吳凡 李林法 易賀慶
中國科學院大學附屬腫瘤醫(yī)院(浙江省腫瘤醫(yī)院)核醫(yī)學科,杭州 310022
骨轉(zhuǎn)移瘤最常見于晚期惡性腫瘤,包括肺癌、乳腺癌、前列腺癌(prostate cancer,PCa)、結(jié)直腸癌、甲狀腺癌等[1]。骨轉(zhuǎn)移瘤嚴重影響患者的生活質(zhì)量,尤其是其引起的頑固性骨痛、病理性骨折、脊髓受壓和高鈣血癥等骨相關(guān)事件(skeletal-related events,SRE)。
目前臨床治療骨轉(zhuǎn)移瘤的常用方法包括手術(shù)、放化療、激素治療、中藥治療等[2]。但骨轉(zhuǎn)移瘤并發(fā)癥的發(fā)生率和病死率依舊較高,其中胃癌、肝癌、結(jié)直腸癌和肺癌患者發(fā)生骨轉(zhuǎn)移后的總生存期(overall survival time,OS)均<6 個月[3]。因此,骨轉(zhuǎn)移瘤的早期診斷與有效治療對提高患者生活質(zhì)量和改善預后至關(guān)重要。隨著基礎醫(yī)學與臨床研究的發(fā)展,骨轉(zhuǎn)移瘤的診斷方法和治療策略也在不斷更新和改進。近年來,放射性藥物靶向治療成為骨轉(zhuǎn)移瘤的重要治療方法之一。
放射性核素靶向治療是一種將輻射直接作用于靶腫瘤細胞或其微環(huán)境的治療方式,其具有方法簡單、不良反應少、療效好等優(yōu)點,已成為骨轉(zhuǎn)移瘤的有效治療方法之一。放射性藥物釋放的α、β 粒子產(chǎn)生的電離輻射可以對腫瘤細胞產(chǎn)生直接殺傷作用、抑制痛感化學物質(zhì)的分泌、破壞腫瘤組織周圍的痛覺傳出神經(jīng)、減輕腫瘤組織對神經(jīng)的壓迫等[4]。放射性藥物不僅可以治療骨轉(zhuǎn)移瘤,還可以從多個方面緩解骨轉(zhuǎn)移瘤引起的頑固性骨痛[5]。
自20 世紀40 年代β 粒子放射性核素131I 首次應用于DTC 骨轉(zhuǎn)移的治療以來[6],惡性腫瘤的放射性藥物靶向治療不斷發(fā)展,如89SrCl2注射液為常用的骨轉(zhuǎn)移瘤所致骨痛的經(jīng)典治療藥物,其他用于治療骨轉(zhuǎn)移瘤的β 粒子放射性核素還包括153Sm、188Rc、90Y、177Lu 等。這些核素具有治療骨轉(zhuǎn)移瘤的良好物理特性,主要用于PCa、乳腺癌等晚期惡性腫瘤繼發(fā)骨轉(zhuǎn)移所致骨痛的緩解和部分病灶的清除[7]。但β 粒子放射性藥物治療尚不能完全滿足骨轉(zhuǎn)移瘤患者的治療需求。
與β 粒子放射性藥物治療相比,α 粒子放射性藥物治療體現(xiàn)出更大的優(yōu)勢。β 粒子的電離能力較α 粒子弱,β 粒子主要通過產(chǎn)生自由基間接作用于腫瘤細胞導致其 DNA 損傷,以 DNA 單鏈斷裂為主[8];而α 粒子可直接作用于DNA,造成無法修復的 DNA 雙鏈斷裂[9]。α 粒子的穿透能力弱,能將更多的能量釋放在更小的體積中,可以對腫瘤細胞造成更大的殺傷力,同時對鄰近的正常組織產(chǎn)生較低的細胞毒性[10-11]。另外,在很大程度上,α 粒子的輻射生物效應不受外在因素的影響,可以有效地對腫瘤細胞產(chǎn)生殺傷作用[12]。如腫瘤乏氧是放療抵抗的一個重要因素[13],但由于α 粒子具有很高的傳能線密度,可直接作用于DNA 導致其雙鏈斷裂,誘導細胞程序性凋亡,避免了乏氧導致的腫瘤放療抵抗。因此,α 粒子放射性藥物在靶向治療進展期腫瘤方面具有一定的優(yōu)勢和潛力。
