時(shí)辰治療在腫瘤治療中的應(yīng)用

祁月瀟 魏世鴻 夏小軍

甘肅省腫瘤醫(yī)院，甘肅 蘭州730050

惡性腫瘤的治療經(jīng)歷了從經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ降窖C模式的變化，各類指南的制定均以循證醫(yī)學(xué)為基礎(chǔ)，為腫瘤的治療提供依據(jù)。然而，各類指南在腫瘤的治療中忽略了時(shí)間因素。時(shí)辰治療是根據(jù)各種治療方法與機(jī)體日節(jié)律系統(tǒng)的相關(guān)性，尋找并選擇對(duì)機(jī)體正常組織細(xì)胞影響最小，但對(duì)腫瘤細(xì)胞作用最強(qiáng)的時(shí)間段進(jìn)行治療，達(dá)到減輕不良反應(yīng)，改善療效，增加機(jī)體最大耐受量，改善患者生存質(zhì)量為目的的一種治療方法。目前，腫瘤時(shí)辰治療學(xué)逐漸發(fā)展成為腫瘤基礎(chǔ)以及臨床研究的新熱點(diǎn)，現(xiàn)將其近年來腫瘤治療中關(guān)于時(shí)辰治療的研究進(jìn)展作一綜述。

1 近日節(jié)律與腫瘤

近日節(jié)律是一種基本生命現(xiàn)象，是由機(jī)體的內(nèi)源性生物鐘驅(qū)動(dòng)，而其產(chǎn)生被認(rèn)為是由機(jī)體內(nèi)部分子、細(xì)胞組織器官與整體的相互作用，協(xié)調(diào)產(chǎn)生自激震蕩所致［1］。

在哺乳動(dòng)物中，由于每日光照和黑暗，休息-活動(dòng)周期以及周圍環(huán)境、社會(huì)活動(dòng)習(xí)慣等外界因素的影響，使得機(jī)體近日節(jié)律系統(tǒng)精確校準(zhǔn)為24 小時(shí)［3］。研究表明，接近300 多種生命活動(dòng)呈現(xiàn)出近日節(jié)律性變化，周期為每日24 小時(shí)左右［2］。人體內(nèi)近日節(jié)律中樞起搏點(diǎn)位于下丘腦基底部視交叉上核（SCN），最近有研究表明其他人體外周器官如胚胎組織，以及肝臟、心臟等器官中也存在起搏點(diǎn)，稱為外周起搏點(diǎn)［4-6］。

腫瘤細(xì)胞的節(jié)律性越來越受到重視，研究和了解腫瘤細(xì)胞增殖分化及生長(zhǎng)代謝的時(shí)相節(jié)律特征，對(duì)臨床中的腫瘤治療具有非常重要的意義。研究發(fā)現(xiàn)，各種腫瘤細(xì)胞分裂增殖的節(jié)律性不盡相同，若以DNA 合成作為參數(shù)，發(fā)現(xiàn)頭頸部腫瘤的高峰在10 ∶00，子宮頸癌為12 ∶00，卵巢癌和乳腺癌的高峰時(shí)相分別位于11 ∶00～15 ∶00 和13 ∶00～15 ∶00。而對(duì)于正常組織細(xì)胞，直腸黏膜為7 ∶00，骨髓為12 ∶00～16 ∶00，口腔黏膜的高峰時(shí)間為20 ∶00 等［7］。提示在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間選擇合成抑制劑可以提高治療效果，降低藥物副反應(yīng)。

Xian LJ 等［8］比較了荷人鼻咽癌裸鼠腫瘤組織細(xì)胞與裸鼠骨髓細(xì)胞的細(xì)胞周期，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這兩種細(xì)胞的細(xì)胞周期分布具有明顯不同的晝夜節(jié)律，腫瘤組織中S 期細(xì)胞比例在10 ∶00am 最高，而骨髓細(xì)胞的高峰在14 ∶00～16 ∶00pm。此外，Hori 等［9］發(fā)現(xiàn)，實(shí)體瘤組織的血供在機(jī)體休息和活動(dòng)期間是不同的，休息期的血供約為活動(dòng)期的3 倍，因此，單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入實(shí)體瘤瘤體內(nèi)的藥物濃度也是不同的，具有晝夜節(jié)律變化。

