張藝馨,黃海能
1右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院神經(jīng)外科,廣西 百色 533000
2右江民族醫(yī)學(xué)院研究生學(xué)院,廣西 百色 5330000
膠質(zhì)瘤起源于神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞或前體細(xì)胞,是中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system,CNS)最常見的原發(fā)性惡性腫瘤,約占所有CNS 腫瘤的40%,占CNS 惡性腫瘤的81%[1]。目前,膠質(zhì)瘤的治療方法主要包括手術(shù)切除、術(shù)后放療和烷化劑化療等,但效果并不理想,總體預(yù)后較差[2]。替莫唑胺(temozolomide,TMZ)作為新型烷化劑化療藥物,是膠質(zhì)瘤化療的一線用藥[3]。然而,在TMZ 發(fā)揮作用的過程中膠質(zhì)瘤細(xì)胞容易對(duì)其產(chǎn)生耐藥性,限制了TMZ 的療效,長(zhǎng)期使用并無顯著效果[4]。因此,TMZ 聯(lián)合其他藥物減少耐藥性從而提高療效成為目前膠質(zhì)瘤治療領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。本文就TMZ 在膠質(zhì)瘤中的作用機(jī)制、耐藥機(jī)制及TMZ 二聯(lián)用藥方案的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,以期通過合理調(diào)整臨床用藥方案改善膠質(zhì)瘤患者預(yù)后。
TMZ 是一種高生物利用度的抗腫瘤化療藥物,屬于咪唑并四嗪類藥物。TMZ 具有獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu),可以自由穿越血腦屏障,進(jìn)入膠質(zhì)瘤細(xì)胞,從而發(fā)揮作用。TMZ 在生理pH 水平下可連續(xù)水解生成活性細(xì)胞毒性代謝產(chǎn)物5-(3-甲基三氮烯-1-基)咪唑-4-甲酰胺[5-(3-methyltriazene-1-yl)imidazole-4-carboxamide,MTIC],MTIC 可使膠質(zhì)瘤細(xì)胞DNA 上的O-6 鳥嘌呤位點(diǎn)甲基化,從而形成O6 甲基鳥嘌呤,進(jìn)而對(duì)膠質(zhì)瘤細(xì)胞DNA 進(jìn)行親核進(jìn)攻,發(fā)揮細(xì)胞殺傷效果[5-6]。
膠質(zhì)瘤復(fù)發(fā)率高及腫瘤細(xì)胞對(duì)TMZ 產(chǎn)生耐藥性是導(dǎo)致膠質(zhì)瘤患者預(yù)后較差的重要原因。研究表明,多種因素會(huì)影響膠質(zhì)瘤細(xì)胞對(duì)TMZ 的耐藥性,包括DNA 修復(fù)系統(tǒng)、細(xì)胞自噬、膠質(zhì)瘤干細(xì)胞(glioblastoma stem cell,GSC)以及腫瘤微環(huán)境(tumor microenvironment,TME)等[7]。
O6-甲基鳥嘌呤DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶(O6-methylguanine-DNA methyltransferase,MGMT)是一種DNA 修復(fù)酶,通過將鳥嘌呤O6 位點(diǎn)的甲基轉(zhuǎn)移到其半胱氨酸殘基上來修復(fù)受損的O6 甲基鳥嘌呤核苷酸,從而逆轉(zhuǎn)烷化劑導(dǎo)致的DNA 損傷。MGMT在正常細(xì)胞中具有重要的保護(hù)作用,其過表達(dá)是導(dǎo)致膠質(zhì)瘤細(xì)胞耐藥的主要機(jī)制之一[8-9]。然而,MGMT活性不足的細(xì)胞中存在的O6甲基鳥嘌呤會(huì)導(dǎo)致DNA 復(fù)制過程中鳥嘌呤與胸腺嘧啶錯(cuò)配,并由DNA錯(cuò)配修復(fù)(mismatch repair,MMR)系統(tǒng)識(shí)別和修復(fù)。MMR 系統(tǒng)并不會(huì)對(duì)底物O6 甲基鳥嘌呤產(chǎn)生直接影響,因此MMR會(huì)持續(xù)進(jìn)行,最終導(dǎo)致細(xì)胞對(duì)TMZ 耐藥[10]。與此同時(shí),與DNA 糖基化酶相關(guān)的堿基切除修復(fù)系統(tǒng)在膠質(zhì)瘤對(duì)TMZ 產(chǎn)生耐藥的過程中也發(fā)揮了重要作用[11]。
