納米遞藥系統負載奧希替尼抗非小細胞肺癌的研究進展

劉汝貴，趙瑞瑞，劉春朝，武曉

0 引言

肺癌是全球范圍內最常見的惡性腫瘤之一，也是全球癌癥相關死亡的主要原因之一，其中非小細胞肺癌（NSCLC）占肺癌總數的80%～85%[1]，然而由于缺乏特異性的臨床表現，大多數NSCLC患者在確診時已處于晚期，嚴重影響患者預后[2]。

近年來，隨著基因檢測水平的不斷提高，NSCLC進入精準化治療時代。NSCLC最常見的驅動基因突變是表皮生長因子受體（EGFR）突變，針對這種突變，臨床一線治療會選用表皮生長因子受體-酪氨酸激酶抑制劑（EGFR-TKIs）。雖然一、二代EGFR-TKIs初始治療反應良好，但是在9～12個月后會產生耐藥[3-4]，最常見的原因是產生EGFRT790M突變。針對此類突變，FDA批準了奧希替尼作為替代治療，但仍不可避免地再次出現獲得性耐藥[5]。此外奧希替尼還有溶解度低、腫瘤積聚效率低及不良反應多等缺點，限制了其進一步應用[6]。納米遞藥系統可以將靶向治療與其他治療方法，如光療、基因治療、化療等聯合起來，緩解耐藥；通過高滲透長滯留效（EPR）將藥物靶向遞送至腫瘤部位，增加藥物在瘤內的蓄積，提高治療效果，降低不良反應，此外還可以加入其他載體藥物，提高藥物的溶解度和化學穩定性，延長藥物的血液循環時間，成為解決傳統靶向藥物弊端的有效手段[7-8]。目前納米藥物遞送系統在癌癥治療中展現了巨大的潛力，本文就奧希替尼作用機制及其相關的納米藥物在NSCLC治療方面的進展作簡要綜述。

1 奧希替尼作用機制

1.1 EGFR信號通路

EGFR是一個經典的跨膜蛋白，屬于酪氨酸激酶型受體。正常情況下，EGFR處于結構緊湊的自抑制狀態。當其與特異性配體結合時，會導致細胞內結構域受體同源或異二聚化，引起細胞內酪氨酸激酶結構域的磷酸化，進而激活下游磷酸肌醇-3/蛋白激酶B（PI3K/AKT）和絲裂原激活蛋白激酶（Ras/Raf/MEK/ERK）途徑，促進腫瘤細胞的增殖、生存、侵襲及遷移等[9-11]。

1.2 EGFR基因突變

EGFR基因突變包括經典突變及少見突變[12]。經典突變包括19號外顯子的缺失突變（19-del）和21號外顯子的點突變（L858R），約占EGFR突變的85%～90%[13]。少見突變包括18號外顯子的點突變（E709X、G719X）及缺失突變、19號外顯子的插入突變、20號外顯子的點突變（S768I）及插入突變、21號外顯子的點突變（L861Q）、EGFR激酶結構域重復及復雜突變等[14-15]，見圖1。研究表明，EGFR是NSCLC中最常發生突變的致癌基因，因此靶向突變的EGFR是有效抗NSCLC策略[16]。

圖1 EGFR突變位置Figure 1 EGFR mutation location

1.3 奧希替尼的應用

奧希替尼是FDA批準的第一款第三代EGFRTKI，用于治療EGFR突變以及由于T790M耐藥突變而對第一代EGFR-TKI耐藥的患者[17]。但是絕大多數NSCLC患者在接受了10個月奧希替尼的二線治療或18～20個月的一線治療后依舊會產生耐藥，療效不佳[18]。由于腫瘤的異質性，奧希替尼出現耐藥的機制復雜繁多，其中最常見分類為EGFR依賴性耐藥及EGFR非依賴性耐藥。EGFR依賴性耐藥機制包括C797S突變、L718Q突變、G724S突變、T790M缺失及EGFR擴增等，其中以C797S突變最為常見[19-20]；EGFR非依賴性耐藥機制主要包括KRAS突變、MET擴增、HER2擴增、上皮間充質轉化、PI3K旁路激活及PTEN缺失等[21-22]。為防止或者延緩奧希替尼耐藥的出現，延長患者的生存期，開發安全高效的多機制、多方式遞送系統或聯合治療策略具有重大意義。

