骨肉瘤的生物學(xué)治療進(jìn)展

張 婷 賈 迪 綜述 楊 丹 審校

骨肉瘤(Osteosarcoma，OS)是一種骨惡性腫瘤，常見于20歲以下的青少年或兒童。骨肉瘤患者往往在術(shù)前就有了微小轉(zhuǎn)移灶，加上局部復(fù)發(fā)，預(yù)后很差。近年來，隨著醫(yī)療水平的不斷提高，以新輔助化療結(jié)合手術(shù)的綜合方法在很大程度上提高了骨肉瘤的5年生存率，然而由于化療耐藥性和肺轉(zhuǎn)移的發(fā)生，骨肉瘤5年生存率很難達(dá)到80%以上。因此對其他治療手段的探索如免疫治療、基因治療和分子靶向治療則為骨肉瘤生存率的提高帶來新的希望，為骨肉瘤患者的個性化治療提供理論依據(jù)。

1 免疫治療

免疫治療起源于二十世紀(jì)六十年代，現(xiàn)已成為很多惡性腫瘤和難治性腫瘤的重要輔助手段。大量體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，免疫治療能有效提高宿主的抗腫瘤免疫應(yīng)答和殺傷腫瘤的作用[1-3]。目前，腫瘤學(xué)的免疫治療根據(jù)作用機(jī)制可以分為3類：過繼性免疫治療、主動特異性免疫治療和非特異性免疫治療[4]。腫瘤的免疫治療也是近幾年腫瘤治療領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

1.1 過繼性免疫治療

其原理是體外培養(yǎng)免疫細(xì)胞，轉(zhuǎn)輸入人體內(nèi)，直接或激發(fā)免疫系統(tǒng)殺傷腫瘤細(xì)胞的過程[10]。γδT細(xì)胞是T細(xì)胞中數(shù)量比較少的一種，不受MHCⅠ、Ⅱ類分子以及相關(guān)抗原肽配體限制，可以直接識別抗原，分泌細(xì)胞因子溶解靶細(xì)胞，具有廣泛的抗腫瘤活性[5]。李朝旭等[6]觀察研究了Ⅰ型干擾素(IFN)體外刺激人γδT細(xì)胞的抗骨肉瘤細(xì)胞效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)表明Ⅰ型IFN可高度選擇性的擴(kuò)增健康人和骨肉瘤患者外周血單核細(xì)胞中的γδT細(xì)胞，Ⅰ型IFN預(yù)處理γδT細(xì)胞后可顯著增強(qiáng)γδT細(xì)胞殺傷骨肉瘤的活性，為骨肉瘤患者應(yīng)用自體γδT細(xì)胞過繼免疫治療提供了技術(shù)支持。但由于腫瘤存在的多種限制性因素，如腫瘤細(xì)胞分泌抑制性細(xì)胞因子，限制了γδT細(xì)胞的進(jìn)一步應(yīng)用，使得對于γδT細(xì)胞過繼免疫治療的研究還需更多實(shí)驗(yàn)和臨床數(shù)據(jù)支持。

另有一些研究者認(rèn)為，如果能找到免疫細(xì)胞特異性的腫瘤表面相關(guān)靶點(diǎn)，再輔助T細(xì)胞的過繼性免疫輸注，則能更好的加強(qiáng)自身免疫系統(tǒng)對腫瘤的殺傷作用。文獻(xiàn)報道稱，腫瘤特異性CD8+T細(xì)胞殺傷過程以腫瘤-睪丸抗原(Cancer testis antigen，CTA)作為靶點(diǎn)[7]。而CTA的去甲基化能使自身過表達(dá)而被免疫細(xì)胞識別。李冰皓等[8]培養(yǎng)了HOS及U2OS骨肉瘤細(xì)胞，然后用地西他濱(Decitabine，DAC)作為去甲基化藥物作用于骨肉瘤細(xì)胞，以提高腫瘤表面CTA的表達(dá)，最后在小鼠體內(nèi)成瘤。結(jié)果顯示，經(jīng)DAC去甲基化處理的小鼠觀察到明顯的CTA特異性T細(xì)胞向腫瘤組織歸巢現(xiàn)象，而且去甲基化聯(lián)合CTA特異性T細(xì)胞輸注顯著抑制了骨肉瘤移植瘤的增長。為骨肉瘤的特異性免疫治療，特別是為過繼性T細(xì)胞輸注療法提供了一定的基礎(chǔ)依據(jù)。

