王欣如,郝炳榮,孫麗新,李欣(中國藥科大學江蘇省藥效研究與評價服務中心,南京 210009)
惡性腫瘤已成為全球主要的致死性疾病之一,對人類的生命健康構(gòu)成了嚴重的威脅,為全球經(jīng)濟帶來了沉重的負擔[1-2]。目前,惡性腫瘤的治療手段以手術(shù)切除、化學療法、放射療法等常規(guī)方法為主,而這些方法具有副作用大、療效差、易轉(zhuǎn)移和復發(fā)率高等缺點,容易導致患者預后不良甚至死亡[3]。免疫療法是一種新興的治療手段,彌補了傳統(tǒng)治療方法的不足[4]。其中,誘導腫瘤細胞發(fā)生免疫原性細胞死亡(immunogenic cell death,ICD)是免疫療法的一種類型。該療法表現(xiàn)為化療在非特異性殺傷腫瘤細胞時可以通過多種機制增強腫瘤細胞的免疫原性,腫瘤細胞在發(fā)生死亡的同時,由非免疫原性轉(zhuǎn)化為免疫原性而介導抗腫瘤免疫應答,激活免疫系統(tǒng)攻擊腫瘤細胞,從而抑制腫瘤生長甚至根除腫瘤。
以往的觀點認為金屬藥物主要通過非特異性細胞毒性作用殺死腫瘤細胞。然而,越來越多的證據(jù)表明,順鉑、奧沙利鉑、三氧化二砷等經(jīng)典金屬化療藥物和新型金屬配合物在發(fā)揮細胞毒性的同時,還可以誘導機體產(chǎn)生抗腫瘤免疫反應[5-6]。金屬藥物誘導抗腫瘤免疫反應的作用涉及免疫效應器的直接激活或失活、腫瘤細胞的免疫識別以及誘導ICD等多個方面[7]。
本文就ICD的作用機制、分子標記及ICD誘導劑的研究現(xiàn)狀進行綜述,并在此基礎(chǔ)上總結(jié)可誘導ICD的金屬藥物的研究進展,以期為開發(fā)誘導ICD的金屬藥物提供參考。
ICD是一種調(diào)節(jié)性細胞死亡(regulated cell death,RCD),也是一種新型的腫瘤免疫治療方法[8]。在放療和部分類別化療藥物的作用下,垂死的腫瘤細胞可產(chǎn)生大量的活性氧(reactive oxygen species,ROS),產(chǎn)生的ROS通過激活特定的信號通路或直接作用于內(nèi)質(zhì)網(wǎng),引發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激的驅(qū)動下,許多ICD相關(guān)的損傷相關(guān)分子模式(damage associated molecular patterns,DAMPs)[如鈣網(wǎng)蛋白(calreticulin,CRT)、高遷移率族蛋白1(high mobility group protein 1,HMGB1)、腺苷三磷酸(adenosine triphosphate,ATP)等]被運輸或分泌到細胞外,這些DAMPs會促進樹突狀細胞(dentritic cell,DC)的成熟活化,成熟的樹突狀細胞通過活化γδT細胞使其產(chǎn)生白細胞介素-17(IL-17),增加細胞毒性T細胞(cytotoxic T lymphocytes,CTLs)對腫瘤組織的殺傷,或者直接將抗原呈遞給CTLs[9],CTLs被招募到腫瘤微環(huán)境(tumor microenvironment,TME)后,在腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factorα,TNF-α)、干擾素-γ(interferon-γ,IFN-γ)等各種促炎細胞因子的作用下殺傷殘留的腫瘤細胞[10](見圖1)。
圖1 ICD死亡機制的示意圖Fig 1 Scheme of mechanism of ICD
