骨肉瘤的生物学治疗进展

张 婷 贾 迪 综述 杨 丹 审校

骨肉瘤(Osteosarcoma，OS)是一种骨恶性肿瘤，常见于20岁以下的青少年或儿童。骨肉瘤患者往往在术前就有了微小转移灶，加上局部复发，预后很差。近年来，随着医疗水平的不断提高，以新辅助化疗结合手术的综合方法在很大程度上提高了骨肉瘤的5年生存率，然而由于化疗耐药性和肺转移的发生，骨肉瘤5年生存率很难达到80%以上。因此对其他治疗手段的探索如免疫治疗、基因治疗和分子靶向治疗则为骨肉瘤生存率的提高带来新的希望，为骨肉瘤患者的个性化治疗提供理论依据。

1 免疫治疗

免疫治疗起源于二十世纪六十年代，现已成为很多恶性肿瘤和难治性肿瘤的重要辅助手段。大量体内外实验证实，免疫治疗能有效提高宿主的抗肿瘤免疫应答和杀伤肿瘤的作用[1-3]。目前，肿瘤学的免疫治疗根据作用机制可以分为3类：过继性免疫治疗、主动特异性免疫治疗和非特异性免疫治疗[4]。肿瘤的免疫治疗也是近几年肿瘤治疗领域的研究热点。

1.1 过继性免疫治疗

其原理是体外培养免疫细胞，转输入人体内，直接或激发免疫系统杀伤肿瘤细胞的过程[10]。γδT细胞是T细胞中数量比较少的一种，不受MHCⅠ、Ⅱ类分子以及相关抗原肽配体限制，可以直接识别抗原，分泌细胞因子溶解靶细胞，具有广泛的抗肿瘤活性[5]。李朝旭等[6]观察研究了Ⅰ型干扰素(IFN)体外刺激人γδT细胞的抗骨肉瘤细胞效应，实验表明Ⅰ型IFN可高度选择性的扩增健康人和骨肉瘤患者外周血单核细胞中的γδT细胞，Ⅰ型IFN预处理γδT细胞后可显著增强γδT细胞杀伤骨肉瘤的活性，为骨肉瘤患者应用自体γδT细胞过继免疫治疗提供了技术支持。但由于肿瘤存在的多种限制性因素，如肿瘤细胞分泌抑制性细胞因子，限制了γδT细胞的进一步应用，使得对于γδT细胞过继免疫治疗的研究还需更多实验和临床数据支持。

另有一些研究者认为，如果能找到免疫细胞特异性的肿瘤表面相关靶点，再辅助T细胞的过继性免疫输注，则能更好的加强自身免疫系统对肿瘤的杀伤作用。文献报道称，肿瘤特异性CD8+T细胞杀伤过程以肿瘤-睾丸抗原(Cancer testis antigen，CTA)作为靶点[7]。而CTA的去甲基化能使自身过表达而被免疫细胞识别。李冰皓等[8]培养了HOS及U2OS骨肉瘤细胞，然后用地西他滨(Decitabine，DAC)作为去甲基化药物作用于骨肉瘤细胞，以提高肿瘤表面CTA的表达，最后在小鼠体内成瘤。结果显示，经DAC去甲基化处理的小鼠观察到明显的CTA特异性T细胞向肿瘤组织归巢现象，而且去甲基化联合CTA特异性T细胞输注显著抑制了骨肉瘤移植瘤的增长。为骨肉瘤的特异性免疫治疗，特别是为过继性T细胞输注疗法提供了一定的基础依据。

