重组人血管内皮抑制素与放射治疗敏感性的相关性研究进展
2020-06-24
来源:易榕旅网
・82・ 志2014年1月第19卷第1期Chinese Clinical One01ogy,Jam 2Q14 V 1.1 .1 重组人血管内皮抑制素与放射治疗敏感性的相关性研究进展 230022 合肥 安徽医科大学第一附属医院放疗科 杨明威,杨 林 【摘要】随着抗血管生成治疗恶性肿瘤理论的提出,重组人血管内皮抑素(恩度)作为一种新型的抗肿瘤药物,与传 统的放疗联合具有协同作用,在基础及临床研究中均证实了恩度的放疗增敏作用。可能机制包括改善肿瘤内乏氧情况,作用 于血管内皮细胞,调整细胞周期和调节促血管生成因子水平等。将恩度与放疗联合有望成为一种新的治疗策略应用于临床, 提高恶性肿瘤的治疗效果。 【关键词】重组人血管内皮抑素(恩度); 抗血管生成;放射治疗;放射增敏 、中图分类号:R730.55 文献标识码:A 文章编号:1009—0460(2014)01—0082 ̄04 Advance in the radiosensitization effect of recombinant human endostatin YANG Mingwei.YANG Lin.Department of Radiation Oncology。the Ff .Afilfiated Hospital of Anhui Medical UniVersity,Hefei 230022.China C6r}'esponding author:YANG Lin,E—mail:yanglinah@163.corn —’ 【Abstract】With the theory of anti—angiogenesjs therapy for malignant tumors,recombinant human endostatin(Endostar)as a promising novel medicine to treat malignant tumors,represents synergistic antitumor effect ̄in combinatio ̄with conventional radiothera— py Its radio—sensitization effect has been.demonstrated by a variety of laboratory and clinical experiments,and the underlying mecha— nisms may include normalizing tumor vasculature,aUeyiating inner hypoxia,inhibiting endothelial cell proliferation and migration,in— ducing endothelial cell apoptosis,cell cycle changes,and angiogenic factors regulation.Endostar in combination with radiotherapy may become a new and effective treatment strategy of anti—cancer. 、 ,【Key Words】Recombinant human endostatin(Endostar);Anti—angiogenesis;Radiotherapy;Radiosensitization 5972年,Folkman提出了通过抑制肿瘤血管生成来遏制 恶性肿瘤生长的理论…,此后涌现出多种抗血管生成药物, 目前抗血管生成治疗成为恶性肿瘤新的治疗模式和研究热 点。