2 納米遞藥系統負載奧希替尼抗NSCLC

納米藥物遞送系統是指納米直徑在1～1 000 nm之間、用于包封小分子納米藥物的系統[23]。通過納米技術對藥物進行包載，藥物的穩定性和溶解度提升，環境響應地完成藥物的釋放，降低了藥物對其他器官的毒副作用，提高了腫瘤細胞的藥物生物利用度，縮小了給藥頻率及劑量[24-25]。相較于傳統的藥物，納米藥物遞送載體在療效、生物相容性、血液循環時間、靶向性等方面表現出明顯的優勢[26]。

近年來，納米遞藥系統在NSCLC治療方面取得了長足的進展，從化療藥物到靶向治療藥物，從單藥到聯合治療，從一代EGFR-TKIs到三代EGFR-TKIs，從載體藥物到無載體納米藥物，相關納米遞藥系統研究層出不窮[27]。由于奧希替尼對T790M、19-del、L858R等EGFR突變的NSCLC顯示出強大的抗腫瘤活性[28]，相關的載體藥物研究較多，在抗NSCLC治療中展示了良好的效果[29]。一方面奧希替尼可以和其他治療（如化療、光療、免疫治療等）聯合應用，多機制聯用提高治療效果緩解耐藥[30-31]；另一方面，奧希替尼相關納米藥物可以通過EPR效應被動靶向到腫瘤細胞，減少不良反應，腫瘤累積率更高，進一步提高了治療效果[32-33]?；诖?，關于奧希替尼相關的納米藥物在抗NSCLC方面研究不斷深入。

2.1 遞送奧希替尼的載體納米遞藥系統

納米載體具有改進物理化學性質、提高生物利用度，延長血液保留時間及增強治療效果的作用，大量基于納米載體的藥物已研發并正在臨床試驗中[34]。用于遞送納米藥物的載體包括介孔納米載體、金納米載體、碳納米載體、量子點、脂質體、聚合物膠束、蛋白質納米載體等[35]。目前用于遞送奧希替尼的納米載體有聚合物膠束、蛋白質載體及脂質體，其中聚合物載體納米因其在改善藥代動力學、增強療效和生物安全性方面具有顯著的優勢，在遞送奧希替尼方面應用廣泛。

奧希替尼單次、長期和高劑量使用會引起耐藥和不良反應[5]，Hu等設計了一種延長藥物持續作用時間并提高奧希替尼療效的方法。該團隊通過乳化和溶劑蒸發法制備無毒聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）作為納米顆粒包載奧希替尼（AZD 9291），并用低分子量甲殼低聚糖（COS）對納米顆粒進行修飾，最終得到AZD-PLGA-COS NPs。結果表明，該納米藥物生物相容性良好、細胞攝取率較高、藥物積累率高，可通過調節內源性蛋白表達來抑制細胞存活，促進細胞凋亡。此外，甲殼低聚糖抑制了PD-L1在H1975細胞中的表達，具有免疫抑制潛力，為靶向治療聯合免疫治療提供了新策略，為開發更有效、更安全的臨床治療方法奠定了基礎[30]。

殼聚糖作為藥物載體可以穩定藥物中的成分，促進藥物吸收，延緩或控制藥物的溶解速度，因其表面富有多糖鏈，能被細胞或組織特異性識別，可靶向投遞藥物至病灶部位貯存、釋放[36-37]。為了改善游離奧希替尼溶解度差、吸收率低及口服生物利用度低等問題，Kumar等采用離子凝膠法制備了殼聚糖包被的奧希替尼納米藥物，可以在酸性環境下響應性的釋放奧希替尼，結果顯示該納米顆粒藥物釋放速度緩慢、細胞毒性強、抑瘤效果明顯，此外發現該納米藥物可通過降低NSCLC患者的耐藥性和減少疾病復發來改善奧希替尼臨床治療效果[38]。

