何普毅,李雪梅,王云鵬,許博,王海云,張靜,蒲唯高,陳昊,2,3
膽管癌是起源于膽管上皮細(xì)胞的惡性腫瘤,約占所有原發(fā)性肝腫瘤的15%和胃腸道腫瘤的3%。根據(jù)發(fā)生部位可將其分為肝內(nèi)膽管癌、肝門部膽管癌和遠(yuǎn)端膽管癌三種類型,分別占膽管癌的10%~20%、50%~60%和20%~30%[1]。流行病學(xué)研究報(bào)告,其地理因素與遺傳因素導(dǎo)致的膽管癌發(fā)病率在全世界范圍內(nèi)有所不同,在美國、澳大利亞、新加坡、德國、加拿大等國家發(fā)病率較低((0.3~4.4)/105),在中國、韓國、泰國等國家發(fā)病率較高,尤其是泰國東部,其發(fā)病率達(dá)85/105,據(jù)報(bào)道在過去幾十年中全球膽管癌的發(fā)病率呈上升趨勢(shì)[2]。根治性切除術(shù)是目前治療膽管癌的首選方法,但由于早期癥狀不典型,診斷率低,發(fā)現(xiàn)時(shí)大多數(shù)已是晚期,且由于易發(fā)惡性的膽道梗阻并可能伴隨肝轉(zhuǎn)移及肝功能衰竭,大多數(shù)患者失去根治手術(shù)治療的最佳時(shí)期[3]。臨床上常用的治療包括肝膽管內(nèi)外引流、膽道支架置入、膽道射頻治療、放射治療和化療等,但臨床效果均不是很理想。近幾年出現(xiàn)的免疫、靶向治療雖然對(duì)患者有一定的療效,但也具有一定的局限性。因此膽管癌死亡率非常高,研究表明其診斷后5年生存率不足10%[4]。目前一種新型的光動(dòng)力治療(photodynamic therapy,PDT)逐漸應(yīng)用于臨床,PDT與其他治療聯(lián)合使用可以很大程度提高患者的生存率,因此受到廣泛關(guān)注。
PDT是通過光敏劑分子與腫瘤大量結(jié)合,用特定波長進(jìn)行照射后通過光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生多種活性氧物質(zhì)累積到腫瘤部位,從而使腫瘤細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能受到損傷,最終發(fā)揮腫瘤殺傷效應(yīng)。光動(dòng)力治療的主要作用機(jī)制有三種:(1)直接殺傷腫瘤細(xì)胞;(2)對(duì)腫瘤血管進(jìn)行損傷;(3)引起炎性反應(yīng),從而激活免疫應(yīng)答[5]。光動(dòng)力治療能夠高選擇性地作用于腫瘤組織,對(duì)周圍正常組織損傷小,同時(shí)具有創(chuàng)傷性小、全身不良反應(yīng)小以及可以重復(fù)操作等優(yōu)點(diǎn)[6]。同時(shí),PDT還可以與其他治療手段聯(lián)合進(jìn)一步增強(qiáng)腫瘤的殺傷效果,提高患者生存期及生活質(zhì)量。下面將對(duì)PDT聯(lián)合支架、化療以及近幾年新興的靶向、免疫治療進(jìn)行總結(jié)。
目前已有多項(xiàng)研究報(bào)道PDT聯(lián)合支架在膽管癌中的應(yīng)用。Ortner等[7]一項(xiàng)研究共納入43例患者,分為A組(PDT和支架)與B組(單純支架),結(jié)果顯示A組中位生存期為493天,B組中位生存期為98天(P<0.0001)。在一項(xiàng)回顧性研究中[8],共納入143例患者,A組72例接受了PDT與支架植入治療,B組71例僅接受了支架引流,結(jié)果顯示A組中位生存期為9.8月,B組中位生存期為7.3月(P=0.029),A組的1、2和3年生存率分別為39.4%、13.9%和4.1%,B組則分別為26.6%、9.4%和0。同時(shí)該研究也表明接受多次光動(dòng)力治療的患者比接受單次光動(dòng)力治療患者的中位生存期更長。Kahaleh等[9]團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)研究中,納入48例因無法手術(shù)切除的膽管癌患者,19例接受PDT和膽道支架治療,29例單純接受了支架治療。結(jié)果發(fā)現(xiàn),支架聯(lián)合PDT組與單純支架治療組的總生存期分別為16.2 和7.4月(P<0.004)。