目前,用于臨床前和臨床試驗研究的α 粒子放射性核素包括211At、212Pb、149Tb、227Th、225Ac、223Ra 等,其中用于骨轉(zhuǎn)移瘤治療并取得良好療效的核素有225Ac 和223Ra,其半衰期分別為10.1 d 和11.4 d,每次衰變均釋放4 個α 粒子和2 個β 粒子,具有治療腫瘤的良好物理特性。
223Ra 是一種發(fā)射α 粒子的堿土金屬元素,具有親骨性。當患者靜脈注射223RaCl2后,其會在骨質(zhì)代謝活躍的區(qū)域(如骨轉(zhuǎn)移灶)與羥基磷灰石形成復合物[14]。同時,223Ra 也會濃聚在骨基質(zhì)中發(fā)揮抗腫瘤作用[15]。由于具有以上優(yōu)勢和良好的臨床試驗效果,2013 年5 月15 日,美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準了223RaCl2(Xofigo?)用于PCa 骨轉(zhuǎn)移的姑息治療[16]。
PCa 是男性最常見的惡性腫瘤,經(jīng)去勢治療后復發(fā)或進展的PCa 會演變成轉(zhuǎn)移性去勢抵抗性前列腺癌(metastatic castration-resistant prostate cancer,mCRPC),而PCa 的骨轉(zhuǎn)移最為常見[17]。PCa 骨轉(zhuǎn)移患者較無骨轉(zhuǎn)移患者的3 年和5 年生存率均顯著降低(均P<0.0001)[18]。手術(shù)、化療、內(nèi)分泌治療、細胞免疫治療等均是PCa 的有效治療方法,但均存在一定的局限性。223RaCl2靶向治療mCRPC 骨轉(zhuǎn)移顯示出良好的應用前景[19]。研究結(jié)果顯示,采用223RaCl2治療mCRPC 骨轉(zhuǎn)移,患者的耐受性良好,其在緩解骨痛、降低SRE 發(fā)生率、推遲SRE 發(fā)生時間、延長OS、改善患者生活質(zhì)量等方面均有優(yōu)勢[20]。
2013 年,Wissing 等[21]報道,采用223RaCl2治療骨轉(zhuǎn)移瘤可以延長mCRPC 患者的OS。在一項Alpharadin 治療癥狀性PCa (ALSYMPCA)的Ⅲ期臨床研究中,mCRPC 骨轉(zhuǎn)移患者接受了安慰劑或223RaCl2治療,結(jié)果顯示,經(jīng)223RaCl2治療的患者的中位OS 較安慰劑治療的患者延長了3.6 個月(P<0.001)[21]。此外,Terrisse 等[22]的研究比較了α 粒子和β 粒子放射性藥物的治療療效,結(jié)果顯示,與β 粒子放射性核素89Sr 相比,α 粒子放射性核素223Ra 治療的mCRPC 患者的OS 獲益更大(P=0.004),但后者存在血液毒性(P=0.001)。
Sraieb 等[23]評估了30 例接受223RaCl2治療的mCRPC 骨轉(zhuǎn)移患者的生活質(zhì)量,結(jié)果顯示,223RaCl2治療不會明顯降低患者的生活質(zhì)量。此外,Caffo 等[24]回顧性分析了94 例mCRPC 患者的資料,其中85.1%的患者接受了223RaCl2治療,結(jié)果顯示僅有4 例發(fā)生3 級貧血、2 例3 級白細胞減少和1 例3 級中性粒細胞減少,病理性骨折的發(fā)生率為2.1%。由此可見,223RaCl2對mCRPC 骨轉(zhuǎn)移患者的治療是安全耐受的,但需要進一步的研究來優(yōu)化劑量,將不良反應及并發(fā)癥的發(fā)生率降至最低。
