131I 標(biāo)記槲皮素治療失分化及未分化甲狀腺癌的可行性

牛倩倩 崔亞利

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院，黑龍江 哈爾濱 150081)

甲狀腺癌(DTC)是內(nèi)分泌系統(tǒng)惡性腫瘤，按病理類型可分為乳頭狀癌(PTC，占70%～75%)、濾泡狀癌(FTC，占15%～20%)未分化癌(ATC，占3%～5%)、髓樣癌(MTC，占1%～3%)〔1〕。近幾十年來，DTC成為了發(fā)病率最快的實(shí)體腫瘤〔2〕。DTC采取手術(shù)治療+131I治療+促甲狀腺激素(TSH)治療是國(guó)際公認(rèn)的治療三部曲,其預(yù)后效果較好，存活率高。131I是治療DTC最特異、最有效的放射性藥物，可以被甲狀腺組織高選擇性的吸收，療效確切。131I核素治療的基礎(chǔ)是癌灶或轉(zhuǎn)移灶具有攝碘能力，因此對(duì)于失分化及ATC患者而言，因腫瘤攝碘能力明顯降低或喪失而不適應(yīng)傳統(tǒng)治療模式，常導(dǎo)致令人遺憾的后果〔3〕。目前，失分化及ATC已躋身于最致命的人類惡性腫瘤之列，如何減少失分化的發(fā)生，使其再分化成為臨床迫切需要攻克的難題。本文通過分析DTC的相關(guān)機(jī)制及治療，并根據(jù)先期實(shí)驗(yàn)對(duì)槲皮素的了解，擬尋找一種新的安全有效的靶向藥物，以期達(dá)到提高DTC內(nèi)放療的療效，減少失分化的發(fā)生，且達(dá)到對(duì)失分化及未分化的DTC行再分化治療的目的。

1 甲狀腺癌的相關(guān)研究進(jìn)展

1.1甲狀腺癌的具體病因尚不明確，但根據(jù)多年的研究及流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)其與年齡及性別、是否暴露于電離輻射、接觸電離輻射的年齡、既往甲狀腺疾病史、膳食碘的攝入量的作用、激素作用及家族遺傳因素等因素〔4〕相關(guān)聯(lián)。

1.2隨著分子生物學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，研究發(fā)現(xiàn)DTC的發(fā)生、演化是多因素參與、多基因異常的疾病，是遺傳和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果。BRAF，RAS,TP53,PIK3CA，WNT通路基因，端粒轉(zhuǎn)移酶等〔5〕基因在失分化及未分化DTC中突變率很高，其中BRAF在ATC突變率達(dá)到45%，可以作為DTC的腫瘤標(biāo)志物。此外，許多學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，DTC的分化與甲狀腺特異性轉(zhuǎn)錄因子，鈉/碘轉(zhuǎn)運(yùn)體(NIS)，血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)及表皮生長(zhǎng)因子(EGFR)等〔6〕的調(diào)控息息相關(guān)。

1.3失分化及ATC的治療131I治療術(shù)后DTC患者時(shí)，病灶早期攝取131I良好，經(jīng)幾次治療后，131I 全身掃描(WBS)。發(fā)現(xiàn)病灶不聚碘,而其他多項(xiàng)輔助檢查明確病灶存在，即DTC的失分化現(xiàn)象；失分化使得131I的治療無效，腫瘤惡性程度和侵襲能力增高?，F(xiàn)今，對(duì)于失分化及ATC的治療主要包括基因治療〔7〕及誘導(dǎo)再分化治療。

