骨肉瘤靶向治疗研究进展

李胜，王威，李建军

(1中国医科大学附属盛京医院，沈阳110004；2沈阳市苏家屯区中心医院；3沈阳医学院)

传统意义上的肿瘤靶向治疗可以分为三个阶段，包括器官靶向治疗、细胞靶向治疗、分子靶向治疗。局部灌注化疗是最早的靶向治疗尝试，即根据动脉血流流向和人体动脉解剖结构，将足量化疗药物灌注在局部肿瘤组织，可以有效提升肿瘤坏死率，但不能解决肿瘤细胞耐药性的问题。研究证实，动脉灌注吡柔比星化疗治疗骨肉瘤效果佳，其药物吸收效率高，能够形成持续高药物浓度，有效消灭肿瘤细胞，并且预防术后肿瘤复发[1]；另外，药物通过血液作用全身，能够治疗及预防远处转移病灶，提高骨肉瘤患者的生存率[2]。常见的细胞靶向治疗是放射性同位素内照射治疗，但作用效果局限，仅能应用于部分特殊肿瘤细胞治疗。骨肉瘤分子靶向治疗具有较高特异性，它以肿瘤细胞表面和内部特异性分子(如核酸片段、蛋白质分子、基因产物)为靶点[3]，使用能够与这些分子特异结合的配体、抗体等，通过诱导特异性免疫或阻断骨肉瘤细胞信号传导给予针对性杀伤，明显提高治疗效果，降低全身不良反应。从全身广泛的放化疗到针对局部肿瘤组织的精确分子靶向治疗，这是骨肉瘤治疗的巨大突破和飞越。根据靶向治疗的靶向部位不同，骨肉瘤的靶向治疗分为骨肉瘤细胞靶向治疗、骨肉瘤血管靶向治疗。骨肉瘤细胞靶向治疗是以肿瘤细胞表面的特异性抗原、受体为治疗靶点，骨肉瘤血管靶向治疗是以肿瘤区域新生毛细血管内皮细胞表面的特异性抗原、受体为治疗靶点。

1 骨肉瘤靶向治疗的靶点

骨肉瘤的器官组织、分子水平靶向治疗阶段不同，决定了可以在不同阶段使用不同的靶点进行靶向治疗，如局部靶向放射治疗、靶向消融治疗、高能聚焦超声治疗、放射性粒子置入靶向内照射治疗、局部药物注射治疗、血管内介入治疗等。针对骨肉瘤分子靶向治疗的靶点如信号通路、特异性细胞受体等，可抑制骨肉瘤生长、促进骨肉瘤细胞凋亡，达到骨肉瘤分子特异性靶向治疗效果。目前明确的分子靶点包括癌基因、抑癌基因、肿瘤血管内皮生成因子、端粒及端粒酶、生长因子及其受体、DNA拓扑异构酶、DNA引物酶、蛋白激酶及信号传导通路、组蛋白去乙酰化酶、泛素和蛋白酶体途径调控因子等，其生物活性在骨肉瘤细胞中存在特异性改变，是优良的目标靶点。当然，优良的靶向治疗骨肉瘤药物也应该具备如下特点，包括与靶分子具有高特异性、高亲和力结合，靶分子的分子量小更易浸透肿瘤组织，分子结构稳定利于延长药物在体内的作用时间，具有较好的生物相容性，避免排斥反应等。