細(xì)胞自噬是機(jī)體將損壞的細(xì)胞器和錯(cuò)誤折疊的蛋白通過溶酶體降解再利用的過程,可為膠質(zhì)瘤DNA 損傷修復(fù)提供穩(wěn)定的營(yíng)養(yǎng)和能量,并通過上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化途徑使膠質(zhì)瘤細(xì)胞獲得侵襲性,維持和促進(jìn)膠質(zhì)瘤細(xì)胞在缺氧、低pH 等不利條件下的新陳代謝和免疫逃避,引起腫瘤耐藥,并參與多藥耐藥細(xì)胞的形成[7,12]。TMZ 等化療藥物的使用可激活膠質(zhì)瘤細(xì)胞產(chǎn)生自噬,從而逐漸提高膠質(zhì)瘤細(xì)胞對(duì)藥物的敏感性[13]。王華民等[14]研究表明,通過RNA 干擾技術(shù)抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞中腦表達(dá)的X 染色體連鎖蛋白2(brain expressed X-linked 2,BEX2)的表達(dá),可抑制細(xì)胞自噬,從提高細(xì)胞對(duì)TMZ 的敏感性,這可為膠質(zhì)瘤細(xì)胞自噬抑制劑的開發(fā)提供新的靶點(diǎn)。
GSC 可能起源于腦室下區(qū)的神經(jīng)干細(xì)胞,擁有獨(dú)特的自我更新和多向分化能力,是導(dǎo)致膠質(zhì)瘤細(xì)胞侵襲、復(fù)發(fā)和耐藥的驅(qū)動(dòng)細(xì)胞[15]。研究表明,靶向減少GSC 衍生的周細(xì)胞能夠特異性干擾血液-腫瘤屏障,且不會(huì)對(duì)正常的血腦屏障產(chǎn)生影響,從而影響化療藥物的輸送效果[16]。高健成等[17]的Transwell 侵襲實(shí)驗(yàn)表明,GSC 來源的外泌體較正常膠質(zhì)瘤細(xì)胞來源的外泌體對(duì)膠質(zhì)瘤U87 細(xì)胞具有更明顯的促侵襲作用,同時(shí)由TMZ 處理的GSC 來源的外泌體刺激后的膠質(zhì)瘤U87 細(xì)胞更具有細(xì)胞活力,證明了GSC 對(duì)膠質(zhì)瘤發(fā)展和耐藥的促進(jìn)作用。Zhang 等[18]研究使用選擇性跨膜線粒體有絲分裂抑制劑Mdivi-1 干擾體外培養(yǎng)的GSC 線粒體的動(dòng)力學(xué)平衡,結(jié)果發(fā)現(xiàn),Mdivi-1 可以顯著降低GSC 相關(guān)基因的表達(dá),并上調(diào)GSC 凋亡基因的表達(dá)。由此可見,靶向抑制GSC 有絲分裂擁有廣闊的研究前景和挑戰(zhàn),有望成為抑制膠質(zhì)瘤發(fā)生發(fā)展和耐藥最直接有效的干預(yù)手段。
TME 是指腫瘤細(xì)胞生存的周圍微環(huán)境,由免疫細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)和各類信號(hào)分子組成。TME 內(nèi)各種成分動(dòng)態(tài)相互作用是腫瘤發(fā)生發(fā)展的前提。相對(duì)于正常細(xì)胞微環(huán)境,TME 具有缺氧、低pH、間質(zhì)高壓、血管滲透性高及充斥炎癥反應(yīng)等特點(diǎn)[19-20]。膠質(zhì)瘤的TME 可以抑制機(jī)體抗腫瘤免疫反應(yīng),促進(jìn)膠質(zhì)瘤侵襲。有研究者使用放療聯(lián)合TMZ 方案治療惡性膠質(zhì)瘤患者,結(jié)果發(fā)現(xiàn),與接受≤9 個(gè)療程TMZ 的惡性膠質(zhì)瘤患者相比,接受≥10 個(gè)療程TMZ 的患者治療后TME 中轉(zhuǎn)錄因子叉頭框蛋白P3(forkhead box P3,F(xiàn)OXP3)陽性細(xì)胞百分比更高[21]。由此可推斷,TME 與膠質(zhì)瘤細(xì)胞對(duì)TMZ 產(chǎn)生耐藥密切相關(guān),長(zhǎng)期使用TMZ 可能會(huì)加重膠質(zhì)瘤TME 的免疫抑制。在膠質(zhì)瘤TME中,血管生成因子尤為活躍,如轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β、缺氧誘導(dǎo)因子、環(huán)氧化酶2、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子、輔助性T 細(xì)胞2 細(xì)胞因子等[22]。特異性干擾膠質(zhì)瘤TME 中血管生成因子的生成,從而阻斷腫瘤血供,是很多抗血管生成藥物的作用目標(biāo)。