為了延緩奧希替尼耐藥，聯合其他藥物治療表現出明顯的優勢，MEK/ERK信號通路在調節腫瘤細胞增殖和存活中起著關鍵作用，MEK抑制劑對MEK/ERK信號通路的作用可以恢復奧希替尼耐藥細胞的敏感性，在早期階段進行干預，可以很好地延遲或消除獲得性耐藥性的出現[39-40]。司美替尼是一種MEK抑制劑，可以抑制MEK/ERK信號通路及下游信號通路的激活。Chen等通過薄膜分散法制備了共同遞送奧希替尼和司美替尼的納米顆粒制劑，首先通過活性氧響應接頭將司美替尼與聚乙二醇偶聯，生成兩親性的聚乙二醇-司魯美替尼偶聯物前藥，在水溶液中自組裝形成膠束納米顆粒，最后通過非共價相互作用加載奧希替尼形成納米藥物。結果顯示，形成的納米藥物可以靶向遞送到腫瘤組織中，在高ROS環境下響應性的釋放各藥物，最大限度地減少正常組織中的藥物暴露，可以同時抑制EGFR和ERK通路來克服奧希替尼耐藥，從而有效地誘導奧希替尼耐藥及NSCLC細胞的凋亡，表現出潛在的抗腫瘤效果[41]。

環孢素A作為化療耐藥的敏化劑已被廣泛研究，可以逆轉單藥長期應用出現的耐藥問題，多藥聯合療法已被證明是一種很好的癌癥治療策略，可最大限度地提高治療效果或克服耐藥性[42-43]?；诖?，Chen等通過透析法設計了具有pH/氧化還原級聯響應和電荷反轉共載環孢素A和奧希替尼的核殼納米顆粒，結果顯示納米藥物進入腫瘤細胞后成功釋放環孢素A和奧希替尼，抑制耐藥細胞生長，促進細胞凋亡，此外合成的納米藥物具有低毒、高攝取率和腫瘤微環境響應釋放等特點。因此，形成的納米顆?？赡苁强朔W希替尼耐藥性的有效且安全的選擇[44]。

細胞膜生物相容性好且清除時間長，可阻止膜包被的納米藥物被巨噬細胞識別，從而降低免疫原性反應[45]。為了改善游離奧希替尼在體內治療反應不充分，增強腫瘤部位的藥物富集并減少全身不良反應，Xu團隊開發了一種腫瘤細胞膜介導的同源和分子靶向藥物的雙靶向策略，該團隊通過納米沉淀法利用腫瘤細胞膜表面負載奧希替尼，獲得了具有體內雙重靶向抗腫瘤治療的仿生納米藥物，研究顯示仿生納米藥物優先積累在腫瘤組織中，表面黏附分子和腫瘤特異性結合蛋白介導增強癌細胞的攝取，仿生納米藥物顯著增強對奧希替尼的反應，抑制腫瘤細胞的增殖，促進凋亡，這種仿生納米顆粒的雙靶向策略可以增強分子靶向給藥能力，提高臨床療效[46]。

奧希替尼相關的載體納米藥物在治療NSCLC方面展示了令人鼓舞的治療效果，但目前載體納米藥物還沒有實現臨床應用。主要基于以下幾個方面：第一，靶向藥物可能與載體材料缺乏親和力，導致藥物過早泄漏[47]；第二，過度使用的載體材料會限制載藥效率[48]；第三，合成納米載體材料主要是外源性的，在體內誘導免疫應答或引起潛在的長期全身毒性[49]；第四，盡管一些新型納米遞送系統取得了進展，但它們的制備技術及制備成本對于臨床轉化來說過于費力，限制了載體相關納米遞藥系統更進一步的發展[50]。