1.2 主动特异性免疫治疗

主动特异性免疫治疗是指通过体外制备肿瘤疫苗输入体内以激发免疫反应的方法[10]。树突状细胞(Dendritic cells，DCs)是目前已知功能最为强大的抗原递呈细胞，具有摄取、处理和递呈抗原，激活T细胞，启动特异性免疫应答的作用。近年来，DCs在抗肿瘤的免疫治疗方面得到了极大的关注。关于瘤苗制备的抗原负载方法种类繁多，其中通过细胞融合技术将肿瘤细胞与抗原提呈细胞融合制成的融合瘤苗被认为是最具可行性及临床应用价值的一类。于哲等[9]应用重组大鼠r-GM-CSF等培养鼠骨髓前体细胞获得大量DCs，然后通过电融合的方法将骨肉瘤细胞系UMR-106与异基因或同基因大鼠DCs相融合制备肿瘤疫苗。结果显示，UMR-106与同基因DCs融合疫苗有较强的特异性抗骨肉瘤的作用，表明此融合疫苗潜在的临床应用价值。Krishnadas等[11]在儿童复发性骨肉瘤患者中，进行了DCs负载的肿瘤疫苗靶向抗原MAGE-A1、MAGE-A3和NY-ESO-1相关的临床1/2期实验，实验结果初步显示，利用DAC/DC-CT疫苗的化学免疫方法是可行的，在一些患者中有抗肿瘤作用。DCs在恶性肿瘤的预防和治疗中展现出良好的应用前景，为恶性肿瘤免疫治疗提供了新策略。DCs协同其他治疗方法将能大大提高对恶性肿瘤的杀伤效果，随着对DCs生物学特性的深入探索以及临床应用技术的不断发展，DCs介导的免疫疗法定会展示出广阔的前景。

1.3 非特异性免疫治疗

非特异性免疫治疗是指利用细胞因子和非特异性刺激因子等激发免疫系统的方式[10]。细胞因子参与了多种细胞生理及免疫应答反应，是肿瘤治疗过程中重要的单一或者联合辅助治疗工具。细胞因子联合化疗药物可以促进免疫细胞的增殖分化，增强对肿瘤的杀伤作用。20世纪70年代，应用干扰素治疗骨肉瘤的临床试验已开展[12]，已有大量实验证实干扰素对骨肉瘤的抑制作用。李朝旭等[13]证实，IFN-γ可以使骨肉瘤的Fas受体表达增加，从而引起Fas/FasL途径介导的骨肉瘤细胞产生凋亡现象。IFN已用于多种恶性肿瘤的治疗，且疗效确切。在骨肉瘤治疗中，IFN-α作为单一或辅助治疗，具有显著的临床效果[14]。非特异性免疫治疗的临床研究在持续开展。

2 基因治疗

随着分子生物学和精准医学技术的不断发展，近年来，骨肉瘤的基因治疗也受到很大关注。基因治疗是将正常或有治疗作用的基因通过载体导入靶细胞，以纠正基因缺陷或发挥治疗作用的生物医学方法。基因治疗包括抑癌基因治疗、反义基因治疗、自杀基因治疗、免疫基因治疗和联合基因治疗等。p53是研究比较多的一类抑癌基因。研究显示，在恶性肿瘤中存在p16和p53等抑癌基因突变或异常。p21是近年来发现的新的抑癌基因，其产物是细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂。p21表达异常与骨肉瘤的发生，发展密切相关。

TRAIL是肿瘤坏死因子(Tumor necrosis factor，TNF)家族成员，是一种生物活性因子，可以诱导肿瘤细胞凋亡而对正常细胞无明显副作用[15]。Eag 1参与了多种肿瘤细胞增殖和周期过程，在肿瘤细胞表达，而在正常细胞不表达或低表达，很可能会成为一个新的肿瘤治疗靶点[16-17]。曾文容等[18]设计了一种新型重组腺病毒载体——CRAd5.TRAIL/siEag1，可以同时过表达TRAIL并沉默Eag1。使其感染骨肉瘤MG-63细胞，观察到过表达TRAIL并沉默Eag1能有效抑制MG-63细胞生长并诱导凋亡。在裸鼠体内也同样证实其杀伤肿瘤效果。未来，CRAd5.TRAIL/siEag1有望成为有效的骨肉瘤基因治疗工具。但由于肿瘤存在的多种抵抗因素，且TRAIL途径杀伤肿瘤的机制仍不清楚，因此需更多实验证实。基因治疗在基因水平上改变肿瘤的表达或对肿瘤产生治疗作用，具有潜在的临床价值。