當腫瘤細胞發(fā)生ICD時,釋放的DAMPs除了CRT、HMGB1和ATP之外,還包括熱休克蛋白(heat shock protein,HSP)、Ⅰ型干擾素(type 1 IFN)和膜聯(lián)蛋白A1(annexin A1,ANXA1)等。下文將綜述這些與ICD相關(guān)的DAMPs激活免疫系統(tǒng)的作用機制。
CRT是一種46 kDa的Ca2+結(jié)合蛋白,是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中最豐富的蛋白質(zhì)之一,具有分子伴侶活性和調(diào)節(jié)Ca2+穩(wěn)態(tài)的功能[11]。在ICD發(fā)生早期,誘導劑激活蛋白激酶R樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶(protein kinase RNA-like endoplasmic reticulum kinase,PERK),導致真核起始因子2α(eukaryotic initiation factor 2 alpha,eIF2α)被磷酸化,進而募集轉(zhuǎn)錄激活因子4(activating transcription factor 4,ATF4),最終使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)生應激反應[12]。在應激作用下,CRT通過胞吐的形式轉(zhuǎn)運到細胞膜外,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白57(endoplasmic reticulum protein 57,ERp57)重新定位,一旦CRT與ERp57復合物暴露在細胞表面,就會發(fā)出“Eat me”信號,誘導腫瘤抗原呈遞并刺激機體發(fā)生特異性免疫反應,殺傷細胞[13]。
HMGB1是一種染色質(zhì)結(jié)合蛋白。在ICD發(fā)生后期,由于細胞膜透化,HMGB1被釋放到細胞外,可與抗原呈遞細胞上的模式識別受體結(jié)合[14]。HMGB1與Toll樣受體4(Toll-like receptor 4,TLR4)結(jié)合后會活化髓樣分化因子(myeloid differentiation primary response gene 88,MyD88),抑制吞噬體和溶酶體的融合,從而加速樹突狀細胞的成熟和對抗原成分的吞噬[15-16]。
ICD發(fā)生過程中分泌ATP需要自噬的調(diào)控,這意味著自噬缺陷的腫瘤細胞將無法引發(fā)相關(guān)的免疫反應[17]。ATP被分泌后,作為“Find me”信號與嘌呤受體P2Y2相互作用,將未成熟的樹突狀細胞、巨噬細胞和中性粒細胞吸引到垂死腫瘤細胞部位[18]。此外,ATP還可介導核苷酸與嘌呤受體P2X7的相互作用,引起NOD樣受體熱蛋白結(jié)構(gòu)域相關(guān)蛋白3(NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3,NLRP3)炎癥小體的激活,從而使促炎細胞因子分泌增加[19]。
HSP70和HSP90在垂死腫瘤細胞膜上的表達具有免疫刺激特性[20]。在發(fā)生ICD時,HSP70轉(zhuǎn)移到細胞膜上,與共刺激分子CD40相互作用從而促進包括CTLs在內(nèi)的CD8+T細胞的活化[21];HSP90與樹突狀細胞上的CD91相互作用從而促進腫瘤抗原向CTLs的交叉呈遞。這些過程促進了機體免疫系統(tǒng)的激活,對治愈腫瘤具有重要意義。