2 骨肉瘤的骨靶向理念

针对骨肿瘤，有学者早已提出“骨靶向”的理念，就是将骨靶向载体和治疗药物偶联，使得治疗药物化合物分子产生具有沉积于骨羟基磷灰石晶体中的趋势，从而与骨钙结合，使药物选择性地传导至骨病变部位，大大增加病灶的药物浓度，加强药效，明显降低对正常组织的毒副作用。骨包含骨基质、胶质纤维、骨细胞等多种成分。羟基磷灰石是骨基质中的主要成分，可以将能够与羟基磷灰石产生特异结合的物质作为骨靶向治疗药物的载体，利用这种特异靶向载体把治疗药物选择性地作用于骨肉瘤病灶。目前已经被认同的骨靶向载体包括四环素类、双膦酸类[4]、小分子杂环类、聚丙二酸类、寡肽类等。常用的骨靶向药物载体是四环素类和双膦酸类，因为它们不但有突出的趋骨性，而且还有一定的药理作用。四环素类可以广谱抗菌，又能抑制胶原酶活性与骨吸收，促进成纤维细胞附着[5]。紫外线照射四环素类后会呈现特殊荧光，这利于对偶联药物的分析和检测。四环素能够与羟基磷灰石中的CA离子相结合，形成稳定的三元配位键，增加与骨的亲和性，但四环素因受酸碱等因素影响而不稳定，导致反应产物纯度下降。双膦酸类具有抑制骨吸收和肿瘤细胞黏附于骨基质、减少骨基质生长因子释放和降低骨肉瘤患者的骨转移发生概率等作用。双磷酸盐中的P-C-P结构是作用羟基磷灰石的关键，两个磷酸基团中的氧原子和羟基磷灰石中的CA离子结合，使二磷酸盐呈现亲骨性。由于这种骨靶向性，双磷酸盐可以作为骨靶向载体偶联抗肿瘤药物增加抗肿瘤作用。由于钙代谢加强，骨肉瘤明显增加钙的摄取量，更利于具有稳定结构的双磷酸盐作为骨靶向载体靶向作用病变部位。另外，双磷酸盐本身的化学性质、与骨的高亲和性可治疗骨肿瘤引起的骨破坏、溶解，起到抑制破骨、促进成骨的作用[6]。

3 骨肉瘤靶向治疗方式

3.1 氩氦超导手术治疗系统 氩氦超导手术治疗系统是一种超低温冷冻消融微创治疗技术，手术适应证广泛，可精确冷冻切除多种肿瘤，尤其是氩氦刀局部消融治疗联合放化疗等进行综合治疗的效果佳。临床中发现，氩氦超导手术治疗系统在治疗骨肉瘤、非小细胞肺癌、肝门胆管癌等实体性肿瘤时效果显著[7]。

3.2 热消融 热消融是一种通过化学因子或者局部积聚某种形式的能量局部控制骨肉瘤的方法，适用于不适合行手术治疗的骨肉瘤患者，包括微波消融、射频消融等技术。对于晚期骨肉瘤患者，先利用射频消融治疗，广泛灭活肿瘤细胞，再结合化疗治疗转移的骨肉瘤细胞，在肿瘤局部得到控制的情况下，可进一步提高患者生存率。射频消融通过交替的高频电流使射频区域加热并且产生凝固性坏死达到杀灭肿瘤的目的[8]，多应用于骨肉瘤的肺转移灶[9]。

3.3 高强度聚焦超声 高强度聚焦超声是一种将低能量超声转换后作用于肿瘤组织，瞬间产生高温消融无创性治疗肿瘤的技术[10]，顺应了有创外科治疗向微创、无创方向发展，可用于许多良性、恶性肿瘤如骨肉瘤、肝癌、乳腺癌等的治疗。有文献显示，高强度聚焦超声治疗骨肉瘤患者后，患者血清碱性磷酸酶水平明显降低，骨肉瘤组织血供受阻，瘤体缩小，肿瘤细胞广泛坏死。

3.4 精确靶向外放射治疗技术 包括调强放射治疗、立体定向放射治疗、三维适形放射治疗等技术。立体定向放射治疗技术是一种特殊的剂量聚焦方式，通过获得高度集中的X线剂量分布，对实质器官局限性小肿瘤放射损伤较低、局控率较高，但在剂量验证及疗效评估方面需进一步提升。影像引导放射治疗技术属4D放射治疗，以赛博刀为代表，是一种在新型影像引导下肿瘤精确放射治疗技术，由影像引导系统、高准确性机器人跟踪瞄准系统、射线释放照射系统组成，能够完成任何部位病变的治疗，尤其广泛应用于颅内、脊柱等部位骨肉瘤的治疗。

