張曉輝，呂智

(山西醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院骨科，山西 太原 030001)

?

唑來膦酸聯(lián)合動(dòng)脈灌注化療對(duì)骨肉瘤的影響

張曉輝，呂智*

(山西醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院骨科，山西 太原 030001)

骨肉瘤是一種常見于青少年的原發(fā)性惡性骨腫瘤，男性多見，在新輔助化療應(yīng)用以前，臨床上多采取比較徹底的截肢術(shù)，但是其治愈率仍然比較低，不足20%。自20世紀(jì)70年代以來，新輔助化療逐漸實(shí)施后，骨肉瘤的預(yù)后也有了明顯改善，5年的生存率也相比之前提高了近40%，但是，骨肉瘤患者的生存仍不被認(rèn)可。目前就骨肉瘤的化療方面仍然存在爭議：a)最理想的藥物選擇；b)給藥時(shí)機(jī)；c)給藥的順序和途徑以及治療時(shí)間。

第3代含氮雙磷酸鹽(bisphosphonates，Bps)-唑來膦酸(zoledronic acid，ZA)，現(xiàn)臨床中已廣泛用于治療惡性腫瘤的骨轉(zhuǎn)移。其治療的主要機(jī)制是抑制甲羥戊酸代謝途徑中法尼基焦磷酸(farnesyl pyrophosphate，F(xiàn)PP)合酶，從而抑制破骨細(xì)胞對(duì)骨的溶解，并誘導(dǎo)破骨細(xì)胞的凋亡，進(jìn)一步達(dá)到治療的目的[1-2]。研究表明唑來膦酸對(duì)很多腫瘤細(xì)胞均有抵抗作用[3-5]，還能協(xié)同放療、化療以及內(nèi)分泌治療，從而達(dá)到抗腫瘤效果[6-8]。其作用機(jī)制是細(xì)胞的周期調(diào)控、腫瘤分子信號(hào)通路、免疫微環(huán)境及抗血管生成等[9-12]。動(dòng)脈灌注化療中，能有效的增大腫瘤局部的藥物濃度，從而更加有效的抑制了局部腫瘤的發(fā)展，并且使得化療藥物的全身毒副反應(yīng)降低，同時(shí)亦能達(dá)到防止局部腫瘤早期遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的目的[13]。

1 骨肉瘤的治療

1.1 骨肉瘤治療的進(jìn)程 骨肉瘤是青少年最常見的原發(fā)惡性骨腫瘤，在我國每年的發(fā)病率較高，男性多見，大約80%的青少年骨肉瘤均發(fā)生在四肢骨干骺端(股骨遠(yuǎn)端、脛骨近端以及肱骨近端)。20世紀(jì)70年代前，對(duì)無遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的骨肉瘤患者多采用徹底地截肢手術(shù)的治療方式，但是其5年生存率不樂觀，低于20%。骨肉瘤最常見的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移——肺轉(zhuǎn)移，也成為患者的主要死亡原因。化療藥物的逐漸應(yīng)用以來，骨肉瘤患者肺轉(zhuǎn)移得到明顯的控制，其5年生存率也有了相應(yīng)的提高，達(dá)到70%～80%。近20年來，學(xué)者也做了大量的研究，但是骨肉瘤患者的生存質(zhì)量仍然不甚理想[14]。20世紀(jì)70年代以來，新輔助化療也逐漸進(jìn)入我們的視野，其療效也得到了進(jìn)一步的肯定，骨肉瘤的外科技術(shù)也得到了快速的發(fā)展，大量骨肉瘤患者可以行瘤段切除人工腫瘤假體置換而避免截肢的危險(xiǎn)。Rosen等[15]相應(yīng)的設(shè)計(jì)了一個(gè)術(shù)前化療方案，給予甲氨喋呤(200 mg/kg)、長春新堿(15 mg/m2)、多柔比星(45 mg/m2)化療，術(shù)前行每種藥物循環(huán)1次，這也形成了沿用至今的標(biāo)準(zhǔn)骨肉瘤治療方案：術(shù)前化療-手術(shù)-術(shù)后化療。目前認(rèn)為，新輔助化療的最重要意義是避免截肢的危險(xiǎn)，加大保肢治療的可能，以及根據(jù)術(shù)后腫瘤壞死率進(jìn)一步評(píng)估化療藥物的效果。

