紐約西奈山醫(yī)學(xué)院的Mone Zaidi發(fā)表在PNAS Early Edition上的研究報(bào)告顯示，雙膦酸鹽可以直接結(jié)合并且抑制HER激酶。HER激酶的一種常見的突變形式可以導(dǎo)致非小細(xì)胞肺癌和其他腫瘤生長并對酪氨酸激酶抑制劑產(chǎn)生耐藥。研究人員發(fā)現(xiàn)，雙膦酸鹽可以通過滅活人表皮生長因子(EGF)受體發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)。就目前治療而言，大量的處方使用抗骨質(zhì)疏松藥物是對HER導(dǎo)致的腫瘤的一種廉價而有效的輔助治療方式。

雙膦酸鹽可以降低部分乳腺癌和結(jié)腸癌風(fēng)險(xiǎn)

如果該結(jié)果被證實(shí)，雙膦酸鹽就可以改變用途，用于HER(人表皮生長因子)驅(qū)動的乳腺癌、肺癌、結(jié)直腸癌預(yù)防和輔助治療。

目前，有相當(dāng)多的非對照研究和少量的臨床流行病學(xué)研究認(rèn)為雙膦酸鹽(治療骨質(zhì)疏松癥)可以降低乳腺癌和結(jié)直腸癌的風(fēng)險(xiǎn)。Zaidi補(bǔ)充說采用雙膦酸鹽靜脈注射治療腫瘤患者骨轉(zhuǎn)移的幾個研究認(rèn)為，雙膦酸鹽具有降低腫瘤細(xì)胞負(fù)荷的作用。其中的機(jī)制目前尚不明確，但他們的發(fā)現(xiàn)為這種可能存在的聯(lián)系提供了一個合理的解釋。

文章指出許多惡性腫瘤包括肺癌、乳腺癌、結(jié)直腸癌、胃癌、頭頸部腫瘤、胰腺癌都是由人EGF受體家族成員過表達(dá)或突變而引起的。

約1/3的NSCLC由HER1突變驅(qū)動

30%的非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)是由HER激酶結(jié)構(gòu)域的突變引起，而在約25%的乳腺癌中HER2(ErbB2/neu)基因是擴(kuò)增的，這些是侵襲性較高的腫瘤亞型。90%的結(jié)腸癌是由HER1基因擴(kuò)增或蛋白過表達(dá)引起。

該研究第一次在基因數(shù)據(jù)庫分析中檢測到了雙膦酸鹽和HER的關(guān)系，并且在人類腫瘤細(xì)胞株和小鼠中得到證實(shí)。研究者指出雖然已經(jīng)知道雙膦酸鹽可以抑制法尼焦磷酸合酶(FPPS，甲羥戊酸途徑酶)的活性，從而減少骨吸收，但許多不依賴于FPPS的功能還沒有明確的解釋。

為了研究雙膦酸鹽產(chǎn)生抗腫瘤作用的機(jī)制，他們使用了新型的雙膦酸鹽藥簽去搜索“連接圖”(Connective Map,CAMP)。CAMP是一個基因、疾病和藥物的關(guān)聯(lián)的匯編。研究者從三個志愿者的外周血單個核細(xì)胞分離得到破骨細(xì)胞，用兩種最常用的雙膦酸鹽(阿侖膦酸鹽或利塞膦酸鹽)處理細(xì)胞，然后對分離的mRNA進(jìn)行微量檢測。

雙膦酸鹽調(diào)節(jié)EGFR/HER2

通過定量PCR(qRCR)證實(shí)了雙膦酸鹽可以上調(diào)六個基因(P≤0.006)，下調(diào)7個基因(P≤0.0005)的表達(dá)，然后搜索CMAP尋找和雙膦酸鹽基因調(diào)節(jié)機(jī)制類似的化學(xué)物。在搜尋到的化學(xué)物的評分中，最高的兩個是抗癌劑，一個是聚(ADP-核糖)聚合酶(PARP)抑制劑1，5-異喹啉，第二個是第一代的EGFR激酶抑制劑—酪氨酸磷酸化抑制劑AG-1478。

研究者采用體外破骨細(xì)胞形成實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這些化學(xué)物具有真正的雙膦酸鹽模擬作用。這一發(fā)現(xiàn)十分有趣，在基因和基因組的數(shù)據(jù)庫(KEGG)中對相同的微量檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行平行分析，發(fā)現(xiàn)30個雙膦酸鹽相關(guān)的通路中11個是HER家族信號分子，這包括HER1、HER2/neu、Q14 EGF、PI3K、AKT、PTEN和RAF1等?？傊珻MAP和KEGG結(jié)果提示目前才發(fā)現(xiàn)雙膦酸鹽具有調(diào)節(jié)EGFR/ HER2的作用。

研究者采用熱轉(zhuǎn)移法分析發(fā)現(xiàn)，雙膦酸鹽可以結(jié)合HER1/2激酶結(jié)構(gòu)域并且抑制其活性。通過MTT檢測幾種雙膦酸鹽對HER1驅(qū)動的肺癌細(xì)胞株和HER表達(dá)的肺癌、乳腺癌、結(jié)腸癌細(xì)胞株的影響，他們發(fā)現(xiàn)含氮雙膦酸鹽包括利塞膦酸鹽、唑來膦酸鹽和米諾膦酸鹽處理的細(xì)胞均以濃度依賴的方式抑制細(xì)胞株的活力，而不含氮雙膦酸鹽，如替魯膦酸鹽則不影響細(xì)胞活力。