3.5 螺旋断层放射治疗 螺旋断层放射治疗将直线加速器、螺旋整合起来,使患者摆位、治疗计划及过程融为一体，通过每次治疗获得的图像，能够观察到肿瘤剂量分布、肿瘤的变化，从而及时调整治疗计划，它在调强放射治疗发展上起到重要作用。手术治疗骨肉瘤是临床中常用的方式，但在手术不可切除或接近边缘的病例中，螺旋断层放射治疗在辅助治疗中起着重要作用，它能清晰的明确肿瘤与其周围重要的神经、血管等重要脏器的距离，使图像引导调节放射治疗成为非常有效和可靠的治疗方式[11]。

3.6 放射性粒子置入间质内照射治疗 临床应用的放射性粒子包括125I及103Pd，通过持续发射低能量射线作用于骨肉瘤组织的DNA成分，从而抑制骨肉瘤细胞的生长繁殖起到治疗作用。这种技术可以确保在一定范围内长时间杀伤肿瘤细胞，对周围正常组织无明显损伤[12]，具有创伤微小、靶区剂量分布均匀、安全有效等优点，可以明显改善晚期骨肉瘤患者的生活质量。

3.7 血管内介入治疗和局部药物注射治疗技术 肿瘤的血管内介入治疗是通过影像辅助，将栓塞剂、抗肿瘤药物等经过导管注入骨肉瘤动脉中实现对肿瘤病灶的治疗。选择性动脉栓塞术通常使用弹簧圈或者明胶微球形成栓子，阻断供应骨肉瘤的血流，使肿瘤细胞缺血坏死，适用于晚期骨肉瘤广泛骨转移或者伴肺转移难以手术治疗的患者，能够有效缓解患者临床症状[13]。近年来经皮或者导管穿刺瘤内注射基因治疗成为骨肉瘤治疗研究的热点，重组人p53腺病毒基因药物经皮瘤内注射治疗骨肉瘤已经进入临床阶段。

3.8 光动力靶向疗法 光动力靶向疗法是一种微创治疗方法，它能诱发抗血管作用，刺激免疫系统的肿瘤细胞靶向机制，是治疗骨肉瘤的新疗法[14]。光敏剂在光的作用下，将光能转化为分子并传递给氧，然后产生多种活性氧物质[15]，破坏细胞结构，使细胞发生变化，可导致细胞损伤、坏死。作为靶向药物的光敏剂是一些特殊的化学物质，能够传递能量、吸收光子从而被激发，再将吸收的光子传递给另一分子，然后回到原始状态。光动力靶向疗法具有创伤小、毒性低微、选择性适用性好等优点，尤其对骨肉瘤切除术后消灭残留在正常组织中的肿瘤细胞效果良好。光敏剂质量决定光动力靶向治疗的疗果。第二代光敏剂焦磷酸异山梨醇-α甲酯具有稳定性好、化学结构清晰、吸收代谢迅速、光敏感性强的优点[16]，可通过线粒体途径及ROS-JNK信号通路诱导骨肉瘤MG-63细胞凋亡[17]。

4 骨肉瘤靶向治疗药物

4.1 表皮生长因子受体(EGFR)阻断剂 此类药物包括吉非替尼、埃罗替尼、ZD1839、OSI-774、Glivec。吉非替尼通过阻断EGFR信号通路，可以使细胞分裂停滞于某个时期，促进细胞凋亡，起到抗血管生成作用。另外，吉非替尼协同多柔比星、甲氨蝶呤能明显对抗骨肉瘤细胞的存活、迁移能力[18]。有研究证实，单纯应用Glivec治疗裸鼠骨肉瘤动物模型，能够有效控制骨肉瘤生长，诱发细胞凋亡，作用效果等同于紫杉醇、阿霉素。Glivec通过M-CSFR途径抑制骨肉瘤破骨细胞分化，通过PDGFR途径激活骨肉瘤成骨细胞分化，能够诱导骨肉瘤细胞死亡，且具有强烈抑制骨肉瘤细胞迁移的能力[19]。

