牛倩倩 崔亞利
(哈爾濱醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院,黑龍江 哈爾濱 150081)
甲狀腺癌(DTC)是內分泌系統(tǒng)惡性腫瘤,按病理類型可分為乳頭狀癌(PTC,占70%~75%)、濾泡狀癌(FTC,占15%~20%)未分化癌(ATC,占3%~5%)、髓樣癌(MTC,占1%~3%)〔1〕。近幾十年來,DTC成為了發(fā)病率最快的實體腫瘤〔2〕。DTC采取手術治療+131I治療+促甲狀腺激素(TSH)治療是國際公認的治療三部曲,其預后效果較好,存活率高。131I是治療DTC最特異、最有效的放射性藥物,可以被甲狀腺組織高選擇性的吸收,療效確切。131I核素治療的基礎是癌灶或轉移灶具有攝碘能力,因此對于失分化及ATC患者而言,因腫瘤攝碘能力明顯降低或喪失而不適應傳統(tǒng)治療模式,常導致令人遺憾的后果〔3〕。目前,失分化及ATC已躋身于最致命的人類惡性腫瘤之列,如何減少失分化的發(fā)生,使其再分化成為臨床迫切需要攻克的難題。本文通過分析DTC的相關機制及治療,并根據先期實驗對槲皮素的了解,擬尋找一種新的安全有效的靶向藥物,以期達到提高DTC內放療的療效,減少失分化的發(fā)生,且達到對失分化及未分化的DTC行再分化治療的目的。
1.1甲狀腺癌的具體病因尚不明確,但根據多年的研究及流行病學調查發(fā)現(xiàn)其與年齡及性別、是否暴露于電離輻射、接觸電離輻射的年齡、既往甲狀腺疾病史、膳食碘的攝入量的作用、激素作用及家族遺傳因素等因素〔4〕相關聯(lián)。
1.2隨著分子生物學技術的不斷進步,研究發(fā)現(xiàn)DTC的發(fā)生、演化是多因素參與、多基因異常的疾病,是遺傳和環(huán)境因素共同作用的結果。BRAF,RAS,TP53,PIK3CA,WNT通路基因,端粒轉移酶等〔5〕基因在失分化及未分化DTC中突變率很高,其中BRAF在ATC突變率達到45%,可以作為DTC的腫瘤標志物。此外,許多學者研究發(fā)現(xiàn),DTC的分化與甲狀腺特異性轉錄因子,鈉/碘轉運體(NIS),血管內皮生長因子(VEGF)及表皮生長因子(EGFR)等〔6〕的調控息息相關。
1.3失分化及ATC的治療131I治療術后DTC患者時,病灶早期攝取131I良好,經幾次治療后,131I 全身掃描(WBS)。發(fā)現(xiàn)病灶不聚碘,而其他多項輔助檢查明確病灶存在,即DTC的失分化現(xiàn)象;失分化使得131I的治療無效,腫瘤惡性程度和侵襲能力增高?,F(xiàn)今,對于失分化及ATC的治療主要包括基因治療〔7〕及誘導再分化治療。
再分化治療是一種以恢復分化標志物NIS的表達并減少去分化標志物CD97的水平為目的,抑制腫瘤的生長并且恢復在ATC等甲狀腺特異性的一種治療方法〔8〕。當前,再分化治療主要有以下幾種方法:(1)維甲酸(RA):是維生素A的生物活性代謝產物,對多種惡性腫瘤有抑制細胞增生和誘導細胞分化及凋亡的作用。Simon等〔9〕證實了RA可抑制DTC細胞株的生長,促進其分化,使失分化標志CD97的表達降低,甲狀腺攝碘增加。(2) NIS基因轉移治療:NIS基因轉移治療〔10〕的分子基礎是將NIS基因轉入腫瘤細胞內以提高其攝取碘的能力,達到應用放射性碘治療未分化和失分化DTC的目的。(3)TSH受體(TSHR)基因轉染:TSH通過與甲狀腺細胞表面的TSHR特異性結合,激活信號轉導系統(tǒng),上調與攝碘及甲狀腺素合成和代謝有關的基因(NIS,TPO,Tg等)表達〔11〕。因此,TSHR的表達下降或喪失間接影響細胞的攝碘功能。(4)其他:研究〔12〕證實,抗VEGF治療,抑制BRAF基因突變間接提高碘攝取率等方法均能影響細胞攝碘能力。
盡管治療手段繁多,但多數研究仍在探索階段,療效欠佳。因此盡快找到一種安全有效的藥物對于失分化及ATC患者迫在眉睫。
槲皮素(QU;3,3,4′,5,7-5羥基黃酮)是自然界存在的天然黃酮類物質之一,與其衍生物具有多種生物學活性。QU廣泛存在于自然界各種植物的花、葉及果實中。具有明顯的抗氧化、抗輻射、清除氧自由基、改善毛細血管微循環(huán)、抗炎及抗血小板聚集等廣泛的生物活性和藥理作用〔13〕。近年來已經發(fā)現(xiàn)QU不僅對多種致癌物、促癌物和致突劑有拮抗作用,而且對多種惡性腫瘤細胞有生長抑制作用〔14〕。