2.2 遞送奧希替尼的無載體納米遞藥系統

隨著無載體納米遞送系統的發展，無載體納米遞藥系統受到了越來越多研究者的關注。無載體納米遞送系統主要通過簡單、“綠色”的自組裝策略，包括溶劑交換、反溶劑或納米沉淀法來制備，是不使用惰性載體的納米藥物遞送系統[51-52]。無載體納米遞送系統具有以下優勢：第一，合成簡便可重復，可以解決納米藥物制備的關鍵問題，包括質量控制（如合適的粒徑、尺寸及穩定性等）、規?；a和臨床轉化[53]；第二，不需要或只需要少量的表面活性劑就可以提高無載體納米藥物膠體的穩定性[54]；第三，無載體納米藥物既是載體又是貨物，具有超高的載藥量；第四，無載體納米藥物的共組裝可以有效地共遞送雙藥或多藥，實現多模式聯合治療，有助于解決腫瘤轉移和耐藥等癌癥治療中最棘手的問題[55]。

近年來新興的光熱和光動力治療也為解決奧希替尼耐藥問題帶來新思路。光熱治療是將光能轉變為熱能殺傷腫瘤細胞的一種無創性腫瘤治療新方法[56]；光動力治療是在氧元素存在的情況下，利用特定波長的光激活光敏劑產生活性氧造成細胞損壞，引起腫瘤組織壞死的治療方法[57]。吲哚菁綠是目前已獲得批準用于光熱和光動力治療的藥物，但其易聚集、降解快及可與血漿蛋白的非特異性結合，極大地限制了其作為光敏劑在癌癥管理中的應用[58]。為了解決上述問題，Hu等通過自組裝技術利用溶劑交換法構建了吲哚菁綠-奧希替尼無載體納米藥物。實驗結果表明該納米藥物在腫瘤部位滯留時間更長、靶向性更強、熱療效果顯著及活性氧生成能力更強，細胞死亡率比單獨使用吲哚菁綠更高，具有抑制細胞增殖、促凋亡能力。因此具有制備過程簡單、EGFR靶向能力、兼具光熱及光動力效果及抑癌效果好等優點，在EGFR表達的NSCLC治療中具有很大的臨床應用潛力[59]。

奧希替尼相關納米遞藥系統相關總結見表1。由于奧希替尼批準上市時間不長，關于奧希替尼的無載體納米藥物的研究還不太深入，期待更多有效的關于奧希替尼相關的無載體納米藥物的研究改善奧希替尼單藥應用產生諸多的問題，以實現更早的臨床應用，為NSCLC患者帶去福音。

表1 奧希替尼相關納米遞藥系統Table 1 Osimertinib-related nanodrug delivery systems

3 總結與展望

肺癌仍是癌癥死亡的主要原因之一，然而由于缺乏特異性臨床表現，在確診時大多患者已是晚期，失去手術機會，只能選擇藥物治療，雖然靶向藥物治療效果顯著，但是不可避免產生耐藥。聯合治療有望解決靶向藥物常見的耐藥性問題，在協同抗腫瘤的同時降低不良反應。納米藥物遞送系統因其獨特的結構，具有藥物可控釋放、尺寸較小及腫瘤部位累積高、靶向性更強等優勢，被認為是聯合治療的有效方式，但其也存在亟待解決的問題。為了促進納米遞藥系統的發展，今后的研究將集中在以下幾個方面：第一，雖然納米藥物遞送系統可以提高藥物在腫瘤的富集，但是腫瘤的累積率仍不高，開發具有分步或者共同靶向能力的納米遞藥系統進一步增加納米藥物的通透性和滯留效應；第二，基于靶向治療的聯合治療雖然取得了良好的治療效果，但其具體的機制仍需要進一步的探索；第三，進一步提高基于靶向治療的納米藥物遞送系統的安全性，關注臨床安全性、藥物代謝動力學、及開展更深入的生物安全性研究?？傊?，只有解決上述問題，基于靶向治療的納米藥物遞送系統才能更好的應用于臨床，期待納米遞藥系統在NSCLC方面更多的研究和未來的應用，為臨床治療NSCLC治療提供更有力的武器。

利益沖突聲明：

所有作者均聲明不存在利益沖突。