關(guān)玥 陳秀瑋

根據(jù)《2015年中國惡性腫瘤流行情況分析》最新的統(tǒng)計結(jié)果顯示，惡性腫瘤導(dǎo)致死亡患者占全部死亡原因的23.91%[1]。惡性腫瘤傳統(tǒng)治療手段包括手術(shù)、放療、化療及生物治療，由于化療藥物存在細(xì)胞毒性，因此容易產(chǎn)生惡心、脫發(fā)、骨髓抑制等不良反應(yīng)[2]。因此，臨床上需要靶向性更強(qiáng)、不良反應(yīng)更小的治療手段克服上述難題。

考慮到近年來對惡性腫瘤的深入理解，惡性腫瘤治療管理越來越傾向于靶向性治療。PARP抑制劑（poly ADP-ribose polymerase inhibitor，PARPi）作為靶向藥物近年來成為人們關(guān)注的重點對象。腺苷二磷酸核糖聚合酶（PARP）作為DNA斷裂的感受器，在DNA損傷后被激活，識別并結(jié)合到DNA斷裂部位，參與腫瘤細(xì)胞的DNA單鏈損傷修復(fù)。對于存在同源重組缺陷（HRD）的腫瘤，在PARP抑制劑的作用下，無法完成DSB（DNA雙鏈斷裂）修復(fù)，最終導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞死亡，此為合成致死原理[2]。納米材料更是近年的研究熱點，可在納米材料上負(fù)載藥物，與游離用藥相比增強(qiáng)了腫瘤細(xì)胞的靶向性，減少不良反應(yīng)并添加物理治療等作用[3-5]。近年研究結(jié)果表明，納米材料與PARP抑制劑聯(lián)合應(yīng)用于抗腫瘤治療，可達(dá)到延長藥物半衰期、增強(qiáng)腫瘤靶向性、抑制腫瘤生長的效果。本文將對納米材料聯(lián)合PARP抑制劑的抗腫瘤作用進(jìn)行綜述。

1 PARP抑制劑的作用

1.1 PARP抑制劑的作用機(jī)制

DNA損傷及修復(fù)異常有誘發(fā)惡性腫瘤的可能性。其中PARP是DNA損傷后修復(fù)、維持基因組完整的重要的成員[6]。當(dāng)正常細(xì)胞發(fā)生單鏈DNA斷裂時，PARP1或PARP2與DNA損傷處結(jié)合，有助于DNA修復(fù)[7-8]。當(dāng)PARP酶活性被抑制時，單鏈損傷（singlestrand break，SSB）增多會導(dǎo)致DSB，造成細(xì)胞死亡。若雙鏈DNA斷裂，則依賴同源重組（homologous recombination，HR）修復(fù)[9]。在已經(jīng)缺乏這種修復(fù)機(jī)制的惡性腫瘤患者中，將通過非同源末端連接（nonhomologous end joining，NHEJ）修復(fù)。而NHEJ是一種容易出錯的修復(fù)受損DNA的機(jī)制，因此不能大規(guī)模有效的修復(fù)DNA損傷[10]。

當(dāng)BRCA1和BRCA2突變的腫瘤細(xì)胞發(fā)生單鏈損傷修復(fù)(single-strand break repair，SSBR）時，其HR功能受損，而在PARP抑制劑的作用下，無法完成SSBR，最終導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞雙鏈損傷修復(fù)（doublestrand breaks repair，DSBR）而死亡，因此PARP抑制劑通過合成致死效應(yīng)完成對HRR缺陷細(xì)胞的選擇性致死作用，即合成致死原理，也是PARP抑制劑抗腫瘤作用的基本原理。除了參與基因組的表達(dá)，PARP1參與許多生物學(xué)功能，如基因組穩(wěn)定性、程序性細(xì)胞死亡、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)和染色質(zhì)結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)。而在同源重組修復(fù)過程中，也有許多其他重要基因參與，如ATM、ATRX、ARID1A及CHECK2基因突變、EMSY擴(kuò)增或PTEN基因的缺失或突變時，都可能導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞HRR功能損傷[11]，因此在與上述基因相關(guān)的腫瘤中，PARP抑制劑均能起到抗腫瘤作用。此外，越來越多的研究數(shù)據(jù)證明，PARP1抑制劑也可以通過影響雄激素受體和成紅血球細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子功能起到抗癌作用[12-13]。

