沙利度胺抗腫瘤機(jī)制基礎(chǔ)研究分析

莊偉霞 陳莉 王謀鋒 江麗 余慧玲

沙利度胺波折的藥物發(fā)展史源于藥物本身獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和仍在探索的藥理效應(yīng)。從臭名昭著的致畸劑到免疫調(diào)節(jié)劑、抗炎藥物等的華麗轉(zhuǎn)身,沙利度胺顯示了強(qiáng)大而多效的藥理效應(yīng)。本文以CNKI 為數(shù)據(jù)庫,搜索1995～2021 年所有有關(guān)“沙利度胺、抗腫瘤”詞條的研究性文獻(xiàn),排除綜述、會(huì)議文章、論著、共識(shí)、Meta 分析、同一項(xiàng)目組相似研究論文等,最終獲取82 篇高質(zhì)量基礎(chǔ)研究性論文。根據(jù)獲取的文章數(shù)據(jù),在中國有關(guān)于沙利度胺抗腫瘤機(jī)制的研究在2008 年和2011 年達(dá)到高峰,分別為12 篇、11 篇。見圖1。聚焦領(lǐng)域前五分別是血液系統(tǒng)腫瘤、肝癌、肺癌、婦科腫瘤、胃癌。見圖2。本研究以沙利度胺在不同部位腫瘤的基礎(chǔ)研究為線索,分析并探尋其抗腫瘤可能的各種路徑和機(jī)制,以期為后續(xù)研究提供理論依據(jù)。

圖1 沙利度胺在中國的抗腫瘤作用機(jī)制研究

圖2 不同部位機(jī)理研究的占比

1 血液系統(tǒng)腫瘤

骨髓增殖性腫瘤、多發(fā)性骨髓瘤、白血病、骨髓增生異常綜合征等都是較為經(jīng)常碰到的血液系統(tǒng)腫瘤。腫瘤細(xì)胞增殖與生長或許與Notch 信號(hào)傳導(dǎo)途徑參與有關(guān)聯(lián),楊啊晶［1］模擬骨髓微環(huán)境,通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)左旋沙利度胺對(duì)骨髓瘤U266 細(xì)胞的生長具有抑制作用,也會(huì)使其凋亡,在這種情況下,Notch 基因表達(dá)處于上調(diào)狀態(tài)。而人骨髓成纖維樣基質(zhì)細(xì)胞(human bone marrow fibroblastoid stromal cell line,HFCL)也抑制細(xì)胞生長,但對(duì)凋亡和Notch 不影響。說明Notch 信號(hào)傳導(dǎo)在不同細(xì)胞類型表現(xiàn)是有差異的。在抑制U266細(xì)胞增殖過程,Notch 基因表達(dá)增加說明Notch 信號(hào)傳導(dǎo)對(duì)凋亡有促進(jìn)作用,進(jìn)一步證實(shí)沙利度胺的抗腫瘤作用。為了研究沙利度胺的體內(nèi)抗瘤作用及作用機(jī)制,盧潔［2］以三氧化二砷(arsenic trioxide,ATO)和沙利度胺單用及聯(lián)用方式治療人骨髓增生異常綜合征(myelodysplastic syndrome,MDS)荷瘤小鼠。實(shí)驗(yàn)表明,沙利度胺在蛋白質(zhì)和基因水平上在體內(nèi)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的機(jī)制可能是通過參與兩條重要信號(hào)途徑得以實(shí)現(xiàn):一是通過線粒體介導(dǎo)的、Caspase 依賴的細(xì)胞內(nèi)凋亡,線粒體是ATO 誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的重要作用靶點(diǎn)(涉及Caspaseg9,7,6,3,以及Smac/DIABLO,凋亡蛋白抑制因子cIAP 蛋白和Survivin；而不是Caspase8)。二是通過核因子NF-κB(涉及NF-κB 及其抑制因子IκB-ɑ 和轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子AP1、SP1 的重要作用)。

