程 冉,魏 楓
(內蒙古科技大學包頭醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院內分泌科,內蒙古 包頭 014000)
甲狀腺癌是內分泌系統(tǒng)中最為常見的惡性腫瘤,女性患者約占其中的75%。女性的全球發(fā)病率為10.2/10萬,男性為3.1/10萬[1]。在中國,女性甲狀腺癌發(fā)病率位于女性癌癥發(fā)病率的第四位,高達22.56/10萬,是30歲以下女性發(fā)病率最高的惡性腫瘤[2]。與其他惡性腫瘤相比,甲狀腺癌患者發(fā)病年齡在45至64歲之間,更為年輕。甲狀腺癌分為分化型甲狀腺癌(DTC)、甲狀腺髓樣癌(MTC)和間變性甲狀腺癌(ATC),DTC包括甲狀腺乳頭狀癌(PTC),甲狀腺濾泡癌(FTC)和Hurthle細胞癌。其中,來源于濾泡上皮細胞的PTC最為常見,占新發(fā)病例的90%,且預后較好。MTC和ATC表現(xiàn)為缺乏分化和較高的轉移傾向,惡性程度高,預后差?,F(xiàn)階段,DTC的治療方法主要通過手術進行腫瘤切除,碘放射治療通常作為術后患者的輔助治療。其中約20%的患者術后復發(fā),復發(fā)的甲狀腺癌多為惡性。復發(fā)性DTC再次手術難度大,徹底清除率低,轉移率增高,預后不良風險較大,可出現(xiàn)不同程度并發(fā)癥[3]。
動物模型的建立根據不同疾病類型可選擇合適的動物,諸如猴、狗、兔、鼠、魚等。甲狀腺癌動物模型分為自發(fā)性腫瘤模型、誘發(fā)性腫瘤模型、基因工程小鼠模型與移植性小鼠模型四種,其中基因工程小鼠模型又包括轉基因模型、基因剔除模型、基因替換模型及最新報道的限制性小鼠模型[4]。移植性小鼠模型通過將腫瘤細胞或者腫瘤組織接種到小鼠身體某部位使其生長,該方法現(xiàn)已廣泛應用于多種癌癥的動物模型建立。
由于術后甲狀腺癌復發(fā)的患者再次手術難,復發(fā)腫瘤惡性程度高,轉移率增加,所以,在藥物的選擇上,需要尋找更有效且對患者不良影響更小的藥物,需要尋找出更為先進有效的治療方法。在做實驗性抗癌治療中裸鼠移植性模型起到關鍵的作用。通過對甲狀腺癌裸鼠移植性模型治療演進的深入研究,探尋新的有效治療方法,為臨床治療應用提供思路,指明方向。
3.1放療:放射治療通過電離輻射向身體輸送能量,產生電離和自由基。電離輻射可造成細胞DNA中堿基丟失或堿基替換,氫鍵斷裂,從而導致細胞死亡。除DNA外,輻射也可造成細胞膜通透性、酶活性和蛋白質結構的改變。高劑量的輻射可導致細胞線粒體衰竭和氧化、磷酸化受損使細胞立即死亡。在臨床中,可通過應用電離輻射破壞腫瘤組織從而達到癌癥治療的目的。相對于正常組織,腫瘤組織更具異質性。由于腫瘤細胞的組成不同,組成腫瘤細胞的放射敏感性也不同,單一劑量的放射治療效果局限。因此,在進行實驗方案的選擇時多選擇聯(lián)合治療或分級治療。
在Viktor Sandblom等的一項研究中,將患者來源的MTC腫瘤細胞(GOT2)植入4~5周齡雌性BALB/c裸鼠皮下,造模成功后其進行放療和/或吉西他濱治療。研究放射聯(lián)合吉西他濱治療MTC的潛在疊加或協(xié)同效應。放射治療給予177Lu-octreotate或外放射治療(EBRT)。結果顯示接受EBRT和吉西他濱聯(lián)合治療的動物腫瘤體積減小最大。EBRT或吉西他濱的單藥治療也可使腫瘤體積減小,而接受177Lu-octreotate單項治療的裸鼠與未接受治療的裸鼠腫瘤差異不大。表明吉西他濱能使腫瘤細胞對輻射敏感,可明顯增強放療對GOT2的抗腫瘤作用。而此次實驗中應用177Lu-octreotate單項治療在本次實驗中未能顯現(xiàn)明顯的抗腫瘤作用,可能與給藥劑量過低,而GOT2腫瘤中生長抑素受體表達低有關。