骨肉瘤靶向治療研究進展

李勝，王威，李建軍

(1中國醫(yī)科大學附屬盛京醫(yī)院，沈陽110004；2沈陽市蘇家屯區(qū)中心醫(yī)院；3沈陽醫(yī)學院)

傳統(tǒng)意義上的腫瘤靶向治療可以分為三個階段，包括器官靶向治療、細胞靶向治療、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)動脈血流流向和人體動脈解剖結構，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，但不能解決腫瘤細胞耐藥性的問題。研究證實，動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，有效消滅腫瘤細胞，并且預防術后腫瘤復發(fā)[1]；另外，藥物通過血液作用全身，能夠治療及預防遠處轉(zhuǎn)移病灶，提高骨肉瘤患者的生存率[2]。常見的細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，僅能應用于部分特殊腫瘤細胞治療。骨肉瘤分子靶向治療具有較高特異性，它以腫瘤細胞表面和內(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[3]，使用能夠與這些分子特異結合的配體、抗體等，通過誘導特異性免疫或阻斷骨肉瘤細胞信號傳導給予針對性殺傷，明顯提高治療效果，降低全身不良反應。從全身廣泛的放化療到針對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胞靶向治療、骨肉瘤血管靶向治療。骨肉瘤細胞靶向治療是以腫瘤細胞表面的特異性抗原、受體為治療靶點，骨肉瘤血管靶向治療是以腫瘤區(qū)域新生毛細血管內(nèi)皮細胞表面的特異性抗原、受體為治療靶點。

1 骨肉瘤靶向治療的靶點

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進行靶向治療，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。針對骨肉瘤分子靶向治療的靶點如信號通路、特異性細胞受體等，可抑制骨肉瘤生長、促進骨肉瘤細胞凋亡，達到骨肉瘤分子特異性靶向治療效果。目前明確的分子靶點包括癌基因、抑癌基因、腫瘤血管內(nèi)皮生成因子、端粒及端粒酶、生長因子及其受體、DNA拓撲異構酶、DNA引物酶、蛋白激酶及信號傳導通路、組蛋白去乙酰化酶、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胞中存在特異性改變，是優(yōu)良的目標靶點。當然，優(yōu)良的靶向治療骨肉瘤藥物也應該具備如下特點，包括與靶分子具有高特異性、高親和力結合，靶分子的分子量小更易浸透腫瘤組織，分子結構穩(wěn)定利于延長藥物在體內(nèi)的作用時間，具有較好的生物相容性，避免排斥反應等。

2 骨肉瘤的骨靶向理念

針對骨腫瘤，有學者早已提出“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，從而與骨鈣結合，使藥物選擇性地傳導至骨病變部位，大大增加病灶的藥物濃度，加強藥效，明顯降低對正常組織的毒副作用。骨包含骨基質(zhì)、膠質(zhì)纖維、骨細胞等多種成分。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，因為它們不但有突出的趨骨性，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，促進成纖維細胞附著[5]。紫外線照射四環(huán)素類后會呈現(xiàn)特殊熒光，這利于對偶聯(lián)藥物的分析和檢測。四環(huán)素能夠與羥基磷灰石中的CA離子相結合，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，導致反應產(chǎn)物純度下降。雙膦酸類具有抑制骨吸收和腫瘤細胞黏附于骨基質(zhì)、減少骨基質(zhì)生長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結構是作用羥基磷灰石的關鍵，兩個磷酸基團中的氧原子和羥基磷灰石中的CA離子結合，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，骨肉瘤明顯增加鈣的攝取量，更利于具有穩(wěn)定結構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、促進成骨的作用[6]。

3 骨肉瘤靶向治療方式

3.1 氬氦超導手術治療系統(tǒng) 氬氦超導手術治療系統(tǒng)是一種超低溫冷凍消融微創(chuàng)治療技術，手術適應證廣泛，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)合放化療等進行綜合治療的效果佳。臨床中發(fā)現(xiàn)，氬氦超導手術治療系統(tǒng)在治療骨肉瘤、非小細胞肺癌、肝門膽管癌等實體性腫瘤時效果顯著[7]。

3.2 熱消融 熱消融是一種通過化學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治療的骨肉瘤患者，包括微波消融、射頻消融等技術。對于晚期骨肉瘤患者，先利用射頻消融治療，廣泛滅活腫瘤細胞，再結合化療治療轉(zhuǎn)移的骨肉瘤細胞，在腫瘤局部得到控制的情況下，可進一步提高患者生存率。射頻消融通過交替的高頻電流使射頻區(qū)域加熱并且產(chǎn)生凝固性壞死達到殺滅腫瘤的目的[8]，多應用于骨肉瘤的肺轉(zhuǎn)移灶[9]。

3.3 高強度聚焦超聲 高強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)生高溫消融無創(chuàng)性治療腫瘤的技術[10]，順應了有創(chuàng)外科治療向微創(chuàng)、無創(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。有文獻顯示，高強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，腫瘤細胞廣泛壞死。

