1. Историческая справка Тот факт, что остеосаркома является высокозлокачественным заболеванием, а шансы на выживание не превышают 20% после разрушительной операции, такой как ампутация [1], побудил многих ученых искать эффективные препараты против остеосаркомы в попытке улучшить прогноз больных остеосаркомой с помощью химиотерапии. В 1961 году Эванс [2] сообщил о 17 пациентах с остеосаркомой III стадии (система стадирования остеосаркомы Эннекинга) с использованием митомицина. В 1963 году Салливан [3] сообщил об эффективности азотного иприта левулиновой кислоты при остеосаркоме; впоследствии появились единичные сообщения о лечении остеосаркомы алкилирующими агентами, такими как циклофосфамид (CY), но общая ситуация такова, что эффективность алкилирующих агентов в лечении остеосаркомы нестабильна и не находит клинического применения. Friedman и Carter [4] провели обзор литературы и пришли к выводу, что эффективность алкилирующих агентов при остеосаркоме составляет около 15%. В 1972 году Cortes et al [5] сообщили, что адриамицином (ADM) лечили 13 случаев остеосаркомы III стадии, в четырех из которых был получен хороший ответ; в 1972 году Jaffe et al [6] подвергли Джерасси с режимом высокодозного метотрексата и облегчения тетрагидрофолата (High-Dose Me-thotrexate with Citrovorum Factor «Rescue», MTX+CFR) для лечения прогрессирующей лейкемии и рака легких, 10 случаев остеосаркомы III стадии лечили HDMTX+CFR, и четыре из них получили значительный ответ. Впоследствии, в 1974 году Rosen et al [7] сообщили о применении последовательной терапии HDMTX+CFR и ADM для лечения 13 случаев остеосаркомы III стадии, при этом в 7 случаях были достигнуты значительные результаты. Основываясь на точной эффективности HDMTX+CFR и ADM в отношении остеосаркомы и на том факте, что более чем у 80% пациентов после ампутации остеосаркомы будут развиваться метастазы в легких, Rosen et al [8] и Jaffe et al [9] последовательно использовали эти препараты отдельно или в комбинации для рутинной адъювантной терапии после операции остеосаркомы, что значительно улучшило прогноз пациентов с остеосаркомой и написало новую главу в лечении остеосаркомы. 2, адъювантная химиотерапия Rosen et al [7] в практике применения HDMTX+CFR в лечении остеосаркомы III стадии обнаружили, что отек метастазов уменьшился, боль ослабла, а аномально повышенная щелочная фосфатаза (Serum Alkaline Phosphatase, SAP) также снизилась до нормального диапазона после применения препаратов. Однако в клинических наблюдениях было отмечено, что в некоторых случаях нормализация SAP восстанавливалась в течение 2-3 недель после приема препарата, и при использовании только HDMTX+CFR могла возникнуть лекарственная устойчивость, что не давало дальнейших доказательств эффективности. Основываясь на этом клиническом феномене, Розен и др. комбинировали HDMTX+CFR и ADM для лечения остеосаркомы, вводя MTX или ADM дважды в месяц, соответственно, и провели последовательное лечение в общей сложности 15 пациентов с остеосаркомой III стадии, что привело к увеличению средней выживаемости при остеосаркоме III стадии с 3 месяцев в контрольной группе до 15 месяцев. Кроме того, поскольку метастазирование и рецидив остеосаркомы в основном происходят через 9-10 месяцев после операции, а общий курс лечения занимает около 1 года, общее количество ADM превысит 900 мг/м2 при расчете по данной схеме, что приведет к необратимому повреждению сердца, поэтому между MTX и ADM был введен 1 CY, чтобы уменьшить количество ADM на: (1) VCR 1,5 мг/м2, MTX 200 мг/кг. (2) CY 40-60 мг/кг. (3) ADM 45 мг/м2. 3 чередуя с интервалом в 2 недели в течение 1 года, что стало самой ранней схемой химиотерапии остеосаркомы, схемой RosenT4 [1]. Впоследствии было зарегистрировано несколько схем адъювантной химиотерапии остеосаркомы, которые применялись последовательно [10]. По мере развития клинических исследований, цисплатин (Cisplatinum, CDP), педипозид (Etoposide, VP16), изоциклофосфамид (Ifosfamide, IFO) и блеомицин, циклофосфамид и актиномицин-D (Dactiomycin) BCD и др. Эффективность при остеосаркоме составляет от 26% до 80% при однократном применении и более эффективна при комбинированном применении [11]. Поэтому был разработан ряд многопрепаратных