這提示,未來可評估研究使用177Lu-octreotate治療高生長抑素受體表達的MTC,或是聯(lián)合可提高腫瘤生長抑素受體表達的藥物。在Viktor Sandblom等的進一步研究中,分別聯(lián)合應用EBRT與兩種酪氨酸激酶抑制劑Vandetanib和cabozantinib,在治療開始兩周后,與對照組相比,這些小鼠的腫瘤體積減少了約70~75%。聯(lián)合治療不僅能最大限度地縮小腫瘤體積外,還能延長腫瘤的進展時間。通過檢測甲狀腺癌細胞系中組織因子(TF)的表達,為ATC設計用64Cu放射標記生成的64Cu-NOTA-ALT-836依賴標志物,應用131I-ALT-836對ATC模型鼠放射免疫治療(RIT)。結果顯示131I-ALT-836 RIT可以顯著延長ATC小鼠的生存時間,這種新治療方法導致小部分肝細胞降解壞死,但未對其他主要臟器造成明顯損傷。TF是一種很有前途的ATC生物標志物,今后可以使用64Cu-NOTA-ALT-836和131I-ALT-836的TF靶向治療優(yōu)化ATC在臨床前的診斷和治療。應用可以釋放高能α粒子的放射性砹(211At),并將211At溶液中加入抗壞血酸(AA)以提高其放射化學純度,結果顯示給與211At溶液注射組相比,AA處理后的211At溶液注射組動物甲狀腺攝取明顯增強。在小鼠異種移植瘤模型中,K1-NIS腫瘤在注射211At后,腫瘤生長立即受到抑制,且呈劑量依賴性,表明其潛在的適用性靶向α放射治療。小劑量(0.1 MBq)的211At也能有效抑制腫瘤生長,但其再生速度比大劑量(0.4 MBq或1 MBq)快[5]。大劑量211At- NaAt可引起甲狀腺癌小鼠移植瘤模型體內白細胞和淋巴細胞的短暫性減少、甲狀腺萎縮和短暫性精子發(fā)育不良,但是沒有嚴重的血液學或腎臟毒性,這表明分化性甲狀腺癌的靶向α療法的安全性是可耐受的。提示今后在臨床應用靶向α放射治療期間,可以進行更細分的給藥,以減少正常器官的副作用。α射線的分級給藥已成功應用于223Ra治療去勢抵抗性前列腺癌骨轉移[6]。由此可見,211At的靶向α放射治療在臨床上是可行的,在未來我們應該對211At進行更深入的研究,作為一個很有希望的放射性物質,211At可以用于內源性或基因轉移介導的NIS過表達的各種癌癥治療,為今后甲狀腺癌靶向治療提供新思路。
3.2化療:化療是化學藥物治療的簡稱,利用化學藥物作用于腫瘤細胞生長繁殖的不同環(huán)節(jié)上,從而阻止癌細胞的增殖、浸潤、轉移,最終達到抑制或殺死癌細胞目的的一種治療方式。作為一種全身性治療手段,化療藥物可殺滅腫瘤細胞,是腫瘤綜合治療中最主要的手段之一?;熕幬锔鶕煌淖饔脵C制可分為直接作用于DNA上防止癌細胞再生的烷化劑;通過干擾DNA和RNA合成的抗代謝藥;通過抑制酶的作用和有絲分裂或改變細胞膜來干擾DNA的抗腫瘤抗生素;通過抑制有絲分裂或酶的作用,從而防止細胞再生必需蛋白質合成的植物類抗癌藥,均為植物堿和天然產品;利用激素殺死癌細胞或減緩癌細胞生長時,也可把它們看成化療藥物。
