颌骨骨肉瘤的微创治疗研究进展▲

2017-03-08韦山良江献芳谢庆条巫家晓

微创医学 2017年4期

关键词：光敏剂基因治疗颌骨

韦山良江献芳谢庆条巫家晓

(广西医科大学附属口腔医院口腔颌面外科，南宁市 530021)

颌骨骨肉瘤的微创治疗研究进展▲

韦山良江献芳谢庆条巫家晓

(广西医科大学附属口腔医院口腔颌面外科，南宁市 530021)

颌骨骨肉瘤是最常见的颌面部骨源性肉瘤，发病年龄轻，多见于儿童和青少年，病程进展快，可发生肺及脑的远处转移，预后较差。目前颌骨骨肉瘤的基本疗法是以手术为主的综合治疗，随着对颌骨骨肉瘤的研究逐渐深入，出现了多种微创疗法，为颌骨骨肉瘤患者带来了新的希望。

颌骨；骨肉瘤；微创治疗

颌骨骨肉瘤是常见的非造血性骨原发性恶性肿瘤之一，占全身骨肉瘤的10%，占头颈部恶性肿瘤的1%。骨肉瘤侵犯上、下颌骨的概率无明显区别，其病理学起源于骨间叶细胞，特征为增殖的肿瘤细胞直接形成未成熟的骨或骨样组织。颌骨骨肉瘤组织病理学分为骨母细胞型、软骨母细胞型和纤维母细胞型，其中以骨母细胞型为主。颌骨骨肉瘤的5年生存率为68%，女性患者且细胞分型为软骨母细胞型者生存率较差[1]。随着医疗水平和科研水平的提高，治疗颌骨骨肉瘤的方法出现了多种微创手段，以巩固术后的效果或作为姑息疗法的备用疗法。本文对颌骨骨肉瘤的微创治疗研究进展作一综述。

1 放射疗法

放射治疗的效果主要取决于肿瘤细胞的放射敏感性。肿瘤的细胞类型、分化程度、瘤体大小和所在部位均是影响放射敏感性的因素。因此，放射治疗的相关研究主要是以提高骨肉瘤放射敏感性作为研究切入点。因放射治疗的主要原理是高能放射线，可直接损伤肿瘤细胞的DNA，或通过电离细胞内、组织内的水，从而产生大量的高活性自由基，进一步与生物大分子相互作用，引起DNA损伤，杀伤肿瘤细胞。因此，在提高骨肉瘤放射敏感性的研究中，主要通过抑制DNA损伤与修复的相关基因，降低骨肉瘤的放疗抵抗以促进肿瘤细胞的DNA损伤，增强放疗的杀伤性。有研究发现，脱嘌呤脱嘧啶核酸内切酶(APE1)不仅是DNA碱基切除修复途径的一个重要的限速酶，且具有DNA损伤修复活性和氧化还原功能，为细胞氧化应激反应的重要中介分子之一，在骨肉瘤的放疗抵抗过程中发挥着核心调节的作用。因此，APE1可作为有效的放疗增敏靶点，是骨肉瘤放射治疗最具潜力的靶分子之一[2]。人工合成的APE1 siRNA可于体外显著提高骨肉瘤细胞的放疗敏感性，裸鼠移植瘤模型实验结果亦显示：APE1 siRNA联合放疗可协同抑制骨肉瘤生长。有研究[3]表明，miR-513a-5p可抑制骨肉瘤细胞中APE1的DNA损伤修复和氧化还原功能，从而抑制细胞增殖，诱导凋亡；体内实验证实了miR-513a-5p还可在动物水平增加骨肉瘤的放疗敏感性。多聚核苷酸激酶/磷酸酶(PNKP) 是双功能DNA 末端修复酶，并具有5′-激酶和3′-磷酸酶的活性，能催化修复5′-P 和3′-OH末端，可促进DNA损伤修复，在一定程度上起到抗肿瘤杀伤的作用。与APE1的基因沉默研究不同，血管内皮生长因子(VEGF)的小片段干扰RNA则是通过抑制肿瘤血管生成，阻断肿瘤血供，与放疗协同杀伤骨肉瘤细胞[4]。