комбинированных схем, таких как Rosen et al. T7 [12], T10 [13], T12 [14], Jaffe et al [15] и Bacci et al [11] схемы химиотерапии остеосаркомы. Основным обоснованием является сочетание препаратов с различными механизмами действия, различной токсичностью и определенными эффектами на остеосаркому по определенным правилам для повышения эффективности химиотерапии [11]. Однако при разработке и внедрении схем химиотерапии важно не только обращать внимание на достоинства выбранных препаратов, но и понимать и уделять внимание концепции интенсивности дозы. 100% Dose Intensity означает, что при получении определенной схемы химиотерапии пациент получает точную дозу предполагаемого препарата в течение установленного времени, и любой фактор, вызывающий снижение дозы или задержку дозирования, повлияет на конечный эффект химиотерапии [11]. Bramwell et al [16] рандомизировали 98 больных остеосаркомой на 2 группы, одна группа получала ADM (25 мг/м2 в течение 3 дней непрерывно) и CDP (100 мг/м2 однократно) в течение 6 курсов, а другая группа получала HDMTX в течение 8 дней, затем ADM и CDP, разовые дозы ADM и CDP в 2 группах были одинаковыми, а общая продолжительность химиотерапии Uchida et al [17] обнаружили, что интенсивность дозы препаратов оказывает значительное влияние на прогноз остеосаркомы после 5-летнего наблюдения за 67 пациентами с остеосаркомой. Интенсивность дозы оказывала большее влияние на прогноз остеосаркомы, чем добавление новых препаратов. В заключение следует отметить, что без снижения дозы одного препарата в единицу времени, комбинация препаратов с различной самоограничивающейся токсичностью и механизмом действия благоприятна для преодоления гетерогенности опухолевых клеток, снижения генерации лекарственной устойчивости и улучшения эффекта химиотерапии [11]. 3, неоадъювантная химиотерапия Jaffe et al [18] в 1977 году сообщили, что 13 случаев остеосаркомы (4 случая стадии IIB и 9 случаев стадии III) лечили HDMTX один раз в неделю, а один случай остеосаркомы верхней части плечевой кости получил 4 недели предоперационной HDMTX с последующей внутриартериальной перфузией ADM в течение 6 часов. В сочетании с местной радиотерапией было обнаружено, что опухоль значительно уменьшилась, а ангиография показала снижение неоваскуляризации и окрашивания опухоли Опухоль исчезла. После резекции опухоли был проведен искусственный трансплантат сустава, и послеоперационный образец был сравнен с образцом биопсии, полученным до химиотерапии, со значительным некрозом опухолевых клеток, образованием фиброзной мембраны вокруг опухолевых очагов и практически нормальной функцией восстановленного плечевого сустава. Rosen et al [12] воспользовались интервалом, когда пациенты с остеосаркомой ожидали изготовления специального протеза, и изменили протокол T4 с чисто послеоперационной химиотерапии на предоперационную инициацию, что позволило достичь значительных результатов и вернуть конечности некоторым пациентам. Концепция неоадъювантной химиотерапии постепенно развивалась [13]. Неоадъювантная химиотерапия — это предоперационное применение химиотерапии, а пересмотр режима послеоперационной химиотерапии определяется степенью ответа первичных опухолевых очагов на химиотерапевтические препараты, со следующими специфическими причинами и преимуществами: (1) биологические исследования опухолей показывают, что чувствительность микро метастазов к химиотерапии выше, чем у относительно крупных метастазов, а предоперационная химиотерапия может позволить пациентам избежать задержки быстрого роста опухоли и времени из-за снижения иммунитета организма в результате хирургического переливания крови и др. (2) максимально уничтожить первичные опухолевые очаги, чтобы они уменьшились, что благоприятно для проведения конечности-сохраняющей операции; (3) своевременно корректировать индивидуальный режим химиотерапии в зависимости от реакции первичных очагов во время химиотерапии; (4) отбирать случаи высокого риска для интенсивного лечения до того, как опухоль может рецидивировать или метастазировать; (5) судить о прогнозе, при хорошем эффекте предоперационной химиотерапии и высокой опухоли шансы на безопухолевое выживание относительно высоки у тех, кто продолжает получать