一項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，破壞小鼠的下丘腦視交叉上核，從而擾亂小鼠的rest-activitycycles 和血清皮質(zhì)激素的節(jié)律性，于對(duì)照組相比，小鼠的腫瘤生長(zhǎng)速度增快2～3 倍，生存期也明顯縮短［10］。因此，宿主的內(nèi)分泌近日節(jié)律的改變可能影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展。有研究人員系統(tǒng)的研究了一例皮膚惡性腫瘤患者的腫瘤組織和周圍正常的皮膚組織，發(fā)現(xiàn)在光照的環(huán)境中，腫瘤組織和正常的表皮細(xì)胞分裂都表現(xiàn)出有規(guī)律的時(shí)多時(shí)少的過程［11］。Teresa 等［12］發(fā)現(xiàn)荷乳腺癌的小鼠的骨髓中，Bcl-2 基因表達(dá)表現(xiàn)出晝夜節(jié)律性，但癌組織中該基因的表達(dá)卻沒有晝夜差異。

正常細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞具有不同的晝夜節(jié)律性，這種動(dòng)態(tài)的晝夜變化節(jié)律在癌癥的放療和化療中有很大的應(yīng)用價(jià)值。相關(guān)流行病學(xué)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，在工作中參與輪換班的女性，其乳腺癌的發(fā)病率明顯高于不參與輪換班的女性［11］。

因此，隨著人們對(duì)腫瘤組織近日節(jié)律性的研究，將近日節(jié)律的理論引入腫瘤防治中，形成腫瘤時(shí)辰治療學(xué)，越來越多的基礎(chǔ)和臨床試驗(yàn)證明了時(shí)辰治療的優(yōu)勢(shì)，這一新興的治療理念逐漸被人們接受。

2 腫瘤時(shí)辰化療

時(shí)辰化療是根據(jù)人體24 小時(shí)的生物節(jié)律，即人體“生物鐘”的變化，以時(shí)辰藥理學(xué)的方法、理論、周期節(jié)律性為依據(jù)并結(jié)合患者的藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)、藥效動(dòng)力學(xué)參數(shù)，尋找化療藥物療效最好，但毒性最小的時(shí)間規(guī)律，并以此制定個(gè)體化化療方案的治療方法［13］。

2.1 時(shí)辰化療的基礎(chǔ)研究 鉑類抗腫瘤藥物包括順鉑（DDP）和奧沙利鉑（L-OHP），是目前腫瘤時(shí)辰化療研究最廣泛的藥物。研究發(fā)現(xiàn)，這類藥物時(shí)辰給藥的基礎(chǔ)，可能與體內(nèi)還原性谷胱甘肽（GSH）分泌的晝夜節(jié)律性相關(guān)。GSH 是人體內(nèi)重要的還原劑，其巰基可保護(hù)機(jī)體內(nèi)的蛋白質(zhì)和活性酶被氧化，使其保持活性狀態(tài)。另外，GSH 的巰基能與鉑類抗癌藥等外源的嗜電子毒物結(jié)合，降低這類藥物的細(xì)胞毒性，但不影響藥物的抗腫瘤活性。機(jī)體內(nèi)GSH 等分泌呈現(xiàn)晝夜節(jié)律，高峰一般在下午，高峰期和低谷期相差1～5 倍，因此，目前鉑類化療藥物時(shí)辰給藥的最佳方式是10 ∶00 至22∶00（持續(xù)12 小時(shí)）的正弦形式給藥，高峰在4∶00pm［14］。

5-氟尿嘧啶（5-Fu）是一種抗嘧啶類抗代謝藥物，主要作用于細(xì)胞的S 期，是時(shí)辰化療領(lǐng)域中研究最多的藥物。研究發(fā)現(xiàn)，二氫嘧啶脫氫酶（DPD）和胸苷酸合成酶（TS）是肝內(nèi)5-Fu 的代謝相關(guān)酶，這兩種酶的活性均表現(xiàn)出晝夜節(jié)律性［15］。二氫嘧啶脫氫酶在人類黑暗的早期以及小鼠光照的早期活性最高。無論在健康人或是腫瘤患者體內(nèi)，DPD 的活性從22 ∶00 到10 ∶00 都提高了近50%［16］，此時(shí)，在骨髓、皮膚、小腸及口腔黏膜等正常組織內(nèi)，處于S 期的細(xì)胞較少［17-18］。因此，如果將5-Fu 按正弦曲線自22 ∶00 到10 ∶00 持續(xù)12 小時(shí)靜脈給藥，高峰處于4 ∶00，與常規(guī)方式相比，這種給藥方式更加高效低毒。