2 基因治疗

肿瘤基因治疗的原理是针对恶性肿瘤发生的遗传学背景，在肿瘤细胞或其他体细胞中导入外源性目的基因，以纠正或补偿缺陷基因，达到治疗目的。目前骨肉瘤基因治疗主要是通过基因工程方法导入特定基因逆转癌细胞的恶性状态，目前有抑癌基因治疗、反义基因治疗、免疫基因治疗、自杀基因治疗等方法。其中导入抑癌基因的方法杀伤肿瘤细胞是基因治疗的重要策略。骨肉瘤细胞异常表达许多抑癌基因，如p53、p16、Rb等。抑癌基因的突变缺失会导致正常细胞转化为肿瘤细胞。针对抑癌基因的基因治疗策略重点是要恢复抑癌基因的正常功能。p53是目前研究较深入的抑癌基因之一，其缺失或失活与骨肉瘤发生、发展及耐药密切相关[5]。转染野生型p53基因后，多重耐药骨肉瘤细胞株的化疗敏感性明显得到提高[6]。p53可通过抑制PI3K/Akt通路抑制骨肉瘤细胞的增殖和血管生成，为骨肉瘤的治疗提供了新的思路[7]。p16不仅能调节骨肉瘤细胞的细胞周期，还能负调控其致癌-转移途径，从而抑制骨肉瘤细胞的生长[8]。成骨前体细胞Rb和p53失活的转基因小鼠，可产生早期的骨肉瘤，其临床特征与人骨肉瘤相似，且具有较强的转移性[9]。因此，有研究表明利用携带有野生型Rb和p53基因片段的腺病毒载体，转染骨肉瘤细胞后可在一定程度上抑制肉瘤细胞的增殖，使细胞停止分裂甚至死亡[10]。利用脂质体转染miR-144片段至骨肉瘤细胞中，可在一定程度抑制骨肉瘤细胞的生长，抑制效果最强，其机制可能为通过活化Caspase-3促进骨肉瘤细胞的凋亡，同期上调PTEN和Rb的表达从而抑制细胞的增殖[11]。

3 免疫疗法

肿瘤本身表达的肿瘤相关抗原和肿瘤特异性抗原可被机体T细胞识别并杀伤，但大部分肿瘤细胞凭借复杂的逃逸机制逃避了宿主对它的免疫监视和杀伤作用。所以针对肿瘤的免疫治疗主要包括两方面：增强免疫系统对肿瘤的免疫识别能力和增强机体免疫系统机能。利用自然产生或基因改造获得的T细胞，有助于治疗血液性恶性肿瘤及实体恶性肿瘤。T细胞介导的肿瘤特异性免疫反应在其中起着至关重要的作用，是肿瘤免疫治疗的生物学基础[12]。T细胞的过继转移在治疗骨肉瘤中取得了较好的效果[13]。树突状细胞(DC)是体内功能最强大的专职抗原提呈细胞，亦是机体免疫应答的启动者，它主要通过摄取、处理和提呈抗原，从而激活T淋巴细胞，级联启动特异性免疫应答[14]。基于DC诱导的特异性抗肿瘤免疫疗法已成为肿瘤治疗的研究热点。对DC进行修饰以纠正宿主的DC功能缺陷，是DC疫苗抗肿瘤的基本原理。DC疫苗可能无法诱导骨肉瘤的T细胞反应[15]，但结合某些免疫调节分子的抗体后，可提高骨肉瘤的抗肿瘤效果[16]。有研究表明，DC免疫疗法可引起临床前骨肉瘤模型中的细胞毒性T细胞反应[17]。在晚期骨肉瘤中接种细菌产物可以刺激患者的免疫反应并抑制肿瘤的生长。DC负载肿瘤抗原后，可持续高水平表达多种肿瘤抗原表型，通过MHC-Ⅰ、MHC-Ⅱ类分子充分提呈，此类功能正常且载有肿瘤抗原的DC肿瘤疫苗回输机体，可诱导机体产生有效的抗肿瘤免疫应答。肿瘤抗原可直接由肿瘤细胞提取纯化获得，也可由cDNA、mRNA通过基因工程方法合成。骨肉瘤组织经裂解后的溶液致敏不成熟DC后可促进DC成熟，制备成DC疫苗，回输于荷瘤小鼠能提高血清中IFN-γ浓度，降低IL-4浓度，减少远处转移的发生[17]。采用电融合技术将宿主和供体骨髓来源的DCs与UMR106细胞系融合后，与T淋巴细胞共培养获得的DC融合瘤苗能有效的刺激T淋巴细胞增殖和诱导CTL细胞的肿瘤细胞毒活性[18]。