химиотерапию после операции с высоким уровнем некроза клеток [13]. Самый ранний неоадъювантный режим химиотерапии был применен для лечения остеосаркомы Rosen et al [12] в 1979 году, который состоял из HDMTX, ADM и BCD (режим T7), и достиг выживаемости 70%, а после более длительного наблюдения результаты показали, что первичный очаг хорошо реагировал на предоперационную химиотерапию, и прогноз тех, у кого уровень некроза опухолевых клеток превышал 90%, был намного лучше, чем у тех, у кого он был менее 90%, и их выживаемость составила 91% и 38%, соответственно. Аналогично, исследования Bramwell et al [16] и Provisor et al [19] подтвердили корреляцию между степенью предоперационного ответа опухоли на химиотерапию и прогнозом. Корректировка режима послеоперационной химиотерапии в зависимости от ответа первичного очага опухоли на химиотерапевтические препараты является одним из интересных исследований, и Rosen et al [13] первыми предприняли такую попытку, разработав в 1982 году режим T10. Предоперационная химиотерапия проводилась по схеме Т7, послеоперационная химиотерапия продолжалась по схеме Т7 для больных со степенью некроза опухолевых клеток более 90%, а HDMTX был заменен на CDP в схеме для больных со степенью некроза опухолевых клеток менее 90%, при этом среднее наблюдение составило 45 месяцев, а выживаемость без опухоли — 75% и 76%, соответственно, без существенной разницы между двумя схемами. В последующей схеме T12 [14] более токсичные ADM и CDP в T10 были заменены на BCD, а если предоперационная химиотерапия была неэффективной, ADM и CDP применялись в течение более длительного периода после операции, и после 5 лет наблюдения результаты показали, что общая эффективность T10 и T12 была одинаковой, и не было никакой разницы между результатами тех, кто имел хороший предоперационный ответ и тех, кто имел плохой ответ. Однако Meyers et al [20] и Provisor et al [19] не смогли обнаружить, что корректировка режима послеоперационной химиотерапии значительно улучшила выживаемость тех, кто не был чувствителен к предоперационной химиотерапии. Bacci et al. не получали результатов, сходных с результатами Rosen et al. до 1991 и 1993 годов, когда к послеоперационной химиотерапии были добавлены новые препараты, такие как VP16 и IFO. 4. Предоперационный путь введения Предоперационное внутриартериальное введение в опухолевую трофобластическую артерию позволяет добиться в первичном очаге в 1,5-4 раза более высокой концентрации препарата, чем при внутривенном введении, усилить эффект местной химиотерапии и облегчить сохранение конечности, в то время как системная концентрация в крови и внутривенное введение не влияют на сопутствующий системный эффект химиотерапии [21]. Jaffe et al [15] в 1985 году провели рандомизированное сравнение эффективности артериального введения MTX и CDP и обнаружили, что группа CDP хорошо ответила на терапию, при этом уровень некроза опухолевых клеток более 90% составил 27%, а в группе CDP — 60%.
Picci et al [22] провели сравнительное исследование 79 случаев остеосаркомы с артериовенозной химиотерапией, в котором пациенты последовательно получали химиотерапию CDP, HDMTX и ADM. Bacci et al [21] провели предоперационную внутривенную химиотерапию HDMTX и внутриартериальную инфузию CDP для 127 случаев остеосаркомы, включая 2 курса внутриартериальной HDMTX и одну внутриартериальную инфузию CDP в течение 72 ч. Результаты показали, что предоперационная химиотерапия была эффективна у 78% пациентов, в то время как в другой группе — только у 56%. У тех, кто получил хорошие результаты от предоперационной химиотерапии, после операции в дополнение к химиотерапевтическим препаратам, применявшимся до операции, добавили ADM, а у тех, кто не был чувствителен к предоперационной химиотерапии, добавили ADM и BCD. 63 пациента (49%) прожили более 6 лет, в 56 случаях была проведена операция с сохранением конечности без увеличения частоты местных рецидивов. В 66 случаях (52%) долгосрочная выживаемость составила 67% для пациентов со степенью некроза опухолевых клеток более 90%, что значительно выше, чем 36% для пациентов со степенью некроза опухоли менее 90%. Uchida et al [17] наблюдали за 67 случаями остеосаркомы, получавшими