VEGFR抑制劑在宮頸癌放射治療中的應(yīng)用研究

王智，朱巍

1包頭醫(yī)學(xué)院研究生學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014060

2包頭市中心醫(yī)院腫瘤科，內(nèi)蒙古 包頭 014040

2012年全球范圍內(nèi)欠發(fā)達(dá)地區(qū)共有445 000例宮頸癌新發(fā)病例，居女性腫瘤第2位；發(fā)達(dá)地區(qū)共有83 000例宮頸癌新發(fā)病例，居女性腫瘤第11位；共有266 000例宮頸癌患者死亡，占所有女性腫瘤患者總死亡人數(shù)的7.5%，其中87%死亡發(fā)生在欠發(fā)達(dá)地區(qū)，而這與較高的HPV感染率有關(guān)[1]。

1 宮頸癌的治療現(xiàn)狀

對(duì)于早期宮頸癌患者，行根治性子宮切除術(shù)與放射治療的生存率相似[2]。研究表明，具有高風(fēng)險(xiǎn)腫瘤特征（淋巴結(jié)受累、切緣陽(yáng)性、腫瘤宮旁擴(kuò)散）的宮頸癌患者可以從術(shù)后輔助治療中獲益，但具有中度風(fēng)險(xiǎn)的宮頸癌患者的術(shù)后輔助治療目前仍存在爭(zhēng)議[3]。Galic等[4]對(duì)IB～ⅣB宮頸癌患者輔助放射治療的效果進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)對(duì)于早期（IB1～ⅡA期）宮頸癌患者，腺癌患者的預(yù)后明顯差于鱗狀細(xì)胞癌患者；而對(duì)具有中度風(fēng)險(xiǎn)的早期宮頸癌患者行術(shù)后輔助放射治療，腺癌及腺鱗癌患者的復(fù)發(fā)率可以由44%降至9%，鱗狀細(xì)胞癌患者的復(fù)發(fā)率可以從28%降至20%。表明腺癌作為宮頸癌的一個(gè)特殊病理分型，可能從術(shù)后輔助放射治療中獲得最大的益處。因而，在臨床工作中，醫(yī)師在制訂治療計(jì)劃時(shí)應(yīng)考慮患者的組織學(xué)特征，針對(duì)宮頸腺癌及早期宮頸癌患者，應(yīng)通過(guò)手術(shù)治療并酌情輔以術(shù)后放療。

張美琴和陳鳴之[5]研究表明，在可行手術(shù)治療的176例早期宮頸癌患者中，24.4%（29/119）的患者有淋巴管受累，而49.2%（60/122）的患者腫瘤浸潤(rùn)宮頸肌層深度≥1/2。按照美國(guó)國(guó)立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò) （National Comprehensive Cancer Network，NCCN）指南推薦，放射治療并輔助順鉑為基礎(chǔ)的增敏化療為局部晚期宮頸癌的主流治療方案。因而，有50%以上的宮頸癌患者術(shù)后需要接受輔助放射治療[6]。Galic等[4]研究顯示，ⅢB期宮頸鱗狀細(xì)胞癌患者的5年生存率為31.3%，高于宮頸腺癌患者的20.3%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.014）；對(duì)于晚期（ⅡB～ⅢA期）宮頸癌患者，腺癌患者的病死率（HR=1.21，95%CI：1.10～1.32）高于鱗狀細(xì)胞癌患者（HR=1.03，95%CI：0.91～1.18），且宮頸腺癌患者的總體生存率較低（OR=1.22，95%CI：1.13～1.33）。其中一個(gè)重要的原因?yàn)椴煌M織類型的晚期宮頸癌患者接受放化療治療的療效不同，雖然該研究缺乏化療相關(guān)數(shù)據(jù)，但進(jìn)行了敏感性分析，結(jié)果顯示：即使在調(diào)整其他人口統(tǒng)計(jì)學(xué)和治療特征后，女性宮頸腺癌患者的生存率仍低于宮頸鱗狀細(xì)胞癌患者（P＜0.05）[4]。上述研究表明，晚期宮頸腺癌較宮頸鱗狀細(xì)胞癌的惡性程度更高。