PDT聯(lián)合組在3、6和12月時(shí)的死亡率分別為0、16%和56%。而支架組的相應(yīng)死亡率則分別高達(dá)28%、52%和82%。另有一篇[10]納入十項(xiàng)研究的Meta分析結(jié)果顯示,PDT聯(lián)合支架與單純支架干預(yù)后7天相比,前者膽紅素水平降低比后者大50%。兩者生存期分別為413.04天(95%CI:349.54~476.54)和183.41天(95%CI:136.81~230.02),Karnofsky評(píng)分的變化分別為+6.99和-3.93,結(jié)果說明PDT聯(lián)合支架的療效明顯優(yōu)于單純支架組。
上述研究表明,PDT聯(lián)合支架優(yōu)于單純支架治療,單純支架引流僅僅解決患者的膽道梗阻問題,而無法減緩腫瘤本身負(fù)荷,隨著時(shí)間延長,腫瘤會(huì)繼續(xù)阻塞膽管。PDT介入一定程度上解決此問題,PDT干預(yù)后不僅可以減輕腫瘤負(fù)荷,而且可以增加膽道支架暢通時(shí)間,延長患者生存期、提高患者生活質(zhì)量,將成為膽管癌支架治療的常規(guī)輔助治療手段。
膽管癌的化療因?yàn)槠淠退幮酝Ч患眩囗?xiàng)研究表明PDT聯(lián)合化療,可增加單一化療的療效。Hong等[11]一項(xiàng)研究共納入不可手術(shù)切除的膽管癌患者74例,分為A組(PDT聯(lián)合化療)和B組(單純PDT治療),化療方案為吉西他濱或吉西他濱聯(lián)合順鉑。Kaplan-Meier生存分析表明,A組的生存率高于B組,A組的總中位生存時(shí)間為17.9月(95%CI:12.0~22.4),明顯高于B組的11.1月(95%CI:8.4~13.8)。A組的1、2和3年生存率分別為93%、16%和0,B組則分別為40%、17%和3%。A組患者的1年生存率比B組長,但2和3年生存率沒有差異。另一項(xiàng)研究共納入68例患者,PDT-C組(PDT聯(lián)合化療)33例和PDT-M(僅PDT治療)組35例。結(jié)果表明,PDT-C組平均生存期和1年生存率均明顯優(yōu)于PDT-M組(520天vs.374天,P<0.021;88%vs.58%,P<0.001)[12]。另一項(xiàng)研究共納入14例膽管癌患者,6例接受PDT聯(lián)合化療,其中位生存時(shí)間為13.8月。3、6和12月生存率分別為85%、77%和77%,其結(jié)果與上述研究相似,PDT聯(lián)合化療能有效提高患者的生存時(shí)間[13]。
綜上所述,對(duì)于不可切除的肝外膽管癌患者,PDT聯(lián)合化療優(yōu)于任何一項(xiàng)單一化療效果。膽管癌患者惡性程度高,易產(chǎn)生多藥耐藥(multidrug resistance,MDR)從而導(dǎo)致化療失敗,其重要機(jī)制之一是P-糖蛋白的過度表達(dá)導(dǎo)致細(xì)胞外排泵增強(qiáng),將抗腫瘤藥物泵出胞外。然而給予PDT治療后腫瘤微環(huán)境發(fā)生變化,阻斷了P-糖蛋白的ATP酶活性,導(dǎo)致藥物外排減少,進(jìn)而提高化療藥的敏感度[14]。所以PDT聯(lián)合化療在膽管癌治療中有很大前景。
近年來隨著基因技術(shù)與分子生物學(xué)的不斷進(jìn)展,越來越多膽道腫瘤發(fā)生發(fā)展的機(jī)制被進(jìn)一步闡述,包括EGFR信號(hào)通路過表達(dá)、HER2的過表達(dá),還有RAS/RAF/MEK/MAPK通路、PI3K/AKT/mTOR通路異常,抗血管生成治療靶點(diǎn)、異檸檬酸脫氫酶(IDH)靶點(diǎn)、FGFR等靶點(diǎn)的異常表達(dá)都參與了膽管癌的發(fā)生與發(fā)展[15]。針對(duì)這些異常通路與過表達(dá)的靶點(diǎn)出現(xiàn)了很多抗腫瘤的新型靶向藥物。大量研究證明,PDT聯(lián)合靶向分子抑制劑可以有效延緩腫瘤的進(jìn)展。
