胡峻龍綜述 趙世光審校
膠質(zhì)瘤是最常見的顱內(nèi)惡性腫瘤,以手術(shù)治療為基礎(chǔ),但化療在幾乎所有新診斷的彌漫性膠質(zhì)瘤(WHO分級(jí)Ⅱ~Ⅳ級(jí))的治療中發(fā)揮重要作用。手術(shù)聯(lián)合放化療是目前新診斷的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的標(biāo)準(zhǔn)治療方案,其中,替莫唑胺(temozolomide,TMZ)作為最具代表性的化療藥物受到廣泛關(guān)注。本文就TMZ在腦膠質(zhì)瘤治療中的新進(jìn)展進(jìn)行綜述。
惡性膠質(zhì)瘤即使在廣泛的手術(shù)切除聯(lián)合術(shù)后化療后也很可能會(huì)復(fù)發(fā)。雖然TMZ 是一種相對(duì)較新的化療藥物,對(duì)膠質(zhì)瘤顯示出了良好的治療作用,但這種作用僅持續(xù)幾個(gè)月,之后許多膠質(zhì)瘤會(huì)產(chǎn)生耐藥性。闡明膠質(zhì)瘤細(xì)胞對(duì)TMA 耐藥的機(jī)制是增加TMZ 敏感性的關(guān)鍵。膠質(zhì)瘤細(xì)胞對(duì)TMZ 治療的反應(yīng)是G2/M 阻滯,而不是細(xì)胞凋亡[1]。多發(fā)性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤對(duì)TMZ 化療的耐藥性主要是由于DNA 修復(fù)蛋白O6-甲基鳥嘌呤-DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶(O6-methylguanine DNA methyltranferase,MGMT)表達(dá)上調(diào)所致。PI3K/AKT 信號(hào)通路、JAK2/STAT3 信號(hào)通路、Wnt/β-catenin 信號(hào)通路和p38 MAPK/Nrf2 信號(hào)通路是膠質(zhì)瘤對(duì)TMZ產(chǎn)生耐藥性的主要信號(hào)通路[2,3]。ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白外排、腫瘤細(xì)胞自噬等也介導(dǎo)膠質(zhì)瘤對(duì)TMZ耐藥[4]。
1.1 微小核糖核酸(microRNA,miRNA)化療增敏靶點(diǎn)miRNA 是一類長(zhǎng)度在20~24 個(gè)核苷酸的非編碼單鏈RNA分子,在基因的表達(dá)調(diào)控方面發(fā)揮著重要作用,尤其在細(xì)胞增殖分化與凋亡等方面,使其在調(diào)控膠質(zhì)瘤對(duì)化療敏感性方面有著的巨大潛力。Ma等[5]研究發(fā)現(xiàn),miRNA-196b 表達(dá)下調(diào)明顯增加膠質(zhì)瘤細(xì)胞對(duì)TMZ的敏感性。Li等[6]研究發(fā)現(xiàn)miRNA-9過表達(dá)增強(qiáng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞對(duì)TMZ 的敏感性。Zhang 等[7]研究發(fā)現(xiàn)miRNA-181b-5p 表達(dá)上調(diào)直接作用于Bcl-2,使膠質(zhì)瘤細(xì)胞對(duì)TMZ的敏感性增加。Wu等[8]研究發(fā)現(xiàn)miRNA-302c 通過抑制P-gp 的表達(dá),可以增強(qiáng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞對(duì)TMZ的化療敏感性。
1.2 長(zhǎng)鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)化療增敏靶點(diǎn)lncRNA是一類長(zhǎng)度>200個(gè)核苷酸的非編碼RNA分子,在細(xì)胞增殖分化以及腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起關(guān)鍵作用。與一般RNA 傳遞遺傳信息的功能不同,lncRNA一般起著對(duì)細(xì)胞的調(diào)控作用。部分lncRNA在膠質(zhì)瘤中異常表達(dá)。段然等[9]研究發(fā)現(xiàn),lncRNA POU3F3 是促進(jìn)高級(jí)別膠質(zhì)瘤細(xì)胞對(duì)TMZ 耐藥的關(guān)鍵因素,機(jī)制可能是lncRNA POU3F3是通過上調(diào)MGMT表達(dá),影響高級(jí)別膠質(zhì)瘤對(duì)TMZ 耐藥。lncRNA 也并非都會(huì)導(dǎo)致膠質(zhì)瘤化療耐藥。馬飛等[10]研究發(fā)現(xiàn),lncRNA RMRP 通過JAK2/STAT3信號(hào)通路,增強(qiáng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞對(duì)TMZ治療的敏感性。
1.3 其他化療增敏靶點(diǎn) Wang 等[11]研究發(fā)現(xiàn),ASPM、CCNB1、EXO1、KIF23 等基因與TMZ 治療反應(yīng)呈負(fù)相關(guān),此外,這四個(gè)基因的表達(dá)與同源重組相關(guān);值得關(guān)注的是,與低表達(dá)組相比,這四個(gè)基因高表達(dá)組整體DNA甲基化水平顯著降低,而MGMT甲基化水平無顯著差異;這四個(gè)基因降低TMZ 療效的方式可能與一個(gè)未知的嗅覺受體Or51f2 有關(guān),而非上調(diào)MGMT。