中國(guó)發(fā)布的《膠質(zhì)瘤放療中國(guó)專家共識(shí)(2017)》[23]中建議對(duì)高級(jí)別膠質(zhì)瘤患者手術(shù)后盡早(﹤6 周)進(jìn)行放療(Ⅲ級(jí)證據(jù))。盡管TMZ 聯(lián)合術(shù)后放療的療效確切,但長(zhǎng)期應(yīng)用在抑制膠質(zhì)瘤侵襲、復(fù)發(fā)方面不盡人意。因此,TMZ 聯(lián)合用藥協(xié)同治療膠質(zhì)瘤的研究在不斷推進(jìn)。
BEV 是一種人源化單克隆抗體,可通過與血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)家族中的VEGFA 結(jié)合,阻止VEGFA 與血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體(vascular endothelia growth factor receptor,VEGFR)相互作用,從而抑制能夠促進(jìn)腫瘤新生血管生成的VEGF信號(hào)通路的激活,限制腫瘤細(xì)胞血供及營(yíng)養(yǎng)供給,目前常用于轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌、非小細(xì)胞肺癌和卵巢癌的靶向治療且效果明確[22]。
TMZ 聯(lián)合BEV 多應(yīng)用于復(fù)發(fā)性惡性膠質(zhì)瘤。Lei 等[24]研究TMZ 聯(lián)合BEV(4 個(gè)療程)治療復(fù)發(fā)性惡性膠質(zhì)瘤的療效,結(jié)果顯示,該方案可降低腫瘤標(biāo)志物水平,提高患者的長(zhǎng)期生存率。Wang 等[25]研究表明,TMZ 和BEV 短期(≤4 周)聯(lián)合用藥能夠降低復(fù)發(fā)性膠質(zhì)瘤患者的腦水腫程度,從而提高患者的認(rèn)知功能。一項(xiàng)關(guān)于TMZ 聯(lián)合BEV 治療復(fù)發(fā)性膠質(zhì)瘤療效與安全性的Meta 分析顯示,二者聯(lián)合治療的總有效率明顯高于單獨(dú)使用TMZ,而兩種方案在不良反應(yīng)方面無明顯差異[26]。這可能與BEV 下調(diào)了程序性死亡受體1(programmed cell death 1,PDCD1,也稱PD-1)/程序性死亡受體配 體 1(programmed cell death 1 ligand 1,PDCD1LG1,也稱PD-L1)的表達(dá),抑制了腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞的浸潤(rùn)有關(guān)[21]。然而,一項(xiàng)TMZ 與BEV 聯(lián)合用藥治療新診斷的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的Ⅲ期臨床試驗(yàn)表明,在TMZ 的基礎(chǔ)上加入BEV 后可延長(zhǎng)患者的無進(jìn)展生存期,但并不能延長(zhǎng)總生存期[27]。上述研究表明,TMZ 聯(lián)合BEV 可延長(zhǎng)復(fù)發(fā)性惡性膠質(zhì)瘤患者的無進(jìn)展生存期,改善患者的生活質(zhì)量,但對(duì)總生存期的影響還需進(jìn)行長(zhǎng)期隨訪研究進(jìn)一步驗(yàn)證。在TMZ 和BEV 二聯(lián)用藥的基礎(chǔ)上聯(lián)合其他藥物進(jìn)行多通路干預(yù)治療是目前需要進(jìn)一步探究的重點(diǎn)內(nèi)容,有望為膠質(zhì)瘤患者帶來更好的預(yù)后,并為膠質(zhì)瘤的治療提供新的思路和方法。
阿帕替尼是中國(guó)自主研發(fā)的小分子酪氨酸激酶抑制劑,可通過高選擇性靶向VEGFR2 來調(diào)節(jié)VEGFR2/轉(zhuǎn)錄激活因子3(activating transcription factor 3,ATF3)信號(hào)通路,進(jìn)而強(qiáng)效抑制腫瘤新生血管生成,已廣泛應(yīng)用于胃癌、肝癌、乳腺癌、非小細(xì)胞肺癌等惡性腫瘤的靶向治療[28]。
