趙春霞,王玲玲,魏 瀟,李 思,張 雄

(武漢市武昌醫(yī)院檢驗科,武漢 430061)

肝癌是最常見的惡性腫瘤之一,好發(fā)于中年男性[1]。肝癌細(xì)胞在侵襲過程中能促進(jìn)新生血管形成,并通過血道、淋巴道轉(zhuǎn)移,不斷浸潤周圍組織,從而破壞正常毛細(xì)血管的生存環(huán)境[2]。腫瘤局部微環(huán)境在各種因素刺激下發(fā)生改變,促血管生成因子釋放增多,當(dāng)達(dá)到一定條件時,蔓延深入腫瘤組織中的新生血管,和高表達(dá)水平的血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)及血管內(nèi)皮生長因子受體(vascular endothelial growth factor receptor,VEGFR)互相作用,促使腫瘤不斷生長[3]。

VEGF/VEGFR是調(diào)節(jié)細(xì)胞侵襲、遷移能力的經(jīng)典信號通路,在腫瘤的進(jìn)展過程中發(fā)揮著非常重要的調(diào)節(jié)作用[4]。已有大量研究證實,青蒿琥酯(artesunate)作為青蒿素的衍生物,通過抑制內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和小管形成能力等方式抑制腫瘤血管生成,發(fā)揮其抗腫瘤作用[5]。此外,有研究證明[6],如果在青蒿琥酯原料藥的基礎(chǔ)上采用先進(jìn)的納米技術(shù),制備青蒿琥酯納米脂質(zhì)體,可使原料藥靶向性更強(qiáng),更容易作用到肝癌組織中。因此,青蒿蒿琥酯納米脂質(zhì)體被認(rèn)為具有潛在的肝臟腫瘤治療價值。

1 VEGF與VEGFR

VEGF是血管內(nèi)皮細(xì)胞特異性的肝素結(jié)合生長因子,包括VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E、VEGF-F和胎盤生長因子(placental growth factor,PIGF)[7],它們在血管系統(tǒng)的形成、功能和維護(hù)中發(fā)揮著重要的作用。其中,VEGF-A[8]被證明是調(diào)節(jié)血管通透性的因子,也是實體瘤生長過程中血管生成的調(diào)節(jié)因子;VEGF-C[9]是最先被發(fā)現(xiàn)的促淋巴管生成因子,主要是介導(dǎo)淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞的趨化性、細(xì)胞增殖力和淋巴管的增生。

正常情況下,新生血管生成后VEGF的形成通道關(guān)閉,但是某些代謝旺盛的器官或腫瘤組織中VEGF的表達(dá)增高[10]。VEGFR主要分3種,分別是VEGFR-1(FLT)、VEGFR-2(FLK/KDR)和VEGFR-3(FLT-4)[11]。VEGF以自分泌、旁分泌和細(xì)胞分泌的特異性方式作用于VEGFR,共同發(fā)揮生物學(xué)功能,促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的有絲分裂,并增加血管的通透性[12],同時調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡信號的傳導(dǎo)路徑及抗凋亡過程等。

2 青蒿琥酯納米脂質(zhì)體的藥理作用

青蒿琥酯過去多用于治療瘧疾,近年來發(fā)現(xiàn)青蒿素及其衍生物還具有抗腫瘤、抗菌、抗病毒、抗炎、抗纖維化,以及治療心血管疾病、白血病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、阿爾茨海默病等重要藥理作用[13],其抗腫瘤作用已成為研究熱點。但由于青蒿琥酯水溶性小、半衰期短,用于臨床治療時需要頻繁給藥,患者耐受性差,治療達(dá)不到預(yù)期效果,導(dǎo)致其在腫瘤方面的應(yīng)用較少[14]。現(xiàn)階段比較常用的青蒿琥酯藥物制劑類型主要包括片劑、栓劑和注射劑,但這些劑型均在生物利用度、循環(huán)時間、體內(nèi)定位分布等方面存在問題而無法應(yīng)用于臨床[15]。為了改善青蒿琥酯的這些弊端,研究人員嘗試將其制備成多種納米制劑給藥系統(tǒng)。

