鐘銀杭 王立強(qiáng) 許瑞安 刁 勇

華僑大學(xué)分子藥物研究所，福建泉州362021

隨著晝夜、季節(jié)的周期性變換，人體從系統(tǒng)、器官、組織到單個(gè)細(xì)胞，乃至亞顯微結(jié)構(gòu)及其物質(zhì)代謝，其各種生理、生化過(guò)程、行為等皆隨時(shí)間推移而呈節(jié)律性變化，其中最普遍的是以24 h左右為周期的近日節(jié)律。近日節(jié)律成為近年來(lái)研究熱點(diǎn)之一，它們不僅與神經(jīng)內(nèi)分泌和免疫功能有關(guān)，而且影響著細(xì)胞周期和凋亡，更為重要的是它們與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、診治及預(yù)后也密切相關(guān)。

1 近日節(jié)律

1.1 近日節(jié)律的分子結(jié)構(gòu)

在哺乳動(dòng)物中，300多種生命活動(dòng)呈現(xiàn)周期為24 h左右的近日節(jié)律性變化[1]。周圍環(huán)境因素、社會(huì)生活習(xí)慣、最重要的是每天光照和黑暗的交替及休息-活動(dòng)周期等外界因素使機(jī)體近日節(jié)律系統(tǒng)精確校準(zhǔn)為每天24 h[2]。近日節(jié)律中樞起搏點(diǎn)位于下丘腦基底部視交叉上核（suprachiasmatic nucleus,SCN），最近證明人體多數(shù)外周組織諸如心臟、肝等器官及胚胎組織中也存在起搏點(diǎn)，稱外周起搏點(diǎn)[3]。

SCN是節(jié)律系統(tǒng)最重要的調(diào)節(jié)中樞，產(chǎn)生休息-活動(dòng)周期，并協(xié)調(diào)外周起搏點(diǎn)。SCN通過(guò)白天光照和夜間松果體分泌的褪黑素反饋調(diào)節(jié)調(diào)控近日節(jié)律系統(tǒng)和外周起搏點(diǎn)[4]，調(diào)整內(nèi)源性生物節(jié)律，使人體的各種生理活動(dòng)（如正常組織及靶組織細(xì)胞DNA合成、增殖和代謝、激素分泌、睡眠、藥物代謝限速酶活性、藥物敏感性相關(guān)基因的表達(dá)及藥物代謝活動(dòng)等）和行為等均隨晝夜交替呈節(jié)律性變化，與外界周期性環(huán)境刺激（光照、溫度、飲食習(xí)慣等）同步化[5]。

這些節(jié)律性變化可以影響抗癌藥物的藥理和藥效，改變藥物的耐受性和療效。

1.2 正常組織細(xì)胞與腫瘤組織細(xì)胞的近日節(jié)律

細(xì)胞活動(dòng)的峰谷變化調(diào)節(jié)著抗癌藥的代謝動(dòng)力學(xué)，是其耐受性和有效性變化的生物學(xué)基礎(chǔ)。研究表明，和正常組織一樣，很多腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和代謝過(guò)程中也呈現(xiàn)節(jié)律性，但節(jié)律特征與正常組織不同，表現(xiàn)為振幅下降、時(shí)相變化、周期改變，以及內(nèi)分泌、免疫和休息-活動(dòng)周期等多種節(jié)律失調(diào)。變化程度與腫瘤類型、生長(zhǎng)速度和分化程度相關(guān)，并可能隨著疾病的進(jìn)展逐步惡化。腫瘤愈趨于晚期，節(jié)律異常表現(xiàn)越明顯。

了解正常組織細(xì)胞與腫瘤組織細(xì)胞增殖分化、生長(zhǎng)代謝的節(jié)律對(duì)于腫瘤臨床治療非常重要，在給藥時(shí)避開正常細(xì)胞增殖分化及合成高峰期，而在腫瘤細(xì)胞增值分化高峰給藥，可極大提高臨床療效并顯著降低毒副作用。此法亦可用于時(shí)辰放療。

將DNA合成作為參數(shù)，各種腫瘤細(xì)胞分裂增殖的節(jié)律不同，如卵巢癌的DNA合成高峰時(shí)相位于11～15時(shí)，乳腺癌為13～15時(shí)，肺癌在6～12時(shí)，選擇恰當(dāng)時(shí)間應(yīng)用抑制DNA合成的抗癌藥可避開正常細(xì)胞DNA合成高峰時(shí)間，達(dá)到減毒增效的目的[6]。