1.2 PARP抑制劑的應(yīng)用進(jìn)展

隨著PARP抑制劑的研究進(jìn)展，多種靶向藥物如olaparib、niraparib、rucaparib和talazoparib已被美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準(zhǔn)用于臨床一線治療或維持治療。而維利帕尼（veliparib）、帕米帕利（pamiparib）、A-966492、E7449等PARP抑制劑也分別在頭頸部鱗癌、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、乳腺癌等抑制腫瘤細(xì)胞DNA修復(fù)的相關(guān)實驗中展示出具有應(yīng)用前景的抗腫瘤能力[14-16]。

1.3 PARP抑制劑的聯(lián)合應(yīng)用

1.3.1 與抗血管生成劑的聯(lián)用 抗血管生成劑主要是通過靶向血管內(nèi)皮生長因子（VEGF），經(jīng)過多個環(huán)節(jié)來抑制腫瘤血管內(nèi)皮的生成，使腫瘤血管生成受阻，造成缺氧缺血的環(huán)境，最終導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞因缺乏氧氣與養(yǎng)料而死亡[17]。已有研究表明，抗血管生成劑與PARP抑制劑在腫瘤治療中可能具有協(xié)同作用[18]。缺氧導(dǎo)致BRCA1和RAD51蛋白表達(dá)下調(diào)，從而抑制HRR。同時，PARP抑制劑能夠強(qiáng)化腫瘤缺氧狀態(tài)，以此加強(qiáng)抗腫瘤作用。

1.3.2 與免疫檢查點抑制劑聯(lián)用 免疫檢測點是指在腫瘤細(xì)胞中存在的抑制T細(xì)胞功能的檢測點，在腫瘤組織中可能被腫瘤細(xì)胞利用而形成免疫逃逸。其中PD-1/PD-L1的研究最成熟并且已經(jīng)開始應(yīng)用于臨床。PD-1/PD-L1抑制劑能夠解除腫瘤免疫逃逸，增強(qiáng)免疫系統(tǒng)殺傷腫瘤的能力[19]。而PARP抑制劑作用于基因組不穩(wěn)定和突變的腫瘤，使得腫瘤細(xì)胞凋亡。與此同時，PARP抑制劑還能增強(qiáng)免疫治療前的突變負(fù)荷[20]。因此，兩者協(xié)同作用可能增加腫瘤殺傷效應(yīng)。

2 PARP抑制劑的不良反應(yīng)

臨床上即使嚴(yán)格遵循用藥指征、根據(jù)藥物指導(dǎo)用藥，但也會有部分患者出現(xiàn)不良反應(yīng)，也是調(diào)整劑量、中斷和停藥的最大原因，惡心及貧血是最常見的不良反應(yīng)，還會出現(xiàn)一些較為罕見的不良反應(yīng)，如神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、肌肉骨骼系統(tǒng)、皮膚系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)等[6-21]。

3 納米材料聯(lián)合應(yīng)用的研究進(jìn)展

為了克服化療藥物所帶來的不良反應(yīng)，納米材料以其靶向性強(qiáng)、增強(qiáng)生物溶解度、增強(qiáng)免疫、克服耐藥的特性成為近年來的研究熱點。已有研究結(jié)果表明，在納米材料參與聯(lián)合治療的基礎(chǔ)實驗中，在三陰性乳腺癌[22]、宮頸癌[23]、肝細(xì)胞癌[3，24]、前列腺癌[25]等實體瘤細(xì)胞中均取得了顯著成效。

納米粒子作為一種獨特的藥物傳遞平臺，近年來在抗癌藥物傳遞中的潛在用途開展了廣泛研究[26]。納米粒子可以通過多種方式制作模型，以增加藥物包封密閉能力，并且配備多種功能，以提高藥物在腫瘤環(huán)境中的活性。此外，納米顆粒也可以釋放水溶性差的藥物，并且提供持續(xù)釋放藥物的特性以延長其在循環(huán)中的藥物濃度[27]。如口服給藥的藥物大部分經(jīng)過肝臟被降解，導(dǎo)致藥物在到達(dá)病灶之前已經(jīng)低于最佳血藥濃度，但納米粒子的出現(xiàn)，就可以將其裝載在專門設(shè)計的納米顆粒中進(jìn)行輸送，達(dá)到最佳血藥濃度的同時，使其在血液循環(huán)中循環(huán)更長時間，導(dǎo)致腫瘤積聚增加，達(dá)到更加理想的抗腫瘤作用。目前，許多納米粒子正在臨床試驗中進(jìn)行研究，而少數(shù)納米粒子已被臨床批準(zhǔn)用于化療。隨著納米材料研究的進(jìn)展，PARP抑制劑與納米材料聯(lián)合抗腫瘤的治療模式也隨之提出，其強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合的治療效果也在部分惡性腫瘤中得到驗證。