重组人血管内皮抑素(恩度)是由我国学者自主创新研 发的一种新型抗肿瘤血管生成药物,自2005年恩度被SFDA 批准并作为非小细胞肺癌(NSCLC)的一线用药后,国内学者 未控和复发率高达60%一80%,主要原因是实体瘤含有对放 射线抗拒的低氧细胞。 恩度联合放疗处理A549肺腺癌细胞 及移植瘤[6-7]、 Lewis肺癌细胞移植瘤 、H520肺鳞癌细胞 的相关研究均 证实恩度联合放疗与单纯放疗相比显著提高了对移植瘤及 肿瘤细胞的生长抑制作用,具有放射增敏作用。姜祖光 们积极开展了恩度联合化疗治疗多种恶性肿瘤的研究,相关 结果进一步证实恩度联合化疗对肺癌、乳腺癌、胃癌、黑色素 瘤等多种肿瘤的疗效优于单一化疗 ,值得临床推广应用。 对于恩度联合放疗的治疗模式关注尚少,近年来,恩度与放 等 将39例经病理组织学或细胞学确诊的ⅢB~Ⅳ期老年 NSCLC患者随机分成两组,试验组(n=19)采用恩度联合同 步放、化疗治疗,对照组(n=20)采用单纯同步放、化疗治疗。 试验组和对照组的有效率(RR)分别为84.2%和50.0%(P< 0.05),临床受益率(CBR)分别为94.7%和70.0%(P<O.05), 疗联合的基础实验及临床实践显示了恩度与放疗联合具有 协同增敏作用。本文收集了恩度联合放疗的相关文章,在此 提示恩度联合同步放、化疗治疗老年晚期NSCLC近期疗效 有所提高。其后,Jiang等 开展了一项恩度联合放疗治疗 NSCLC的临床研究,该研究纳入了50例I~Ⅲ期患者,恩度 联合放疗组和单纯放疗组的RR分别为80%和44%,中位总 生存期为25.1个月和16.5个月,1、2年局部控制率为 78.9%、68.1%和63.6%、43.4%,1、2年生存率为83.3%、 作一总结和分析,以供参考。 1 恩度联合放疗可提高对多种肿瘤的疗效 1.1 NSCLC放疗是肺癌尤其是局部晚期NSCLC的主要治 疗方式之一,但疗效常不理想,Ⅲ期NSCLC单纯放疗后局部 1 通讯作者,E—mail:yanglin—ah@163.coal 2014年1月第19卷第1期Chinese Clinical Ondolo ̄,Jan'.2014..Vo1.19 Nb.1 一83- 76.6%和46.3%、37.6%,提示恩度联合放疗明显改善了 NSCLC的近期疗效及预后。该研究同时应用鲫 TC—HL91乏 贾漪涛等” 通过建立宫颈癌HeLa细胞移植瘤模型 发现恩度可以通过抑制裸 鼠宫颈 癌移植瘤的血管和淋巴管 氧成像和cT灌注成像发现应用恩度处理NSCLC后的血管 生成,进而抑制肿瘤的生长和淋巴结转移 。又观察了恩度与 放、化疗联合对宫颈癌移植瘤的作用,发现联合组对肿瘤的 生长抑制作用最为显著,恩度抑制血管生成 诱导肿瘤细 包 凋亡以及下调VEGF和乏氧诱导因子.1仪(HIF一1仪)、的,表达水 有序化时间窗为恩度治疗后的 1周,在这个时间窗内联合放 疗可以提高疗效。 1.2鼻咽癌鼻咽癌对放疗较为敏感,放疗或放、化疗联合 是鼻咽癌的主要治疗方式。中晚期鼻咽癌常由于放疗抵抗 导致疗效差,生存率低,因而通过将放疗与其他方式联合来 改善放疗抵抗、提高放疗疗效成为研究的热点。 平可能为恩度增敏的机制。此后Ke 等 开展了一项恩度 联合放、化疗治疗宫颈癌的临床研究,观察了恩度联合放0化 疗对进展期宫颈癌的近期疗效 52例II B一ⅣA期宫颈癌患 Wen等 将恩度与放疗联合并观察其对鼻咽癌移植瘤 生长的影响,发现联合治疗组对肿瘤生长的抑制作用较单纯 放疗组显著提高,并进一步发现联合治疗组内皮细胞和肿瘤 胞的凋亡率较单纯放疗组明显提高,血管内皮生长因子 (VEGF)、微血管密度(MVD)和基质金属蛋白酶一2(MMP一2) 水平明显降低,提示恩度可能通过诱导内皮细胞及肿瘤细胞 凋亡和减少血管生成,抑制肿瘤生长。