再分化治療是一種以恢復(fù)分化標(biāo)志物NIS的表達(dá)并減少去分化標(biāo)志物CD97的水平為目的，抑制腫瘤的生長(zhǎng)并且恢復(fù)在ATC等甲狀腺特異性的一種治療方法〔8〕。當(dāng)前，再分化治療主要有以下幾種方法：(1)維甲酸(RA)：是維生素A的生物活性代謝產(chǎn)物，對(duì)多種惡性腫瘤有抑制細(xì)胞增生和誘導(dǎo)細(xì)胞分化及凋亡的作用。Simon等〔9〕證實(shí)了RA可抑制DTC細(xì)胞株的生長(zhǎng)，促進(jìn)其分化，使失分化標(biāo)志CD97的表達(dá)降低，甲狀腺攝碘增加。(2) NIS基因轉(zhuǎn)移治療：NIS基因轉(zhuǎn)移治療〔10〕的分子基礎(chǔ)是將NIS基因轉(zhuǎn)入腫瘤細(xì)胞內(nèi)以提高其攝取碘的能力,達(dá)到應(yīng)用放射性碘治療未分化和失分化DTC的目的。(3)TSH受體(TSHR)基因轉(zhuǎn)染:TSH通過與甲狀腺細(xì)胞表面的TSHR特異性結(jié)合，激活信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)，上調(diào)與攝碘及甲狀腺素合成和代謝有關(guān)的基因(NIS,TPO,Tg等)表達(dá)〔11〕。因此，TSHR的表達(dá)下降或喪失間接影響細(xì)胞的攝碘功能。(4)其他:研究〔12〕證實(shí)，抗VEGF治療，抑制BRAF基因突變間接提高碘攝取率等方法均能影響細(xì)胞攝碘能力。

盡管治療手段繁多，但多數(shù)研究仍在探索階段，療效欠佳。因此盡快找到一種安全有效的藥物對(duì)于失分化及ATC患者迫在眉睫。

2 槲皮素相關(guān)研究

槲皮素(QU；3,3,4′,5,7-5羥基黃酮)是自然界存在的天然黃酮類物質(zhì)之一,與其衍生物具有多種生物學(xué)活性。QU廣泛存在于自然界各種植物的花、葉及果實(shí)中。具有明顯的抗氧化、抗輻射、清除氧自由基、改善毛細(xì)血管微循環(huán)、抗炎及抗血小板聚集等廣泛的生物活性和藥理作用〔13〕。近年來已經(jīng)發(fā)現(xiàn)QU不僅對(duì)多種致癌物、促癌物和致突劑有拮抗作用,而且對(duì)多種惡性腫瘤細(xì)胞有生長(zhǎng)抑制作用〔14〕。

2.1QU抗腫瘤作用機(jī)制 美國(guó)加州大學(xué)教授Leighton稱:QU是已知最強(qiáng)的抗癌劑之一,隨著分子機(jī)制研究的深入，人們對(duì)QU的抗腫瘤機(jī)制認(rèn)識(shí)也日漸深刻，其作用機(jī)制主要包括上調(diào)抑癌基因的表達(dá)，抑制VEGF的表達(dá)，抑制阻遏熱休克蛋白(HSP70)的表達(dá)，影響細(xì)胞周期的進(jìn)程，誘導(dǎo)凋亡，逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞多耐藥性等〔15〕。

2.2QU誘導(dǎo)再分化作用 誘導(dǎo)再分化是指在體內(nèi)外分化誘導(dǎo)劑作用下，使失分化惡性腫瘤細(xì)胞重新向正常細(xì)胞方向分化、逆轉(zhuǎn)，成為具有正常功能細(xì)胞的一種治療方法。目前可提供的再分化劑包括RA，組蛋白去乙?；?HDAC抑制劑)和過氧化物酶體增殖物激活受體γ(PPARγ)激動(dòng)劑等。但它們?cè)谌シ只┌Y和患者的耐受性效用不穩(wěn)定〔16〕。因此，需要更有效和更好耐受性的再分化劑。研究顯示，多酚植物化學(xué)物質(zhì)(PPs)(QU、白藜蘆醇等)能抑制體內(nèi)和體外癌癥啟動(dòng)、發(fā)生和發(fā)展，可以誘導(dǎo)特定類型癌癥的再分化。據(jù)報(bào)道〔17〕多酚植物化學(xué)物質(zhì)可以誘導(dǎo)F9胚胎瘤細(xì)胞分化模型抗增殖和再分化甲狀腺癌細(xì)胞的能力。在分化的過程中，由于NIS基因甲基化，導(dǎo)致NIS表達(dá)缺失〔18〕。Fang 等〔19〕指出，白藜蘆醇扭轉(zhuǎn)RA受體β(RARβ)啟動(dòng)子甲基化，并在前列腺癌和食道癌中RARβ增加 。此外，多酚植物化學(xué)物質(zhì)白藜蘆醇已被報(bào)道提高了PPARγ的轉(zhuǎn)錄，從而能誘導(dǎo)DTC再分化〔20〕。這些發(fā)現(xiàn)表明，QU等可有效用于失分化及ATC再分化治療。

