胞附著[5]。紫外線照射四環(huán)素類后會(huì)呈現(xiàn)特殊熒光,這利于對(duì)偶聯(lián)藥物的分析和檢測(cè)。四環(huán)素能夠與羥基磷灰石中的CA離子相結(jié)合,形成穩(wěn)定的三元配位鍵,增加與骨的親和性,但四環(huán)素因受酸堿等因素影響而不穩(wěn)定,導(dǎo)致反應(yīng)產(chǎn)物純度下降。雙膦酸類具有抑制骨吸收和腫瘤細(xì)胞黏附于骨基質(zhì)、減少骨基質(zhì)生長(zhǎng)因子釋放和降低骨肉瘤患者的骨轉(zhuǎn)移發(fā)生概率等作用。雙磷酸鹽中的P-C-P結(jié)構(gòu)是作用羥基磷灰石的關(guān)鍵,兩個(gè)磷酸基團(tuán)中的氧原子和羥基磷灰石中的CA離子結(jié)合,使二磷酸鹽呈現(xiàn)親骨性。由于這種骨靶向性,雙磷酸鹽可以作為骨靶向載體偶聯(lián)抗腫瘤藥物增加抗腫瘤作用。由于鈣代謝加強(qiáng),骨肉瘤明顯增加鈣的攝取量,更利于具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的雙磷酸鹽作為骨靶向載體靶向作用病變部位。另外,雙磷酸鹽本身的化學(xué)性質(zhì)、與骨的高親和性可治療骨腫瘤引起的骨破壞、溶解,起到抑制破骨、促進(jìn)成骨的作用[6]。
3.1 氬氦超導(dǎo)手術(shù)治療系統(tǒng) 氬氦超導(dǎo)手術(shù)治療系統(tǒng)是一種超低溫冷凍消融微創(chuàng)治療技術(shù),手術(shù)適應(yīng)證廣泛,可精確冷凍切除多種腫瘤,尤其是氬氦刀局部消融治療聯(lián)合放化療等進(jìn)行綜合治療的效果佳。臨床中發(fā)現(xiàn),氬氦超導(dǎo)手術(shù)治療系統(tǒng)在治療骨肉瘤、非小細(xì)胞肺癌、肝門膽管癌等實(shí)體性腫瘤時(shí)效果顯著[7]。
3.2 熱消融 熱消融是一種通過(guò)化學(xué)因子或者局部積聚某種形式的能量局部控制骨肉瘤的方法,適用于不適合行手術(shù)治療的骨肉瘤患者,包括微波消融、射頻消融等技術(shù)。對(duì)于晚期骨肉瘤患者,先利用射頻消融治療,廣泛滅活腫瘤細(xì)胞,再結(jié)合化療治療轉(zhuǎn)移的骨肉瘤細(xì)胞,在腫瘤局部得到控制的情況下,可進(jìn)一步提高患者生存率。射頻消融通過(guò)交替的高頻電流使射頻區(qū)域加熱并且產(chǎn)生凝固性壞死達(dá)到殺滅腫瘤的目的[8],多應(yīng)用于骨肉瘤的肺轉(zhuǎn)移灶[9]。
3.3 高強(qiáng)度聚焦超聲 高強(qiáng)度聚焦超聲是一種將低能量超聲轉(zhuǎn)換后作用于腫瘤組織,瞬間產(chǎn)生高溫消融無(wú)創(chuàng)性治療腫瘤的技術(shù)[10],順應(yīng)了有創(chuàng)外科治療向微創(chuàng)、無(wú)創(chuàng)方向發(fā)展,可用于許多良性、惡性腫瘤如骨肉瘤、肝癌、乳腺癌等的治療。有文獻(xiàn)顯示,高強(qiáng)度聚焦超聲治療骨肉瘤患者后,患者血清堿性磷酸酶水平明顯降低,骨肉瘤組織血供受阻,瘤體縮小,腫瘤細(xì)胞廣泛壞死。
3.4 精確靶向外放射治療技術(shù) 包括調(diào)強(qiáng)放射治療、立體定向放射治療、三維適形放射治療等技術(shù)。立體定向放射治療技術(shù)是一種特殊的劑量聚焦方式,通過(guò)獲得高度集中的X線劑量分布,對(duì)實(shí)質(zhì)器官局限性小腫瘤放射損傷較低、局控率較高,但在劑量驗(yàn)證及療效評(píng)估方面需進(jìn)一步提升。影像引導(dǎo)放射治療技術(shù)屬4D放射治療,以賽博刀為代表,是一種在新型影像引導(dǎo)下腫瘤精確放射治療技術(shù),由影像引導(dǎo)系統(tǒng)、高準(zhǔn)確性機(jī)器人跟蹤瞄準(zhǔn)系統(tǒng)、射線釋放照射系統(tǒng)組成,能夠完成任何部位病變的治療,尤其廣泛應(yīng)用于顱內(nèi)、脊柱等部位骨肉瘤的治療。
3.5 螺旋斷層放射治療 螺旋斷層放射治療將直線加速器、螺旋整合起來(lái),使患者擺位、治療計(jì)劃及過(guò)程融為一體,通過(guò)每次治療獲得的圖像,能夠觀察到腫瘤劑量分布、腫瘤的變化,從而及時(shí)調(diào)整治療計(jì)劃,它在調(diào)強(qiáng)放射治療發(fā)展上起到重要作用。手術(shù)治療骨肉瘤是臨床中常用的方式,但在手術(shù)不可切除或接近邊緣的病例中,螺旋斷層放射治療在輔助治療中起著重要作用,它能清晰的明確腫瘤與其周圍重要的神經(jīng)、血管等重要臟器的距離,使圖像引導(dǎo)調(diào)節(jié)放射治療成為非常有效和可靠的治療方式[11]。