其后Peng等 进一 步探究了恩度联合放疗对CNE'2和5'8F两种鼻咽癌移植瘤 的影响,发现CNE一2移植瘤在应用恩度后的5—7天和5—8F 移植瘤应用恩度后的3—5天,基底膜比例和周皮细胞显著提 高,即“血管正常化”,并测得瘤体内乏氧比例在这个时间窗 内降低,同时在这个时间窗内给予放疗的抑制作用最为显 著,证实了恩度联合放疗提高了放疗对鼻咽癌移植瘤的抑制 作用,其可能机制是“血管正常化”。此后开展的多项基础研 究均得出相同的结果,即恩度可以提高对鼻咽癌移植瘤的放 疗效果” “ 。但以上研究均基于基础实验,恩度联合放疗对 鼻咽癌的临床疗效尚需临床研究进一步证实。 1.3食管癌 我国是食管癌的高发国家,手术仍是治疗早 期食管癌的主要手段,对于局部晚期食管癌,木宜或拒绝行 手术治疗者,放、化疗联合治疗方案为标准方案,但仍面临着 长期生存率低、死亡率高的现状。 胜照杰等 报道了恩度联合三维适形放疗治疗老年Ⅲ 期食管癌的临床研究,三维适形放疗联合恩度组和三维适形 放疗组的RR分别为83.3%和55.0%(P<0.05),中位总生存 期分别为10个月和7个月(P<O.05),且联合组毒副反应未 明显增加。近期发表在英国放射学杂志上的1篇文献进一 步证实了抗血管生成治疗在食管癌治疗中的价值,该研究回 顾性分析了‘38例不可手术切除的局部晚期食管鳞癌,其中 18例接受了恩度联合放、化疗(氟尿嘧啶+顺铂),20例单纯 接受放、化疗,结果显示恩度联合放、化疗明显提高了完全缓 解率(44%vs.30%)、1年生存率(72%Vs.50%)、3年生存率 (32%/38.22%)和肿瘤进展时间(11.3个月I)8.8.1个月),且 并未增加毒副反应 。以上研究提示恩度联合放疗提高了 临床疗效,毒副反应并未增加,有望作为局部晚期不可手术 切除食管癌新的治疗模式。 . 1.4宫颈癌.宫颈癌的发病率在女性恶性肿瘤中居第2 位,手术及放疗是宫颈癌的主要治疗手段,但宫颈癌常发生 局部侵犯和淋巴结转移,导致治疗失败。 - 者随机分为两组,分别接受放、化疗和恩度联合放‘、化疗治 疗,结果显示,RR分别为76.9%和96.2%(P<0.,05),1 年生 存率分别为84.6%和100.0%( P<O.05)。 提示同步放 化疗 联合恩度可提高进展期宫颈癌的近期疗效,但其远期疗效尚 未评估 有待进一步观察及随访。. . : 。 、 恩度联合放疗的研究目前尚少,且大多数仅仅局限于基 础研究 期待系统的临床研究观察。 、t: . 。 t T 2恩度联合放疗增强放疗敏感性的可能机制 。’ ’ ’ : n }0 】. 一 、 l +2.1 血管正常化和缓解肿瘤内乏氧 乏氧在实体瘤中常 见,相关文献报道当肿瘤的直径超过!ram, 就会产生乏氧 组织乏氧会诱导血管生成E 2 ,然而大多数实体瘤中新形成 的微血管不够成熟,通常是扩张、扭曲、不完整的 ,因此遣成 血流常常不稳定、停滞,甚至反向流动,部分血管出观塌陷 由于肿瘤血管呈“疏漏”状态,大分子可溢,出,其较差的淋巴 和血液回流导致肿瘤组织间隙压(IFP)增高,肿瘤灌注下降。 以上因素均加重了肿瘤内部乏氧,诱导放疗抵抗 ,造成恶性 循环,成为放疗失败的原因 相关研究证实将血管内皮抑制 剂与放疗联合后可以打断该恶性循环,使胂瘤杂乱无章的血 管出现短暂的“正常化”,在这个时间窗内肿瘤内部乏氧改 善,提高了放射线的杀伤效率 t2,21-22j。Meng 和P ng 等 在动物实验中发现,应用恩度后肿瘤血管密度减 ,周皮细 胞覆盖增加,伴随着瘤体内氧供应改善,在该时间窗内联合 放疗对移植瘤的抑制作用显著。且Meng 。和Jiang… 等通 过对应用恩度后的肺癌患者行 Tc—HL91乏氢成像 和 GT灌 注成像证实了恩度改善乏氧、联合放疗增敏在人体内同样有 效。因“血管有序化”时间窗的存在 ,在临床上应用恩度时, 确定放疗的介入时间至关重要。根据目前的研究,’血管有序 化时间窗大多集中在应用恩度后的5 7r天l “ },不向肿 瘤可能有所不向,期待临侏研究的进一步,并展,为’恳度与放 疗联合的最佳时机提供理论基础。 