3 靶向治疗

靶向治疗也称靶向给药系统(Targeted drug delivery systerm，TDDS)，是指药物通过特定的载体，在特定的导向机制作用下选择性浓集，定位于靶器官、靶组织、靶细胞或细胞内特定结构的给药系统[19]。外科手术联合化疗为骨肉瘤目前主要的治疗方式，但化疗为全身治疗，作用于人体大部分组织和器官，导致非肿瘤器官的毒副作用(恶心呕吐，骨髓抑制等)增强。而靶向治疗的特异性给药方式克服了化疗给药的缺陷，使药物多集中于瘤变部位，减轻了对正常组织的危害。靶向给药系统呈现出比传统治疗方式更优越的特点，在骨肉瘤的治疗中展现出良好的前景。

骨肉瘤的靶向治疗研究需要探讨靶向载体的选择，靶向治疗药物剂型以及如何改变载体表面特性以提高其主动靶向性。研究显示，利用携带药物的亲骨性物质作为载体，靶向定位于骨组织可以达到治疗的目的。骨基质的主要成分是羟基磷灰石[Ga10(PO4)6(HO)2](HA)。所以亲羟基磷灰石的物质可以作为骨靶向药物的载体。李伟等[20]在对骨靶向载体选择上进行了深入研究，他们将骨靶向载体——偕二磷酸衍生物通过化学键与有明确抗骨肿瘤效应的苯丙氨酸氮芥偶联，形成配体。再在化疗药物——偕二磷酸的二磷酸部位，标记亲骨性良好的β放射性核素153Sm，合成一种全新的偶联物。实验显示，该偶联物具有骨靶向性和肿瘤靶向性。

亲羟基磷灰石类药物和化疗药物结合对骨肉瘤的抑制具有重要作用。双磷酸盐类是对羟基磷灰石亲和性比较好的天然焦磷酸类似物。儿童肿瘤协会证实，对于骨肿瘤远处转移患者，双磷酸盐(唑来膦酸)与常规化疗药物的联合使用是安全有效的[21]。Yang等[22]成功合成了甲氨蝶呤-偕二磷酸靶向抗肿瘤偶联物，在体外实验证实此偶联物对羟基磷灰石具有良好的吸附性，并能作用于MG-63骨肉瘤细胞，有较强的诱导肿瘤凋亡作用。骨肉瘤的分子靶向治疗在近年来骨肉瘤生物治疗方面具有重要作用，研究人员对于骨肉瘤分子机制及药物靶向性的研究也在随着医疗技术的提高不断进步。但目前骨肉瘤的分子靶向治疗仍处于实验室水平，距离临床应用的标准还有很大差距。相信随着对骨肉瘤生长，转移的分子水平的研究，以及肿瘤的免疫治疗，基因治疗和靶向机制的综合性治疗研究的不断深入，将会为骨肉瘤靶向治疗提供更可靠的方案。

4 小结与展望

目前国内外各项研究表明，骨肉瘤的化疗方案已不能将骨肉瘤的5年生存率提高到70%以上，并且化疗一旦产生耐药性，预后极差，因此对降低化疗耐药性，提高骨肉瘤预后的治疗方法的探索成为重中之重。免疫治疗、基因治疗和分子靶向治疗，在实验水平都取得了一定的进展，并且展现出良好的应用前景。医疗技术的不断进步为骨肉瘤患者提供了更好的治疗方案，改善患者的生存质量。临床试验将会为骨肉瘤的治疗提供更有利支持。总之，随着研究人员对骨肉瘤肿瘤机制研究的不断深入，免疫治疗、基因治疗和分子靶向治疗等将会为骨肉瘤治疗疗效的突破带来新的希望。