неоадъювантную химиотерапию в течение более 4 лет, и обнаружили, что выживаемость в группе с однократным внутриартериальным введением CDP как части предоперационной химиотерапии была значительно выше, чем в группах, получавших только внутривенные MTX и ADM, 69,5% и 40,6%, соответственно. Приведенные выше результаты позволяют предположить, что внутриартериальное введение может обеспечить более высокую степень некроза опухолевых клеток при сохранении корреляции между степенью некроза опухолевых клеток и прогнозом остеосаркомы, и что CDP является предпочтительным препаратом, подходящим для внутриартериального введения. Гипертермическая изолированная перфузия конечностей (HILP) позволяет добиться более высоких локальных концентраций препарата в опухоли и может сочетаться с высокой температурой для достижения максимального поражающего эффекта на первичном участке при меньшей системной токсичности. Guchelaar и другие [23] сообщили, что местная концентрация CDP во время HILP была в 10-20 раз выше, чем системная концентрация CDP в плазме, и в 5 раз выше, чем при простом артериальном введении, и более высокая концентрация поддерживалась на протяжении всего процесса HILP. Автор и другие [24] начали использовать HILP в 1991 году для лечения остеосаркомы конечности и получили высокую скорость некроза опухолевых клеток, а также обнаружили, что местная концентрация была примерно в 5 раз выше, чем при системной химиотерапии, путем мониторинга концентрации платины в крови, и что системная концентрация платины в крови была близка к системной нормальной химиотерапии CDP после реваскуляризации путем регулировки количества выбрасываемой жидкости, содержащей лекарство, в конце перфузии, при этом с учетом эффекта системной химиотерапии можно сбалансировать эффект системной химиотерапии. Однако условия местной химиотерапии при HILP намного лучше, чем при системной химиотерапии, поэтому вопрос о том, означает ли высокая частота некрозов высокую выживаемость, остается открытым [25]. 5. Текущие проблемы и перспективы В целом, при разумной и агрессивной химиотерапии конечности удается сохранить примерно у 80% пациентов с остеосаркомой, а процент излечения увеличился с менее чем 20% при использовании только хирургического вмешательства до 50%-80% в настоящее время. Однако, независимо от того, какое агрессивное лечение проводится, примерно у 40% пациентов во время консультации или в процессе лечения всегда развиваются метастазы в легких, что в конечном итоге приводит к неудаче лечения. Перед нынешними крупными прорывами в иммунотерапии и различных биологических методах лечения, решается вопрос о том, как усилить эффект химиотерапии и еще больше повысить процент излечения остеосаркомы, исходя из того, что химиотерапия позволяет вылечить большинство случаев, является первоочередной задачей. Активное открытие новых препаратов и повышение интенсивности лекарственного воздействия — это один из аспектов повышения эффективности химиотерапии, но более важно то, как повысить чувствительность клеток остеосаркомы к химиотерапии. Основная причина лекарственной устойчивости в некоторых случаях и окончательного провала лечения может быть связана с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ) опухолевых клеток. Детальный механизм возникновения МЛУ не до конца изучен, но было подтверждено, что она связана с экспрессией гена mdrl и его продукта белка P-170 [26], который по сути является энергозависимым эффлюксным насосом, работающим на АТФ и переносящим специфические молекулы, включая химиотерапевтические препараты, из внутриклеточных во внеклеточные [27]. Хотя связь между МЛУ и лекарственной устойчивостью опухоли все еще обсуждается, было установлено, что высокий уровень гена mdrl и высокая экспрессия белка P-170 действительно присутствуют в клетках остеосаркомы с лекарственной устойчивостью. К счастью, эффект эффлюксного насоса белка P-170 на химиотерапевтические препараты специфичен и может быть конкурентно подавлен другими классами нецитотоксических препаратов, известных как модуляторы МЛУ. С успешным обращением фенотипа МЛУ в клеточных анализах in vitro, клиническое использование модуляторов МЛУ для повышения эффективности химиотерапии не за горами [28, 29].