惡性腫瘤時辰化療的原理和研究進展

1、<p>　　惡性腫瘤時辰化療的原理和研究進展</p><p>　　【關鍵詞】 惡性腫瘤 </p><p>　　摘要 :周期性節(jié)律是生物界的普遍現(xiàn)象，以此為基礎的時辰藥理學研究正不斷發(fā)展，其中時辰化療是近年來研究的熱點方向。本文綜述了有關惡性腫瘤時辰化療的生物學原理和研究進展。 </p><p>　　關鍵詞 :惡性腫瘤;治療;周期性節(jié)律;時辰化學治療 &l

2、t;/p><p>　　周期性節(jié)律是生物界的普遍現(xiàn)象。從細胞、動物到人，在不同水平以不同方式展現(xiàn)出一定的生物鐘節(jié)奏。時辰生物學已經(jīng)成為近年來生命科學研究的熱點，《Science》雜志兩次將此評為“可能改變?nèi)祟悓ψ匀坏恼J識，產(chǎn)生重大突破，從而帶來巨大社會經(jīng)濟效益的研究領域?！倍源藶榛A的時辰藥理學，將有助于預測和驗證藥物的最佳給藥時間和方式，為高效低毒的藥物治療，特別是惡性腫瘤的化療提供依據(jù)。對時辰化療的研究，近年來已

3、經(jīng)取得了一些進展。 </p><p><b>　　1 生物學基礎 </b></p><p>　　大多數(shù)動物的生活節(jié)奏均表現(xiàn)為大約24h的周期性，這種特點在許多微生物如脈孢菌、藻青菌中亦有體現(xiàn)。內(nèi)生性節(jié)律支配著睡眠、活動、激素分泌，甚至細胞的增殖和新陳代謝。目前已經(jīng)知道，哺乳動物至少有9個特異基因（per1、per2、per3、cry1、cry2、tim、clock、b

4、mal1、ckI）參與調(diào)節(jié)細胞的晝夜活動，并進一步影響其他相關基因的轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后過程［1］ 。此類時辰基因的突變（例如:果蠅中的per和小鼠中的clock），會導致睡眠-活動節(jié)律的嚴重紊亂，相應時間被延長或縮短，甚至完全抑制。對人類同卵和異卵雙生子的研究也同樣驗證了時辰節(jié)律的遺傳基礎。近年來，隨著調(diào)節(jié)基因在哺乳動物乃至人類的定位和克隆，發(fā)現(xiàn)物種間相關基因具有同源性（如人和鼠的per、clock），揭示了時辰節(jié)律基因控制的普遍性和相似性。

5、 </p><p>　　光照與黑暗，作為晝夜節(jié)律的主要協(xié)同因子，兩者的交替可以通過哺乳動物晝夜節(jié)律調(diào)控中樞―――下丘腦基底部的視交叉上核（SCN），影響褪黑素的分泌，借以調(diào)節(jié)不同生理功能的節(jié)奏［2］ 。光照也是一種正信號，可以通過激活per1、per2啟動晝夜節(jié)律調(diào)節(jié)系統(tǒng)，影響細胞的代謝與增殖。 </p><p>　　細胞活動的峰谷變化調(diào)節(jié)著抗癌藥物的代謝動力學，是抗癌藥物耐受性和有效性變

6、化的生物學基礎。有證據(jù)表明，惡性腫瘤和荷瘤宿主的生物節(jié)律或多或少會發(fā)生改變（如幅度衰減、時相變化、周期改變）。改變程度與腫瘤類型、生長速度和分化程度相關，并有可能隨著疾病的進展逐步惡化［3］ 。有人曾對200例轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者進行研究，發(fā)現(xiàn)把休息-活動節(jié)律變化作為腫瘤緩解和生存率的預后因素來評價，結(jié)果呈陽性［4］。一些研究也提示了腫瘤組織和正常組織內(nèi)幾種藥物代謝酶活性和節(jié)律性的差異:如二氫嘧啶脫氫酶（DPD，可參與5-FU的分解代謝）