1.2 化療藥物的選擇 骨肉瘤化療中最常用的藥物(多柔比星、順鉑、異環(huán)磷酰胺以及大劑量甲氨蝶呤)[16-17]，也是骨肉瘤化療中最經(jīng)典的四種藥物。多柔比星是骨肉瘤化療中最早出現(xiàn)于臨床的，也是療效最被人們肯定的，但是其對(duì)患者的心臟毒性較大，終生累積劑量也較低(≤550 mg/m2)。有病例報(bào)道顯示，1 例骨肉瘤患者因多柔比星累計(jì)用量達(dá)900 mg/m2而死亡；在骨肉瘤的局部治療方面，順鉑往往有較為理想的效果，Abe等[18]在報(bào)道中，也指出了術(shù)前單獨(dú)使用順鉑的臨床反應(yīng)率(56.8%)和組織學(xué)反應(yīng)率(47.6%)，大劑量的順鉑應(yīng)用后，患者自身往往會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的消化道反應(yīng)(惡心，嘔吐)；近年來，甲氨蝶呤新的化療藥物應(yīng)用于骨肉瘤的治療中，其主要機(jī)制是特異性的作用于細(xì)胞分裂周期的S期來抑制細(xì)胞的生長，大劑量的甲氨蝶呤應(yīng)用后會(huì)產(chǎn)生較多的全身副反應(yīng)(骨髓抑制、消化道潰瘍、出血以及肝腎功能損害)；磷酰胺類衍生物——異環(huán)磷酰胺也長應(yīng)用于多種腫瘤的化療，其是一種潛伏化藥物，主要作用于鳥氨酸循環(huán)中N 17的位置，從而抑制DNA的增殖，但其必須在肝臟中活化后才能發(fā)揮其抗腫瘤的作用。大量實(shí)驗(yàn)顯示，在機(jī)體能耐受的毒性范圍內(nèi)，隨著化療藥物劑量的增加，其效果也呈直線性改變，但其相應(yīng)的毒性副作用也增加了數(shù)倍乃至數(shù)十倍。

2 動(dòng)脈灌注化療的研究

2.1 動(dòng)脈灌注化療對(duì)全身的毒副作用 藥物化療后，骨肉瘤患者的生存率也有了明顯的改善，大量臨床實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)給藥途徑的改變，腫瘤的組織學(xué)也會(huì)相應(yīng)的改變。現(xiàn)化療藥物多以中心靜脈置管(peripherally inserted central catheter，PICC)中心靜脈置管經(jīng)全身到達(dá)瘤體部位，在局部達(dá)到治療濃度同時(shí)，心臟、肝腎、骨髓抑制以及胃腸道毒副作用也相應(yīng)的增加。1974年日本Haskell及1977年Jaffe均報(bào)道了經(jīng)動(dòng)脈給藥對(duì)于全身的副反應(yīng)，認(rèn)為經(jīng)單一動(dòng)脈途徑給予化療藥物，局部腫瘤的反應(yīng)率也相應(yīng)增高。在達(dá)到局部腫瘤內(nèi)有效的藥物濃度，動(dòng)脈灌注化療途徑給藥的藥物毒性反應(yīng)不比單一靜脈給藥大。經(jīng)動(dòng)脈途徑給藥的具體方法有很多種，有報(bào)道采用經(jīng)動(dòng)脈插管長期保留的方法，實(shí)踐證明：安全，方便，無嚴(yán)重并發(fā)癥。有研究表明，82 例骨肉瘤患者隨機(jī)分為動(dòng)脈灌注化療組(實(shí)驗(yàn)組)40 例和周圍靜脈化療組(對(duì)照組)42 例。動(dòng)脈灌注化療：消化道反應(yīng)，0度12 例，Ⅰ度9 例，Ⅱ度9 例，Ⅲ度5 例，Ⅳ度5 例；骨髓抑制，0度9 例，Ⅰ度12 例，Ⅱ度10 例，Ⅲ度6 例，Ⅳ度3 例。對(duì)照組：消化道反應(yīng)，0度4 例，Ⅰ度7 例，Ⅱ度10 例，Ⅲ度11 例，Ⅳ度10 例；骨髓抑制，0度3 例，Ⅰ度9 例，Ⅱ度6 例，Ⅲ度11 例，Ⅳ度13 例。兩組相比較，可以看出其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。藥物經(jīng)動(dòng)脈灌注給藥較經(jīng)全身靜脈給藥消化道反應(yīng)及骨髓抑制等毒副反應(yīng)均有所減輕。

