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讨论
目前,人们普遍认为,血管网络的发展为肿瘤细胞的生长、侵袭和转移提供了营养和氧气。基于这一概念,抗血管生成疗法是高效抗肿瘤治疗的关键方法。近几年来,有关新型抗血管生成疗法的研究层出不穷。然而,一些研究表明,以抑制血管生成为目的的单一疗法在抑制肿瘤方面效果不佳。重要的是,抗血管生成疗法的疗效受到限制,因为它们在血管生成中起着重要作用,就像用血管内皮生长因子A抑制剂贝伐单抗治疗肿瘤一样。当肿瘤拥有异常的血管网络时,肿瘤细胞对化疗的敏感性就会降低。尽管存在这些缺点,临床前和临床研究表明,在癌症治疗中,抗血管生成疗法与化疗联合使用比单一抗血管生成疗法更有效。在本研究中,我们的数据也证实,与单一疗法相比,联合疗法具有抗肿瘤治疗的优势。然而,尽管有这些研究结果,由抗血管生成药物和化疗药物组成的联合疗法的最佳给药方案仍未完全阐明。
与之前的研究一致,本研究表明,无论是从肿瘤体积还是肿瘤重量来看,Endostar单药治疗都不能有效抑制肿瘤生长。相比之下,Endostar和吉西他滨的联合疗法能明显抑制肿瘤的生长。该疗法的积极效果还通过18F-FDG PET/CT成像进行了评估。18F-FDG是葡萄糖的一种类似物,可用于观察葡萄糖代谢,因此被广泛用作PET成像的功能性分子生物标记物。众所周知,许多生物活动都需要能量,而能量是细胞正常新陈代谢的必要条件。与正常细胞不同,肿瘤细胞使用的大部分能量依赖于糖代谢途径介导的糖酵解,而不是有氧氧化。因此,抑制增殖会削弱糖代谢。重要的是,较高的FDG摄取反映了快速的糖代谢,而较低的FDG摄取则意味着糖代谢的减少。因此,在临床上使用放射性示踪剂18F-FDG PET/CT是预测肿瘤恶性程度的重要方法。我们的数据表明,与Endostar单药治疗相比,联合治疗导致的FDG摄取较慢,这表明Endostar与化疗联合治疗可增强其抗肿瘤效果。此外,还对各治疗组的心脏、肝脏、脾脏、肺脏和肾脏进行了H&E染色显微评估(图8)。值得注意的是,这些器官未发现明显的形态学变化,这表明所采用的联合疗法对正常组织没有明显的不良影响。
Endostar与化疗联合疗法增强抗肿瘤效果的现象与肿瘤血管正常化的变化有关。如前所述,抗血管生成治疗可导致肿瘤血管功能和结构正常化。因此,正常基底膜(如周细胞)增加,从而加强了向肿瘤内的药物输送。周细胞是成熟微血管的一个关键特征,如使内皮更紧密地接触和增强血管的稳定性。使用α-SMA评估了周细胞,α-SMA是血管成熟度和功能的标志。本研究表明,与对照组或仅使用吉西他滨的治疗组相比,联合使用Endostar和吉西他滨会导致更多的周细胞。这些结果表明,Endostar治疗可增加成熟血管的数量,并使肿瘤血管的功能恢复正常。因此,与单药治疗相比,抗肿瘤效果得到了增强。缺氧在实体瘤中很常见,会影响肿瘤对放疗和化疗的敏感性。先前的一项研究发现,抗血管生成疗法可改善缺氧状况。在我们的研究中,Endostar单药和三种联合疗法都能在治疗的第5天和第10天引起更高的氧分压,这表明Endostar改善了缺氧状况,提高了化疗的抗肿瘤效率。
Peng等人发现,在人鼻咽癌(NPC)细胞系CNE-2(CNE-2 NPC)异种移植物中使用Endostar治疗5-7天后,或在5-8FNPC异种移植物中使用Endostar治疗3-5天后,放疗效果有所改善。相反,我们发现ES+GEM组在治疗15天后肿瘤体积最小,FDG摄取最慢。这些结果表明,与连续给药相比,Endostar与吉西他滨同时给药是最佳的联合疗法。此外,根据Huang等人的研究,与单独使用每种药物治疗相比,使用紫杉醇化疗后再使用Endostar治疗也会产生协同效应。然而,在我们的研究中,ES+GEM组的抗肿瘤效果比ES/GEM组或GEM/ES组更强。我们推测这一现象可能是由于血管内皮生长因子通路的调节所致。
血管内皮生长因子信号在血管生成中起着至关重要的作用。多项研究表明,化疗后血管内皮生长因子的表达增强。也有报道称,化疗药物可抑制血管内皮生长因子的表达,而这些药物也可能诱导血管生成。Endostar是一种抗血管生成药物,但其作用机制尚不完全清楚。此外,吉西他滨在治疗早期可抑制血管内皮生长因子的表达,但长期治疗会增加血管内皮生长因子的表达。在我们的研究中,与对照组相比,单用吉西他滨治疗在治疗结束时对血管内皮生长因子的表达无明显影响。有趣的是,吉西他滨与Endostar联合用药可同时显著降低血管内皮生长因子的表达。这表明Endostar有可能下调血管内皮生长因子的表达,这与Li等人之前的研究一致。此外,当Endostar与吉西他滨同时给药时,对血管内皮生长因子的抑制作用会增强。
吉西他滨作为一种细胞毒性药物,主要作用于处于S期的肿瘤细胞。在本研究中,我们也观察到吉西他滨治疗后细胞周期停滞在S期。因此,细胞周期被阻滞,肿瘤细胞无法完成增殖。有趣的是,我们的研究表明,Endostar治疗后有更多的细胞处于G0/G1期,Endostar可能会影响细胞周期的分布。Xu及其同事也报告了这一发现。当同时接受Endostar和吉西他滨联合治疗时,处于G0/G1期和S期的细胞比例都急剧增加。我们的数据表明,同时使用Endostar和吉西他滨可调节细胞周期的不同阶段,从而产生相加效应。此外,它还表明,在同时使用这两种药物的情况下,吉西他滨也可能诱导细胞周期停滞在G0/G1期。
总结
总之,我们的研究表明,Endostar和吉西他滨同时治疗可发挥抗肿瘤疗法的协同效应。尽管如此,我们的数据并未证实Endostar与吉西他滨联合治疗的最佳时间窗。Du等人报告说,较低剂量的Endostar(10毫克/千克)与顺铂同时给药会比单独给药产生协同效应,而在Li等人发表的一项研究中,观察到的协同治疗效果是在使用20毫克/千克剂量的Endostar后再使用顺铂治疗。因此,我们推测这个时间窗可能与Endostar的剂量有关。需要进一步研究探讨不同剂量的Endostar单独使用或与其他抗肿瘤药物联合使用时的最佳时间窗。此外,还需要研究这些化疗组合的积极效果,以及哪些患者可能从这些治疗中获益最多。