2 常用抗癌藥物的時(shí)辰化療

目前動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，在特定時(shí)間給藥，多種抗癌藥的耐受性和療效有50%以上變化[7]。其機(jī)制涉及細(xì)胞代謝、增殖過(guò)程及藥物的藥動(dòng)學(xué)時(shí)間節(jié)律變化。受體耐受性節(jié)律、腫瘤本身節(jié)律和藥物抗腫瘤活性節(jié)律三者之間的相互關(guān)系是治療研究的關(guān)鍵。腫瘤時(shí)辰化療是根據(jù)機(jī)體自身節(jié)律和腫瘤組織細(xì)胞動(dòng)力學(xué)，選擇最佳用藥時(shí)機(jī)，在毒性最小、耐受性最佳時(shí)進(jìn)行化療，可加大劑量，從而達(dá)到最大抗瘤效果，改善患者生存質(zhì)量的目的[8]。目前臨床常用化療藥按抗癌機(jī)制分主要有以下幾種。

2.1 作用于有絲分裂M期的微管蛋白抑制類

2.1.1 長(zhǎng)春堿類 諾維本（NVB）是長(zhǎng)春堿類細(xì)胞毒抗腫瘤新藥。研究顯示NVB血液毒性及臨床療效與用藥時(shí)間有密切關(guān)系。Filipski等[9]對(duì)接種P388白血病細(xì)胞的279只小鼠進(jìn)行毒性療效與近日節(jié)律關(guān)系研究，實(shí)驗(yàn)前在活動(dòng)時(shí)間控制儀中經(jīng)3周同步化適應(yīng)（L/O=12/12）：光照期（休息期，第1～12時(shí)）和黑暗期（活動(dòng)期，第 12～24時(shí)）。然后在第7、11、19、23時(shí)分別注射NVB 26 mg/kg。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在19時(shí)或23時(shí)給藥，小鼠平均生存期最長(zhǎng)，7時(shí)組最短，且在19時(shí)藥物耐受劑量提高50%。

2.1.2 紫杉醇類 泰素帝是一種紫杉醇類抗癌新藥，抑制細(xì)胞的微管系統(tǒng)，適用于局部晚期或轉(zhuǎn)移性乳腺癌的治療。研究發(fā)現(xiàn)，泰素帝的治療指數(shù)與其用藥時(shí)間位相有一定關(guān)系。Granda等[10]將最大耐受劑量的泰素帝分別于光照后3、7、11、15、19、23時(shí)給予荷MA13-C乳腺癌小鼠，結(jié)果發(fā)現(xiàn)光照后7 h給藥組腫瘤縮小率最高、小鼠存活率最高，分別為60%和100%；而光照后3時(shí)給藥組腫瘤縮小率為0，且全部死亡。

2.2 破壞DNA結(jié)構(gòu)與功能類

2.2.1 喜樹堿類 伊立替康（CPT-11）是喜樹堿類抗癌藥，主要治療對(duì)5-氟尿嘧啶（5-Fu）耐藥的晚期大腸癌。CPT-11為細(xì)胞周期S期特異性藥物。在休息期，腫瘤細(xì)胞處S期高峰，而骨髓、腸、皮膚和口腔黏膜的正常細(xì)胞增殖較慢，此時(shí)給藥療效好、毒副反應(yīng)較少。Granda等[11]報(bào)道CPT-11在荷骨肉瘤小鼠休息期后半部分（相當(dāng)于人類早晨5時(shí)）給藥耐受性最好。

2.2.2 鉑類 目前發(fā)現(xiàn)鉑類的時(shí)辰節(jié)律與其主要的解毒劑還原型谷胱甘肽（GSH）的近日節(jié)律性分泌密切相關(guān)。同一個(gè)體GSH的晝夜分泌有1～5倍的差異，高峰期在下午。根據(jù)GSH的近日節(jié)律，目前鉑類藥物的給藥方法為從10～22時(shí)連續(xù)12 h正弦曲線形式給藥，在16時(shí)達(dá)峰[12]。