2.2 動(dòng)脈灌注化療置管的動(dòng)脈選擇 根據(jù)腫瘤部位的不同，選擇不同的小動(dòng)脈進(jìn)行化療藥物的輸注。例如：骨盆及股骨上端腫瘤則選擇對(duì)側(cè)會(huì)陰內(nèi)動(dòng)脈；而就股骨下端腫瘤而言，也可以選擇對(duì)側(cè)會(huì)陰內(nèi)動(dòng)脈，將導(dǎo)管沿會(huì)陰內(nèi)動(dòng)脈插入股動(dòng)脈。在膝關(guān)節(jié)部位以下的腫瘤可選擇股動(dòng)脈的分支(內(nèi)收肌支)，沿其將動(dòng)脈導(dǎo)管插入腘動(dòng)脈。就上肢部位腫瘤而言，則可沿肘內(nèi)上動(dòng)脈，將動(dòng)脈導(dǎo)管插入肱動(dòng)脈。上述的動(dòng)脈管徑均很小，在動(dòng)脈導(dǎo)管插入后，切斷該小動(dòng)脈，并將與導(dǎo)管做雙重結(jié)扎。

3 唑來膦酸聯(lián)合化療藥物治療骨肉瘤作用機(jī)制

3.1 唑來膦酸抗腫瘤機(jī)制 唑來膦酸是抗代謝性骨病的一種藥物，主要應(yīng)用于骨質(zhì)疏松癥、惡性腫瘤骨轉(zhuǎn)移等的治療。唑來膦酸的抗腫瘤作用也被逐漸人們熟知。大量研究顯示，唑來膦酸對(duì)多種腫瘤(乳腺癌[19]、前列腺癌[20])均有抵抗作用。近期的研究顯示，唑來膦酸也有一定的抑制骨肉瘤細(xì)胞生長的作用。二磷酸鹽主要的作用機(jī)制是調(diào)控骨肉瘤細(xì)胞生長的ATM/Chk1/cdc25路徑[21]，從而造成其DNA的損傷，主要是使S期骨肉瘤細(xì)胞的大量堆積。也可以增強(qiáng)T淋巴細(xì)胞的功能，從而對(duì)骨肉瘤細(xì)胞的殺傷起到一定的作用。唑來膦酸也可以抑制腫瘤血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)的表達(dá)，從而抑制瘤體的生長[22]。

3.2 唑來膦酸聯(lián)合化療藥物對(duì)骨肉瘤的影響 ZA被廣泛用于治療骨質(zhì)疏松癥等骨疾病，這類骨病是由于過度的骨吸收或者轉(zhuǎn)移骨參與引起的[23]。之前有研究已經(jīng)報(bào)道過ZA不僅有直接抗腫瘤作用，而且在各種癌癥中還可以協(xié)同其他藥物增強(qiáng)其療效。最近，有一些調(diào)查人員發(fā)表了第3代BPs抗癌作用體外試驗(yàn)的報(bào)道[24]。有報(bào)道指出唑來膦酸可以通過小GDP酶異戊烯化以時(shí)間和計(jì)量依賴性的方式抑制小鼠骨肉瘤細(xì)胞系的生長。關(guān)于第3代BPs結(jié)合其他抗癌藥物用于各種癌細(xì)胞系的報(bào)道很多，然而，只有Heymannetal(2005)報(bào)道過唑來膦酸與異環(huán)磷酰胺在骨肉瘤細(xì)胞系中的聯(lián)合效應(yīng)，結(jié)果顯示這種聯(lián)合效應(yīng)較單獨(dú)應(yīng)用異環(huán)磷酰胺效果更好、副作用也減少。在與化療藥物的協(xié)同作用方面，有研究表明唑來磷酸和阿霉素、紫杉醇以及雙氟胞苷合用均具有協(xié)同效果[25]，并且可以增強(qiáng)順鉑對(duì)骨肉瘤細(xì)胞的毒性作用[26]。相關(guān)學(xué)者檢測了唑來膦酸與阿霉素、順鉑這類常見抗骨肉瘤的藥物的聯(lián)合效應(yīng)。當(dāng)與阿霉素或者順鉑結(jié)合使用時(shí)，我們可以看到這種聯(lián)合效應(yīng)是一種協(xié)同效應(yīng)而不是疊加效應(yīng)。唑來膦酸與阿霉素或順鉑的結(jié)合可以協(xié)同抑制骨肉瘤細(xì)胞系的生長，但這些協(xié)同或疊加效應(yīng)取決于劑量的影響或者骨肉瘤細(xì)胞系的研究。有體外實(shí)驗(yàn)表明，唑來膦酸與化療藥物甲氨蝶呤聯(lián)合應(yīng)用后，可以明顯觀察到對(duì)MG63骨肉瘤細(xì)胞的生長抑制效應(yīng)均強(qiáng)于單獨(dú)用藥。此外，唑來膦酸對(duì)全身的毒副作用較小、骨髓抑制不明顯，故可較大劑量，長期使用于疾病的治療。在甲氨蝶呤化療時(shí)，同時(shí)聯(lián)合應(yīng)用唑來膦酸可以明顯減少甲氨蝶呤的用量，增加療效，有利于減輕化療藥物甲氨蝶呤所引起的不良反應(yīng)。