紫杉醇（PTX）是20 世紀(jì)下葉應(yīng)用于臨床的重要抗癌藥物之一，主要作用在G2M 期，通過與腫瘤細(xì)胞中組成紡錘體的微管蛋白結(jié)合促進(jìn)微管聚合，防治其解聚的作用，抑制著絲點(diǎn)微管解聚，使細(xì)胞染色體的移動(dòng)和去極化受到阻滯，細(xì)胞分裂停留在G2M 期或引起細(xì)胞凋亡。PTX 還可通過誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，抑制腫瘤新生血管生成，促進(jìn)乏氧細(xì)胞再氧合及抑制腫瘤細(xì)胞再增殖等機(jī)制，產(chǎn)生抗癌及放療增敏作用。Tampellini 等［19］在研究紫杉醇時(shí)間毒理學(xué)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在小鼠的休息期（燈亮期）給藥，可顯著降低藥物毒性，提高耐受性，該實(shí)驗(yàn)提示PTX 應(yīng)在夜間休息時(shí)給藥更加合理。多西他賽是一種紫杉醇同類化合物，在相關(guān)的時(shí)辰藥理學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)，在7HALO（相當(dāng)于凌晨4 點(diǎn)）荷瘤小鼠給藥，抗腫瘤效果達(dá)到最佳，荷瘤小鼠的生存率也最高。

培美曲塞是一種多靶點(diǎn)葉酸拮抗劑，參與了多種酶的代謝過程［20］，馮瑩瑩等［21］研究發(fā)現(xiàn)，在荷瘤裸鼠的移植瘤中給予培美曲塞，利用時(shí)辰給藥的方法，采用RT-PCR 方法檢測(cè)肺腺癌A549 細(xì)胞株裸鼠移植瘤組織中TP mRNA 相對(duì)表達(dá)量，研究發(fā)現(xiàn)08 ∶00 治療組的療效較好。

2.2 時(shí)辰化療的臨床研究 鼻咽癌在中國(guó)的發(fā)病率高，在頭頸部腫瘤中發(fā)病率為首位，是我國(guó)兩廣地區(qū)常見的惡性腫瘤之一［22-23］。目前局部晚期鼻咽癌公認(rèn)的治療模式是以放射治療為主的綜合治療。郭靈等［24］對(duì)30 例鼻咽癌患者進(jìn)行了多個(gè)療程的時(shí)辰化療，結(jié)果顯示，時(shí)辰化療相比常規(guī)化療，治療效果明確，而且不增加藥物毒性反應(yīng)，其嘔吐反應(yīng)明顯減少。

劉德傳等［25］將86 例鼻咽癌隨機(jī)分為時(shí)辰化療組和常規(guī)化療組，時(shí)辰化療組中骨髓抑制、腹瀉、口腔黏膜炎、惡心、嘔吐等不良反應(yīng)均有不同程度的減輕，且治療有效率也有不同程度的提高。

劉從明等［26］采用亞葉酸鈣、替加氟聯(lián)合奧沙利鉑時(shí)辰治療晚期胃癌40 例，時(shí)辰化療組不良反應(yīng)低，有效率均優(yōu)于對(duì)照組。周均田等［27］將38 例非小細(xì)胞肺癌患者采用長(zhǎng)春瑞濱聯(lián)合順鉑（NP 方案）進(jìn)行時(shí)辰化療，給藥時(shí)間為0 ∶00～4 ∶00，研究發(fā)現(xiàn)時(shí)辰組有效率明顯高于常規(guī)治療組；同時(shí)食欲下降、惡心、嘔吐、脫發(fā)和肝損害等副作用明顯低于常規(guī)治療組。

研究發(fā)現(xiàn)不同腫瘤細(xì)胞生物節(jié)律各不相同，不同腫瘤的DNA 合成時(shí)相不同，例如頭頸部癌為10 時(shí)、卵巢癌為11～15 時(shí)、乳腺癌的時(shí)相為13～15 時(shí)、宮頸癌為12 時(shí)［7］。因此，依據(jù)不同腫瘤的生物節(jié)律選擇正常組織耐受性最好而腫瘤細(xì)胞最敏感的時(shí)間進(jìn)行藥物治療，不僅降低正常細(xì)胞受損率，而且使腫瘤細(xì)胞的殺傷率達(dá)到最高，從而達(dá)到高效低毒的治療效果［27］。