2.3 抗細(xì)胞代謝類

5-FU：一種抗嘧啶類抗代謝藥物，是時(shí)間化療領(lǐng)域中研究最多的藥物，血漿半衰期只有10～20 min。動(dòng)物和人體實(shí)驗(yàn)均顯示恒速靜脈點(diǎn)滴5-FU，其血漿濃度呈現(xiàn)明顯的近日節(jié)律。由于超過(guò)80%的5-FU被作用于S期細(xì)胞的代謝相關(guān)酶二氫嘧啶脫氫酶（DPD）分解代謝，所以DPD活性是影響5-FU血液濃度的決定性因素[13]。DPD活性在小鼠光照早期和人類黑暗早期達(dá)到高峰。從22～10時(shí)無(wú)論是健康人還是癌癥患者體內(nèi)，DPD的活性都提高了近50%[14]，而此時(shí)進(jìn)入S期的骨髓、小腸、皮膚及口腔黏膜細(xì)胞處于低谷，此時(shí)給予5-FU，其毒性顯著降低[15-16]。因此5-Fu給藥方案為22～10時(shí)連續(xù)12 h按正弦曲線靜脈滴注，給藥高峰在臨晨4時(shí)，不良反應(yīng)明顯減少，毒性降低，較常規(guī)給藥方式更加高效低毒。

3 臨床研究

3.1 腫瘤的時(shí)辰化療

Levi[17]的最新研究發(fā)現(xiàn)，與持續(xù)給藥和錯(cuò)誤時(shí)間給藥相比，根據(jù)時(shí)間化療的要求在特定的時(shí)間給予抗癌藥物可以使不良反應(yīng)減少5倍。腫瘤時(shí)辰化療已廣泛應(yīng)用于臨床，療效較肯定的腫瘤主要有以下幾種。

3.1.1 大腸癌 大腸癌是成人最常見的惡性腫瘤之一。Levi等[18]用西妥昔單抗結(jié)合時(shí)辰化療治療直腸癌56例，存活率和二次手術(shù)可切除率是常規(guī)化療的2倍。朱莉[19]對(duì)46例晚期結(jié)腸直腸癌進(jìn)行常規(guī)與時(shí)辰化療，結(jié)果時(shí)辰組有效率為65.2%，常規(guī)組34.8%。白細(xì)胞下降、感覺神經(jīng)異常、惡心嘔吐、腹瀉發(fā)生率時(shí)辰化療組均低于常規(guī)化療組，兩組患者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。歐洲3個(gè)國(guó)家9個(gè)研究中心報(bào)道186例轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌，時(shí)間化療和常規(guī)化療各93例，兩組患者有效率分別為51%與29%；嚴(yán)重黏膜毒性反應(yīng)的發(fā)生率分別為14%和76%；外周神經(jīng)炎發(fā)生率分別是16%和31%；腫瘤無(wú)進(jìn)展時(shí)間分別為6.4個(gè)月和4.9個(gè)月[20]。

3.1.2 肺癌 Focan等[21]采用5-FU+四氫葉酸鈣（CF）+卡鉑（CBP）聯(lián)合時(shí)辰化療32例晚期非小細(xì)胞肺癌患者，結(jié)果顯示總的毒性反應(yīng)均可耐受，4.6%患者出現(xiàn)Ⅲ、Ⅳ度白細(xì)胞下降，7%患者出現(xiàn)血小板下降，7.8%患者出現(xiàn)惡心、嘔吐，不到3%患者出現(xiàn)黏膜炎、腹瀉、脫發(fā)等，較常規(guī)化療者毒性反應(yīng)均明顯降低。Levi F等[18]對(duì)45例非小細(xì)胞肺癌患者進(jìn)行5-FU+CF+CBP時(shí)辰化療，當(dāng)藥峰濃度在4 pm獲得最佳耐受性。

3.1.3 轉(zhuǎn)移性肝癌 目前時(shí)辰化療治療在轉(zhuǎn)移性肝癌多采用5-FU+亞葉酸鈣（FA）+奧沙利鉑（L-OHP）方案，應(yīng)用多通道輸液泵技術(shù)輸入。由于肝中腫瘤組織血供主要來(lái)源于肝動(dòng)脈，研究者對(duì)29例發(fā)生肝轉(zhuǎn)移腫瘤患者進(jìn)行肝動(dòng)脈插管聯(lián)合時(shí)辰化療，無(wú)嚴(yán)重血液學(xué)或肝毒性反應(yīng)，10個(gè)患者出現(xiàn)完全反應(yīng)、耐受性好、安全有效，治療后13.7%患者可進(jìn)行切除手術(shù)，中位總生存期達(dá)36個(gè)月[22]。