Gomer等[16]研究表明,PDT照射后VEGF、MMP和COX-2等分子表達(dá)升高,誘導(dǎo)腫瘤新生血管的生成、調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境。靶向這些血管生成和生成前分子的抑制劑可以增強(qiáng)PDT的療效。Kim等[17]通過體外細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)證明靶向藥物聯(lián)合PDT治療比單一治療明顯延長了細(xì)胞遷移時(shí)間。同時(shí),體內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)PDT聯(lián)合西妥昔單抗比單一治療能夠更好的抑制腫瘤生長。Bhuvaneswari等[18]研究證明,在膀胱癌中,PDT聯(lián)合VEGF抑制劑(貝伐珠單抗)和EGFR抑制劑(西妥昔單抗)相對(duì)于單純PDT或靶向藥物治療可以更有效地抑制腫瘤的生長。Ferrario等[19]的研究證實(shí),PDT誘導(dǎo)的HIF-1α、VEGF、PGE2、TNF-α和IL-1β在卡波西氏肉瘤(Kaposis sarcoma,KS)組織中高表達(dá),在治療的腫瘤中檢測(cè)到KS細(xì)胞衍生的VEGF顯著過度表達(dá),并在較小程度上超過宿主細(xì)胞衍生的小鼠VEGF的表達(dá)。與單獨(dú)治療相比,PDT與貝伐珠單抗聯(lián)合治療可顯著提高抗KS的長期反應(yīng)性。這些結(jié)果首次證明貝伐珠單抗能提高PDT治療效果,提示VEGF抑制劑可改善PDT的臨床療效。Makowski等[20]研究證實(shí),在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中COX-2抑制劑不會(huì)增加腫瘤細(xì)胞對(duì)PDT的敏感度,但在腫瘤照射后給藥時(shí),這些藥物可用于增強(qiáng)該治療方案的抗腫瘤效果。
上述實(shí)驗(yàn)證明PDT通過腫瘤細(xì)胞直接殺傷作用及血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷,導(dǎo)致促進(jìn)腫瘤生長的靶向分子暴露。此時(shí)應(yīng)用靶向分子抑制劑,能夠有效延緩腫瘤的進(jìn)展。雖然目前對(duì)于膽管癌的臨床研究較少,但大量的實(shí)驗(yàn)證明PDT聯(lián)合靶向治療效果優(yōu)于單一治療,這為臨床使用PDT聯(lián)合分子靶向抑制劑治療膽管癌提供了可靠依據(jù)。
PDT不僅具有腫瘤直接殺傷作用,而且可以激活機(jī)體免疫系統(tǒng)。主要從兩方面來進(jìn)行,PDT后增強(qiáng)局部免疫反應(yīng)以及激活適應(yīng)性免疫,最終增強(qiáng)全身免疫對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷作用。PDT對(duì)腫瘤組織的破壞會(huì)引起局部炎性反應(yīng),遏制和清除壞死組織并恢復(fù)正常的組織功能和體內(nèi)平衡。PDT對(duì)腫瘤組織損害后引起前列腺素、白三烯、血栓烷的釋放,還有炎性細(xì)胞因子如MIP2(CXCL2)、IL6、IL-1β、TNF-α的快速上調(diào)以及補(bǔ)體的激活,這些因素共同促進(jìn)了免疫細(xì)胞向腫瘤細(xì)胞的遷移,最后進(jìn)行攻擊并清除腫瘤細(xì)胞。PDT后還可增強(qiáng)適應(yīng)性免疫,導(dǎo)致中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞等的釋放,破壞腫瘤細(xì)胞同時(shí)激活特異性抗腫瘤CD8+T細(xì)胞,增加局部及全身免疫系統(tǒng)對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷效果,所以PDT聯(lián)合免疫治療對(duì)腫瘤細(xì)胞有更強(qiáng)地殺傷作用[21-22]。