7、、胸腺嘧啶核苷激酶（TK，參與合成活性產(chǎn)物FdUMP）、谷胱甘肽（GSH，參與逆轉(zhuǎn)烷化劑、鉑類和蒽環(huán)類的細胞毒性并協(xié)助組織更新）等。另外，也可見到兩者DNA合成節(jié)律的不一致（其他性質(zhì)的差異見表1），這些進一步為時辰化療的應用提供了理論依據(jù)。 </p><p>　　表1 腫瘤組織與正常組織部分性質(zhì)的節(jié)律性（略） </p><p>　　2 臨床及臨床前研究 </p><p

8、>　　利用時辰原理給藥，提高受體的耐受性（即降低藥物的毒性），提高腫瘤組織的敏感性和藥物抗瘤活性，是時辰藥理學研究的目標。但受體耐受性節(jié)律、腫瘤本身節(jié)律和藥物抗瘤活性節(jié)律三者之間并非總是同步。事實上，如果藥物抗瘤活性降低，則耐受性提高將毫無意義。通過實驗，已經(jīng)對藥物的時辰化應用有了一定了解。 </p><p>　　2.1 臨床前研究 </p><p>　　2.1.1 毒性 時辰化給

9、藥影響大約30種抗癌藥物（包括細胞生長抑制劑和細胞因子）對鼠類的毒性。不同時辰給予亞致死劑量的藥物，鼠類生存率變化達到甚至超過50%，即使改變給藥途徑和給藥次數(shù)，結(jié)果仍然重復［5］ 。給藥時間通常用光照后小時（hours after light onset，HALO）表示。因為鼠類在黑暗期活動，在光照期休息，其“光照-黑暗”亦即“休息-活動”動物模型成為時辰藥理學研究的參考模型。鼠類休息期（即光照期）的開始，在人類相當于21:00～24

10、:00。研究顯示:鼠類對鉑類化合物的最佳毒性耐受性時間是在活動中期，吡柔比星（piraru-bicin，THP）大約是7HALO，米托蒽醌（mitoxantrone，MIT）大約是15HALO，而長春新堿（vincristine，VCR）、長春堿（vinblastine，VLB）、長春瑞賓（vinorel-bine，NVB）分別是在14、18、20HALO。 </p><p>　　2.1.2 抗癌活性 在毒性最佳

11、耐受期，一些藥物也同時具有最佳抗癌活性，如:阿糖胞苷（cytarabine，Ara-C）、5-氟尿嘧啶（5-fluorouracil，5-FU）、氟尿苷（floxuridine，F(xiàn)UDR）、阿霉素（doxorubicin，ADM）、美法侖（melphalan，MEL）、順鉑（cisplatin，DDP）［6］ 。有人在7～11HALO給予荷PO30胰腺癌鼠多西紫杉醇（docetaxel，DXL），其耐受性和抗癌效力得到了增強［7］ ;同

12、樣結(jié)果也見于7～11HALO給予伊立替康（irinotecan，CPT-11）治療荷Glasgow骨肉瘤鼠，19～23HALO給予NVB治療荷P388白血病鼠［8］ 。大多數(shù)藥物具有以上特點，提示可能存在某些共同機制，如特定血漿藥代動力學〔低血漿達峰濃度（C max ），同時高曲線下面積（AUC）〕、腫瘤或腫瘤周圍組織的細胞增殖節(jié)律以及相關代謝酶活性的變化等。 </p><p>　　2.2 臨床研究 人體（包括