納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體是一種由磷脂雙分子層自主形成的中空球囊結(jié)構(gòu),其粒徑尺寸可在20～200 nm,能夠?qū)⒅苄运幬锇d到液固混合脂質(zhì)中,構(gòu)成新一代的脂質(zhì)納米給藥系統(tǒng),是一種極具開發(fā)前景的新型納米藥物載體[16]。納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體具有多個特點[17]:(1)改變了藥物動力學(xué)及釋放特征;(2)能控制藥物釋放速度,防止藥物過早被機(jī)體吸收代謝;(3)對人體刺激性小,納米粒更易于被細(xì)胞攝取;(4)能靶向傳輸藥物,提高治療效果,減少治療劑量,降低藥物的不良反應(yīng);(5)本身對人體無毒,對免疫機(jī)制不產(chǎn)生抑制[18]。尤其作為抗腫瘤藥物的載體,納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體能使藥物有效聚集在腫瘤周圍,實現(xiàn)藥物的48 h持續(xù)釋放[19]。

隨著科技的進(jìn)步,脂質(zhì)體制備工藝有了突破性發(fā)展,已從傳統(tǒng)單一的工藝發(fā)展到多種方法聯(lián)合使用制備及質(zhì)量控制[20]。青蒿琥酯納米脂質(zhì)體結(jié)合了青蒿琥酯抗腫瘤作用及納米脂質(zhì)體優(yōu)點,其藥理作用更具優(yōu)勢。DWIVEDI等[21]制備了青蒿琥酯納米脂質(zhì)體,經(jīng)測定包封率為(79±5)%,該脂質(zhì)體對人黑素瘤細(xì)胞和角質(zhì)形成細(xì)胞有很好的抑制效果,但藥物本身的細(xì)胞毒性微乎其微。為實現(xiàn)藥物的定點靶向釋放[22],研究人員根據(jù)腫瘤微環(huán)境特點設(shè)計了具有pH響應(yīng)性的脂質(zhì)納米制劑:藥物在中性pH環(huán)境中不釋放,但是在腫瘤酸性pH條件下脫離脂質(zhì)體有效釋放,這提示了脂質(zhì)納米載體負(fù)載青蒿琥酯在癌癥化療中的可行性。

3 青蒿琥脂納米脂質(zhì)體抑制肝癌VEGF的作用機(jī)制

青蒿素類藥物抑制血管生成的機(jī)制包括下調(diào)多種生長因子、誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡、上調(diào)血管生成抑制劑、降低VEGF受體水平[23]。青蒿琥酯由于添加了半琥珀酸組,在所有青蒿素衍生物中,具有最佳的水溶性和生物利用度,以及優(yōu)異的抗血管生成效果[24]。血管生成受多種機(jī)制調(diào)控,抑制血管生成已成為胰腺癌、乳腺癌、結(jié)直腸癌、卵巢癌等的有效治療策略[25]。SNEH等[23]使用2-二甲基氫哌嗪鹽酸鹽誘發(fā)結(jié)直腸癌大鼠模型,發(fā)現(xiàn)青蒿琥酯能通過下調(diào)Wnt/β-catenin途徑和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,抑制模型鼠的血管生成,發(fā)揮抗腫瘤作用。在人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞系中,青蒿琥酯通過下調(diào)VEGFR水平抑制血管生成,對淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞和Lewis肺癌細(xì)胞也有類似的調(diào)控作用[26]。研究人員還注意到,青蒿琥酯對眼部疾病具有保護(hù)作用,尤其是眼新生血管性疾病方面。CHENG等[27]用青蒿琥酯治療患有角膜堿燒傷的大鼠, 通過測量大鼠角膜血管系統(tǒng)的長度和面積來評估角膜新生血管形成,發(fā)現(xiàn)青蒿琥酯可以通過誘導(dǎo)動物模型中活性氧依賴的細(xì)胞凋亡來抑制角膜新生血管。進(jìn)一步研究結(jié)果顯示,青蒿琥酯可以通過血管內(nèi)皮細(xì)胞鐵/活性氧依賴性p38MAPK-線粒體途徑特異性誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,抑制血管生成。另外,治療視網(wǎng)膜新生血管方面,YAO等[28]發(fā)現(xiàn)在青蒿琥酯的作用下,通過下調(diào)VEGFR2和血小板衍生生長因子受體的表達(dá),可以抑制視網(wǎng)膜新生血管生長。