調(diào)強(qiáng)放射治療（intensity-modulated radiationtherapy，IMRT）是一種提供了用于保留推入并部分或完全進(jìn)入關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的放療技術(shù)，其劑量計(jì)劃和治療實(shí)施使用逆向或前向計(jì)劃用于調(diào)制光束傳輸，并使用二元準(zhǔn)直器或傳統(tǒng)的多葉準(zhǔn)直器（multi-leaf collimator，MLC）系統(tǒng)、滑動(dòng)窗口（動(dòng)態(tài)MLC）或步進(jìn)和射擊（分段MLC）模式，具有更多的保形劑量分布的輻射場(chǎng)，能夠覆蓋足夠的靶器官和淋巴結(jié)，為關(guān)鍵器官提供更多的有效保護(hù)，而且該方式還可以減少放療相關(guān)不良反應(yīng)的發(fā)生。目前，IMRT已成為臨床治療盆腔惡性腫瘤的常用手段之一。與傳統(tǒng)放療技術(shù)相比，IMRT具有更長(zhǎng)的治療時(shí)間，并且還能保護(hù)正常器官的功能，患者的耐受性較好，因而推進(jìn)了其在宮頸癌輔助放療中的應(yīng)用[7]。

2 宮頸癌細(xì)胞的分子學(xué)特征

宮頸腺癌與宮頸鱗狀細(xì)胞癌的發(fā)病機(jī)制不同。基因表達(dá)陣列分析表明，根據(jù)宮頸癌的表達(dá)特征可以對(duì)腺癌和鱗狀細(xì)胞癌進(jìn)行可靠區(qū)分[8-9]?；魻柤捌渫略O(shè)計(jì)的基因檢查算法可以正確地分類肺鱗狀細(xì)胞癌和肺腺癌，表明基因表達(dá)圖譜對(duì)腫瘤的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)組織學(xué)。相關(guān)研究顯示，生長(zhǎng)抑制基因如NOGOR在宮頸腺癌患者中的甲基化水平較高，但在宮頸鱗狀細(xì)胞癌患者中并未出現(xiàn)甲基化[10]。而且，宮頸腺癌與宮頸鱗狀細(xì)胞癌的人乳頭狀瘤病毒（human papilloma virus，HPV）感染情況也不相同。雖然HPV16和HPV18感染與宮頸癌的發(fā)生有關(guān)，但HPV18感染在宮頸腺癌中較宮頸鱗狀細(xì)胞癌更常見[11-12]。早期和晚期宮頸腺癌患者的預(yù)后較宮頸鱗狀細(xì)胞癌患者差的原因可能有以下兩點(diǎn)：①臨床對(duì)宮頸腺癌的篩查效果較差，因而宮頸腺癌患者確診時(shí)多為晚期。②宮頸腺癌細(xì)胞較宮頸鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞更易轉(zhuǎn)移到區(qū)域淋巴結(jié)。但相關(guān)研究表明，早期宮頸腺癌和宮頸鱗狀細(xì)胞癌患者行根治性子宮切除術(shù)后盆腔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率無(wú)差異[13]。上述研究表明，宮頸鱗狀細(xì)胞癌及宮頸腺癌在分子水平上存在差異，因而導(dǎo)致兩者的預(yù)后不同。雖然目前的篩查和管理指南并未重點(diǎn)考慮宮頸癌的組織學(xué)特征，但通過(guò)認(rèn)識(shí)腺癌的不同特征，了解其組織學(xué)特異性，可能為提高宮頸癌的治療效果提供依據(jù)。

