沙利度胺抗肿瘤作用及其治疗卵巢癌的研究进展
2014-04-05耿淑征王晓菲张玉文
耿淑征,王晓菲,张玉文,黄 河
反应停(沙利度胺,thalidomide)是1953年西德 Chemie Grunenthal公司在开发治疗变态反应的抗组胺新药物时合成[1],后来用于治疗孕妇早期的恶心和呕吐[2],且动物实验显示无毒性反应。但短短几年即发现许多在怀孕前3个月服用反应停的孕妇产出四肢不全、兔唇呈海豹状,其他还包括脊柱神经缺损、腭裂、耳与腹部脏器异常的畸形新生儿。因此1961年11月被各国政府下令全面回收并禁止上市[3]。然而20世纪90年代,人们发现反应停对麻风病的治疗有独特的疗效,对其作用机制的进一步研究发现,它能够较特异地调节肿瘤坏死因子α(TNF-α)的水平。近年来临床应用反应停治疗与TNF-α相关的多种疾病都取得良好疗效,如AIDS相关的恶病质、慢性腹泻和非AIDS疾病如白塞病、移植物抗宿主反应等。此外因其抑制血管新生的致畸性能够抗肿瘤血管的新生,在欧美各地研究将其应用于许多癌的治疗中。肿瘤患者及医药界对治疗成果寄予厚望。该药于1997年通过美国FDA的批准认可在临床应用[4],从此又开辟了反应停新的使用领域。虽然反应停的抗肿瘤效果目前得到肯定,但在随后的不断研究中发现其抑瘤效果和作用机制可能会因肿瘤细胞类型、肿瘤发生部位及给药途径等的不同而有所不同[5,6]。现就其研究近况及卵巢癌的治疗作一综述。
1 反应停及其药理作用
反应停是谷氨酸衍生物,化学名称是 N-(2 6-氧-3-哌啶基)-邻苯二甲酰亚胺,分子式C13H10N2O4,分子量258.2 D,熔点271℃,它是一种白色结晶粉末,无臭,无味,微溶于水、甲醇、乙醇或丙酮,易溶于二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或吡啶。反应停是脂溶性的,结构有左旋和右旋之分,能穿过胎盘,但它的极性代谢物则无法穿过胎盘,在肝微粒体内的代谢也不同[7]。其主要药理作用如下。
1.1 免疫抑制和免疫调节作用 反应停可不同程度的影响炎症反应及免疫系统,它可抑制白细胞的趋化现象和吞噬作用而不造成细胞毒性。反应停可调节细胞色素达到影响免疫功能,它通过提高人单核细胞mRNA分解而抑制TNF-α的产生,但却不会抑制单核细胞蛋白质的合成(例如:IL-1,IL-6)。在人单核细胞培养中,反应停可抑制干扰素的产生,也可以通过抑制IL-12的产生,间接导致干扰素产量减少。反应停可刺激IL-2的产生,而达到对抗干扰素及TNF-α的效果。除此之外,反应停也会刺激IL-4及IL-5的产生及抑制IgM抗体的产生。还通过阻断淋巴细胞对抗原和促有丝分裂的刺激增生,抑制细胞免疫。此外它通过减少CD4+T细胞及增加CD8+T细胞而使CD4+/CD8+比值降低。反应停还有其他免疫调节作用,例如它可抑制IIMHC抗原的表达、拮抗前列腺素E2及F2、组胺、5-羟色胺及乙酰胆碱等。它亦有类似类固醇稳定溶酶体的作用,减少炎症组织产生损伤组织的过氧化物及氢氧自由基。
1.2 抑制血管生成作用 反应停可抑制血管的新生,主要是通过抑制与新血管生成和生长有关的细胞活动和迁移来完成的。而血管新生是胎儿肢体发育的关键,实验证明血管生成抑制作用与其致畸作用有关,而与其对免疫系统的影响无关[8]。在正常情况下,血管生成是一种重要的和基本的活动,系指毛细血管从已存在的血管周围生成的过程[9],它在正常或病理情况下均可发生如:器官形成、伤口愈合、肿瘤生长等。血管新生是一个受正负调控的过程,对肿瘤的血管新生发生机制的研究表明:其中二个因子,即碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)和血管内皮生长因子(VEGF)的作用最为关键。