由于血腦屏障的存在,TMZ 在顱內(nèi)的血藥濃度受到影響。而通過納米技術(shù)修飾的藥物不僅可以更為穩(wěn)定地透過血腦屏障,還能靶向作用于腫瘤部位,減少對(duì)其他器官的損傷。納米顆粒包括脂質(zhì)體、膠束、樹狀大分子等[12]。一般,此類藥物復(fù)合體包括三個(gè)成分:納米顆粒載體,腫瘤標(biāo)記物抗體,化療藥物。
2.1 磁性介孔二氧化硅納米顆粒(magnetic mesoporous silica nanoparticles,MMSNs)MMSNs 結(jié)合αCT1和CD133抗體增加腫瘤對(duì)TMZ的敏感性。Connexin 43(Cx43)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)表達(dá)最豐富的間隙連接蛋白。研究表明Cx43 可能是介導(dǎo)TMZ 耐藥的原因之一[13]。多肽αCT1是Cx43的選擇性抑制劑,增加膠質(zhì)瘤干細(xì)胞(glioma stem cells,GSCs)對(duì)TMZ 的敏感性。然而,在臨床中,多肽的生物降解和非靶向性對(duì)多肽的療效影響很大。MMSNs 是一種非常有效的多肽藥物載體,具有多孔結(jié)構(gòu),可以防止蛋白酶降解。CD133 是GSCs 的細(xì)胞標(biāo)記物,CD133 抗體可用于GSCs的靶向治療。Jin等[14]用αCT1和CD133抗體加載MMSNs,構(gòu)建藥物復(fù)合體,使其可以通過內(nèi)吞作用進(jìn)入GSCs,結(jié)果表明,該方法增加膠質(zhì)瘤對(duì)TMZ的敏感性,可以用于耐藥膠質(zhì)瘤的治療。
2.2 多孔硅納米顆粒(porous silicon nanoparticles,PSi NPs)PSi NPs 裝載TMZ 結(jié)合光熱高壓氧治療腦膠質(zhì)瘤。缺氧是腫瘤適應(yīng)、促進(jìn)腫瘤進(jìn)展和治療耐藥的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。低氧相關(guān)通路可能是治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的靶點(diǎn)[15]。Zeng 等[16]將PSi NPs 裝載TMZ構(gòu)成可進(jìn)行光熱療法(photothermal pherapy,PTT)的藥物復(fù)合體(TMZ/PSi NPs),并結(jié)合高壓氧(hyperbaric oxygen,HBO)治療膠質(zhì)瘤,結(jié)果發(fā)現(xiàn),與單純TMZ 治療相比,聯(lián)合治療對(duì)于荷瘤小鼠具有明顯的抗腫瘤作用。這提示TMZ/PSi NPs 聯(lián)合HBO 和PTT可能是一種潛在的膠質(zhì)瘤治療方法。
2.3 超順磁性氧化鐵納米顆粒(superparamagnetic iron oxide nanoparticles,SPION)氧化還原反應(yīng)性磁納米顆粒靶向?qū)α髟鰪?qiáng)向腦腫瘤遞送O6-苯鳥嘌呤,從而增加腫瘤對(duì)TMZ 的敏感性。膠質(zhì)母細(xì)胞瘤對(duì)TMZ 化療的耐藥性主要是MGMT 表達(dá)上調(diào)所致。使用6-芐基鳥嘌呤(O6-benzylguanine,BG)抑制MGMT,但臨床應(yīng)用受到不良藥代動(dòng)力學(xué)的阻礙,導(dǎo)致不可接受的毒性。為了改善BG 的生物分布和提高其有效性,Stephen等[17]用SPION開發(fā)納米粒子,并用靶向增強(qiáng)對(duì)流向膠質(zhì)母細(xì)胞瘤輸送以增加TMZ敏感性,并且肝腎毒性小,骨髓抑制程度低,可能成為未來治療膠質(zhì)瘤的有效方法。
由于血腦屏障的存在,系統(tǒng)給藥只有一小部分的TMZ 能發(fā)揮治療作用??朔@一障礙的方法是繞過血腦屏障,將化療藥物直接送到腫瘤部位。Adhikari等[18]將TMZ加載到一種新型水凝膠基質(zhì)中,該基質(zhì)可以以液體形式傳遞,然后在原位固化,隨著基質(zhì)溶解釋放化療藥物;研究使用膠質(zhì)母細(xì)胞瘤模型測(cè)試180-聚賴氨酸和20-聚亮氨酸兩親性雙嵌段共聚物肽水凝膠對(duì)TMZ 的影響,體外模型和體內(nèi)模型發(fā)現(xiàn)該凝膠可以安全地提高TMZ 的療效。這項(xiàng)技術(shù)可能為膠質(zhì)瘤切除后的腔內(nèi)“涂層”提供機(jī)會(huì),水凝膠包裹的TMZ 可逐漸釋放,起到緩釋作用,并有可能減少膠質(zhì)瘤的復(fù)發(fā)。
綜上所述,目前治療膠質(zhì)瘤方法主要是手術(shù)聯(lián)合放化療等綜合治療,其中,TMZ化療能夠明顯延長(zhǎng)病人生存時(shí)間,但部分病人對(duì)TMZ 耐藥。隨著增敏技術(shù)、納米技術(shù)等逐漸成熟,不僅可以提高TMZ 的療效,減輕其對(duì)機(jī)體其他器官的損傷,提高病人總體生存質(zhì)量。膠質(zhì)瘤耐藥的原因尚未完全闡明,而且化療藥物也相對(duì)單一,其他化療藥物如尼莫司丁等的療效尚不確切。隨著技術(shù)的發(fā)展,對(duì)膠質(zhì)瘤的發(fā)病原因與化療耐藥機(jī)制會(huì)有更全面系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),也會(huì)有更多新技術(shù)應(yīng)用于膠質(zhì)瘤的治療,使病人獲益。