同時,使用223Ra 聯(lián)合激素、化療等方法治療骨轉(zhuǎn)移瘤的臨床試驗也取得了明顯的進展。已有研究結(jié)果顯示,223RaCl2可以延長骨轉(zhuǎn)移瘤患者的OS,但與治療前使用化療藥物多西紫杉醇無關(guān)[25]。然而,Saad 等[26]報道了223Ra 聯(lián)合阿比特龍或地諾舒單抗治療可以延長mCRPC 骨轉(zhuǎn)移患者的OS。綜上所述,223RaCl2治療使mCRPC 骨轉(zhuǎn)移患者多重受益,不僅可以緩解頑固性骨痛,還可以降低SRE的發(fā)生率、延長OS。
225Ac 主要由229Ac 衰變產(chǎn)生。前列腺特異性膜抗原(prostate specific membrane antigen,PSMA)在PCa 中過度表達,其與腫瘤的Gleason 評分和疾病分期相關(guān)[27]。68Ga-PMSA 已被應用于PCa 的診斷[28];225Ac-PSMA 治療PCa骨轉(zhuǎn)移也顯示了良好的應用前景。
多數(shù)PCa 患者存在血清前列腺特異性抗原(prostate specific antigen,PSA)水平升高,因此血清PSA 水平可作為225Ac-PSMA 治療PCa 臨床療效評判的指標。Sathekge等[29]報道,在經(jīng)225Ac-PSMA-617 放射配體療法(RLT)治療的晚期PCa 患者中,82%的患者血清PSA 水平下降幅度≥90%。該研究團隊后續(xù)還報道了73 例接受225Ac-PSMA-617 治療的mCRPC 患者,結(jié)果顯示,82%的患者血清PSA水平下降,其中70%的患者血清PSA 水平下降幅度≥50%;多因素分析結(jié)果顯示,經(jīng)225Ac-PSMA-617 治療后,血清PSA水平下降幅度≥50%的患者的OS 和無進展生存期顯著延長;但該研究中有27 例患者出現(xiàn)貧血,5 例有基礎腎臟疾病的患者出現(xiàn)Ⅲ或Ⅳ級腎功能衰竭[30]。
此外,Azorín-Vega 等[31]通過體外細胞生物動力學實驗在簡化的骨模型中評價177Lu-PSMA、225Ac-PSMA 和223RaCl2對PCa 細胞核的輻射劑量,結(jié)果表明,225Ac-PSMA 釋放的輻射劑量是177Lu-PSMA的900 倍,是223RaCl2的14 倍,這提示225Ac-PSMA 可能是治療PCa 骨轉(zhuǎn)移的最佳選擇,但還需要更多的研究以明確其有效性和安全性。
目前,骨轉(zhuǎn)移瘤的治療方向主要集中在如何緩解骨痛和降低SRE 的發(fā)生風險上,全身治療聯(lián)合放射性藥物靶向治療可能使骨轉(zhuǎn)移瘤患者獲益更多并減少不良反應。此外,α 粒子和β 粒子放射性藥物聯(lián)合治療有望實現(xiàn)優(yōu)勢互補,將骨轉(zhuǎn)移瘤患者的臨床獲益最大化、不良反應最小化[32]。同時,已有學者正在研究一些新型藥物(如程序性死亡受體1 抑制劑、阿唑單抗等)與223Ra 之間的協(xié)同性[33],未來有希望將其聯(lián)合用于骨轉(zhuǎn)移瘤的治療。
綜上所述,α 粒子放射性藥物靶向治療不僅具有特異性強、精準高效等優(yōu)點,在治療惡性腫瘤骨轉(zhuǎn)移中還可以從緩解頑固性骨痛、降低SRE 的發(fā)生率、延長OS 等方面使患者多重受益。α 粒子放射性藥物在骨轉(zhuǎn)移瘤治療中具有不可替代的優(yōu)勢,未來將在惡性腫瘤骨轉(zhuǎn)移的治療中發(fā)揮更大的作用。
利益沖突 所有作者聲明無利益沖突
作者貢獻聲明 吳凡負責綜述的撰寫及修改;李林法負責綜述的立題、框架的建立、審閱及修改;易賀慶負責綜述的審閱及修改