Type 1 IFN是啟動免疫應答、激活效應T細胞和自然殺傷細胞的關(guān)鍵細胞因子,具有抗病毒和免疫調(diào)節(jié)作用[22-23]。當腫瘤細胞發(fā)生ICD時,胞質(zhì)核酸分泌到胞外,內(nèi)源性RNA激活Toll樣受體3(Toll-like receptor 3,TLR3)產(chǎn)生Type 1 IFN,導致CXC-趨化因子配體10(CXC chemokine ligand-10,CXCL10)釋放,從而發(fā)揮免疫刺激作用[24]。同時,胞質(zhì)DNA的積累會通過激活cGASSTING通路誘導樹突狀細胞分泌Type 1 IFN,進而增強CD8+T細胞和自然殺傷細胞(NK細胞)的殺傷作用,并提高記憶T細胞的活力[25-26]。
ANXA1在中性粒細胞、嗜酸性粒細胞和單核細胞等多種細胞中存在[27]。ANXA1與磷脂結(jié)合并影響類花生酸的產(chǎn)生[28],對炎癥的調(diào)節(jié)和消退具有重要作用。在ICD發(fā)生過程中,垂死腫瘤細胞釋放ANXA1,激活抗原呈遞細胞并促使其向腫瘤細胞遷移,促進免疫細胞對腫瘤細胞的吞噬[29]。
自首次發(fā)現(xiàn)阿霉素具有ICD誘導能力之后,多種臨床藥物也被發(fā)現(xiàn)可以誘導ICD,這些藥物被統(tǒng)稱為ICD誘導劑。在體外檢測腫瘤細胞經(jīng)藥物處理后ICD相關(guān)DAMPs只能確定藥物是否具有誘導ICD的潛力,因此還需進行小鼠疫苗接種實驗來進一步評價其是否為ICD誘導劑。小鼠疫苗接種實驗模型(見圖2)于2005年由Casares等[30]首次提出,在體外用受試化合物誘導小鼠腫瘤細胞死亡,然后將處理過的垂死腫瘤細胞接種到具有免疫活性的同源小鼠的一側(cè),一周后,將相同類型的未處理的腫瘤細胞接種到小鼠的另一側(cè)。接種后,監(jiān)測無瘤小鼠的比例,能夠顯著減少腫瘤發(fā)生的化合物即可被認為是ICD誘導劑。這是由于被ICD誘導劑處理過的垂死腫瘤細胞可作為“無毒抗原”,注射時激活小鼠免疫系統(tǒng),當表達相同抗原的腫瘤細胞再次被接種后,免疫系統(tǒng)原有的記憶再次激活,產(chǎn)生強烈的免疫應答來阻止腫瘤細胞的生長,發(fā)揮“腫瘤疫苗”的作用。因此,誘導腫瘤細胞發(fā)生ICD具有提高腫瘤治療效果和改善患者預后的潛力。
圖2 ICD的實驗性定義Fig 2 Experimental definition of ICD
除了小鼠疫苗接種實驗之外,涉及ICD發(fā)生過程的多種相關(guān)指標也用于ICD誘導劑的評估標準,包括各種DAMPs的水平、T細胞的數(shù)量、T細胞的免疫表型(如確定CTLs的表型)、相關(guān)細胞因子的水平(如IFN-γ、TNF-α),通過檢測這些指標可提示ICD誘導劑作用的可能位點[31]。
研究發(fā)現(xiàn)ICD誘導劑主要作用于各種細胞器,例如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、溶酶體、線粒體和細胞核[32]。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激被認為是觸發(fā)ICD的關(guān)鍵事件。Vanmeerbeek等[33]發(fā)現(xiàn)大多數(shù)ICD誘導劑具有誘導內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激的能力。因此,根據(jù)ICD誘導劑誘發(fā)腫瘤細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激機制的差異對其進行分類。ICD誘導劑被分為Ⅰ型、Ⅱ型兩種類型(見表1),其中Ⅰ型是ICD誘導劑的主要類型[34]。