13、健康人和腫瘤患者）進入S期的骨髓、小腸、皮膚及口腔黏膜細胞的比例隨24h周期有超過50%的變化，通常低谷發(fā)生于午夜到凌晨，而高峰則在日間［9-10］ 。同樣，二氫嘧啶脫氫酶（dihydropymidine dehydrogenase，DPD，一種5-FU代謝的限速酶）在人和鼠類中也呈現(xiàn)晝夜節(jié)律，從午夜到早10點其活性較其他時間提高40%以上。人和鼠類等動物眾多的相似性，為臨床使用高效低毒的給藥方案提供了平臺。對人而言，由于DPD活性節(jié)律

14、的關系，5-FU的最高血藥濃度出現(xiàn)在每日凌晨4:00左右，而此時機體的耐受性相對較高，在這一時段給藥將會起到事半功倍的效果。一種多通道編程輸液泵在臨床已經(jīng)開始使用，在芯片控制下以正弦曲線形式進行時辰給藥，可以嚴格控制藥物的達峰時間，比如5-FU可以從22:00開始應用，至翌日10:00結(jié)束。同樣的藥物還有亞葉酸鈣（leucovor-in，LV），可與5-FU同一時段輸注;而DDP和奧沙利鉑（oxaliplatin，L-OHP）在16:0

15、0療效最高（這與GSH的分泌變化有關），故可從每天10:00開始應用，至22:00結(jié)束。皮</p><p>　　Lévi等［11］ 采用5-FU.LV+L-OHP方案，對來自3個國家9個中心的93例轉(zhuǎn)移性結(jié)腸癌患者施以時辰化療（時辰組），另設93例作常規(guī)化療對照。盡管初始隨機化時有缺陷，入時辰組的骨轉(zhuǎn)移和術后復發(fā)患者明顯比對照組多（骨轉(zhuǎn)移時辰組和對照組分別為10例和2例，術后復發(fā)分別為22例和7例，差異

16、有統(tǒng)計學意義），導致了時辰組預后變差的偏倚。但結(jié)果仍發(fā)現(xiàn)，時辰組有47名患者療效顯著（客觀有效率為50.5%），對照組僅27例有效（29.0%）;兩者差21.5%（95%CI13.7%～31.2%，P=0.003）。副反應方面，時辰組的嚴重黏膜毒性反應僅為對照組的18.4%（由對照組的76%降至時辰組的14%，P&lt;0.01），外周神經(jīng)炎的發(fā)生率也降低近50%（由31%降為16%，P&lt;0.01）?；熀笾形粡桶l(fā)

17、時間時辰組為6.4個月，對照組為4.9個月（P=0.006）。經(jīng)3年以上隨訪，2組中位生存期和3年生存率相似，分別為15.90個月、16.99個月和22%、21%（與隨機化失敗相關）。因時辰組耐受性好，劑量強度可以適當加大。Lévi等［12］ 報道，在一個含50個病例的多中心Ⅱ期研</p><p>　　在轉(zhuǎn)移性肝癌方面，一些研究也證實了時辰化療的優(yōu)越性。Giacchetti等［15］ 通過對一組151例

18、轉(zhuǎn)移性肝癌（來源于結(jié)腸）患者的回顧分析顯示，77例患者在5-FU.LV+L-OHP時辰化療取得緩解后，可以施行轉(zhuǎn)移性肝癌切除術，而其中58例可以做到完整切除，經(jīng)手術患者的5年生存率達到了50%。這提示時辰化療在聯(lián)合治療領域也可以進一步拓展。 </p><p>　　在胰腺癌方面，一項含23例進展期胰腺癌（術后17例，無法切除6例）的Ⅱ期臨床研究顯示:時辰化給予5-FU（300mg&#12539;m -2 &

19、amp;#12539;d -1 、5d/周，總量8.4g&#12539;m -2 ）并聯(lián)合放療（平均劑量50.4Gy）后，17例術后患者中12例得到局部控制，7例甚至病灶完全消失，中位生存期達到28個月，1年生存率為88%，6例無法切除患者中位生存期也達到了13個月，改善了進展期胰腺癌的預后［16］ 。 </p><p>　　國內(nèi)廣東地區(qū)鼻咽癌發(fā)病率居全世界首位，每年大約有5000例新發(fā)病例，鼻咽癌初診時