3.4 精確靶向外放射治療技術 包括調(diào)強放射治療、立體定向放射治療、三維適形放射治療等技術。立體定向放射治療技術是一種特殊的劑量聚焦方式，通過獲得高度集中的X線劑量分布，對實質(zhì)器官局限性小腫瘤放射損傷較低、局控率較高，但在劑量驗證及療效評估方面需進一步提升。影像引導放射治療技術屬4D放射治療，以賽博刀為代表，是一種在新型影像引導下腫瘤精確放射治療技術，由影像引導系統(tǒng)、高準確性機器人跟蹤瞄準系統(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,使患者擺位、治療計劃及過程融為一體，通過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，從而及時調(diào)整治療計劃，它在調(diào)強放射治療發(fā)展上起到重要作用。手術治療骨肉瘤是臨床中常用的方式，但在手術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 臨床應用的放射性粒子包括125I及103Pd，通過持續(xù)發(fā)射低能量射線作用于骨肉瘤組織的DNA成分，從而抑制骨肉瘤細胞的生長繁殖起到治療作用。這種技術可以確保在一定范圍內(nèi)長時間殺傷腫瘤細胞，對周圍正常組織無明顯損傷[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，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 腫瘤的血管內(nèi)介入治療是通過影像輔助，將栓塞劑、抗腫瘤藥物等經(jīng)過導管注入骨肉瘤動脈中實現(xiàn)對腫瘤病灶的治療。選擇性動脈栓塞術通常使用彈簧圈或者明膠微球形成栓子，阻斷供應骨肉瘤的血流，使腫瘤細胞缺血壞死，適用于晚期骨肉瘤廣泛骨轉(zhuǎn)移或者伴肺轉(zhuǎn)移難以手術治療的患者，能夠有效緩解患者臨床癥狀[13]。近年來經(jīng)皮或者導管穿刺瘤內(nèi)注射基因治療成為骨肉瘤治療研究的熱點，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)進入臨床階段。

3.8 光動力靶向療法 光動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)的腫瘤細胞靶向機制，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]，破壞細胞結構，使細胞發(fā)生變化，可導致細胞損傷、壞死。作為靶向藥物的光敏劑是一些特殊的化學物質(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，尤其對骨肉瘤切除術后消滅殘留在正常組織中的腫瘤細胞效果良好。光敏劑質(zhì)量決定光動力靶向治療的療果。第二代光敏劑焦磷酸異山梨醇-α甲酯具有穩(wěn)定性好、化學結構清晰、吸收代謝迅速、光敏感性強的優(yōu)點[16]，可通過線粒體途徑及ROS-JNK信號通路誘導骨肉瘤MG-63細胞凋亡[17]。

4 骨肉瘤靶向治療藥物

4.1 表皮生長因子受體(EGFR)阻斷劑 此類藥物包括吉非替尼、埃羅替尼、ZD1839、OSI-774、Glivec。吉非替尼通過阻斷EGFR信號通路，可以使細胞分裂停滯于某個時期，促進細胞凋亡，起到抗血管生成作用。另外，吉非替尼協(xié)同多柔比星、甲氨蝶呤能明顯對抗骨肉瘤細胞的存活、遷移能力[18]。有研究證實，單純應用Glivec治療裸鼠骨肉瘤動物模型，能夠有效控制骨肉瘤生長，誘發(fā)細胞凋亡，作用效果等同于紫杉醇、阿霉素。Glivec通過M-CSFR途徑抑制骨肉瘤破骨細胞分化，通過PDGFR途徑激活骨肉瘤成骨細胞分化，能夠誘導骨肉瘤細胞死亡，且具有強烈抑制骨肉瘤細胞遷移的能力[19]。

4.2 特定細胞標志物單克隆抗體 包括兩大類：即獨立抗體和靶向抗體。獨立抗體可以直接誘導凋亡、啟動生長抑制信號或者間接激活宿主防御機制發(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)。單克隆抗體通過藥物與載體相結合形成偶聯(lián)物，抗體和靶細胞特異性結合，使藥物順利導入骨肉瘤靶細胞，對于原發(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胞表面的表皮生長因子受體發(fā)生特異性結合，進而競爭性阻斷表皮生長因子與其他配體結合，干擾了骨肉瘤細胞的信號傳導通路，起到抑制腫瘤細胞的增殖、誘導細胞凋亡的作用。赫賽汀歸類為人源化單克隆抗體，它通過與骨肉瘤細胞膜上的人類EGFR 2的癌基因高表達產(chǎn)物p185蛋白的結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、靶向分子如肝細胞生長因子受體、ALK和RON。小分子化合物通常在細胞膜或者細胞內(nèi)發(fā)生作用，通過抑制酪氨酸酶磷酸化，阻斷信號傳導通路，從而起到抑制骨肉瘤細胞的生長。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，從而影響細胞的生長、繁殖。許多腫瘤細胞的PTK活性都會異常增高，所以PTK是重要的抑制腫瘤靶點。ALK基因可誘發(fā)致癌融合蛋白的表達，通過基因易位促進、信號激活與失調(diào)，進而影響表達這些蛋白的骨肉瘤細胞。

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)皮生長因子配體單克隆抗體，它能抑制多種腫瘤細胞生長，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。骨肉瘤的生長依賴于新生血管，通過新生血管可以從宿主獲得營養(yǎng)，向宿主輸送轉(zhuǎn)移的骨肉瘤細胞，骨肉瘤的血管系統(tǒng)已經(jīng)成為一個抗腫瘤靶點。索拉菲尼是一種口服的多靶點治療藥物，它既可以阻斷RAF/MEK/ERK信號傳導通路直接抑制骨肉瘤細胞的生長繁殖，還可以作用血管內(nèi)皮生長因子受體來抑制新生血管的形成，阻斷供給骨肉瘤細胞的營養(yǎng)物質(zhì)而起到抑制骨肉瘤的作用。研究證實，索拉菲尼與順鉑聯(lián)合使用能夠起到協(xié)同作用，明顯抑制骨肉瘤細胞的生長。

目前，分子靶向治療骨肉瘤藥物的研發(fā)及應用已經(jīng)取得一定療效，并對原有骨肉瘤治療學觀念和模式產(chǎn)生了巨大影響。但是骨肉瘤靶向治療過程中療效預測、靶向治療如何與傳統(tǒng)治療方法有效結合、分子靶向藥物耐藥等等問題仍待進一步解決。