一一 ’、 0 。 2.2 作用于内皮细胞血管-内皮抑素通过抑制内皮细胞生 长、迁移,诱导凋亡 2 ,从而发挥抗肿瘤作用。恩度在血管 内皮抑素的氨基端修饰了9个氨基酸,对内皮细胞饷作用与 血管内皮抑素类似。体外研究表明 恩度对火脐血管 肉皮细 胞(H4JVECs")的生长 迁移和血管构建具有抑制作用,,并可 以诱导HUVECs凋亡[8-_5; 26]。近年来研究表明恩度不仅能够 诱导内皮凋亡,对部分肿瘤细胞同样具有促凋1兰!作用 细 ・84・ 2014年1月第19卷第1期Chinese Clinical Oncology,Jan.2014 Vo1.19, .1 胞凋亡是放疗所致肿瘤细胞死亡的主要方式之一,恩度与放 疗联合具有协同作用。肿瘤细胞凋亡可能系直接由放疗诱 导的DNA损伤所致,或间接与恩度和放疗诱导的内皮细胞 损伤有关。 2.3调整细胞周期 细胞周期分为G G 、S、G:和M期, 不同细胞周期的细胞对放疗的敏感性有所差异。G:/M期细 胞对放疗敏感性最强,G。/G。期细胞对放疗敏感性稍强,s期 对放疗最不敏感。ZhangⅢ5 和Jiang 等应用流式细胞术检 测发现恩度对A549肺腺癌细胞周期有影响,得出一致的结 果,即应用恩度后G /M期细胞显著增加,推测恩度可能通 过调整细胞周期,使细胞阻滞在G:/M期,增强了A549细胞 的放射敏感性。而You等 证实恩度诱导H一520肺鳞癌细 胞G。/G,期阻滞,S期细胞数减少,但G:/M期细胞比例降 低,可能原因是G /M期细胞对放疗敏感性较高,处于该期 细胞的死亡率最高。另一方面,由于处于不同细胞周期的肿 瘤细胞对放射的敏感性不同,而处于对放疗不敏感周期的细 胞可能会成为复发的根源,恩度通过促进细胞凋亡、切断血 供对肿瘤细胞的抑制作用具有细胞周期非特异性,联合放疗 具有更全面的抑制作用。 2.4下调促血管生成因子水平放疗可诱导多种促血管生 成因子的增加 ,其中最为显著的是HIF一1和VEGF。 HIF一1是一种氧依赖性转录激活因子,是由受氧浓度调节的 HIF.1ot和在细胞核中持续表达的HIF—B两个亚基组成的异 源二聚体,在介导机体低氧应答中起重要作用。当组织氧浓 度降低时,HIF.1通过与低氧反应基因(HRG)上的低氧反应 元件结合,引发下游低氧应激基因(包括VEGF)的转录,启 动微血管生成 。这些血管生成因子的水平与肿瘤的侵袭 性、对治疗的敏感性及预后密切相关,HsuI如 和Meijerl3¨等 证实通过抑制HIF一1和VEGF的表达可以提高肿瘤放疗的 疗效。相关研究证实恩度能够抑制放疗诱导的HIF.1和 VEGF等促血管生成因子的表达增加,有可能成为恩度联合 放疗增敏的机制之一 J。 3结语和展望 恩度作为抗肿瘤血管生成靶向治疗药物,自上市以来联 合化疗药物对于NSCLC、恶性黑色素瘤等多种恶性肿瘤的疗 效确切,安全性好,值得临床推广。恩度除了与化疗联合治 疗多种恶性肿瘤外,越来越多的基础及临床研究证实恩度联 合放疗能够提高恶性肿瘤的放射敏感性,协同遏制肿瘤生 长。目前许多学者正在积极探索恩度提高放疗疗效的机制, 但至今尚未明确,可能的机制包括改善肿瘤内乏氧、作用于 血管内皮细胞、调整细胞周期、调节促血管生成因子水平等。 当然恩度联合放疗用于临床仍面临许多高度关注的问题,比 如给药的最佳时机、给药途径、联合放疗的最佳方案,以及如 何在治疗前、治疗中评估恩度治疗效果等。这些问题期待进 一步的临床研究与总结。 参考文献 [1] Folkman J.Tumor angiogenesis therapeutic implications[J].N Eng J Med,1971,285(21):1182—1186. 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