Ⅰ型誘導劑作用于腫瘤細胞后,通過靶向細胞溶質(zhì)蛋白、影響DNA復制、干擾質(zhì)膜和線粒體膜通道等間接介導內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激,導致細胞發(fā)生氧化應激從而誘導ICD[35]。Ⅱ型誘導劑與Ⅰ型的不同之處在于它直接選擇性地作用于內(nèi)質(zhì)網(wǎng),改變其穩(wěn)態(tài)使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激從而誘導ICD。與Ⅰ型誘導劑相比,Ⅱ型誘導劑可增加DAMPs的分泌,具有更強的ICD誘導能力,在抗腫瘤免疫方面更有優(yōu)勢[36]。
已知的臨床ICD藥物大都屬于Ⅰ型誘導劑,這些ICD誘導劑可能依賴于特定的腫瘤類型,即一種腫瘤的ICD誘導劑可能對另一種腫瘤無效,因此現(xiàn)有的藥物無法滿足臨床需求[37]。通過表型篩選,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些具有ICD 誘導能力的天然產(chǎn)物,如辣椒素、紫草素、白藜蘆醇等[38]。
與此同時,除了奧沙利鉑,多種直接作用于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的金屬配合物也被發(fā)現(xiàn)可以誘導ICD,提示金屬配合物除了具有細胞毒性作用之外,還可以通過誘導ICD發(fā)揮抗腫瘤作用,這可以提升金屬配合物的臨床使用價值,也為ICD誘導劑的開發(fā)提供了一個豐富的資源庫。
與有機化合物相比,金屬配合物具有結(jié)構(gòu)多樣性、配體交換、氧化還原特性和催化特性等性質(zhì)[39],因此能夠?qū)崿F(xiàn)獨特的作用機制。越來越多的金屬配合物被證明具有誘導ICD的能力,下面將系統(tǒng)概述金屬配合物作為ICD誘導劑的研究進展。
順鉑、卡鉑和奧沙利鉑等鉑類配合物用于全世界超過50%癌癥患者的治療[40],是應用最廣泛的抗腫瘤藥物之一,對多種癌癥具有公認的療效。長期以來,人們普遍認為鉑類藥物的抗腫瘤機制是通過損傷DNA從而引起腫瘤細胞死亡[41]。然而,最近發(fā)現(xiàn)此類藥物還可以通過誘導腫瘤細胞發(fā)生ICD,進而增強免疫系統(tǒng)對腫瘤細胞的殺傷作用,實現(xiàn)更優(yōu)的抗腫瘤效果。
3.1.1 經(jīng)典鉑類藥物 在誘導ICD方面,不同的鉑類藥物之間表現(xiàn)出很大差異。Tesniere等[42]發(fā)現(xiàn)奧沙利鉑可以在結(jié)腸癌細胞中引發(fā)ICD介導免疫反應,順鉑則不能,其原因可能是奧沙利鉑會引起結(jié)腸癌細胞強烈的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激反應。另一項研究評估了一線抗腫瘤藥物卡鉑的免疫原性作用,結(jié)果顯示,與奧沙利鉑、順鉑不同,卡鉑在多種非小細胞肺癌細胞系中可以引發(fā)CRT易位,但在非小細胞肺癌細胞系A(chǔ)549中卻不能引發(fā)CRT易位,且不能促使ATP和HMGB1釋放[43]。這提示了經(jīng)典鉑類藥物的ICD誘導能力可能具有一定的腫瘤細胞選擇性,但目前的研究仍較少。