總之，相比單獨(dú)使用這些藥劑，將唑來膦酸與化療藥物結(jié)合可能會(huì)有效地治療骨肉瘤細(xì)胞。這些結(jié)論為使用人類骨肉瘤細(xì)胞系或患者切除標(biāo)本中新鮮的骨肉瘤細(xì)胞進(jìn)一步研究提供了依據(jù)，這類研究最終將為唑來膦酸在結(jié)合其他抗癌藥物時(shí)的抗腫瘤活性的臨床前或臨床期的評(píng)估提供一個(gè)基理。

4 存在的問題與展望

目前，唑來膦酸的直接抗腫瘤作用已得到證實(shí)，大量研究也表明唑來膦酸可以協(xié)同增加化療藥物的療效。在達(dá)到相同化療效果條件、化療局部藥物濃度相同的情況下，唑來膦酸聯(lián)合動(dòng)脈灌注化療可以很大程度上降低全身化療藥物含量，從而降低化療藥物對(duì)全身及局部組織的毒副作用。但必須看到它仍然存在一些問題：a)基礎(chǔ)研究中，唑來膦酸的藥物使用劑量均較臨床常規(guī)使用的劑量大；b)目前唑來膦酸抗腫瘤的研究多在體外進(jìn)行，但是人類腫瘤的內(nèi)環(huán)境是比較復(fù)雜的，體內(nèi)外仍有很大的差別；c)目前，動(dòng)脈灌注的動(dòng)脈選擇及操作難度系數(shù)較大，仍然需要進(jìn)一步的臨床應(yīng)用?？傊?，唑來膦酸與化療藥物的聯(lián)合使用面臨很大的挑戰(zhàn)，但仍給目前的腫瘤治療帶來新的選擇，值得進(jìn)一步研究。

[1]Luckman SP，Coxon FP，Ebetion FH，etal.Heterocycle-containing bisphosphonates cause apoptosis and inhibit bone resorption by preventing protein prenylation：evidence from structure-activity relationships in J774 macrophages[J].J Bone Miner Res，1998，13(11)：1668-1678.

[2]Dunford JE，Thompson K，Coxon FP，etal.Structure-activityrelationships for inhibition of farnesyl diphosphate synthase in vitro and inhibition of bone resorption in vivo by nitrogencontaining bisphosphonates[J].J Pharmacol Exp Ther，2001，296(2)：235-242.

[3]Lee MV，F(xiàn)ong EM，Singer FR，etal.Bisphosphonate treatment inhibits the growth of prostate cancer cells[J].Cancer Res，2001，61(6)：2602-2608.

[4]Daubiné F，Le Gall C，Gasser J，etal.Antitumor effects of clinical dosing regimens of bisphosphonates in experimental breast cancer bone metastasis[J].J Natl Cancer Inst，2007，99(4)：322-330.

[5]Ottewell PD，Wang N，Brown HK，etal.Zoledronic acid has differential antitumor activity in the pre- and postmenopausal bone microenvironment in vivo[J].Clin Cancer Res，2014，20(11)：2922-2932.

[6]Kijima T，Koga F，F(xiàn)ujii Y，etal.Zoledronic acid sensitizes renal cell carcinoma cells to radiation by downregulating STAT1[J].PLoS One，2013，8(5)：e64615.

[7]Gnant M，Mlineritsch B，Stoeger H，etal.Adjuvant endocrine therapy plus zoledronic acid in premenopausal women with earlystage breast cancer：62-month follow-up from the ABCSG-12 randomised trial[J].Lancet Oncol，2011，12(7)：631-641.

[8]Fukai J，Koizumi F，Nakao N.Enhanced anti-tumor effect of zoledronic acid combined with temozolomide against human malignant glioma cell expressing O6-methylguanine DNA methyltransferase[J].PLoS One，2014，9(8)：e104538.