20、大多為晚期（70%以上），單純放療病死率高，可以聯(lián)合應用誘導化療。楊興龍等［17］ 曾將50例局部晚期復發(fā)轉(zhuǎn)移的鼻咽癌隨機分為時辰組（27例）和常規(guī)組（23例），采用同期放化療措施，結(jié)果發(fā)現(xiàn):時辰組完全緩解率（CR）、總有效率（CR+PR）分別為18.5%和66.7%，中位生存期10個月（95%CI3～20個月）;常規(guī)組CR、總有效率分別為8.7%和39.1%，中位生存期12個月（95%CI2.8～17.0個月）。2組CR、總有效率有顯

21、著差異（P&lt;0.05），中位生存期無顯著差異（P&gt;0.05）。毒副反應比較:常規(guī)組相對于時辰組口腔炎、惡心、嘔吐、脫發(fā)更多見（P&lt;0.05），骨髓毒性反應亦有顯著性差異（P&lt;0.05）。 </p><p>　　還有一些個例報道，雖不具備隨機臨床試驗的證據(jù)級別，但也部分反映了時辰化療可能會帶來益處。如Sagawa等［18］ 報道了1例結(jié)腸腺癌肝肺轉(zhuǎn)移的患者，非

22、時辰化給予5-FU.L-LV+CPT-11三個療程后，發(fā)現(xiàn)病灶進展，出現(xiàn)腦、骨轉(zhuǎn)移;第4療程改為時辰化給藥5-FU.L-LV+L-OHP，結(jié)果肝肺轉(zhuǎn)移灶明顯縮小。 在2004年美國臨床腫瘤學會（ASCO）年會上，Pirovano報道了采用時辰化療治療胃癌的Ⅱ期臨床試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)L-OHP聯(lián)合5-FU.LV在時辰化療時，可以獲得66.67%的臨床獲益率，而且毒副反應比常規(guī)化療輕。而Gholam報道了71例L-OHP和CPT-11抵抗性晚

23、期結(jié)直腸癌患者在時辰化給予IFLO（CPT-11+5-FU.LV+L-OHP）平均7個療程后，約75%的患者病情穩(wěn)定，部分達到PR;中位疾病進展時間為6個月，15個月時的總生存率為51%（95%CI39%～63%），而3、4級毒性反應較少，提示其可以作為L-OHP和CPT-11產(chǎn)生耐藥后的搶救治療方案。 </p><p><b>　　3 展望 </b></p><p&g

24、t;　　以上研究提示，應用時辰化療，至少可以在兩方面受益。一是同等劑量可以減少副反應，提高生活質(zhì)量;二是可以適當增加耐受劑量，提高治療效果。受益的程度每位患者有差異，因此個體化治療有可能成為將來的研究方向。如通過監(jiān)測24h內(nèi)唾液和尿液中可的松及各種腫瘤標記物含量變化或利用腕式人體活動變化記錄儀來幫助確定不同患者特定的日周期節(jié)律，繪制節(jié)律圖，選擇最佳給藥時間，或者通過糾正患者的節(jié)律紊亂（有報道提示完好的休息-活動節(jié)律有更高的生活質(zhì)量評分和

25、較少的情緒、社會功能障礙［19］ ），達到抑制腫瘤、改善療效和提高生活質(zhì)量的目的。藥物開發(fā)的周期很長，時辰化療也有助于老藥新用，或根據(jù)其原理幫助研究新藥物、新劑型，前景廣闊。而現(xiàn)在需要的是更多的Ⅲ期臨床試驗，以確立時辰化療在腫瘤綜合治療中的地位。 </p><p><b>　　參考文獻 : </b></p><p>　　［1］ Dunlap JC.Molecular

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