2.1QU抗腫瘤作用機制 美國加州大學教授Leighton稱:QU是已知最強的抗癌劑之一,隨著分子機制研究的深入,人們對QU的抗腫瘤機制認識也日漸深刻,其作用機制主要包括上調抑癌基因的表達,抑制VEGF的表達,抑制阻遏熱休克蛋白(HSP70)的表達,影響細胞周期的進程,誘導凋亡,逆轉腫瘤細胞多耐藥性等〔15〕。
2.2QU誘導再分化作用 誘導再分化是指在體內外分化誘導劑作用下,使失分化惡性腫瘤細胞重新向正常細胞方向分化、逆轉,成為具有正常功能細胞的一種治療方法。目前可提供的再分化劑包括RA,組蛋白去乙?;?HDAC抑制劑)和過氧化物酶體增殖物激活受體γ(PPARγ)激動劑等。但它們在去分化癌癥和患者的耐受性效用不穩(wěn)定〔16〕。因此,需要更有效和更好耐受性的再分化劑。研究顯示,多酚植物化學物質(PPs)(QU、白藜蘆醇等)能抑制體內和體外癌癥啟動、發(fā)生和發(fā)展,可以誘導特定類型癌癥的再分化。據報道〔17〕多酚植物化學物質可以誘導F9胚胎瘤細胞分化模型抗增殖和再分化甲狀腺癌細胞的能力。在分化的過程中,由于NIS基因甲基化,導致NIS表達缺失〔18〕。Fang 等〔19〕指出,白藜蘆醇扭轉RA受體β(RARβ)啟動子甲基化,并在前列腺癌和食道癌中RARβ增加 。此外,多酚植物化學物質白藜蘆醇已被報道提高了PPARγ的轉錄,從而能誘導DTC再分化〔20〕。這些發(fā)現(xiàn)表明,QU等可有效用于失分化及ATC再分化治療。
2.3QU的放療增敏作用 放療增敏劑可以提高放射線對腫瘤細胞的殺傷率,增強放療效果,減輕放療不良反應。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)在腫瘤治療中,用正常組織可耐受的劑量進行單純照射治療,腫瘤的治愈率只能達到40%左右,如果合并使用增敏藥物,治愈率可達90%。方武等〔21〕研究QU對PC-3細胞的毒性呈劑量依賴性,放射增敏作用明顯,隨藥物作用時間延長增強。其機制可能與抑制survivin 蛋白表達有關。李明等〔22〕研究通過應用QU,既可誘導腫瘤細胞凋亡產生治療作用,又可打破熱耐受,起到放、化療增敏作用。本課題組的先期研究〔23〕表明,QU既有殺死腫瘤細胞作用又可以提高外放療療效。
早在1946年,131I首次被應用于DTC的治療,使轉移灶消失,成為了臨床核醫(yī)學的一個里程碑。我科從1978年開始行131I DTC治療工作,治療了近5 000例病人,經過多年的學習與臨床實踐,使131I治療DTC越來越規(guī)范化、科學化、標準化。然而治療過程中的失分化現(xiàn)象卻令人束手無策,因此應積極尋找到一種新的治療藥物。
基于以上相關理論,單純的131I治療失分化及ATC無甚療效,而QU亦可被甲狀腺特異性的攝取,因此擬用131I標記QU治療失分化及ATC。131I是目前為止臨床上應用最廣泛的放射性核素,半衰期8.1 d,放射能量0.6 KeV,治療半徑0.4 mm,有可供探測的γ射線,價格便宜,易獲得;同時,碘離子有著活躍的化學活性,易牢固地結合于抗體并且不破壞抗體的免疫活性,標記容易,設備簡單,不易形成膠體。研究〔24〕表明,QU在有效濃度范圍對細胞安全無毒〔24〕;且用125I標記QU的試驗〔25〕證實放射結合物結合率高,方法可靠,125I-QU(125I-Q)利用有氧參加的生物反應可以很快地進入細胞核中,插入到DNA結構中,但是125I-Q對DNA的損傷比任何一種藥物單用都要大。鑒于以上結論,且125I與131I為同族元素,我們相信,用131I標記QU是可行的。
目前,在放射性核素研究中,對放射增敏的研究較少,可能制約了DTC治療效果,導致了DTC的發(fā)生,提出用131I標記QU,利用其協(xié)同作用對內照射起到放療增敏作用,從而提高療效,避免DTC失分化的發(fā)生并且對失分化和ATC進行再分化治療,可能成為治療難治性DTC的另一條有效措施,為甲狀腺癌治療提供一個新的突破點。
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