傳統(tǒng)的細胞毒性化療藥物,如阿霉素(DOX)和紫杉醇,具有高毒性,ATC患者對阿霉素的耐藥性集中,導致預后惡化[7]。而白藜蘆醇能有效抑制多西紫杉醇/阿霉素耐藥ATC細胞的生長,以ATC為靶點的緩釋白藜蘆醇納米顆粒顯著提高體內抗ATC的效果[8]。白藜蘆醇是一種生物性很強的天然多酚類物質,主要來源于花生、葡萄(紅葡萄酒)、虎杖、桑椹等植物。白藜蘆醇在治療ATC特別是化療耐藥的ATC中具有臨床價值,為白藜蘆醇用于ATC和其他類型癌癥的臨床治療提供了一種潛在的途徑。為了克服ATC耐藥問題,Han X通過合成負載DOX的介孔有機硅納米顆粒(MONPs),并用牛血清白蛋白(BSA)穩(wěn)定納米復合材料。結果表明BSA-Dox-MONPs可以通過增加藥物攝取和抑制藥物流出兩種方式逆轉ATC細胞化療耐藥,為化療耐藥ATC的治療提供了一個有前景的平臺。轉錄抑制因子Slug可抑制化療藥物誘導的癌細胞凋亡。在Yinghua Pan等的一項實驗中,評估了靶向Slug是否能增強阿霉素誘導的ATC細胞凋亡。研究結果表明,Slug基因敲除對SW1736細胞的生長有顯著的抑制作用,可誘導p53正向凋亡調節(jié)因子上調增加DOX在SW1736細胞中的抗腫瘤活性,促進細胞凋亡抑制腫瘤生長,而過表達Slug則增加化療耐藥性[9]。維生素C是人體必需的營養(yǎng)物質,需要外源性補充。Gulo/小鼠是維生素C研究的理想候選對象,因為它們和人類一樣,不能在肝臟中合成[10]。大劑量維生素C可以通過活性氧(ROX)依賴機制抑制MAPK/ERK和PI3K/AKT通路殺死甲狀腺癌細胞,抑制小鼠模型中腫瘤的生長速度[11]。維生素C可以通過多種分子機制對甲狀腺癌細胞起到殺傷作用,不失為一種安全有效的抗甲狀腺癌藥物,為將來與其他常規(guī)或靶向治療相結合的治療方法提供了理論基礎。Anlotinib是一種新型的多激酶抑制劑,在臨床前模型中已顯示出對多種腫瘤的療效。應用Anlotinib對乳頭狀甲狀腺癌裸鼠模型治療可以顯著降低腫瘤重量和腫瘤體積,抑制腫瘤細胞增殖,誘導腫瘤細胞凋亡,且基本不影響小鼠的體重[12]。Anlotinib作為一種新型有效的抗腫瘤藥物,可在未來應用于甲狀腺癌的治療,特別是對于目前尚無有效治療方法的低分化甲狀腺乳頭狀癌和ATC。阿帕替尼是一種血管內皮生長因子受體-2(VEGFR-2)的小分子抑制劑,可在多種腫瘤中誘導細胞凋亡并抑制腫瘤增殖。在KHM-5M異種移植瘤模型中,阿帕替尼可以通過AKT/mTOR通路下調p-AKT和p-mTOR信號,誘導ATC細胞自噬和凋亡,聯(lián)合使用阿帕替尼和自噬抑制劑氯喹可產生額外的腫瘤抑制,使腫瘤體積縮小,抑制腫瘤細胞增殖,具有更強的抗腫瘤作用。這些發(fā)現(xiàn)證實了阿帕替尼靶向自噬可能是一種很有前途的ATC治療策略,ATC患者可能受益于這種新的抗癌藥物。Soo YK等通過應用索拉非尼和倫瓦替尼進行交替治療難治性甲狀腺癌,在異種移植模型中,索拉非尼或倫瓦替尼單獨治療并不能顯著抑制患者來源的侵襲性PTC細胞異種移植腫瘤,而交替治療則能顯著抑制這些裸鼠體內腫瘤的增殖[13]。這為今后臨床治療甲狀腺癌患者的治療方案提供了新的思路。Flavopiridol是CDKs的一個有效的選擇性抑制劑,而CDKs是調節(jié)細胞周期的蛋白激酶的一員,在轉錄、mRNA加工和細胞分化中發(fā)揮重要作用。Flavopiridol可使細胞周期蛋白CDK9和MCL1水平下降,并誘導細胞周期阻滯,阻礙遷移。在患者來源的ATC小鼠移植模型中,F(xiàn)lavopiridol也可使腫瘤重量下降,體積縮小[14]。Flavopiridol對ATC的作用機制還需要做進一步的研究,來提高對該藥物的臨床有效性的認識,以延緩疾病進展和改善患者的整體預后。
3.3免疫治療:免疫治療是現(xiàn)階段研究的熱點之一,腫瘤的免疫治療是指免疫制劑通過不同的給藥途徑進入人體內,從而激活人體免疫系統(tǒng),依靠自身免疫機能殺滅癌細胞和腫瘤組織。其不同于手術、放化療,不針對腫瘤細胞和組織,而是通過刺激人自身的免疫系統(tǒng),更加高效地識別殺傷腫瘤細胞,發(fā)揮抗腫瘤作用。該方法已在多種類型的腫瘤治療當中取得很好的療效,一般須同手術、放療或化療配合應用。有大量研究資料表明,裸鼠雖然胸腺缺失,缺乏T淋巴細胞,但是仍具有產生巨噬細胞、漿細胞、抗體及NK細胞活性的免疫反應。因此對裸鼠腫瘤模型進行免疫治療研究,可更好地解釋某些免疫治療的作用機制。