3.1.4 其他腫瘤的時(shí)辰化療 一項(xiàng)含23例轉(zhuǎn)移性胰腺癌（術(shù)后17例，無(wú)法切除6例）的Ⅱ期臨床研究顯示：時(shí)辰化給予5-FU（300 mg/（m2·d）、5 d/周，總量 8.4 g/m2）并聯(lián)合放療（平均劑量50.4 Gy）后，17例術(shù)后患者中12 例得到局部控制，7例甚至病灶完全消失，中位生存期達(dá)28個(gè)月，1年生存率為88%，6例無(wú)法切除的患者中位生存期也達(dá)到13個(gè)月，改善了胰腺癌的預(yù)后[23]。Coudert等[24]為確定毒性最低給藥時(shí)間，將90例乳腺癌患者隨機(jī)分為8個(gè)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行長(zhǎng)春瑞濱給藥，以中性粒細(xì)胞減少為參數(shù)，在21時(shí)給藥最佳；以白細(xì)胞減少作為參數(shù)，17時(shí)最佳；在10時(shí)給藥胃腸道毒性最低。最低毒性時(shí)間與動(dòng)物實(shí)驗(yàn)一致。

3.2 近日節(jié)律在腫瘤臨床早期診斷及預(yù)后中的作用

早期發(fā)現(xiàn)腫瘤一直是人們所探究的問(wèn)題。從基因表達(dá)到細(xì)胞功能活動(dòng)，腫瘤組織細(xì)胞的近日節(jié)律等均與正常組織細(xì)胞存在著明顯的差異，這在腫瘤的診斷和防治中具有一定理論意義和實(shí)踐價(jià)值。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，近日節(jié)律可作為一個(gè)獨(dú)立的指標(biāo)用于一些腫瘤預(yù)后的判斷。國(guó)外學(xué)者對(duì)休息-活動(dòng)周期及皮質(zhì)激素的近日節(jié)律性與腫瘤患者的生存質(zhì)量及預(yù)后的相關(guān)性進(jìn)行了研究。對(duì)與激素相關(guān)的腫瘤流行病學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)，體內(nèi)激素水平近日節(jié)律的變化可以預(yù)示腫瘤的發(fā)生，如激素近日節(jié)律改變的婦女較節(jié)律正常者乳腺癌的患病率明顯增高。Mormont等[25]對(duì)200名轉(zhuǎn)移性直腸癌患者休息-活動(dòng)周期（生物體內(nèi)最主要的近日節(jié)律）的研究發(fā)現(xiàn)，該節(jié)律明顯的患者較節(jié)律幅度降低或節(jié)律發(fā)生改變的患者生存期長(zhǎng)，前者2年存活率是后者的5倍。

4 展望

通過(guò)研究腫瘤與近日節(jié)律的相互影響，以及與腫瘤發(fā)生、發(fā)展有關(guān)的分子機(jī)制，把抗腫瘤藥的時(shí)效性與細(xì)胞分裂周期、DNA合成以及內(nèi)源性鐘基因的表達(dá)相聯(lián)系，從分子水平上闡明抗腫瘤藥的時(shí)效性。臨床上由于個(gè)體差異性的存在，為了完善腫瘤時(shí)間治療的相關(guān)臨床方案，通過(guò)計(jì)算機(jī)等相關(guān)輔助工具將每個(gè)患者的日周期節(jié)律繪制成圖，顯示其節(jié)律改變范圍和特點(diǎn)，然后根據(jù)藥動(dòng)學(xué)參數(shù)找出所用化療藥物毒性最低、療效最高的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)治療方案的個(gè)體化，對(duì)腫瘤診斷、判斷腫瘤的預(yù)后及轉(zhuǎn)歸、以及指導(dǎo)臨床治療的最佳時(shí)間具有重要意義，這有望成為未來(lái)時(shí)辰治療的重要發(fā)展方向[26-27]。

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