2.4.1 PDT聯(lián)合免疫佐劑 惡性腫瘤長期治療的有效方法之一就是誘導(dǎo)機(jī)體主要的抗腫瘤特異性免疫反應(yīng),這樣不僅可以殺傷原位腫瘤細(xì)胞,同時(shí)也可對(duì)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移而無法檢測(cè)的腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生殺傷及抵抗效果。在傳統(tǒng)的惡性腫瘤治療中,免疫佐劑在多數(shù)情況與化療聯(lián)合使用,作為免疫刺激劑發(fā)揮作用[23]。研究表明PDT聯(lián)合免疫激活劑能更有效的殺傷腫瘤細(xì)胞,Chen等[24]研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)免疫佐劑糖化殼聚糖(glycated chitosan,GC),能夠靶向腫瘤組織,并刺激機(jī)體免疫反應(yīng),在大鼠轉(zhuǎn)移性乳腺癌治療實(shí)驗(yàn)中,在對(duì)原位腫瘤進(jìn)行照射后,PDT聯(lián)合GC組與單純PDT組或GC組相比能更有效地殺傷原位及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移腫瘤,并降低腫瘤的復(fù)發(fā)。還有如瑞喹莫德與Gpc寡脫氧核苷酸,兩者分別與PDT聯(lián)合應(yīng)用于皮膚癌和乳腺癌動(dòng)物實(shí)驗(yàn),結(jié)果能有效抑制腫瘤生長和提高PDT抗腫瘤治療的效果[25]。還有文獻(xiàn)報(bào)道如激活抗原呈遞細(xì)胞的小分子免疫調(diào)節(jié)劑咪喹莫特、激活補(bǔ)體系統(tǒng)的酵母聚糖與鏈激酶蛋白、巨噬細(xì)胞刺激因子、粒細(xì)胞刺激因子與PDT聯(lián)合應(yīng)用在小鼠肺癌、結(jié)直腸癌中,能增強(qiáng)PDT殺傷腫瘤效果,延緩腫瘤生長,降低腫瘤復(fù)發(fā)率,延長小鼠生存時(shí)間[26]。
PDT后激活機(jī)體抗腫瘤免疫反應(yīng),給予免疫佐劑進(jìn)行輔助來增強(qiáng)機(jī)體免疫,不僅增強(qiáng)原位腫瘤殺傷效果,而且增強(qiáng)了轉(zhuǎn)移性腫瘤的殺傷效果。與PDT聯(lián)合使用為在惡性腫瘤治療中使用免疫佐劑開辟了另一條途徑,特別是對(duì)轉(zhuǎn)移性腫瘤的治療,這種治療方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤治療的協(xié)同效應(yīng)。
2.4.2 PDT聯(lián)合免疫檢查點(diǎn)抑制劑 腫瘤的生長和進(jìn)展與免疫抑制有關(guān),癌細(xì)胞具有激活免疫抑制功能的不同免疫檢查點(diǎn)途徑的能力。免疫檢查點(diǎn)抑制劑是近年來出現(xiàn)的一種新型抗腫瘤治療藥物,其中,PD-1/PD-L1和CTLA-4等抑制劑在腫瘤治療中有許多重大突破[27]。但免疫檢查點(diǎn)抑制劑仍然面臨兩大挑戰(zhàn),一是僅受益人群有限,二是免疫不良反應(yīng)的發(fā)生。關(guān)于前者其中一個(gè)原因是腫瘤微環(huán)境的復(fù)雜因素導(dǎo)致抗腫瘤免疫的下調(diào),腫瘤微環(huán)境中T細(xì)胞的匱乏和沒有合適的T細(xì)胞啟動(dòng)和激活的功能,還有就是對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑的低應(yīng)答率[28]。而PDT與免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)合可以有效解決這一問題。PDT后可激活機(jī)體免疫系統(tǒng),同時(shí)也會(huì)改變腫瘤微環(huán)境、增強(qiáng)T細(xì)胞的浸潤,提高對(duì)腫瘤的殺傷效果。研究認(rèn)為PDT可提高腫瘤對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療的敏感度,PDT與CTLA-4免疫檢查點(diǎn)抑制劑存在協(xié)同抗腫瘤作用。在結(jié)腸癌的雙腫瘤模型(MC38或CT26)中,與單獨(dú)治療相比,PDT治療之前添加CTLA-4抑制劑可顯著降低腫瘤負(fù)荷[29]。同樣,PDT還可改變腫瘤微環(huán)境中的免疫檢查點(diǎn)的活性,使該環(huán)境對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑更為敏感[30]。O'Shaughnessy等[31]研究PDT可能會(huì)對(duì)腫瘤微環(huán)境引起變化,從而導(dǎo)致PD-L1在腫瘤上調(diào)。也有研究表明由PDT誘導(dǎo)的組織損傷產(chǎn)生的IL-6可以通過STAT3增強(qiáng)PD-1的表達(dá),并通過JAK1增強(qiáng)PD-L1的表達(dá)和穩(wěn)定性[32-33]。