2.3QU的放療增敏作用 放療增敏劑可以提高放射線對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷率，增強(qiáng)放療效果，減輕放療不良反應(yīng)。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)在腫瘤治療中，用正常組織可耐受的劑量進(jìn)行單純照射治療，腫瘤的治愈率只能達(dá)到40%左右，如果合并使用增敏藥物，治愈率可達(dá)90%。方武等〔21〕研究QU對(duì)PC-3細(xì)胞的毒性呈劑量依賴性，放射增敏作用明顯，隨藥物作用時(shí)間延長(zhǎng)增強(qiáng)。其機(jī)制可能與抑制survivin 蛋白表達(dá)有關(guān)。李明等〔22〕研究通過應(yīng)用QU，既可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡產(chǎn)生治療作用，又可打破熱耐受，起到放、化療增敏作用。本課題組的先期研究〔23〕表明，QU既有殺死腫瘤細(xì)胞作用又可以提高外放療療效。

3 應(yīng)用131I標(biāo)記QU治療分化型DTC及ATC的可行性

早在1946年，131I首次被應(yīng)用于DTC的治療，使轉(zhuǎn)移灶消失，成為了臨床核醫(yī)學(xué)的一個(gè)里程碑。我科從1978年開始行131I DTC治療工作，治療了近5 000例病人，經(jīng)過多年的學(xué)習(xí)與臨床實(shí)踐，使131I治療DTC越來越規(guī)范化、科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化。然而治療過程中的失分化現(xiàn)象卻令人束手無策，因此應(yīng)積極尋找到一種新的治療藥物。

基于以上相關(guān)理論，單純的131I治療失分化及ATC無甚療效，而QU亦可被甲狀腺特異性的攝取，因此擬用131I標(biāo)記QU治療失分化及ATC。131I是目前為止臨床上應(yīng)用最廣泛的放射性核素，半衰期8.1 d，放射能量0.6 KeV，治療半徑0.4 mm，有可供探測(cè)的γ射線，價(jià)格便宜，易獲得；同時(shí)，碘離子有著活躍的化學(xué)活性，易牢固地結(jié)合于抗體并且不破壞抗體的免疫活性，標(biāo)記容易，設(shè)備簡(jiǎn)單，不易形成膠體。研究〔24〕表明，QU在有效濃度范圍對(duì)細(xì)胞安全無毒〔24〕；且用125I標(biāo)記QU的試驗(yàn)〔25〕證實(shí)放射結(jié)合物結(jié)合率高，方法可靠，125I-QU(125I-Q)利用有氧參加的生物反應(yīng)可以很快地進(jìn)入細(xì)胞核中，插入到DNA結(jié)構(gòu)中，但是125I-Q對(duì)DNA的損傷比任何一種藥物單用都要大。鑒于以上結(jié)論，且125I與131I為同族元素，我們相信，用131I標(biāo)記QU是可行的。

4 結(jié) 論

目前，在放射性核素研究中，對(duì)放射增敏的研究較少，可能制約了DTC治療效果，導(dǎo)致了DTC的發(fā)生，提出用131I標(biāo)記QU，利用其協(xié)同作用對(duì)內(nèi)照射起到放療增敏作用，從而提高療效，避免DTC失分化的發(fā)生并且對(duì)失分化和ATC進(jìn)行再分化治療，可能成為治療難治性DTC的另一條有效措施，為甲狀腺癌治療提供一個(gè)新的突破點(diǎn)。

5 參考文獻(xiàn)

1Xing M.Molecular pathogenesis and mechanisms of thyroid cancer〔J〕.Nat Rev Cancer，2013;13(3):184-99.

2Howlader N,Noone AM,Krapcho M,etal.SEER Cancer Statistics Review 1975-2009 (Vintage 2009 Populations)〔R〕.National Cancer Institute.2012.

3Park JW, Clark OH.Redifferentiation therapy for thyroid cancer〔J〕.Surg Clin North Am,2004; 84(3): 921-43.

4Giusti F, Falchetti A, Franceschelli F,etal.Thyroid cancer:current molecular perspectives〔J〕.J Oncol,2010;2010:351679-96.

5Smallridge RC, Marlow LA, Copland JA.Anaplastic thyroid cancer:molecular pathogenesis and emerging therapies〔J〕.Endocr Relat Cancer,2009;16(1):17-44.