CAR-T細胞作為一種新的治療模式正在被開發(fā),用于許多不同類型的現(xiàn)有治療方法難以治愈的癌癥,例如在特定的血液系統(tǒng)惡性治療中取得了令人印象深刻的成就,但由于在實體腫瘤環(huán)境中缺乏靶向抗原,CAR-T細胞在實體腫瘤中的應用受到一定限制[15]。Yogindra Vedvyas等通過處理靶向ICAM-1的CAR-T細胞,隨后注射到ATC模型小鼠體內,大劑量的CAR-T細胞治療能快速并且徹底地根除腫瘤,緩解時間更長,顯著提高生存率[16]。這提示,在未來可據此設計治療方案,將其應用于治療間變性甲狀腺癌和難治性或復發(fā)性侵襲性甲狀腺癌的患者。溶瘤病毒療法(OVT)是一種很有前途的癌癥免疫治療方法。溶瘤病毒(OVs)通過提高療效、利用免疫刺激成分、將免疫抑制腫瘤微環(huán)境(TME)改變?yōu)檠仔訲ME、優(yōu)化其傳遞系統(tǒng)、提高治療安全性。其中Oncorine(H101腺病毒)和T-VEC或Imlygic(HSV-1),已分別批準用于頭頸部腫瘤與黑色素瘤。通過聯(lián)合BRAF抑制劑與溶瘤單純皰疹病毒(oHSV)治療ATC荷瘤小鼠,可以創(chuàng)造一個更有利的腫瘤免疫微環(huán)境,促進腫瘤的炎癥狀態(tài),顯著提高了ATC模型小鼠的生存率。通過oHSV驅動免疫,可改善BRAF抑制劑治療效果。腫瘤細胞中可以表達程序性死亡配體(PD-L1),它作為一種新興的生物標志物,在抗腫瘤免疫治療中同樣具有非常重要的作用。相當比例的人TC樣本在上皮性甲狀腺癌細胞上表達PD-1,PD-1的表達水平與TC的腫瘤分期和淋巴結轉移相關,其活性還可誘導TC細胞的增殖和運動,并發(fā)揮內在的促腫瘤功能。因此甲狀腺癌或其他類型的癌癥,可以受益于免疫檢查抑制點(ICI)的雙重作用:重新激活免疫抗腫瘤反應和直接對抗癌細胞的增殖作用。在癌細胞和腫瘤微環(huán)境中定義免疫檢查點的功能和生化活性,將擴大我們的知識,使我們能夠開發(fā)合理的治療策略,積極利用ICI結合SHP2或RTK/Ras/MAPK抑制劑。但在治療各種惡性腫瘤時,ICI經常發(fā)生免疫相關不良事件(irAEs),因此尋找甲狀腺irAE的生物標志物尤為重要。其中甲狀腺球蛋白、甲狀腺自身免疫和細胞因子水平的早期變化可能與甲狀腺irAE的發(fā)展有關。這些因子可以作為腫瘤治療的替代生物標志物有潛在的應用前景。
對甲狀腺癌的關鍵基因進行靶向治療時,可以采用不同化療藥物之間聯(lián)合或與放射治療聯(lián)合等方案,顯著提高治療效果,降低不良反應的發(fā)生。此外不同的給藥方式給藥途徑均可影響藥物的抗腫瘤作用,研究有更高的細胞攝取選擇性和抗腫瘤活性新的腫瘤靶向給藥系統(tǒng),盡可能減少荷瘤小鼠主要器官的損傷。在未來的臨床應用中,才能最大程度降低甲狀腺癌患者的復發(fā)率、死亡率,提高生存率。相對于體外實驗,體內實驗更直觀,可在一定程度上觀察藥物的不良反應。而目前建立的各種甲狀腺癌動物模型,都有各自的優(yōu)缺點。因此,要根據實驗研究內容選擇適當?shù)膭游锬P??;诩谞钕侔┬∈笠浦材P退降膭游飳嶒灴蔀榕R床治療提供實驗依據,但在研究過程中需要重視動物模型與人甲狀腺癌存在著的固有差異,該模型不能完全模擬人甲狀腺癌的全部特征,移植性模型甲狀腺癌小鼠實驗結果與臨床應用之間,還有很長的路要走,不僅需要合理的實驗設計還需要更深入的研究。