4 納米PARP抑制劑的應(yīng)用

4.1 胰腺癌

一項研究[28]結(jié)果表明，一種自組裝兩親肽納米顆粒（GENP），共同傳送奧拉帕利和吉西他濱聯(lián)合治療BRCA突變型胰腺癌。GENP表現(xiàn)出相對穩(wěn)定、包封率高的特性，能在腫瘤環(huán)境中協(xié)同釋放兩種藥物。在荷瘤動物良好的體外條件下，吉西他濱和奧拉帕利不僅能表現(xiàn)出較強(qiáng)的協(xié)同作用，增強(qiáng)抗腫瘤效應(yīng)，此外延長了兩種藥物的半衰期，使其以最佳的治療比例積聚在腫瘤組織中，在增強(qiáng)靶向治療、降低不良反應(yīng)的同時達(dá)到強(qiáng)效的抗腫瘤作用。

4.2 乳腺癌

Zhang等[29]研發(fā)了一種納米復(fù)合物，將他唑帕利包裹到納米脂質(zhì)體中（NanoTLZ）。其研究結(jié)果顯示，以納米材料載藥的聯(lián)合治療BRCA基因缺陷小鼠，延長了小鼠無進(jìn)展生存期（median disease-free survival，PFS）和總生存期（median overall survival，OS）。由于高滲透長滯留效應(yīng)（enhanced permeability and reten tion effect，EPR）效應(yīng)，納米載體在BRCA基因缺陷小鼠的腫瘤中積聚，克服了口服給藥靶向性弱的特點，大幅提高了靶向腫瘤的特異性，與游離他唑帕利用藥結(jié)果相比，NanoTLZ抗腫瘤作用得到提高，在很大程度上抑制了腫瘤增長。若在人類中觀察到類似的EPR效應(yīng)，通過使用納米顆粒制劑對他唑帕利的改善可以帶來更好的治療結(jié)果，并提高乳腺癌患者在治療期間的生存質(zhì)量。與此同時，NanoTLZ還可調(diào)節(jié)實驗組小鼠體內(nèi)免疫狀態(tài)，增強(qiáng)免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，多方面提高抗癌作用。Eskiler等[30]也曾證明他拉帕唑固體脂質(zhì)納米粒（SLNS），在BRCA1突變的敏感和耐藥的TNBC（三陰性乳腺癌）細(xì)胞中，具有很強(qiáng)的合成致死治療潛力。

4.3 前列腺癌

一項研究[31]證明具有Pten/Trp53缺陷的晚期前列腺癌小鼠在接受納米奧拉帕利治療后，增強(qiáng)了細(xì)胞對放療的敏感性。脂質(zhì)體納米材料的使用提高奧拉帕利的生物利用率，克服了口服給藥所導(dǎo)致的藥代動力學(xué)問題。該研究證明，與口服奧拉帕利相比，靜脈注射納米奧拉帕利可顯著抑制腫瘤生長。納米奧拉帕利預(yù)處理3種耐輻射前列腺癌細(xì)胞系（LNCaP、PC-3和FKO1），增強(qiáng)了腫瘤細(xì)胞DNA損傷，并顯示出對輻射的敏感性增加。

4.4 卵巢癌

晚期高級別漿液性卵巢癌（HGSOC）是發(fā)達(dá)國家婦科癌癥死亡的主要原因，5年生存率較低。一項研究發(fā)明了一種靶向給藥的方法來攻克卵巢癌腫瘤細(xì)胞耐藥的難題[32]。該研究提出新型靜電逐層（LBL）脂質(zhì)體納米顆粒（NPs），其表面涂有透明質(zhì)酸涂層，可以對具有CD44受體的HGSOC細(xì)胞靶向治療，納米顆粒中按比例包裹（64%）和奧拉帕利（26%）或他拉唑帕利（21%）。由于納米顆粒的結(jié)構(gòu)特性，延長了化療藥物及PARP抑制劑的循環(huán)半衰期、延長其持續(xù)釋放藥物時間，并且能夠靶向傳遞藥物至HGSOC細(xì)胞，同時與游離藥物相比，達(dá)到減少腫瘤轉(zhuǎn)移、減輕全身毒性、延長患者生存期的效果。