雙膦酸鹽靶向HER的表達(dá)發(fā)揮細(xì)胞殺傷作用

研究人員指出唑來膦酸和米諾膦酸對H3255和HCC827細(xì)胞活力的影響幾乎相同，其中的咪唑環(huán)及結(jié)合能(-10.48和-9.47 kcal/mol)幾乎完全相同。對接研究證實(shí)，唑來膦酸、米諾膦酸和替魯膦酸鹽的磷酸基團(tuán)與鎂離子協(xié)同，但是只有唑來膦酸和米諾膦酸的咪唑環(huán)可以和T790相互作用，而替魯膦酸鹽的對-氯苯基咪唑環(huán)不與T790相互作用。這一發(fā)現(xiàn)表明，雙膦酸鹽必須與T790相互作用，并同時與Mg2+協(xié)同才能作為HER1激酶抑制劑發(fā)揮作用”。Zaidi等認(rèn)為這些實(shí)驗(yàn)明確了雙膦酸鹽的細(xì)胞殺傷作用幾乎完全依賴于HER表達(dá)。

數(shù)據(jù)還基本排除了細(xì)胞殺傷作用依賴于其他可能和雙膦酸鹽潛在作用的受體酪氨酸激酶，這和體內(nèi)并沒有抑制FGFR、VEGRF和INSR磷酸化一致。研究者稱FPPS在雙膦酸鹽誘導(dǎo)的細(xì)胞殺傷中起作用是“極不可能”的，雖然在肺癌和乳腺癌細(xì)胞株中干擾FPPS表達(dá)，但雙膦酸鹽的功能沒有影響。

小鼠研究中腫瘤生長“明確減少”

該研究在裸鼠異種種植HER1deltaE746-A750驅(qū)動的NSCLC或HER1wt表達(dá)MB231乳腺癌細(xì)胞株，發(fā)現(xiàn)治療組小鼠在移植開始時腫瘤生長明顯抑制，而移植HERlow-SW620結(jié)腸癌細(xì)胞株的小鼠沒有變化。HCC827或MB231細(xì)胞種植的裸鼠灌胃給予雙膦酸鹽，治療劑量和保護(hù)劑量都能顯著降低腫瘤體積。而移植HERlow-SW620細(xì)胞株的小鼠沒有看到相同的結(jié)果。

該研究還探討了雙膦酸鹽是否可以作為酪氨酸激酶抑制劑(TKI)，即吉非替尼和厄洛替尼的輔助治療，以及該藥物是否可以靶向TKI耐藥的NSCLC。在對接研究和分子動力學(xué)、異向性網(wǎng)絡(luò)模型中發(fā)現(xiàn)，雙膦酸鹽在HER1激酶結(jié)構(gòu)域內(nèi)結(jié)合TKIs。從結(jié)合部位可以預(yù)測，雙膦酸鹽在小鼠中可能會增強(qiáng)TKIs降低細(xì)胞活力和引起腫瘤消退的能力。值得注意的是，雙膦酸鹽也可以通過T790M突變克服厄洛替尼耐藥，從而為TKI耐藥的NSCLCs提供一個治療選擇?！?/p>

需要探索腫瘤藥物的研究

Zaidi指出這些發(fā)現(xiàn)仍需要進(jìn)一步在前瞻性、雙盲臨床試驗(yàn)中證實(shí)。該研究探討了雙膦酸鹽能否改善對標(biāo)準(zhǔn)治療耐受的HER驅(qū)動腫瘤的總生存期，研究者希望該研究可以獲得聯(lián)邦資助。Zaidi在一篇已發(fā)表的聲明中提到盡管這一結(jié)果是令人興奮的，但目前還沒進(jìn)行昂貴的臨床試驗(yàn)的商業(yè)模式，而這又是確定雙膦酸鹽可以用于腫瘤所必須的。由于沒有專利保護(hù)和利潤，所以制藥公司不可能為開發(fā)仿制藥的研究買單，這就需要尋找一個非傳統(tǒng)的資助來源，有可能是聯(lián)邦政府。

(編譯 劉新會 審校 李榮)

南方醫(yī)科大學(xué)腫瘤中心(SMU-CC) 羅榮城教授述評：

目前全球關(guān)于唑來膦酸的三個國際大型臨床研究ABCSG-12、AZURE和ZO-FAST研究都認(rèn)為唑來膦酸可以延長絕經(jīng)后骨轉(zhuǎn)移乳腺癌患者的總生存期，而絕經(jīng)前骨轉(zhuǎn)移患者卻無明顯受益。關(guān)于雙膦酸鹽抗腫瘤的具體作用機(jī)制尚不明確，認(rèn)為主要是通過間接抗腫瘤作用，如抗血管生成，抑制破骨細(xì)胞生成和預(yù)防骨轉(zhuǎn)移。該研究首次發(fā)現(xiàn)雙膦酸鹽通過直接抑制HER家族的表達(dá)發(fā)揮抗腫瘤作用，為雙磷酸鹽抗腫瘤的作用提供了直接證據(jù)。但是，這尚不能完全解釋雙膦酸鹽對絕經(jīng)前后患者的總生存期影響不同的原因。此外，該研究的主要結(jié)論都是在細(xì)胞水平和動物實(shí)驗(yàn)中完成，有待進(jìn)一步臨床研究的支持。