3.1.2 新型Pt(Ⅱ)配合物 除了經(jīng)典的鉑類藥物,一些通過結(jié)構(gòu)修飾開發(fā)出的Pt(Ⅱ)配合物,也表現(xiàn)出了很強的ICD誘導效應。Wong等[44]報道了除FDA批準的鉑類藥物外第一個可引起ICD的金屬配合物Pt-NHC。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn),Pt-NHC誘導ICD是通過直接觸發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激產(chǎn)生ROS介導的,屬于Ⅱ型ICD誘導劑[45]。對Pt-NHC結(jié)構(gòu)進行修飾得到Platin-ER[46],發(fā)現(xiàn)其是通過促進小鼠結(jié)腸癌細胞CT26中HSP90的釋放從而誘導腫瘤細胞發(fā)生ICD。Huang等[47]報道了一種含有氨基磷酸鹽配體的新型鉑(Ⅱ)配合物Pt-1,Pt-1可以誘導人膀胱癌細胞發(fā)生ICD,同時還可促進樹突狀細胞成熟以及IFN-γ、TNF-α分泌增加。Yamazaki等[48]報道了一種含焦磷酸鹽配體的鉑(Ⅱ)配合物PT-112,它可與免疫檢查點阻斷(immune checkpoint blockade,ICB)療法協(xié)同作用誘導更強的免疫反應。PT-112與PD-L1阻斷劑聯(lián)用還可促進CTLs浸潤,這種ICD和ICB協(xié)同作用的新方法,有望在結(jié)直腸癌的治療中產(chǎn)生更好的療效。這些新型的Pt(Ⅱ)藥物,都是在發(fā)揮原有的化療作用的同時,引發(fā)了ICD反應,提示其具有化療與免疫治療相結(jié)合的能力,該類藥物具有良好的開發(fā)前景。
3.1.3 新型Pt(Ⅳ)藥物 相較于Pt(Ⅱ)配合物,新型Pt(Ⅳ)藥物具有配體交換惰性的特點,且易進行功能化修飾,同時新穎的結(jié)構(gòu)和多樣化的活性機制使其擁有了更多優(yōu)異的性質(zhì)。Sabbatini等[49]報道了一種以組蛋白脫乙酰酶抑制劑為配體的Pt(Ⅳ)配合物,可促進結(jié)腸癌細胞的免疫調(diào)節(jié)作用,誘導強大的ICD反應。Groer等[50]將Pt(Ⅳ)-生育酚與透明質(zhì)酸納米載體絡合,開發(fā)了一種ICD誘導劑HA-Pt(Ⅳ),在口腔鱗狀細胞癌細胞中可促進CRT外翻,在小鼠疫苗接種實驗的免疫健全小鼠中觀察到良好的腫瘤抑制效果。Sun等[51]設計合成了辣椒素衍生物修飾的鉑(Ⅳ)化合物,該化合物不僅會導致DNA損傷,還可引發(fā)人胰腺癌細胞PANC-1細胞CRT的易位,并伴隨ATP和HMGB1的釋放,對人胰腺癌細胞表現(xiàn)出有效的ICD誘導作用。目前Pt(Ⅳ)配合物誘導ICD的構(gòu)效關(guān)系尚未明確,推測軸向上接入的配體的化學結(jié)構(gòu)和生理功能可能是Pt(Ⅳ)配合物誘導ICD的關(guān)鍵因素。因此,進一步探尋其構(gòu)效關(guān)系將有助于新型可誘發(fā)ICD的Pt(Ⅳ)配合物的設計開發(fā)。
合理設計的光籠鉑配合物,可以用光實時控制并激活,有助于避免“脫靶”效應并可以引發(fā)ICD介導的抗腫瘤反應。基于這些潛在的益處,Deng等[52]報道了一種基于奧沙利鉑的光籠Pt(Ⅳ)前藥,它可實現(xiàn)有效地核仁積累以及“按需”激活。在光激活后,可誘導順鉑耐藥肺癌細胞發(fā)生ICD,以獨特的作用方式逆轉(zhuǎn)耐藥,這為設計可控激活和靶向核仁的Pt(Ⅳ)前藥提供了一種新方向。Novohradsky等[53]報道了一種可被光活化的Pt(Ⅳ)配合物,在被可見光激活后具有強細胞毒性,能產(chǎn)生Pt(Ⅱ)并釋放疊氮基和羥基自由基,同時通過引發(fā)自噬促進釋放DAMPs從而誘導ICD。這種獨特的免疫調(diào)節(jié)特性使光籠鉑配合物有別于其他鉑類藥物,可能會顯著增強抗腫瘤功效,同時也證實自噬在促進垂死細胞釋放ATP,增加免疫原性方面發(fā)揮重要作用。