6Zarebczan B, Chen H.Multi-targeted approach in the treatment of thyroid cancer〔J〕.Minerva Chir,2010;65(1): 59-69.

7Nagaiah G,Hossain A,Mooney CJ,etal.Anaplastic thyroid cancer:a review of epidemiology,pathogenesis,and treatment〔J〕.J Oncol,2011;2011:542358-71.

8Haugen BR.Redifferentiation therapy in advanced thyroid cancer〔J〕.Curr Drug Targets Immune Endocr Metabol Disord,2004;4(3):175-80.

9Simon D, Kohrle J, Schmutzler C,etal.Redifferentiation therapy of differentiated thyroid carcinoma with retinoic acid: basics and first clinical results〔J〕.Exp Clin Endocrinol Diabetes, 1996;104(Suppl 4):13-5.

10Russo D, Manole D, Arturi F,etal.Absence of sodium/iodide symporter gene mutations in differentiated human thyroid carcinomas.〔J〕.Thyroid,2001;11(1):37-9.

11García-Jiménez C, Santisteban P.TSH signalling and cancer〔J〕.Arq Bras Endocrinol Metabol,2007 Jul;51(5):654-71.

12Oler G, Cerutti JM.High prevalence of BRAE mutation in a Brazilian cohort of patients with sporadic papillary thyroid carcinomas〔J〕.Cancer,2009；115(5):972-80.

13Gibellini L, Pinti M, Nasi M,etal.Quercetin and cancer chemoprevention〔J〕.Evid Based Compl Alternat Med，2011;2011:591356.

14Jakubowicz-Gil J,Langner E,Badziul D,etal.Apoptosis induction in human glioblastoma multiforme T98G cells upon temozolomide and quercetin treatment〔J〕.Tumor Biol,2013;34(4):2367-78.

15林增海，孟 勇，馬 濤.槲皮素對(duì)腫瘤作用的研究現(xiàn)狀〔J〕.實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志，2010;26(18)：3446-7.

16Shen WI, Chung WY.Treatment of thyroid cancer with histone deacetylase inhibitors and peroxisome proliferator-activated receptor-gamma agonists〔J〕.Thyroid,2005;15(6):594-9.

17Kang HJ,Youn YK,Hong MK,etal.Antiproliferation and redifferentiation in thyroid cancer cell lines by polyphenol phytochemicals oncology,hematology〔J〕.J Korean Med Sci,2011;26(17):893-9.

18Venkataraman GM, Yatin M, Marcinek R,etal.Restoration of iodine uptake in dedifferentiated thyroid carcinoma: relationship to human Na+/ I-symporter gene methylation status〔J〕.J Clin Endocrinol Metab,1999;84(7):2449-57.

19Fang MZ, Wang Y, Ai N,etal.Tea polyphenol (-)-epigallocatechin-3-gallate inhibits DNA methyltransferase and reactivates methylation-silenced genes in cancer cell lines.Cancer Res,2003;63(22):7563-70.

20Ulrich S, Loitsch SM, Rau O,etal.Peroxisome proliferator-activated receptor gamma as a molecular target of resveratrol-induced modulation of polyamine metabolism〔J〕.Cancer Res,2006;66(14):7348-54.

21方 武，劉揚(yáng)保，高淑華.槲皮素對(duì)前列腺癌細(xì)胞的放療增敏性研究〔J〕.四川醫(yī)學(xué),2012;33(4):591-3.

22李 明， 馬建新， 王忠明 .槲皮素對(duì)乳腺癌MCF-7細(xì)胞電離輻射敏感性的影響〔J〕.中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)報(bào),2011;8(25):118-20.

23Lin C, Yu Y, Zhao HG,etal.Combination of quercetin with radiotherapy enhances tumor radiosensitivity in vitro and in vivo〔J〕.Radiother Oncol,2012;104(3):395-400.

24李曉蓉,成 亮,高 建,等.槲皮素對(duì)急性心肌梗死大鼠白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞黏附的影響〔J〕.中國(guó)新藥雜志,2005;14(11):1289-91.

25Hosseinimehr SJ, Tolmachev V, Stenerl?w B.125I-labeled quercetin as a novel DNA-targeted radiotracer〔J〕.Cancer Biother Radiopharm,2011;26(4):469-75.