3 宮頸癌細(xì)胞的體外研究

Kim等[14]對(duì)基因工程干細(xì)胞治療宮頸癌HeLa細(xì)胞的療效進(jìn)行研究，通過(guò)調(diào)整HeLa細(xì)胞與各種基因工程干細(xì)胞的比例（HeLa細(xì)胞與基因工程干細(xì)胞的比例分別為3∶1、1∶1、1∶3、僅基因工程干細(xì)胞），對(duì)細(xì)胞進(jìn)行共培養(yǎng)，并對(duì)5-氟胞嘧啶處理后各組細(xì)胞的活力進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)HeLa細(xì)胞與基因工程干細(xì)胞的比例為3∶1時(shí)，HeLa細(xì)胞的細(xì)胞活力不會(huì)因基因工程干細(xì)胞類型的改變而發(fā)生變化；但當(dāng)基因工程干細(xì)胞比例增多時(shí)，其抗癌作用增強(qiáng)，其中HB1.F3.CD.IFN-β細(xì)胞的該種趨勢(shì)較HB1.F3.CD細(xì)胞更明顯。該研究還發(fā)現(xiàn)，GESTECs細(xì)胞、HB1.F3.CD細(xì)胞和HB1.F3.CD.IFN-β細(xì)胞的抗腫瘤作用較強(qiáng)，其中同時(shí)表達(dá)胞嘧啶脫氨酶（cytosine deaminase，CD）、干擾素-β（human interferon-beta，IFN-β）的 HB1.F3.CD.IFN-β細(xì)胞的抗腫瘤作用高于僅表達(dá)CD的HB1.F3.CD細(xì)胞。此外，細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，GESTECs細(xì)胞可以選擇性地向?qū)m頸癌HeLa細(xì)胞遷移，而其腫瘤趨向性主要由血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）誘導(dǎo)。提示基因工程干細(xì)胞的趨化作用可能與HeLa細(xì)胞浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移能力有關(guān)，而VEGF可能為關(guān)鍵作用因子。

Shi等[15]對(duì)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子C（vascular endothelial growth factor C，VEGFC）和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體-3（vascular endothelial growth factor receptor-3，VEGFR-3）在宮頸癌細(xì)胞系中的表達(dá)情況進(jìn)行分析，并探討了VEGFC與環(huán)氧化酶（cyclooxygenase，COX）的相關(guān)性，結(jié)果顯示VEGFC在宮頸癌細(xì)胞中的表達(dá)水平較低，而VEGFR-3在宮頸癌細(xì)胞中的表達(dá)水平相對(duì)較高；研究還發(fā)現(xiàn)，COX-2的表達(dá)水平與VEGFC有關(guān)，重組人VEFGC可以增強(qiáng)HeLa細(xì)胞的增殖和侵襲能力，且其作用呈劑量依賴性；而COX-2特異性抑制劑NS398則可以明顯抑制HeLa細(xì)胞的侵襲能力。表明VEGFC、VEGFR-3在宮頸癌細(xì)胞的增殖和遷移過(guò)程中具有重要作用，而COX-2可能是VEGFC的調(diào)節(jié)因子。