銥(Ⅲ)配合物由于具有強大的抗腫瘤活性而被關(guān)注并進行研究。近年來,有文獻報道銥(Ⅲ)配合物具有誘導ICD的作用。
Wang等[54]研究設計了一個含有環(huán)磷酰胺類似物的Ir(Ⅲ)配合物,其在A549細胞中選擇性定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)并引起CRT外翻、促進HMGB1和ATP釋放。但在人乳腺癌細胞(MDA-MB-231)中ICD誘導效率低下,說明該銥配合物誘導ICD依賴于特定的腫瘤類型,但具體機制尚不清楚。Vigueras等[55]報道了一種光活化的Ir(Ⅲ)配合物,其作用于人黑色素瘤細胞A375后選擇性定位于線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)并引發(fā)ICD,提示該Ir(Ⅲ)光敏劑作為ICD誘導劑開發(fā)具有良好的前景。Wang等[56]最新報道了一種可高效誘導ICD的光敏劑Ir(Ⅲ)復合物Ir-pbt-Bpa,在光照射下產(chǎn)生單線態(tài)氧和超氧陰離子自由基,通過同時誘導鐵死亡和ICD的方式殺傷黑色素瘤細胞,從而實現(xiàn)長期的抗腫瘤作用。綜上,這些Ir(Ⅲ)配合物具有復合功能,在直接作用于腫瘤細胞時,還可通過ICD抑制腫瘤,綜合發(fā)揮藥效,為后續(xù)銥配合物的開發(fā)提供了參考。
由于釕(Ru)配合物不僅可以與DNA結(jié)合,還具有較強的蛋白結(jié)合能力,因此基于釕的金屬配合物很早就開展了抗腫瘤活性研究。目前,已有四種釕基配合物作為抗腫瘤藥物進入臨床研究[57]。然而,直到近些年,釕配合物作為ICD誘導劑的潛力才開始得到關(guān)注。
Wernitznig等[58]對一種已進入臨床研究的釕基藥物KP1339進行了ICD誘導能力研究。通過人結(jié)腸癌細胞HCT116細胞球體模型研究發(fā)現(xiàn),KP1339可以介導結(jié)腸癌細胞產(chǎn)生CRT易位以及其他ICD相關(guān)的標志物。他們還設計了一種Ru(Ⅱ)芳烴配合物plecstatin-1[59],在人結(jié)腸癌細胞中可以使ROS增加,刺激CRT暴露,介導伴侶蛋白HSP70和HSP90的表達增加,從而誘導ICD。許多基于釕的金屬配合物是高效的光敏劑,Konda等[60]設計了兩種具有雙重抑制模式的Ru-PDT復合物ML19B01和ML19B02可以在黑色素瘤細胞中通過光動力療法(photodynamic therapy,PDT)誘導ICD,并激活炎癥通路,使腫瘤生長延遲、腫瘤負荷減少,提示了釕類藥物有望通過聯(lián)合PDT提高抗腫瘤效果,甚至防止腫瘤復發(fā)。
金配合物作為潛在的抗腫瘤劑越來越受到關(guān)注。金配合物主要是通過抑制硫氧還蛋白還原酶(thioredoxin reductase,TrxR)活性發(fā)揮細胞毒性作用。直到最近,有研究發(fā)現(xiàn)金配合物可刺激免疫系統(tǒng)發(fā)生免疫反應,誘導腫瘤細胞發(fā)生ICD[61]。
Sen等[62]報道了一種含萘醌結(jié)構(gòu)的化合物Au(Ⅰ)-NHC,它可通過升高ROS的水平和減少ROS的失活來誘導腫瘤細胞死亡,其中大多是通過誘導ICD導致的腫瘤細胞死亡。Mule等[63]研究了一種具有強效抗腫瘤效果的新型Au(Ⅰ)配合物BQ-AurIPr,能夠有效促進DAMPs的產(chǎn)生,顯著增加腫瘤細胞的免疫原性,與FDA批準的誘導ICD的藥物阿霉素和奧沙利鉑相比,具有更高的ICD誘導效率。金諾芬(auranofin,AF)是一種金配合物,1985年被批準用于風濕性關(guān)節(jié)炎的治療。