4 靶向治疗

骨肉瘤异质性明显，化疗过程易产生抗肿瘤药物耐药性，且化疗药物会导致恶心呕吐、骨髓抑制、组织器官毒性等毒副反应，反应强烈时患者只能中止治疗。因此，靶向给药法应运而生。靶向治疗研究的重点是制备可特异性识别肿瘤细胞或组织的药物载体，将抗肿瘤药物靶向运送至肿瘤所在位置，选择性杀灭肿瘤细胞。目前常用的靶向治疗方法有化疗药物直接与骨诱导剂结合，诱导药物进入到骨组织中，通过可控缓慢地释放化疗药物，使其在靶组织的细胞或亚细胞水平发生作用，增加肿瘤局部药物浓度，提高疗效，减少毒副作用。还可借助载体系统比如水溶性聚合电解质( 聚丙烯酸) 修饰纳米载药粒子、脂质体、磁性给药系统等靶向运输化疗药物，显著增加局部药物浓度和持续时间，达到较好的治疗效果[19-20]。采用壳聚糖衍生物乙二醇壳聚糖制备含双抗体(抗壳聚糖抗体、抗HER2抗体)-阿霉素-壳聚糖(Abc-GC-Dox)的纳米颗粒，作用于骨肉瘤荷瘤裸鼠，发现抗肿瘤药物在肿瘤的聚集浓度明显增高，药物的不良反应减少[21]。研究发现，三氧化二砷抑制MG-63细胞生长、促进细胞凋亡的作用强于顺铂，并可将细胞抑制于G1期。通过合成磁性三氧化二砷一聚乳酸纳米粒子，经尾静脉注射后，于体内作用于骨肉瘤裸鼠动物模型，显著抑制肿瘤的生长。

5 光动力疗法

光动力疗法是一种能诱导细胞凋亡、坏死，从而达到杀伤病理性增生组织或肿瘤的微创治疗方法。光敏剂、光源和氧化应激是其抗肿瘤细胞毒性的三个基本因素[23]。首先，机体可局部或全身应用光敏剂，经过一段时间后，肿瘤组织内可存留较高浓度的光敏剂。其次，采用特定波长的激光照射肿瘤部位，诱使光敏剂发生光动力学反应，从基态跃迁到激发态,激发态的光敏剂将能量传递给周围的氧，产生多种活性氧簇，比如氧自由基、单线态氧、羟自由基等。活性氧与周围的生物大分子如胞内蛋白质、核酸和脂类等发生氧化反应，产生细胞毒性作用，影响和破坏细胞结构和功能，导致细胞凋亡和(或)死亡，起到抗肿瘤细胞作用。目前光动力疗法主要应用于表浅恶性肿瘤或病理性增生组织的治疗，在骨肉瘤的研究仍处于初级阶段。目前发现光动力疗法可将骨肉瘤细胞阻滞于G2M期，一般多发生于光源照射16 h后，且在24 h后又能恢复。这提示应用光动力学疗法治疗骨肉瘤需根据此生物学基础制定合适的治疗时间和周期[24]。焦脱镁叶绿酸-a甲酯(MPPa)介导的光动力疗法(PDT)可通过内质网应激通路诱导人骨肉瘤MG63 细胞凋亡[25]。血卟啉类光敏剂癌光啉(PSD-007)对小鼠LM-8骨肉瘤细胞有明确的抑制作用，而新型苯并卟啉衍生物光敏剂BCPD-17光动力效果更强[26]。芦荟大黄素介导的光动力可在早期诱导骨肉瘤细胞产生自噬，清除肿瘤细胞[27]。

综上所述，颌骨肉瘤虽然占颌面部恶性肿瘤的比例不高，但是其恶性程度非常高，预后差，常常给患者带来巨大的痛苦。现阶段我们对颌骨骨肉瘤的研究还不够深入，对其认识也不够全面，相信随着研究的深入，未来会为骨肉瘤的治疗提供新的、更为有效的治疗方法，也将为提高颌骨骨肉瘤微创治疗带来新的希望。

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广西医疗卫生适宜技术研究与开发项目(编号：S201411-01)；广西高校科学技术研究项目(编号：KY2015LX059)；

广西壮族自治区卫计委科研课题(编号：Z2014092)

R 739.82

1673-6575(2017)04-0525-04