JAK2V617F 的突變存在于骨髓增殖性腫瘤(MPN)中。吳小謝等［3］通過研究指出干擾素聯(lián)合沙利度胺對(duì)紅白血病細(xì)胞株(HEL)的增殖具有抑制作用,同時(shí)也會(huì)誘其凋亡,但是在影響JAK2V617F 突變基因的表達(dá)上作用并不明顯。他們指出,抗腫瘤的作用并不是通過沙利度胺下調(diào)JAK2V617F 突變基因表達(dá)產(chǎn)生的。B7-1 分子在多發(fā)性骨髓瘤免疫逃逸機(jī)制有著顯著的影響。楊云等［4］通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在骨髓瘤細(xì)胞或者患者骨髓細(xì)胞中缺乏B7-1 分子,或者B7-1 分子表達(dá)不顯著。由此認(rèn)為沙利度胺或許可以上調(diào)B7-1 分子表達(dá),從而實(shí)現(xiàn)抗腫瘤免疫效果。李娟等［5］的研究豐富了沙利度胺作用機(jī)制。她們發(fā)現(xiàn)沙利度胺可以減少難治、復(fù)發(fā)多發(fā)性骨髓瘤(MM)患者骨髓微環(huán)境白細(xì)胞介素(IL)-1β mRNA、IL-6 mRNA、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)mRNA 的表達(dá)。同時(shí),還探索通過沙利度胺聯(lián)合單克隆抗體利妥昔單抗來研究沙利度胺對(duì)骨髓瘤瘤細(xì)胞CD20抗原表達(dá)是否有促進(jìn)作用。吳廣銀等［6］通過研究發(fā)現(xiàn)沙利度胺可以下調(diào)TNF-α 表達(dá),從而對(duì)腫瘤血管起到抑制作用。另有許多醫(yī)學(xué)研究團(tuán)隊(duì)多是從血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)為效應(yīng)指標(biāo)切入,證明沙利度胺單用或聯(lián)合其他藥物具有抑制作用。見表1。

表1 沙利度胺對(duì)血液系統(tǒng)腫瘤作用機(jī)制的研究

2 肝癌

晚期肝癌的有效治療路徑仍在探索中。時(shí)下肝癌治療路徑多嘗試合并用藥和個(gè)體化精準(zhǔn)用藥,利用藥物不同機(jī)制與作用差異互補(bǔ),企圖在新的組合中找到更為有效并能應(yīng)用到臨床的方案。國內(nèi)學(xué)者研究抗肝癌機(jī)制多采用沙利度胺聯(lián)合其他藥物,比如沙利度胺與一線化療藥如平陽霉素、5-氟尿嘧啶(5-FU)、阿霉素、表阿霉素等協(xié)同抗腫瘤機(jī)制研究［14-22］。見表2。也有部分學(xué)者采取沙利度胺單藥研究,從不同方面進(jìn)行佐證［23］。錢洪［15］從體內(nèi)外證實(shí)沙利度胺的抗腫瘤作用。劉業(yè)卿［14］則是利用影像學(xué)原理直接監(jiān)測(cè)沙利度胺在肝癌方面的療效。他們的研究表明沙利度胺可使生長迅速的腫瘤的血管密度顯著降低,存活瘤細(xì)胞層的厚度顯著降低。但與之相關(guān)的應(yīng)用99mTc-HL91 乏氧顯像劑的適用性及其最佳條件問題,仍有待進(jìn)一步試驗(yàn)敲定。裴正浩［18］的相關(guān)研究顯示沙利度胺可有效抑制骨橋蛋白基因的表達(dá)。王喜安等［20］的研究則有其他的結(jié)論。他們?cè)谝浦残愿伟?HAC)小鼠腹腔注射環(huán)磷酰胺,發(fā)現(xiàn)抑瘤率雖高達(dá) 83.8%,但對(duì)腫瘤組織微血管密度(MVD)無絲毫影響。化療藥治療過程常出現(xiàn)耐藥,這可能與其僅殺傷腫瘤細(xì)胞,而無抗腫瘤血管生長作用以致腫瘤復(fù)發(fā)有關(guān)。另一對(duì)照組沙利度胺灌胃給藥,不單抑瘤率具備差異統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而且小鼠MVD 降低。這一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果和相關(guān)研究結(jié)果相吻合,提示聯(lián)合沙利度胺與細(xì)胞毒類藥物起到較好的治療效果。