1991年DAmato等发现,口服反应停能够抑制兔角膜中bFGF的表达,进而减少兔角膜血管的生成。Frank等报道口服沙利度胺能抑制兔角膜中碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)和 VEGF 的表达,从而减少兔角膜中血管的生成[10]。应用VEGF和bFGF诱导的角膜新生血管模型证明,反应停有减少新生血管数量的作用,这种作用与下调TNF-α的水平有关,并与反应停的代谢过程有关[11]。体外实验也证实了沙利度胺对血管生成的抑制作用[12]。
2 反应停的抗肿瘤作用
目前,对于反应停在抗肿瘤治疗的应用中就其抑制血管生成是抗肿瘤机制的主流理论基础。1971年,弗克曼博士研究提出:肿瘤生长是血管依赖性的。肿瘤生长有两个明显不同的阶段:从无血管的缓慢生长阶段到有血管的快速增殖阶段。血管生成使肿瘤能获得足够的营养物质。没有血管新生,肿瘤生长不会超过1~2 mm。肿瘤的侵袭转移是肿瘤治疗失败的主要原因,而血管新生在肿瘤转移的起始或终末阶段发挥着重要作用。反应停阻断恶性肿瘤的血流,使肿瘤细胞无法得到营养而降低生长,甚至萎缩,达到抗肿瘤治疗的效果,使延长患者的生命成为可能。
反应停的抗血管新生作用目前正被用来治疗许多的癌如神经胶质瘤[13]、转移性黑素瘤、肾癌[14]、肝癌、卵巢癌、前列腺癌[15]、乳癌、卡波西肉瘤及多发性骨髓瘤[16](使用的剂量为100~1200 mg/d)。 血液肿瘤:急性髓性白血病(AML)、骨髓增生异常综合征(MDS)、慢性髓细胞白血病(CML)、骨髓增生综合征(MPD)、多发性骨髓瘤(MM)等。阿肯色州大学的Singhal等[17]用该药治疗复发或耐药的多发性骨髓瘤患者,试验的最新结果共有169例患者接受了反应停治疗,18个月的中位生存率为55%。Wechalekar等[18]在一个回顾性试验中报道,复发的MM患者使用反应停200 mg/d与高剂量使用有效率无显著性差异,而毒副作用明显减少。所以反应停在对癌缓和疗法中所扮演的临床角色需要在未来的研究中更进一步的确认。反应停也可能对癌所伴随的一些病理特征包括代谢异常、恶病质、慢性恶心、失眠、癌疼痛及感觉逐渐迟钝等这些症状会有疗效,而且对于这些体质虚弱的患者而言,耐受性相当的好。也有研究报道在对人多发性骨髓瘤的治疗中发现,反应停对骨髓的血管生成并无影响,但可以抑制肿瘤生长[19],其机制包括诱导细胞凋亡、抑制DNA合成、干扰骨髓干细胞与多发性骨髓瘤细胞的黏附及细胞因子的分泌等[20]。可见反应停对人多发性骨髓瘤的治疗作用,可能并不是因为它的抗血管生成作用,而是多条途径共同作用的结果。至于反应停为什么对一些特定的癌有抗血管新生的作用以及在什么情况下会发生这种作用则需进一步的确认。
此外,反应停也通过免疫调节从另一条途径作用于肿瘤细胞,它可以刺激细胞毒性的T淋巴细胞增殖,并诱导这些细胞分泌 γ 干扰素(IFN-γ)和白细胞介素 2(IL-2),IFN-γ和IL-2本身具有直接抗肿瘤的作用,也可以通过增强NK细胞活性达到间接的抗肿瘤效果,反应停还可以抑制转录因子NF-Kappa B的活性,而在抗肿瘤及抗感染中起到重要作用[21]。对于反应停对癌的恶病质有显著治疗效果,有可能是综合了免疫调节及中枢神经的作用。此外,反应停可提高恶性肿瘤患者的化疗疗效及生存质量[22]。
3 卵巢癌治疗