4 血管生成抑制劑

4.1 血管生成抑制劑在抗宮頸癌中的作用

血管生成是一種生物學(xué)過(guò)程，其通常在發(fā)育或傷口愈合期間發(fā)生。研究表明，腫瘤細(xì)胞可以通過(guò)產(chǎn)生并分泌蛋白酶，促進(jìn)自身的增殖、遷移及初級(jí)血管系統(tǒng)的形成[16]；同時(shí)，血管系統(tǒng)也可以通過(guò)向腫瘤細(xì)胞供應(yīng)氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而促進(jìn)腫瘤進(jìn)展[17]。近年來(lái)，分子靶向治療在惡性腫瘤的治療中備受關(guān)注，抗血管生成藥物通過(guò)增強(qiáng)惡性腫瘤的放療敏感性，在放射治療中發(fā)揮重要作用。VEGF家族及其相應(yīng)受體為抗血管生成的靶分子，Avastin（VEGFA單克隆抗體）和Macugen（VEGF-165反義核苷酸）均已獲得美國(guó)食品和藥物管理局批準(zhǔn)應(yīng)用于臨床[18]。Loncaster等[19]對(duì)100例晚期宮頸癌患者進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)VEGF高表達(dá)與宮頸癌患者放射治療后的不良預(yù)后有關(guān)。Cooper等[20]對(duì)74例行放射治療的局部晚期宮頸癌患者進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)高血管密度宮頸癌患者放射治療后的5年生存率低于血管良性宮頸癌患者，提示腫瘤血管分布是宮頸癌患者放射治療后的重要預(yù)后因素。Hu等[21]采用RNA干擾技術(shù)敲低宮頸癌細(xì)胞中VEGF基因的表達(dá)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)下調(diào)VEGF表達(dá)可以增強(qiáng)宮頸癌細(xì)胞的放療敏感性。Cao等[22]研究表明，在正常宮頸組織及宮頸癌組織中VEGF的表達(dá)呈階段性增加。缺氧誘導(dǎo)因子1（hypoxia-inducible factor 1，HIF-1）為VEGF轉(zhuǎn)錄陽(yáng)性調(diào)節(jié)因子，其在受射線照射的腫瘤細(xì)胞中表達(dá)上調(diào)[23]。在腫瘤放射治療過(guò)程中，VEGF抑制劑和受體酪氨酸激酶抑制劑可以通過(guò)改善腫瘤細(xì)胞缺氧微環(huán)境，增加腫瘤細(xì)胞對(duì)放射治療的敏感性[24]。阿帕替尼（Apatinib）是一種酪氨酸激酶抑制劑，可以選擇性地抑制VEGF及VEGFR-2，并已在中國(guó)批準(zhǔn)上市[23]。目前，靶向VEGF的抑制劑正在臨床試驗(yàn)中，而類似的抑制劑尚待廣泛研究。

4.2 血管生成抑制劑在宮頸癌放療中的作用

研究表明，全球約有50%的腫瘤患者接受了放射治療[25]，而腫瘤患者從放射治療中獲益的原因可能為腫瘤細(xì)胞的分裂速度較正常組織細(xì)胞快，一定程度上限制了其DNA的修復(fù)能力，當(dāng)接受放射治療后，腫瘤細(xì)胞沒(méi)有足夠的時(shí)間恢復(fù)而死亡[26]。但是部分腫瘤對(duì)放射治療具有抗性，甚至在行放射治療時(shí)部分腫瘤細(xì)胞的局部侵襲和轉(zhuǎn)移能力有所增強(qiáng)。已有研究顯示，放射治療可以增強(qiáng)胰腺癌、神經(jīng)膠質(zhì)瘤和直腸癌細(xì)胞的浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移能力，且與照射劑量密切相關(guān)[27-31]。近幾十年來(lái)，關(guān)于腫瘤增強(qiáng)放射治療的研究重點(diǎn)為腫瘤本身，很少有學(xué)者對(duì)腫瘤細(xì)胞與潛在微環(huán)境之間相互作用進(jìn)行研究。腫瘤細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)能力對(duì)其逃離射線照射主要區(qū)域及侵入周圍組織并擴(kuò)散具有重要作用，而射線照射對(duì)導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的微環(huán)境（如缺氧、纖維化的發(fā)展和免疫系統(tǒng)反應(yīng)等）具有復(fù)雜的影響，其有時(shí)可能會(huì)對(duì)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)起到保護(hù)作用，如外泌體的產(chǎn)生[32]。