擁有抗血管生成作用的阿帕替尼同樣也被嘗試應(yīng)用于復(fù)發(fā)性惡性膠質(zhì)瘤的治療。劉增進(jìn)等[29]臨床試驗(yàn)表明,阿帕替尼縮小腫瘤體積的效果較TMZ 更明顯,相對(duì)于單純用藥,阿帕替尼與TMZ短期內(nèi)聯(lián)合用藥在減輕瘤周水腫、延長(zhǎng)無進(jìn)展生存期方面作用更加顯著,亦可延長(zhǎng)總生存期。何遠(yuǎn)秀[30]的研究表明,阿帕替尼聯(lián)合TMZ 可延長(zhǎng)復(fù)發(fā)性膠質(zhì)瘤患者的平均無進(jìn)展生存期及平均總生存期。Yao 等[31]研究也證明,阿帕替尼與TMZ 聯(lián)合用藥可延長(zhǎng)復(fù)發(fā)性膠質(zhì)瘤患者的總生存期。Wang等[32]研究發(fā)現(xiàn),阿帕替尼通過促進(jìn)p53、表皮生長(zhǎng)因子(epidermal growth factor receptor,EGFR)共突變型和野生型膠質(zhì)瘤細(xì)胞凋亡來抑制細(xì)胞增殖和集落形成。為探究阿帕替尼與膠質(zhì)瘤之間的相互作用機(jī)制,Yao 等[33]通過患者來源的原位異種移植膠質(zhì)瘤小鼠和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞系相關(guān)實(shí)驗(yàn)得出,阿帕替尼可通過抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞中血小板反應(yīng)蛋白1(thrombospondin 1,THBS1)的表達(dá)阻斷THBS1/非肌性肌球蛋白重鏈9(myosin heavy chain 9,MYH9)信號(hào)通路,從而抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖和侵襲。在關(guān)于TMZ 聯(lián)合阿帕替尼不良反應(yīng)的報(bào)道中,以血壓升高、手足綜合征、胃腸道反應(yīng)和骨髓抑制較為多見,經(jīng)相關(guān)藥物對(duì)癥處理后均可緩解[29,34]。由此可見,阿帕替尼在延長(zhǎng)復(fù)發(fā)性惡性膠質(zhì)瘤患者生存期、縮小腫瘤體積方面療效確切,對(duì)p53、EGFR共突變型和野生型膠質(zhì)瘤細(xì)胞表現(xiàn)出明顯的抗腫瘤活性,由此推測(cè)以上類型膠質(zhì)瘤患者可能更適用該聯(lián)合方案,值得在臨床上推廣,但其具體機(jī)制還需更深入明確。
DDP 是通過一系列生化機(jī)制與腫瘤DNA 結(jié)合來干擾腫瘤DNA 復(fù)制,從而發(fā)揮細(xì)胞毒性作用的一線抗腫瘤化療藥物,在肺癌、食管癌、乳腺癌和膀胱癌等實(shí)體腫瘤的化療中常規(guī)應(yīng)用[35]。
研究發(fā)現(xiàn),DDP 可以抑制MGMT 的活性,在用藥20 h 后,抑制效應(yīng)可達(dá)到最大值,并且在與TMZ聯(lián)用后,其抑制作用時(shí)間得以延長(zhǎng)[36]。原因可能是DDP 抑制了膠質(zhì)瘤細(xì)胞的DNA 修復(fù)系統(tǒng),從而降低了膠質(zhì)瘤細(xì)胞對(duì)TMZ 的耐藥性。李琳坤等[37]將高級(jí)別膠質(zhì)瘤術(shù)后患者隨機(jī)分為TMZ 組和TMZ聯(lián)合DDP 組,結(jié)果發(fā)現(xiàn),二者聯(lián)合用藥不僅提高了治療效果,還能夠有效抑制腫瘤復(fù)發(fā),推測(cè)可能是由于二者聯(lián)合用藥消滅了術(shù)后殘余腫瘤細(xì)胞或降低了細(xì)胞耐藥性。韓小兵[38]的臨床研究證明了TMZ 聯(lián)合DDP 對(duì)復(fù)發(fā)性惡性膠質(zhì)瘤具有顯著療效,且安全性高。一項(xiàng)有關(guān)MGMT啟動(dòng)子未甲基化的新診斷膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的隨機(jī)對(duì)照臨床試驗(yàn)表明,TMZ 與DDP 聯(lián)合用藥的不良反應(yīng)以骨髓抑制為主,其次為消化道反應(yīng),經(jīng)對(duì)癥處理后均緩解,未見嚴(yán)重不良反應(yīng),與單獨(dú)應(yīng)用TMZ 相比無明顯差異[36]。DDP 具有良好的臨床療效,但DDP 在膠質(zhì)瘤的化療過程中也存在易耐藥的情況,耐藥機(jī)制與膠質(zhì)瘤細(xì)胞中分化拮抗非蛋白編碼RNA(differentiation antagonizing non-protein coding RNA,DNACR)的表達(dá)、磷酸化谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶pi1(glutathione S-transferase pi 1,GSTP1)的激活以及微小RNA(microRNA,miRNA)-837 的表達(dá)有關(guān)[39]。上述研究表明,TMZ 和DDP 的聯(lián)合使用在臨床上具有廣泛的應(yīng)用前景,為了更好地發(fā)揮治療效果,還需要進(jìn)一步深入研究其作用機(jī)制,為TMZ 和DDP 的臨床應(yīng)用提供更多的理論支持。