1.2 主動特異性免疫治療

主動特異性免疫治療是指通過體外制備腫瘤疫苗輸入體內(nèi)以激發(fā)免疫反應(yīng)的方法[10]。樹突狀細(xì)胞(Dendritic cells，DCs)是目前已知功能最為強(qiáng)大的抗原遞呈細(xì)胞，具有攝取、處理和遞呈抗原，激活T細(xì)胞，啟動特異性免疫應(yīng)答的作用。近年來，DCs在抗腫瘤的免疫治療方面得到了極大的關(guān)注。關(guān)于瘤苗制備的抗原負(fù)載方法種類繁多，其中通過細(xì)胞融合技術(shù)將腫瘤細(xì)胞與抗原提呈細(xì)胞融合制成的融合瘤苗被認(rèn)為是最具可行性及臨床應(yīng)用價值的一類。于哲等[9]應(yīng)用重組大鼠r-GM-CSF等培養(yǎng)鼠骨髓前體細(xì)胞獲得大量DCs，然后通過電融合的方法將骨肉瘤細(xì)胞系UMR-106與異基因或同基因大鼠DCs相融合制備腫瘤疫苗。結(jié)果顯示，UMR-106與同基因DCs融合疫苗有較強(qiáng)的特異性抗骨肉瘤的作用，表明此融合疫苗潛在的臨床應(yīng)用價值。Krishnadas等[11]在兒童復(fù)發(fā)性骨肉瘤患者中，進(jìn)行了DCs負(fù)載的腫瘤疫苗靶向抗原MAGE-A1、MAGE-A3和NY-ESO-1相關(guān)的臨床1/2期實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果初步顯示，利用DAC/DC-CT疫苗的化學(xué)免疫方法是可行的，在一些患者中有抗腫瘤作用。DCs在惡性腫瘤的預(yù)防和治療中展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景，為惡性腫瘤免疫治療提供了新策略。DCs協(xié)同其他治療方法將能大大提高對惡性腫瘤的殺傷效果，隨著對DCs生物學(xué)特性的深入探索以及臨床應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，DCs介導(dǎo)的免疫療法定會展示出廣闊的前景。

1.3 非特異性免疫治療

非特異性免疫治療是指利用細(xì)胞因子和非特異性刺激因子等激發(fā)免疫系統(tǒng)的方式[10]。細(xì)胞因子參與了多種細(xì)胞生理及免疫應(yīng)答反應(yīng)，是腫瘤治療過程中重要的單一或者聯(lián)合輔助治療工具。細(xì)胞因子聯(lián)合化療藥物可以促進(jìn)免疫細(xì)胞的增殖分化，增強(qiáng)對腫瘤的殺傷作用。20世紀(jì)70年代，應(yīng)用干擾素治療骨肉瘤的臨床試驗(yàn)已開展[12]，已有大量實(shí)驗(yàn)證實(shí)干擾素對骨肉瘤的抑制作用。李朝旭等[13]證實(shí)，IFN-γ可以使骨肉瘤的Fas受體表達(dá)增加，從而引起Fas/FasL途徑介導(dǎo)的骨肉瘤細(xì)胞產(chǎn)生凋亡現(xiàn)象。IFN已用于多種惡性腫瘤的治療，且療效確切。在骨肉瘤治療中，IFN-α作為單一或輔助治療，具有顯著的臨床效果[14]。非特異性免疫治療的臨床研究在持續(xù)開展。

2 基因治療

隨著分子生物學(xué)和精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，近年來，骨肉瘤的基因治療也受到很大關(guān)注?；蛑委熓菍⒄；蛴兄委熥饔玫幕蛲ㄟ^載體導(dǎo)入靶細(xì)胞，以糾正基因缺陷或發(fā)揮治療作用的生物醫(yī)學(xué)方法。基因治療包括抑癌基因治療、反義基因治療、自殺基因治療、免疫基因治療和聯(lián)合基因治療等。p53是研究比較多的一類抑癌基因。研究顯示，在惡性腫瘤中存在p16和p53等抑癌基因突變或異常。p21是近年來發(fā)現(xiàn)的新的抑癌基因，其產(chǎn)物是細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑。p21表達(dá)異常與骨肉瘤的發(fā)生，發(fā)展密切相關(guān)。

TRAIL是腫瘤壞死因子(Tumor necrosis factor，TNF)家族成員，是一種生物活性因子，可以誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡而對正常細(xì)胞無明顯副作用[15]。Eag 1參與了多種腫瘤細(xì)胞增殖和周期過程，在腫瘤細(xì)胞表達(dá)，而在正常細(xì)胞不表達(dá)或低表達(dá)，很可能會成為一個新的腫瘤治療靶點(diǎn)[16-17]。曾文容等[18]設(shè)計了一種新型重組腺病毒載體——CRAd5.TRAIL/siEag1，可以同時過表達(dá)TRAIL并沉默Eag1。使其感染骨肉瘤MG-63細(xì)胞，觀察到過表達(dá)TRAIL并沉默Eag1能有效抑制MG-63細(xì)胞生長并誘導(dǎo)凋亡。在裸鼠體內(nèi)也同樣證實(shí)其殺傷腫瘤效果。未來，CRAd5.TRAIL/siEag1有望成為有效的骨肉瘤基因治療工具。但由于腫瘤存在的多種抵抗因素，且TRAIL途徑殺傷腫瘤的機(jī)制仍不清楚，因此需更多實(shí)驗(yàn)證實(shí)?；蛑委熢诨蛩缴细淖兡[瘤的表達(dá)或?qū)δ[瘤產(chǎn)生治療作用，具有潛在的臨床價值。