近20年来,在卵巢癌临床治疗方面有三大进展,即手术病理分期、最大限度地减瘤手术及铂类和紫杉醇配伍的联合化学药物治疗(化疗),使卵巢癌患者的5年生存率已由20世纪70年代的35%左右提高到20世纪90年代的50%。尽管如此,卵巢癌由于其生物学行为的特殊性仍无法早期诊断,70%~80%的患者就诊时已属晚期,传统的手术、化疗和放射治疗(放疗)常常难以治愈,而且60%以上的患者最终将复发。因此探索不同路径的抗肿瘤治疗方案是攻克卵巢癌治疗的关键。
3.1 卵巢癌的基因治疗 目前已发现 K-ras、c-myc、cerbB2(Her2/neu)等癌基因和 p53、p16、BRCA1 等抑癌基因与卵巢癌密切相关,因此应充分认识卵巢癌特异性基因损害有利于制定合理的卵巢癌基因治疗方案。基因治疗作为肿瘤的一种新的治疗方法,已取得了很多有意义的结果,但是仍存在一些问题,如缺乏高效的载体系统,基因转移的靶向性差,转基因杀伤肿瘤能力不足以及临床应用的安全性问题,仍有待进一步的深入研究解决。随着人类基因组计划的完成,肿瘤分子遗传学及分子生物学等学科的进一步发展,相信不久的将来,卵巢癌的基因治疗将取得更大的进展[23]。
3.2 卵巢癌的免疫治疗 与直接以肿瘤细胞为靶向不同,免疫治疗针对的是患者的免疫系统。已经证实免疫系统在控制恶性病变中起重要作用[24]。Freedman用扩增的肿瘤浸润淋巴细胞治疗腹膜转移的卵巢癌,其机制在于利用扩增的肿瘤浸润淋巴细胞诱导T细胞大量产生,发挥自身免疫对肿瘤的杀伤作用。GuckelB以需原始co-80介导T细胞激活的IL-12治疗卵巢癌,发现IL-12在过继型细胞免疫治疗中可促进T细胞增多,从而表明IL-12对卵巢癌治疗有帮助。Melanic将IL-2与抗叶酸受体抗体的单链Fv融合,并用于人卵巢肿瘤的治疗,可明显减小肿瘤体积。T细胞应答在抗肿瘤免疫反应中起关键作用,在对这一过程的理解中认识到一些被T细胞识别的肿瘤抗原,而识别特异性肿瘤抗原便开创了用抗原特异性疫苗治疗癌的研究领域。肿瘤疫苗对肿瘤的治疗作用也已被广泛进行了实验和临床研究。肿瘤疫苗作为肿瘤特异性主动免疫治疗的方式,目的是激发启动、调节增强机体固有的免疫功能和抗癌能力以维护机体生理平衡。具有使机体由被动抗癌向主动抗癌转变的特点。抗独特型抗体可以模拟原始肿瘤抗独特型肿瘤疫苗(AbZp瘤苗),已在一些动物实验和临床试验中诱发了抗肿瘤免疫反应,显示其成为一种新的癌免疫疗法的前景。
3.3 卵巢癌肿瘤增殖病毒治疗 临床研究最为深入的是美国ONYX医药物公司制备的Elb 55 000缺失的腺病毒(ONYX-015)。腺病毒Elb基因编码的相对分子质量为55 000的蛋白,可使p53抑癌基因失活;而p53基因可抑制腺病毒的复制。缺失Elb的ONYX-015只能在缺乏p53的肿瘤细胞内复制,而不能在表达野生型p53的正常细胞内复制。1997年,Heise等观察到给宫颈癌裸鼠移植瘤瘤体内注射ONYX-015,可使60%的移植瘤完全消退。更令人感兴趣的是,Kirn等进行的一项Ⅱ期临床试验显示,ONYX-015配合5-氟尿嘧啶/顺铂化疗治疗30例难治性头颈部癌,总有效率达63%。这是迄今最有效的肿瘤生物治疗的临床报道,且该方案目前已进入Ⅲ期临床试验。
反应停作为20世纪经历禁用和被重新认识的传奇药物在自身获得新生的同时也为治疗肿瘤增加了一种新的手段。反应停作为血管生成抑制剂已进入了临床试验,初步的结果是肯定的[25,26]。它作为血管生成抑制剂能有效抑制肿瘤的生长和转移,且不易产生耐药,因而具有良好前景。但是反应停能否成为卵巢癌诸多治疗方案的有力补充,以及着眼于肿瘤的免疫治疗它能否为卵巢癌的抗瘤治疗提供更为宽广的思路,这都需要在基础和临床方面做进一步的研究。
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