表2 沙利度胺對(duì)肝癌的作用機(jī)制研究

3 胃癌

李鈞［24］在他的博士學(xué)位論文中對(duì)沙利度胺單藥或聯(lián)用5-FU 后MGC-803 細(xì)胞的增殖情況、影響及其凋亡因素等進(jìn)行了研究。研究結(jié)果顯示,兩藥聯(lián)用能明顯增強(qiáng)細(xì)胞的抑制和凋亡作用,同時(shí)出現(xiàn)過氧化物酶體增殖物激活受體-γ(PPAR-γ)表達(dá)增加與B 淋巴細(xì)胞瘤-2 基因(Bcl-2) 表達(dá)減少的現(xiàn)象。趙丹等［25］研究顯示,低劑量替尼泊苷(VM-26)合并沙利度胺,一是抑制人胃癌BGC-823 裸鼠移植瘤變大；二是限制新生血管重塑,且沒有致骨髓的造血功能異常等副作用。李慧［26］在裸鼠種植人胃癌模型中證實(shí)了沙利度胺可使PPAR-γ、caspase-8 表達(dá)逐漸增強(qiáng),Bcl-2 表達(dá)減少。叢風(fēng)云［27］發(fā)現(xiàn)沙利度胺高劑量時(shí)［30 mg/(kg·d)］抑制腫瘤周圍淋巴血管生長和淋巴結(jié)進(jìn)一步轉(zhuǎn)移,但對(duì)腫瘤生長無影響。

4 肺癌

徐小峰等［28］準(zhǔn)備5 組不同濃度的沙利度胺,并將其用于人肺腺癌細(xì)胞A549 細(xì)胞,經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)VEGF、VEGF-C mRNA 和蛋白水平的表達(dá)均呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。湯小梅［29］通過把沙利度胺、順鉑(DDP)二者聯(lián)合起來使用,發(fā)現(xiàn)聯(lián)合使用對(duì)A549 細(xì)胞的增殖具有顯著的抑制作用,并且當(dāng)順鉑的濃度≥0.5 mg/L時(shí),還會(huì)呈現(xiàn)疊加效果。許陽［30］發(fā)現(xiàn)沙利度胺與埃克替尼的聯(lián)合使用,對(duì)肺癌細(xì)胞株 PC9 細(xì)胞表皮生長因子受體(EGFR)和 VEGF 通路信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)均產(chǎn)生抑制作用。同時(shí)指出,這兩者的聯(lián)合使用還可遏制PC9 細(xì)胞的遷移能力。張依［31］通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)沙利度胺阻滯細(xì)胞生長并誘導(dǎo)凋亡發(fā)生在G1 期,并且該作用與濃度-時(shí)間具有相關(guān)關(guān)系。結(jié)果顯示VEGF 與 HIF-1α、和NF-κB 呈正相關(guān),與VEGF 和 組織金屬蛋白酶抑制因子-3(TIMP-3)、基質(zhì)金屬蛋白酶-1(MMP-1)呈負(fù)相關(guān)。該實(shí)驗(yàn)還聯(lián)合依托泊苷證實(shí)了序貫用藥的意義,先依托泊苷后沙利度胺的用藥方案抑制效果明顯優(yōu)于先沙利度胺后依托泊苷方案。黃海寧等［32］通過 RNA 干擾及慢病毒感染法構(gòu)建穩(wěn)定敲低Cereblon 蛋白(CRBN)的 A549 細(xì)胞株(A549CRBN),實(shí)驗(yàn)表明當(dāng)沙利度胺的濃度為100 μmol/L 時(shí),顯著抑制細(xì)胞遷移；CRBN 低表達(dá)時(shí),不僅A549CRBN細(xì)胞遷移能力明顯下降,而且其N-cadherin 和vimen-tin mRNA 表達(dá)水平也顯著降低。這也許與沙利度胺通過CRBN 依賴方式(圖3)來抑制N-cadherin 與vimentin 表達(dá)有關(guān)。

圖3 沙利度胺通過CRBN 依賴方式抑制N-cadherin 與Vimentin 表達(dá)