外泌體是由正常細(xì)胞和（或）腫瘤細(xì)胞釋放的由膜衍生的30～120 nm的小囊泡[33]。腫瘤細(xì)胞可以通過(guò)外泌體改變周圍受體組織的微環(huán)境，幫助其逃避免疫系統(tǒng)的監(jiān)視，因而外泌體在腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移及維持細(xì)胞轉(zhuǎn)移微環(huán)境中起著至關(guān)重要的作用[34]。研究顯示，外泌體運(yùn)輸?shù)母鞣N蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、微小RNA（miRNA）、信使RNA（mRNA）等均可參與腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移及浸潤(rùn)過(guò)程，而當(dāng)腫瘤細(xì)胞受到放射線照射時(shí)，外泌體組成分會(huì)出現(xiàn)改變，以提升腫瘤細(xì)胞對(duì)放射線照射的抵抗性[35-36]。但目前關(guān)于受體細(xì)胞如何識(shí)別參與腫瘤進(jìn)展的特定外泌體的研究仍尚少。宮頸癌細(xì)胞可以產(chǎn)生大量外泌體，這也是宮頸癌放射抵抗的原因之一。一項(xiàng)關(guān)于胃癌的研究表明，放射治療可以誘導(dǎo)HIF-1介導(dǎo)的VEGF表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)[24]。Li等[23]對(duì)VEGFR-2選擇性抑制劑阿帕替尼對(duì)胃癌細(xì)胞外泌體促進(jìn)HUVEC細(xì)胞的增殖和遷移能力進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)VEGFR-2抑制劑阿帕替尼可以抵消胃癌細(xì)胞輻射誘導(dǎo)的以外泌體為驅(qū)動(dòng)的內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力的增強(qiáng)，為VEGFR抑制劑在放療增敏以預(yù)防宮頸癌放療抵抗及轉(zhuǎn)移中的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。

4.3 血管生成抑制劑在宮頸癌化療中的作用

血管生成異常是包括腫瘤在內(nèi)的多種疾病發(fā)生的關(guān)鍵因素，該過(guò)程較為復(fù)雜，涉及多個(gè)信號(hào)分子的高度調(diào)節(jié)的相互作用。促血管生成信號(hào)分子如VEGF及VEGFR-2等，在多種人類腫瘤中高表達(dá)，且在腫瘤新血管生成中具有重要作用[37]。由于血管系統(tǒng)在腫瘤的發(fā)生中具有重要作用，因而其已成為腫瘤治療的靶點(diǎn)之一。抗血管生成療法可以通過(guò)阻止腫瘤脈管系統(tǒng)的擴(kuò)張，使腫瘤脈管系統(tǒng)正?；M(jìn)而改善腫瘤周圍血運(yùn)狀況，使細(xì)胞毒性藥物能夠均勻地遞送至腫瘤組織核心，增強(qiáng)藥物的抗腫瘤效果。另外，抗血管生成療法還可以通過(guò)改善缺氧微環(huán)境和減少間質(zhì)壓力，降低腫瘤細(xì)胞的化療耐藥性。上述研究提示，采用血管生成抑制劑靶向血管生成級(jí)聯(lián)中的多個(gè)分子，優(yōu)化對(duì)血管生成的抑制，可能改善宮頸癌患者的臨床治療效果。