Baldwin等[33]研制了一種納米奧拉帕利復(fù)合物（Nano Oraparib），在4種不同的卵巢癌細(xì)胞系中進(jìn)行測試時，證實了納米奧拉帕利與游離奧拉帕利同樣有效。在播散性腹膜惡性腫瘤動物模型，納米奧拉帕利每天通過腹腔注射（IP）給藥，而與體外結(jié)果一致的是，納米奧拉帕利比口服奧拉帕里提供了更好的療效。并且，納米奧拉帕利可以在給藥后1 h內(nèi)進(jìn)入體循環(huán)，并在每天給藥后顯示出顯著的抗腫瘤效應(yīng)，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的快速死亡。Baldwin等[34]將其研制的納米他拉帕唑（Nano Talazoparib）顆粒作用于小鼠和人BRCA細(xì)胞，研究結(jié)果顯示腫瘤細(xì)胞對Nano Talazoparib更敏感，與Nano Oraparib相比，IC50值降低了10倍。此外，在腹腔注射的小鼠上測試治療效果，納米他唑巴利延緩了疾病的進(jìn)展，并顯著減少腹水的形成。

4.5 尤文氏肉瘤

他唑帕利布與替莫唑胺聯(lián)合治療尤文肉瘤非常有效。然而，此種聯(lián)合是有毒的，與他唑巴不同，納米他唑巴表現(xiàn)出低毒性和延長藥物半衰期的特點，并且有助于提高替莫唑胺在TC-71尤文肉瘤荷瘤中的應(yīng)答率[35]。

4.6 肺癌

Gonzales等[36]將納米乳液包封被熒光標(biāo)記的Olaparib（OLA-FL），形成納米顆粒復(fù)合物。將其通過靜脈注射于人小細(xì)胞肺癌（SCLC）小鼠皮下，形成荷植瘤模型（H-69和H-82）。根據(jù)相關(guān)生物分布和組織學(xué)研究表明，該納米乳劑可以將OLA-FL靶向地運(yùn)送至腫瘤細(xì)胞核中。因此，OLA-FL展示出一種潛在的治療納米顆粒的新平臺，不僅可以用于治療，也可用于體內(nèi)PARP抑制劑的成像。此研究解決了藥物因分子形式過小而導(dǎo)致藥代動力學(xué)過快的問題，解除了該藥物臨床潛力的限制，從而增強(qiáng)了藥效。

5 結(jié)語

惡性腫瘤是當(dāng)今社會需要克服的重點難題，而PARP抑制劑與納米材料的聯(lián)合應(yīng)用為靶向精準(zhǔn)治療模式帶來新希望。納米材料不僅可以將藥物輸送至腫瘤組織，降低毒性，減少不良反應(yīng)，在與PARP抑制劑聯(lián)合后，以其良好的封閉性使PARP抑制劑不被降解，延長藥物的半衰期、增加生物溶解度，擴(kuò)大載藥量。與口服PARP抑制劑不同，納米藥物是通過腹腔注射或靜脈注射給藥，這些給藥途徑提高了所需劑量藥物的生物利用度。納米藥物的另一個優(yōu)點是更長的血液循環(huán)時間和由于腫瘤攝取增加而減少的非靶向毒性。

隨著醫(yī)學(xué)發(fā)展，PARP抑制適應(yīng)證可能會更寬，由BRCA1/2基因突變擴(kuò)展為HRD，用于其他基因缺陷所致惡性疾病的治療。目前，PARP抑制劑與納米材料的聯(lián)合治療作用僅在部分惡性腫瘤領(lǐng)域中得到驗證，而其中關(guān)于BRCA基因突變的乳腺癌領(lǐng)域居多，同時與BRCA基因突變密切相關(guān)的卵巢癌患者是否獲益仍是難題。就目前而言，納米材料仍有更多特性未被研發(fā)，若將其靶向性、診療機(jī)制、改善耐藥、增強(qiáng)免疫功能的特性與PARP抑制劑結(jié)合起來，達(dá)到優(yōu)勢互補(bǔ)的效果，將為廣大惡性腫瘤患者帶來新的希望。