5 討論

綜上所述,文中各項(xiàng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)從各個(gè)角度、各種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑探索沙利度胺抗腫瘤作用。這些作用機(jī)制集中體現(xiàn)在：①通過上調(diào)或者下調(diào)諸如IFN-γ、TNF-α、T 淋巴細(xì)胞、IL-10 等免疫表達(dá)因子發(fā)揮作用,達(dá)到促凋亡的效應(yīng)［33,34］；②通過對(duì)VEGF、BEGF 等產(chǎn)生抑制作用［35］、對(duì)缺氧誘導(dǎo)因子轉(zhuǎn)錄和表達(dá)進(jìn)行阻止或?qū)Νh(huán)氧化酶-2(COX-2) 表達(dá)進(jìn)行下調(diào)等方式來發(fā)揮抗腫瘤血管生成的作用［36］；③與化療藥物或酪氨酸激酶抑制劑(TKI)或靶向免疫治療藥物一起使用,產(chǎn)生疊加效果,更有甚者會(huì)扭轉(zhuǎn)耐藥性；④體現(xiàn)在增強(qiáng)放射治療療效層面。涉及機(jī)制理論除了傳統(tǒng)的血管生成抑制理論、促凋亡因子、免疫調(diào)控等［37-39］,也拓展了部分領(lǐng)域研究比如基因代謝方面、耐藥方面、聯(lián)合用藥順序、合并中國傳統(tǒng)草藥、放射療法等［35,40］。說明有關(guān)沙利度胺的抗腫瘤機(jī)制研究已經(jīng)從經(jīng)典的抗血管生成途徑和促凋亡途徑轉(zhuǎn)向更細(xì)微、更多元化的領(lǐng)域。比如Xia 等［41］最新的研究顯示對(duì)于非小細(xì)胞肺癌(NSCLC),沙利度胺可通過FGD5-AS1/miR-454-3p/ZEB1 軸介導(dǎo)的VEGFA 表達(dá)抑制和PD-1/PD-的調(diào)控L1檢查點(diǎn)來抑制NSCLC 血管生成和免疫逃逸。這些既豐富了沙利度胺抗腫瘤藥理機(jī)制理論,也為其臨床用藥提供新的思路。

其次不同的腫瘤部位,沙利度胺發(fā)揮的作用及途徑不盡相同。沙利度胺在血液系統(tǒng)腫瘤中應(yīng)用可能與腫瘤血管生成,與Notch 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑、線粒體介導(dǎo)的Caspase 依賴的細(xì)胞內(nèi)凋亡途徑有關(guān),效應(yīng)指標(biāo)VEGF上調(diào),TNF-α 下調(diào)。同時(shí)可能由于腫瘤類型自身的特點(diǎn),沙利度胺亦在免疫逃逸和腫瘤微環(huán)境等方面發(fā)揮影響。在肝癌方面應(yīng)用沙利度胺抗腫瘤機(jī)制研中常以HepG2 細(xì)胞作為研究,效應(yīng)指標(biāo)多以MVD 體現(xiàn),且以聯(lián)合化療藥物治療為主。在抗胃癌機(jī)制研究中顯示高劑量沙利度胺［30 mg/(kg·d)］雖無法抑制腫瘤生長,卻可抑制腫瘤淋巴血管生長,阻礙淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,提示高劑量沙利度胺可能在腫瘤間血管方面的抑制作用大于對(duì)實(shí)體瘤本身的作用。在抗肺癌的基礎(chǔ)研究,發(fā)現(xiàn)沙利度胺作用點(diǎn)主要在細(xì)胞周期G1期,且與依托泊苷存在序貫用藥的意義。CRBN 既是沙利度胺致畸的重要靶點(diǎn),也是沙利度胺的結(jié)合蛋白。沙利度胺很可能通過CRBN 抑制腫瘤細(xì)胞的遷移。

本文通過對(duì)中國近二三十年有關(guān)沙利度胺在抗腫瘤效應(yīng)方面的機(jī)制基礎(chǔ)研究,總結(jié)分析了沙利度胺在常應(yīng)用腫瘤部位領(lǐng)域機(jī)制研究情況,包括細(xì)胞類型、研究模型、研究方法、生物效應(yīng)指標(biāo)、可能涉及的機(jī)制理論,初步比較分析不同腫瘤部位基礎(chǔ)研究的異同點(diǎn),為沙利度胺在抗腫瘤方面的進(jìn)一步應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)［42］。當(dāng)然受限于各方面因素,本研究依然存在諸多不足,如針對(duì)某一部位腫瘤沙利度胺協(xié)同抗腫瘤效應(yīng)的具體通路和作用靶點(diǎn)等問題亟需各位同仁共同努力解決。