伊立替康是喜樹堿的半合成衍生物,作為一種前體藥物,其在血液和肝臟中羧酸酯酶2 的催化作用下活化為7-乙基-10-羥基喜樹堿(7-ethyl-10-hydroxy-camptothecin,SN-38)。SN-38 是拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅰ的有效抑制劑,通過與DNA-拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅰ復(fù)合物結(jié)合,使DNA 復(fù)制停滯和雙鏈斷裂,從而導(dǎo)致細(xì)胞死亡,多用于結(jié)直腸癌、胃癌、宮頸癌等的治療[40]。
臨床研究表明,TMZ 聯(lián)合伊立替康治療復(fù)發(fā)性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤是一種安全可靠的治療方案,并且對(duì)異檸檬酸脫氫酶(isocitrate dehydrogenase,IDH)突變型患者的療效優(yōu)于IDH野生型患者,對(duì)MGMT甲基化患者的療效優(yōu)于MGMT未甲基化患者,不良反應(yīng)包括非重度骨髓抑制、消化道反應(yīng)及乏力等[41]。余國(guó)鋒[42]的臨床試驗(yàn)結(jié)果肯定了TMZ聯(lián)合伊立替康對(duì)新診斷的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤具有積極的療效。此外,二者聯(lián)合治療復(fù)發(fā)性尤文肉瘤的研究表明,在加入長(zhǎng)春新堿后可顯著提高患者的客觀緩解率和疾病控制率[43]。但在膠質(zhì)瘤的治療中是否有必要加入長(zhǎng)春新堿還需更多臨床試驗(yàn)證明。
綜上所述,復(fù)發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤患者皆可從BEV、阿帕替尼、DDP 和伊立替康4 種藥物與TMZ聯(lián)合使用的方案中獲益。BEV 與阿帕替尼作為抑制血管生成類藥物,對(duì)新診斷或復(fù)發(fā)性膠質(zhì)瘤患者均具有明確的療效。與BEV 聯(lián)合TMZ 相比,阿帕替尼聯(lián)合TMZ 治療復(fù)發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤的療效更好,并可延長(zhǎng)患者的總生存期[44]。病理明確診斷為p53、EGFR共突變型和野生型的膠質(zhì)瘤患者,可考慮使用阿帕替尼聯(lián)合TMZ 方案進(jìn)行治療。順鉑能夠抑制MGMT 的活性,從而間接干擾膠質(zhì)瘤DNA 修復(fù)系統(tǒng),與TMZ 聯(lián)用后可抑制腫瘤復(fù)發(fā),因此可將其與其他藥物(如抗血管生成類藥物)聯(lián)合使用,在腫瘤發(fā)生發(fā)展的不同環(huán)節(jié)共同發(fā)揮作用并改善預(yù)后。伊立替康與TMZ 聯(lián)用后同樣對(duì)新診斷和復(fù)發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤具有良好療效,尤其是對(duì)IDH突變型患者療效顯著。以上藥物與TMZ聯(lián)用的不良反應(yīng)均以乏力、非重度骨髓抑制、消化道反應(yīng)為主,經(jīng)休息或常規(guī)對(duì)癥處理后可改善,未見與藥物聯(lián)用相關(guān)的嚴(yán)重不良反應(yīng)。
膠質(zhì)瘤是一種常見的惡性腫瘤,其不良預(yù)后意味著在治療方面需不斷探索與精進(jìn)。合理的藥物搭配與使用是治療膠質(zhì)瘤的必要手段。隨著近年來學(xué)者們對(duì)膠質(zhì)瘤認(rèn)識(shí)的不斷深入,膠質(zhì)瘤的藥物治療、放射治療和電場(chǎng)治療等研究和實(shí)踐迅速發(fā)展,部分膠質(zhì)瘤患者的預(yù)后得到了改善。未來學(xué)者們?nèi)孕柙诟鱾€(gè)治療領(lǐng)域不斷深入研究與協(xié)作,為膠質(zhì)瘤的治療提供療效更確切、更穩(wěn)定、更實(shí)用的綜合治療方案。