AF是一種TrxR抑制劑,Van等[64]報道了一種將AF和低溫常壓等離子體聯(lián)合處理的策略,聯(lián)合治療后發(fā)現(xiàn),膠質(zhì)母細胞瘤細胞中TrxR活性降低、ROS水平升高,ICD相關(guān)的DAMPs分泌顯著增加,提示AF具備ICD誘導能力。綜上,這些金配合物都表現(xiàn)出了強大的ICD誘導能力,大多通過升高細胞內(nèi)ROS的水平介導內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激來觸發(fā)ICD。
銅(Cu)是一種內(nèi)源性金屬,當其與適當?shù)呐潴w形成銅配合物時,可用于提高細胞內(nèi)的ROS水平。這為設計銅配合物的ICD誘導劑提供了思路。Kaur等[65]研究了一種靶向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)并產(chǎn)生ROS的銅配合物,該配合物在乳腺癌干細胞中可以誘導ICD,從而有效抑制乳腺癌干細胞的增殖。Wang等[66]報道了一種可有效誘導ICD的銅基納米級配合物Cu-NCPs,其在與放射治療聯(lián)用時顯示出協(xié)同作用,結(jié)合PD-L1阻斷療法可增強免疫反應,提示Cu-NCPs作為ICD誘導劑在腫瘤治療中具有應用前景。
除了以上幾類常見的具有抗腫瘤活性的金屬配合物可誘導ICD外,最近一些含其他金屬(如砷[67]、鐵[68]、鋨[69]等)的配合物也被證實具有誘導ICD的能力,其誘導機制包括介導ROS產(chǎn)生、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激等,說明金屬藥物誘導腫瘤細胞發(fā)生ICD的研究受到了更多的關(guān)注,這有助于提高金屬藥物ICD誘導劑的研究水平和后續(xù)的開發(fā)研究。
現(xiàn)有的研究表明從垂死腫瘤細胞中釋放的DAMPs可以激活特定抗腫瘤免疫反應的能力,誘導ICD從而發(fā)揮抗腫瘤作用。誘導ICD是一種新型腫瘤免疫療法,具有良好的臨床應用前景。
在確認ICD的研究中,還有很多需要繼續(xù)解決的問題,如導致某種細胞死亡方式具有免疫原性的因素尚不清楚,對影響垂死腫瘤細胞免疫原性的因素也了解不多。目前的ICD 研究主要是在腫瘤細胞和腫瘤疫苗接種模型(小鼠疫苗接種實驗)中進行的,但小鼠疫苗接種實驗具有明顯的限制性且只有少量同基因腫瘤模型;更重要的是,由于不同物種間的不相容性,也無法評估人類腫瘤細胞在小鼠體內(nèi)的免疫作用,因此構(gòu)建合適的體內(nèi)篩選與驗證模型變得尤為重要,如開發(fā)原位和基因工程小鼠模型以測試ICD。
了解腫瘤治療藥物誘導釋放DAMPs和激活機體免疫系統(tǒng)的分子途徑和分子機制可評估其將細胞死亡的非免疫原性誘導劑轉(zhuǎn)化為ICD誘導劑的潛力,也可為改進腫瘤疫苗接種策略提供理論參考。相比于其他類型的ICD誘導劑,金屬ICD誘導劑的開發(fā)具有作用強的特點,但仍然存在一些亟待解決的問題。金屬藥物誘導ICD的能力目前還不能根據(jù)其化學結(jié)構(gòu)或性質(zhì)來預測,因此確定金屬藥物與誘導ICD之間的構(gòu)效關(guān)系是目前亟待解決的問題。確定合適的劑量和給藥時間以實現(xiàn)最優(yōu)的免疫治療效果是金屬ICD誘導劑臨床研究的重要挑戰(zhàn)。
總之,誘導ICD的金屬藥物是抗腫瘤藥物研究的一個快速發(fā)展的領(lǐng)域,已經(jīng)顯示出良好的應用前景。隨著研究的深入和研究水平的提高,具有ICD作用的金屬藥物將獲得更多的關(guān)注和研究,并為臨床腫瘤的免疫治療提供新的治療藥物。