3.6 放射性粒子置入間質(zhì)內(nèi)照射治療 臨床應(yīng)用的放射性粒子包括125I及103Pd,通過(guò)持續(xù)發(fā)射低能量射線作用于骨肉瘤組織的DNA成分,從而抑制骨肉瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)繁殖起到治療作用。這種技術(shù)可以確保在一定范圍內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間殺傷腫瘤細(xì)胞,對(duì)周圍正常組織無(wú)明顯損傷[12],具有創(chuàng)傷微小、靶區(qū)劑量分布均勻、安全有效等優(yōu)點(diǎn),可以明顯改善晚期骨肉瘤患者的生活質(zhì)量。
3.7 血管內(nèi)介入治療和局部藥物注射治療技術(shù) 腫瘤的血管內(nèi)介入治療是通過(guò)影像輔助,將栓塞劑、抗腫瘤藥物等經(jīng)過(guò)導(dǎo)管注入骨肉瘤動(dòng)脈中實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤病灶的治療。選擇性動(dòng)脈栓塞術(shù)通常使用彈簧圈或者明膠微球形成栓子,阻斷供應(yīng)骨肉瘤的血流,使腫瘤細(xì)胞缺血壞死,適用于晚期骨肉瘤廣泛骨轉(zhuǎn)移或者伴肺轉(zhuǎn)移難以手術(shù)治療的患者,能夠有效緩解患者臨床癥狀[13]。近年來(lái)經(jīng)皮或者導(dǎo)管穿刺瘤內(nèi)注射基因治療成為骨肉瘤治療研究的熱點(diǎn),重組人p53腺病毒基因藥物經(jīng)皮瘤內(nèi)注射治療骨肉瘤已經(jīng)進(jìn)入臨床階段。
3.8 光動(dòng)力靶向療法 光動(dòng)力靶向療法是一種微創(chuàng)治療方法,它能誘發(fā)抗血管作用,刺激免疫系統(tǒng)的腫瘤細(xì)胞靶向機(jī)制,是治療骨肉瘤的新療法[14]。光敏劑在光的作用下,將光能轉(zhuǎn)化為分子并傳遞給氧,然后產(chǎn)生多種活性氧物質(zhì)[15],破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),使細(xì)胞發(fā)生變化,可導(dǎo)致細(xì)胞損傷、壞死。作為靶向藥物的光敏劑是一些特殊的化學(xué)物質(zhì),能夠傳遞能量、吸收光子從而被激發(fā),再將吸收的光子傳遞給另一分子,然后回到原始狀態(tài)。光動(dòng)力靶向療法具有創(chuàng)傷小、毒性低微、選擇性適用性好等優(yōu)點(diǎn),尤其對(duì)骨肉瘤切除術(shù)后消滅殘留在正常組織中的腫瘤細(xì)胞效果良好。光敏劑質(zhì)量決定光動(dòng)力靶向治療的療果。第二代光敏劑焦磷酸異山梨醇-α甲酯具有穩(wěn)定性好、化學(xué)結(jié)構(gòu)清晰、吸收代謝迅速、光敏感性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)[16],可通過(guò)線粒體途徑及ROS-JNK信號(hào)通路誘導(dǎo)骨肉瘤MG-63細(xì)胞凋亡[17]。
4.1 表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)阻斷劑 此類藥物包括吉非替尼、埃羅替尼、ZD1839、OSI-774、Glivec。吉非替尼通過(guò)阻斷EGFR信號(hào)通路,可以使細(xì)胞分裂停滯于某個(gè)時(shí)期,促進(jìn)細(xì)胞凋亡,起到抗血管生成作用。另外,吉非替尼協(xié)同多柔比星、甲氨蝶呤能明顯對(duì)抗骨肉瘤細(xì)胞的存活、遷移能力[18]。有研究證實(shí),單純應(yīng)用Glivec治療裸鼠骨肉瘤動(dòng)物模型,能夠有效控制骨肉瘤生長(zhǎng),誘發(fā)細(xì)胞凋亡,作用效果等同于紫杉醇、阿霉素。Glivec通過(guò)M-CSFR途徑抑制骨肉瘤破骨細(xì)胞分化,通過(guò)PDGFR途徑激活骨肉瘤成骨細(xì)胞分化,能夠誘導(dǎo)骨肉瘤細(xì)胞死亡,且具有強(qiáng)烈抑制骨肉瘤細(xì)胞遷移的能力[19]。