在正常肝臟組織中,VEGF及VEGFR呈穩(wěn)定的低水平表達(dá),在早期肝癌中VEGF及VEGFR水平也沒有明顯差異,但當(dāng)肝臟腫瘤發(fā)展到Ⅲ、Ⅳ期時,血清中VEGF及VEGFR水平明顯升高[29]。馬薇等[30]在研究肝癌組織中肝癌衍生生長因子(hepatoma-derived growth factor,HDGF)、VEGF的表達(dá)及與腫瘤組織微血管密度、患者遠(yuǎn)期預(yù)后的關(guān)系時發(fā)現(xiàn),癌組織中的HDGF蛋白、VEGF蛋白表達(dá)陽性率均明顯高于癌旁組織,其表達(dá)與腫瘤大小、中國肝癌分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、血管侵犯和門靜脈侵襲等臨床病理特征有關(guān),能反映患者病情程度及預(yù)后情況。

目前,抗血管生成治療和免疫治療是臨床上多數(shù)腫瘤治療的一線策略,具有明顯療效。有研究表明[31],抗血管生成藥物可以使腫瘤血管生長正?；?使促血管生長因子和抑血管生長因子達(dá)到平衡,阻止腫瘤快速向周圍轉(zhuǎn)移。使用VEGF靶向藥物聯(lián)合其他方法來治療進(jìn)展期腫瘤,可以提高患者的總體生存率[32],例如采用貝伐珠單抗治療轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌,可提高手術(shù)患者的生存率。原發(fā)性肝癌細(xì)胞及動物模型肝癌組織中,VEGF及VEGFR2在mRNA水平及蛋白水平均有過量表達(dá),青蒿琥酯納米脂質(zhì)體組與青蒿琥酯原料藥組的VEGF及VEGFR2 mRNA和蛋白表達(dá)均減少,且青蒿琥酯納米脂質(zhì)體組表達(dá)水平低于青蒿琥酯原料藥組,表明青蒿琥酯納米脂質(zhì)的抗肝癌血管生成效果明顯[33]。青蒿琥酯納米脂質(zhì)的體外抗腫瘤活性實驗中[34],維生素E聚乙二醇琥珀酸酯修飾青蒿琥酯納米脂質(zhì)體組的藥物對細(xì)胞的滲透性有所增強(qiáng),藥物可以大量被癌細(xì)胞攝取,從而提高對腫瘤細(xì)胞的殺傷力。青蒿琥酯在抗腫瘤血管生成方面有其獨特的優(yōu)勢,且與傳統(tǒng)化療藥不存在交叉耐藥,因此,青蒿琥酯納米脂質(zhì)體在抗腫瘤方面的開發(fā)及應(yīng)用受到越來越多的重視。

4 小結(jié)與展望

肝癌的藥物治療過程中,腫瘤細(xì)胞在化療藥的反復(fù)刺激下會產(chǎn)生多藥耐藥,導(dǎo)致患者的用藥濃度不斷提高,對身體產(chǎn)生極大的不良反應(yīng)甚至是致突變毒性,因此,具有抗腫瘤效果的中成藥物具有廣大的研究前景。青蒿素及其衍生物具有逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞多藥耐藥,增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞放、化療敏感性的能力[35]。青蒿琥酯廣譜、低毒,可選擇性殺傷腫瘤細(xì)胞,且不與其他藥物產(chǎn)生交叉耐藥。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,科研人員已經(jīng)有能力設(shè)計并且制備各種不同的脂質(zhì)體藥物轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)。將青蒿琥酯原料藥與作為藥物載體的納米脂質(zhì)體相結(jié)合,不僅能發(fā)揮青蒿琥酯抗腫瘤作用,也可以通過納米脂質(zhì)體的緩釋作用避開青蒿琥酯半衰期短、釋放快的缺點。青蒿琥酯納米脂質(zhì)體通過下調(diào)VEGF、VEGFR的表達(dá),從而抑制腫瘤生長。目前其還處于體外試驗階段,但臨床應(yīng)用前景非常廣泛。進(jìn)一步深入研究其抗腫瘤血管生成作用機(jī)制,對于開發(fā)抗癌新藥、尋找藥物抗癌作用新靶點都具有重要意義。