3 靶向治療

靶向治療也稱靶向給藥系統(tǒng)(Targeted drug delivery systerm，TDDS)，是指藥物通過特定的載體，在特定的導(dǎo)向機(jī)制作用下選擇性濃集，定位于靶器官、靶組織、靶細(xì)胞或細(xì)胞內(nèi)特定結(jié)構(gòu)的給藥系統(tǒng)[19]。外科手術(shù)聯(lián)合化療為骨肉瘤目前主要的治療方式，但化療為全身治療，作用于人體大部分組織和器官，導(dǎo)致非腫瘤器官的毒副作用(惡心嘔吐，骨髓抑制等)增強(qiáng)。而靶向治療的特異性給藥方式克服了化療給藥的缺陷，使藥物多集中于瘤變部位，減輕了對正常組織的危害。靶向給藥系統(tǒng)呈現(xiàn)出比傳統(tǒng)治療方式更優(yōu)越的特點(diǎn)，在骨肉瘤的治療中展現(xiàn)出良好的前景。

骨肉瘤的靶向治療研究需要探討靶向載體的選擇，靶向治療藥物劑型以及如何改變載體表面特性以提高其主動靶向性。研究顯示，利用攜帶藥物的親骨性物質(zhì)作為載體，靶向定位于骨組織可以達(dá)到治療的目的。骨基質(zhì)的主要成分是羥基磷灰石[Ga10(PO4)6(HO)2](HA)。所以親羥基磷灰石的物質(zhì)可以作為骨靶向藥物的載體。李偉等[20]在對骨靶向載體選擇上進(jìn)行了深入研究，他們將骨靶向載體——偕二磷酸衍生物通過化學(xué)鍵與有明確抗骨腫瘤效應(yīng)的苯丙氨酸氮芥偶聯(lián)，形成配體。再在化療藥物——偕二磷酸的二磷酸部位，標(biāo)記親骨性良好的β放射性核素153Sm，合成一種全新的偶聯(lián)物。實(shí)驗(yàn)顯示，該偶聯(lián)物具有骨靶向性和腫瘤靶向性。

親羥基磷灰石類藥物和化療藥物結(jié)合對骨肉瘤的抑制具有重要作用。雙磷酸鹽類是對羥基磷灰石親和性比較好的天然焦磷酸類似物。兒童腫瘤協(xié)會證實(shí)，對于骨腫瘤遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移患者，雙磷酸鹽(唑來膦酸)與常規(guī)化療藥物的聯(lián)合使用是安全有效的[21]。Yang等[22]成功合成了甲氨蝶呤-偕二磷酸靶向抗腫瘤偶聯(lián)物，在體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)此偶聯(lián)物對羥基磷灰石具有良好的吸附性，并能作用于MG-63骨肉瘤細(xì)胞，有較強(qiáng)的誘導(dǎo)腫瘤凋亡作用。骨肉瘤的分子靶向治療在近年來骨肉瘤生物治療方面具有重要作用，研究人員對于骨肉瘤分子機(jī)制及藥物靶向性的研究也在隨著醫(yī)療技術(shù)的提高不斷進(jìn)步。但目前骨肉瘤的分子靶向治療仍處于實(shí)驗(yàn)室水平，距離臨床應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)還有很大差距。相信隨著對骨肉瘤生長，轉(zhuǎn)移的分子水平的研究，以及腫瘤的免疫治療，基因治療和靶向機(jī)制的綜合性治療研究的不斷深入，將會為骨肉瘤靶向治療提供更可靠的方案。

4 小結(jié)與展望

目前國內(nèi)外各項(xiàng)研究表明，骨肉瘤的化療方案已不能將骨肉瘤的5年生存率提高到70%以上，并且化療一旦產(chǎn)生耐藥性，預(yù)后極差，因此對降低化療耐藥性，提高骨肉瘤預(yù)后的治療方法的探索成為重中之重。免疫治療、基因治療和分子靶向治療，在實(shí)驗(yàn)水平都取得了一定的進(jìn)展，并且展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。醫(yī)療技術(shù)的不斷進(jìn)步為骨肉瘤患者提供了更好的治療方案，改善患者的生存質(zhì)量。臨床試驗(yàn)將會為骨肉瘤的治療提供更有利支持。總之，隨著研究人員對骨肉瘤腫瘤機(jī)制研究的不斷深入，免疫治療、基因治療和分子靶向治療等將會為骨肉瘤治療療效的突破帶來新的希望。