綜上所述,免疫佐劑能夠輔助增強(qiáng)機(jī)體免疫系統(tǒng),免疫檢查點(diǎn)抑制劑能夠阻止腫瘤細(xì)胞免疫逃逸,兩者與PDT聯(lián)合使用產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)可以提高對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷效果。因此PDT聯(lián)合免疫治療給肝外膽管癌患者未來的治療提供了新的方向。
膽管癌的早期診斷率較低,多數(shù)患者就診時(shí)已處于晚期,從而失去最佳手術(shù)機(jī)會(huì)。臨床上常用的姑息性治療包括膽管內(nèi)外引流、膽道支架、膽道射頻治療、放射治療和化療、靶向治療和免疫治療等,但均具有一定的局限性。PDT治療具有創(chuàng)傷小、不良反應(yīng)小、選擇性高、可重復(fù)性高以及保護(hù)重要器官功能等優(yōu)點(diǎn)。PDT本身的殺傷作用可以使腫瘤負(fù)荷減輕,大量臨床實(shí)驗(yàn)表明光動(dòng)力聯(lián)合金屬支架可以延長膽管暢通時(shí)間,減輕膽管梗阻所造成的一系列并發(fā)癥;PDT后改變腫瘤微環(huán)境,降低耐藥蛋白活性,減少藥物外排,聯(lián)合化療可以增強(qiáng)化療藥物的敏感度,進(jìn)一步殺傷腫瘤細(xì)胞;PDT后導(dǎo)致促進(jìn)腫瘤生長的靶向分子暴露,聯(lián)合靶向分子抑制劑,可以防止腫瘤復(fù)發(fā);PDT后能夠進(jìn)一步激活機(jī)體免疫系統(tǒng),將“冷腫瘤”變?yōu)椤盁崮[瘤”,提高腫瘤組織免疫細(xì)胞浸潤,與免疫佐劑及免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)合應(yīng)用不僅提高原位腫瘤殺傷效果,而且增強(qiáng)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移腫瘤的殺傷效果。PDT作為不可切除肝外膽管癌的有效治療手段之一,與多種治療聯(lián)合可減輕腫瘤負(fù)荷,減緩腫瘤進(jìn)展,延長患者的生存期,提高患者的生存質(zhì)量,將成為肝外膽管癌的有效治療方法之一。
雖然目前對(duì)于PDT聯(lián)合靶向與免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療膽管癌的臨床數(shù)據(jù)幾乎沒有,但大量的實(shí)驗(yàn)研究表明,聯(lián)合治療的效果是不可小覷的。對(duì)于PDT聯(lián)合多種治療在膽管癌的應(yīng)用,其聯(lián)合的時(shí)機(jī),什么時(shí)候聯(lián)合可以減少不良反應(yīng),提高患者總生存期;其聯(lián)合的方法,與哪種治療手段聯(lián)合能夠更好的提高效價(jià)比,提高患者的無進(jìn)展生存期;其聯(lián)合的頻率,如何確定周期治療的頻率,使患者耐受,提高患者生活質(zhì)量,這些都需要大量的臨床試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。目前國內(nèi)外都在探索PDT殺傷腫瘤細(xì)胞的機(jī)制以及如何進(jìn)一步提高PDT殺傷腫瘤細(xì)胞的效果,包括PDT對(duì)腫瘤微環(huán)境的影響、對(duì)化療耐藥的影響以及新型光敏劑的研發(fā)等。相信隨著科技的發(fā)展,PDT在腫瘤治療中將會(huì)有更廣闊的前景。