4.2 特定細(xì)胞標(biāo)志物單克隆抗體 包括兩大類:即獨(dú)立抗體和靶向抗體。獨(dú)立抗體可以直接誘導(dǎo)凋亡、啟動(dòng)生長(zhǎng)抑制信號(hào)或者間接激活宿主防御機(jī)制發(fā)揮抑制腫瘤作用;靶向抗體是單抗偶聯(lián)物或者連接物,分為單抗-藥物偶聯(lián)、單抗-同位素偶聯(lián)、單抗-酶偶聯(lián)。單克隆抗體通過(guò)藥物與載體相結(jié)合形成偶聯(lián)物,抗體和靶細(xì)胞特異性結(jié)合,使藥物順利導(dǎo)入骨肉瘤靶細(xì)胞,對(duì)于原發(fā)性及轉(zhuǎn)移性骨肉瘤效果明顯。研究顯示,西妥昔單抗與腫瘤細(xì)胞表面的表皮生長(zhǎng)因子受體發(fā)生特異性結(jié)合,進(jìn)而競(jìng)爭(zhēng)性阻斷表皮生長(zhǎng)因子與其他配體結(jié)合,干擾了骨肉瘤細(xì)胞的信號(hào)傳導(dǎo)通路,起到抑制腫瘤細(xì)胞的增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的作用。赫賽汀歸類為人源化單克隆抗體,它通過(guò)與骨肉瘤細(xì)胞膜上的人類EGFR 2的癌基因高表達(dá)產(chǎn)物p185蛋白的結(jié)合而起到抗腫瘤作用,已經(jīng)成為治療骨肉瘤的重要的分子靶向藥物。重組人源化小鼠抗Her-2單抗赫賽汀在體外試驗(yàn)中有明顯的抑制骨肉瘤的作用,赫賽汀和阿霉素、紫杉醇有協(xié)同抗骨肉瘤作用。
4.3 小分子化合物 小分子化合物包括酪氨酸激酶受體抑制劑如克唑替尼、靶向分子如肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體、ALK和RON。小分子化合物通常在細(xì)胞膜或者細(xì)胞內(nèi)發(fā)生作用,通過(guò)抑制酪氨酸酶磷酸化,阻斷信號(hào)傳導(dǎo)通路,從而起到抑制骨肉瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)。蛋白酪氨酸激酶(PTK)能催化ATP上的磷酸基轉(zhuǎn)移到重要的蛋白質(zhì)酪氨酸殘基上并磷酸化,激活底物酶,從而影響細(xì)胞的生長(zhǎng)、繁殖。許多腫瘤細(xì)胞的PTK活性都會(huì)異常增高,所以PTK是重要的抑制腫瘤靶點(diǎn)。ALK基因可誘發(fā)致癌融合蛋白的表達(dá),通過(guò)基因易位促進(jìn)、信號(hào)激活與失調(diào),進(jìn)而影響表達(dá)這些蛋白的骨肉瘤細(xì)胞。
4.4 抗腫瘤血管生成的藥物 包括貝伐單抗、內(nèi)皮抑素、索拉菲尼等。其中貝伐單抗是重組人抗血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子配體單克隆抗體,它能抑制多種腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng),與化療起到協(xié)同作用[20]。內(nèi)皮抑素是一種源于血管內(nèi)皮瘤的內(nèi)源性抗血管生成因子。骨肉瘤的生長(zhǎng)依賴于新生血管,通過(guò)新生血管可以從宿主獲得營(yíng)養(yǎng),向宿主輸送轉(zhuǎn)移的骨肉瘤細(xì)胞,骨肉瘤的血管系統(tǒng)已經(jīng)成為一個(gè)抗腫瘤靶點(diǎn)。索拉菲尼是一種口服的多靶點(diǎn)治療藥物,它既可以阻斷RAF/MEK/ERK信號(hào)傳導(dǎo)通路直接抑制骨肉瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)繁殖,還可以作用血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體來(lái)抑制新生血管的形成,阻斷供給骨肉瘤細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而起到抑制骨肉瘤的作用。研究證實(shí),索拉菲尼與順鉑聯(lián)合使用能夠起到協(xié)同作用,明顯抑制骨肉瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)。
目前,分子靶向治療骨肉瘤藥物的研發(fā)及應(yīng)用已經(jīng)取得一定療效,并對(duì)原有骨肉瘤治療學(xué)觀念和模式產(chǎn)生了巨大影響。但是骨肉瘤靶向治療過(guò)程中療效預(yù)測(cè)、靶向治療如何與傳統(tǒng)治療方法有效結(jié)合、分子靶向藥物耐藥等等問(wèn)題仍待進(jìn)一步解決。