4.4 血管生成抑制劑、放療與腫瘤細(xì)胞凋亡的關(guān)系

放射治療時(shí)，放射線可以通過(guò)其生物學(xué)效應(yīng)作用于腫瘤細(xì)胞的遺傳物質(zhì)，引起DNA損傷，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞周期停滯，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。已有研究表明，通過(guò)血栓素（thromboxane，TSP）途徑也可以誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡[38]。TSP于1977年首次由Lawler等從凝血酶處理的血小板中發(fā)現(xiàn)，目前已經(jīng)確定 TSP家族成員共有 5個(gè)（TSP1～5）[38]。TSP-1和TSP-2已被證明具有抗血管生成特性，而I型重復(fù)在TSP-1和TSP-2的抗血管生成特性中起主要作用。TSP-1可以由不同來(lái)源的各種內(nèi)皮細(xì)胞合成和分泌，包括主動(dòng)脈、靜脈、毛細(xì)血管和角膜內(nèi)皮細(xì)胞以及成纖維細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞。TSP-1和TSP-2均可通過(guò)直接作用于CD36、CD47和整聯(lián)蛋白調(diào)節(jié)VEGF的表達(dá)，進(jìn)而抑制內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。阿帕替尼是一種VEGFR、VEGFR-2抑制劑，其可以通過(guò)抑制蛋白激酶B、細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2的磷酸化，上調(diào)細(xì)胞周期抑制蛋白p21、p27的表達(dá)，并下調(diào)細(xì)胞周期蛋白cyclin B1與細(xì)胞周期蛋白依賴性蛋白激酶的表達(dá)，使細(xì)胞周期阻滯于G2/M期。Sun等[39]研究表明，阿帕替尼可以通過(guò)線粒體途徑誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。但研究顯示，阿帕替尼治療過(guò)程中可能出現(xiàn)不同程度的不良反應(yīng)，其中1～2級(jí)不良反應(yīng)（包括繼發(fā)性高血壓、手足綜合征、蛋白尿、疲勞、黏膜炎、貧血、白細(xì)胞計(jì)數(shù)減少、血小板計(jì)數(shù)減少、膽紅素增加、轉(zhuǎn)氨酶升高、腹瀉、嘔吐和皮疹）較多，并且耐受性良好。由于阿帕替尼的臨床應(yīng)用時(shí)間尚短，因此藥物相關(guān)不良反應(yīng)及藥物間的相互作用尚無(wú)大樣本的臨床數(shù)據(jù)支撐。

上述研究提示，宮頸癌患者可能從VEGFR抑制劑聯(lián)合放療或化療中獲益，其可能原因?yàn)椋孩倏鼓[瘤血管生成；②使腫瘤細(xì)胞DNA雙鏈斷裂；③抑制腫瘤細(xì)胞增殖；④促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡；⑤促使腫瘤內(nèi)血管正常化，增加放化療的敏感性；⑥改善腫瘤內(nèi)部低氧狀態(tài)，改變腫瘤微環(huán)境；⑦抑制腫瘤細(xì)胞的侵襲和遷移能力，降低腫瘤復(fù)發(fā)率。另外，上述研究還提示，放療聯(lián)合VEGFR抑制劑治療可能在抑制宮頸腺癌轉(zhuǎn)移方面具有更好的療效。針對(duì)宮頸癌患者，聯(lián)合VEGFR抑制劑的綜合治療是否會(huì)導(dǎo)致不良反應(yīng)增加的問(wèn)題尚未明確。而宮頸癌患者放射治療后，局部組織常會(huì)出現(xiàn)組織壞死出血，與阿帕替尼聯(lián)用是否會(huì)出現(xiàn)出血加重，聯(lián)用相關(guān)藥物后放射劑量及阿帕替尼劑量是否需要調(diào)整，增敏劑順鉑是否需要調(diào)整劑量，療效提升是否有臨床統(tǒng)計(jì)學(xué)意義等問(wèn)題仍需要大樣本研究來(lái)進(jìn)一步明確。

目前，晚期宮頸癌的放化療治療效果仍不夠不

6 小結(jié)

理想，化療藥物引起的嚴(yán)重不良反應(yīng)、腫瘤耐藥、放射治療后新血管生成導(dǎo)致的放療抵抗等均為宮頸癌細(xì)胞生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移的重要因素，嚴(yán)重影響了患者的預(yù)后；長(zhǎng)期接受治療會(huì)導(dǎo)致宮頸癌患者的治療依從性大大降低?？寡苌芍委煘榕R床治療宮頸癌的一大熱點(diǎn)，其聯(lián)合放射治療或化療的應(yīng)用得到越來(lái)越多的認(rèn)同，或?qū)⒊蔀閷m頸癌治療的另一重要手段。