3 腫瘤時(shí)辰放療

3.1 時(shí)辰放療的基礎(chǔ)研究 放射生物學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，用放射線照射不同時(shí)相的細(xì)胞群，處于M 期的細(xì)胞對(duì)放射線最敏感，處于S 后期的細(xì)胞對(duì)放射線最抗拒，G1期的早期是相對(duì)放射抗拒的，G1 期的晚期和G2 期是相對(duì)敏感的［28］。不論是正常組織細(xì)胞還是腫瘤細(xì)胞的增殖周期均具有一定的時(shí)辰節(jié)律。研究發(fā)現(xiàn)在骨髓、腸道、口腔黏膜及皮膚等正常組織中，24 小時(shí)內(nèi)處于S 期的細(xì)胞比例是不同的，變化可達(dá)到或是超過50%，日間的平均值相對(duì)較高，子夜至凌晨的平均值相對(duì)較低［19，29］。對(duì)于腫瘤細(xì)胞的增殖周是時(shí)相節(jié)律研究顯示，各種腫瘤細(xì)胞S 期高峰時(shí)相是不同的，卵巢癌是11 ∶00，乳腺癌在是13 ∶00～15 ∶00，宮頸癌和頭頸部腫瘤分別是在12 ∶00 和10 ∶00［18］。

動(dòng)物研究提示［30］，光照后的裸鼠人鼻咽癌細(xì)胞，合成DNA 的S 期的高峰出現(xiàn)在光照后11.5 小時(shí)，G1期高峰在（11.35±2.80）h，G2/M 期在（23.35±1.79）h。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)［31，32］，用4Gy 的X 線在不同時(shí)間點(diǎn)照射小鼠結(jié)直腸癌，在凌晨3 點(diǎn)照射時(shí)，腫瘤細(xì)胞對(duì)射線最敏感，并且急性毒副反應(yīng)不明顯。

3.2 時(shí)辰放療的臨床研究 李光明等［33］納入65 例初治鼻咽癌患者，隨機(jī)分為常規(guī)放療組和時(shí)辰放療組，常規(guī)放療組治療時(shí)間是在上午8∶00～10∶00 進(jìn)行，時(shí)辰放療組治療是在20 ∶00～22 ∶00 進(jìn)行。時(shí)辰放療組的鼻咽部及頸部的腫瘤完全消退率均比常規(guī)放療組高（P＜0.05）。時(shí)辰治療組的副作用比常規(guī)治療組低。時(shí)辰放療可提高鼻咽癌的療效，降低放療的副作用。別俊等［34］納入60 例局部晚期非小細(xì)胞肺癌患者，兩組均采用相同放療方法和劑量。時(shí)辰放療組時(shí)間設(shè)在20 ∶00～22 ∶00，對(duì)照組時(shí)間定在8 ∶00～10 ∶00。結(jié)果顯示時(shí)辰放療組有效率為77.4%，對(duì)照組有效率為51.7%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

4 腫瘤時(shí)辰靶向治療

包括人類在內(nèi)的大多數(shù)哺乳動(dòng)物的行為活動(dòng)和生理功能都受到晝夜節(jié)律的調(diào)控［35］，近年來，隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，對(duì)于哺乳動(dòng)物晝夜節(jié)律的分子機(jī)制、信號(hào)通路的深入研究發(fā)現(xiàn)，多種細(xì)胞毒性抗腫瘤藥物具有時(shí)辰藥理效應(yīng)［14-15，20-22］，然而抗腫瘤小分子靶向藥物的時(shí)辰藥理學(xué)研究目前相對(duì)較少。

劉亮［36］通過對(duì)非小細(xì)胞肺癌移植瘤模型裸鼠時(shí)辰給藥，研究發(fā)現(xiàn)荷瘤裸鼠口服吉非替尼后，移植瘤表現(xiàn)出顯著的時(shí)辰節(jié)律性。其中，4 ∶00 和8 ∶00 是腫瘤抑制效果最佳的時(shí)間，而16 ∶00 和20 ∶00 的腫瘤抑制效果最差，其余時(shí)間的抑瘤效果居中。林萍萍等［37］研究發(fā)現(xiàn)，厄洛替尼按時(shí)辰給藥對(duì)肺癌裸鼠模型的抑瘤作用具有時(shí)辰節(jié)律性，08 ∶00 給藥組效果最佳，其作用機(jī)制可能與EGFR/MAPK/P21Waf1 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路有關(guān)。

5 展望

近年來，腫瘤治療提倡個(gè)體化治療和綜合治療。作為一項(xiàng)新興學(xué)科，時(shí)辰治療以生物個(gè)體節(jié)律作為研究基礎(chǔ)，為臨床中找到高效低毒的給藥方案提供了一個(gè)新的方向，腫瘤的臨床治療也越來越重視時(shí)辰治療。時(shí)辰治療主要的目的是改善腫瘤患者的耐受性，提高抗腫瘤治療的效果，降低治療帶來的副反應(yīng)?？傊瑫r(shí)辰治療學(xué)不僅綜合利用個(gè)體化技術(shù)，而且在充分考慮患者個(gè)體差異的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)較高水平的個(gè)體化治療。