[9]Thurnher M，Nussbaumer O，Gruenbacher G.Novel aspects of mevalonate pathway inhibitors as antitumor agents[J].Clin Cancer Res，2012，18(13)：3524-3531.

[10]Castella B，Riganti C，F(xiàn)iore F，etal.Immune modulation by zoledronic acid in human myeloma：an advantageous crosstalk between Vγ9Vδ2 T cells，αβ CD8+ T cells，regulatory T cells，and dendritic cells[J].J Immunol，2011，187(4)：1578-1590.

[11]Kiper HD，Tezcanli Kaymaz B，Gokbulut AA，etal.STAT pathway in the regulation of zoledronic acid-induced apoptosis in chronic myeloid leukemia cells[J].Biomed Pharmacother，2013，67(6)：527-532.

[12]Misso G，Porru M，Stoppacciaro A，etal.Evaluation of the in vitro and in vivo antiangiogenic effects of denosumab and zoledronic acid[J].Cancer Biol Ther，2012，13(14)：1491-1500.

[13]肖德明，王大平，張世權(quán).簡明骨與軟組織腫瘤學(xué)[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社，2006：90-102.

[14]Chou AJ，Geller DS，Gorlick R.Therapy for osteosarcoma：where do we go from here?[J].Paediatr Drugs，2008，10(5)：315-327.

[15]Rosen G，Marcove RC，Caparros B，etal.Primary osteogenic sarcoma：the rationale for preoperative chemotherapy and delayed surgery[J].Cancer，1979，43(6)：2163-2177.

[16]Meyers PA，Schwartz CL，Krailo MD，etal.Osteosarcoma：the addition of muramyl tripeptide to chemotherapy improves overall survival——a report from the Children's Oncology Group[J].J Clin Oncol，2008，26(4)：633-638.

[17]Longhi A，F(xiàn)errari S，Bacci G，etal.Long-term followup of patients with doxorubicin-induced cardiac toxicity after chemotherapy for osteosarcoma[J].Anticancer Drugs，2007，18(6)：737-744.

[18]Abe S，Nishimoto Y，Isu K，etal.Preoperative cisplatin for initial treatment of limb osteosarcoma：its local effect and impact on prognosis[J].Cancer Chemother Pharmacol，2002，50(4)：320-324.

[19]Woodward JK，Neville-webbe HL，Coleman RE，etal.Combined Effects of zoledronic acid and doxorubicin on breastcancer cell invasion invitro[J].Anticancer Drugs，2005，16(8)：845 -854.

[20]Neville-webbe HL，Rostami-Hodjegan A，Evans CA，etal.Sequence-and schedule-dependent enhancement of zoledronic acid induced apoptosis by doxorubicin in breast and prostate cancer cells[J].Int J Cancer，2005，113(3)：364-371.

[21]Iguchi T，Miyakawa Y，Saito K，etal.Zoledronate-induced Sphase Arrest and apoptosis accompanied by DNA damage and activation of The ATM/Chk1/cdc25 pathway inhuman osteosarcoma cells[J].Int J Oncol，2007，31(2)：285-291.

[22]Di Carlo E，Bocca P，Emionite L，etal.Mechanisms of the antitumor activity of human Vgamma9Vdelta2 T cells in combination with zoledronic acid in a preclinical model of neuroblastoma[J].Mol Ther，2013，21(5)：1034-1043.

[23]Fleisch H.Development of bisphosphonates[J].Breast Cancer Res，2002，4(1)：30-34.

[24]Evdokiou A，Labrinidis A，Bouralexis S，etal.Induction of cell death of human osteogenic sarcoma cells by zoledronicacid resembles anoikis[J].Bone，2003，33(2)：216-228.

[25]Horie N，Murata H，Kimura S，etal.Combine deffects of a third generation bisphosphonate，zoledronic acid with other anticancer agents again stmurine osteosarcoma[J].Br J Cancer，2007，96(2)：255 -261.

[26]Benassi MS，Chiechi A，Ponticelli F，etal.Growth inhibition and sensitization to cisplatinby zoledronic acid in osteosarcoma cells[J].CancerLett，2007，250(2)：194 -205.

1008-5572(2016)11-1006-04

山西省基礎(chǔ)研究項(xiàng)目(2014011039-3)；*本文通訊作者：呂智

R738.1

A

2016-06-17

張曉輝(1989- )，男，醫(yī)師，山西醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院骨科，030001。