4.2 特定细胞标志物单克隆抗体 包括两大类：即独立抗体和靶向抗体。独立抗体可以直接诱导凋亡、启动生长抑制信号或者间接激活宿主防御机制发挥抑制肿瘤作用；靶向抗体是单抗偶联物或者连接物，分为单抗-药物偶联、单抗-同位素偶联、单抗-酶偶联。单克隆抗体通过药物与载体相结合形成偶联物，抗体和靶细胞特异性结合，使药物顺利导入骨肉瘤靶细胞，对于原发性及转移性骨肉瘤效果明显。研究显示，西妥昔单抗与肿瘤细胞表面的表皮生长因子受体发生特异性结合，进而竞争性阻断表皮生长因子与其他配体结合，干扰了骨肉瘤细胞的信号传导通路，起到抑制肿瘤细胞的增殖、诱导细胞凋亡的作用。赫赛汀归类为人源化单克隆抗体，它通过与骨肉瘤细胞膜上的人类EGFR 2的癌基因高表达产物p185蛋白的结合而起到抗肿瘤作用，已经成为治疗骨肉瘤的重要的分子靶向药物。重组人源化小鼠抗Her-2单抗赫赛汀在体外试验中有明显的抑制骨肉瘤的作用，赫赛汀和阿霉素、紫杉醇有协同抗骨肉瘤作用。

4.3 小分子化合物 小分子化合物包括酪氨酸激酶受体抑制剂如克唑替尼、靶向分子如肝细胞生长因子受体、ALK和RON。小分子化合物通常在细胞膜或者细胞内发生作用，通过抑制酪氨酸酶磷酸化，阻断信号传导通路，从而起到抑制骨肉瘤细胞的生长。蛋白酪氨酸激酶(PTK)能催化ATP上的磷酸基转移到重要的蛋白质酪氨酸残基上并磷酸化，激活底物酶，从而影响细胞的生长、繁殖。许多肿瘤细胞的PTK活性都会异常增高，所以PTK是重要的抑制肿瘤靶点。ALK基因可诱发致癌融合蛋白的表达，通过基因易位促进、信号激活与失调，进而影响表达这些蛋白的骨肉瘤细胞。

4.4 抗肿瘤血管生成的药物 包括贝伐单抗、内皮抑素、索拉菲尼等。其中贝伐单抗是重组人抗血管内皮生长因子配体单克隆抗体，它能抑制多种肿瘤细胞生长，与化疗起到协同作用[20]。内皮抑素是一种源于血管内皮瘤的内源性抗血管生成因子。骨肉瘤的生长依赖于新生血管，通过新生血管可以从宿主获得营养，向宿主输送转移的骨肉瘤细胞，骨肉瘤的血管系统已经成为一个抗肿瘤靶点。索拉菲尼是一种口服的多靶点治疗药物，它既可以阻断RAF/MEK/ERK信号传导通路直接抑制骨肉瘤细胞的生长繁殖，还可以作用血管内皮生长因子受体来抑制新生血管的形成，阻断供给骨肉瘤细胞的营养物质而起到抑制骨肉瘤的作用。研究证实，索拉菲尼与顺铂联合使用能够起到协同作用，明显抑制骨肉瘤细胞的生长。

目前，分子靶向治疗骨肉瘤药物的研发及应用已经取得一定疗效，并对原有骨肉瘤治疗学观念和模式产生了巨大影响。但是骨肉瘤靶向治疗过程中疗效预测、靶向治疗如何与传统治疗方法有效结合、分子靶向药物耐药等等问题仍待进一步解决。