阿西替尼(Axitinib)对节拍环磷酰胺抗肿瘤活性的调节

　　血管生成抑制剂作为癌症治疗的单一疗法的有希望但仍然有限的功效表明需要将这些药物整合到现有的治疗方案中。目前，我们研究了小分子血管生成抑制剂阿西替尼 (Axitinib) 的抗肿瘤活性及其与节拍环磷酰胺 (CPA) 组合的潜力。在大鼠9L肿瘤阿西替尼显著抑制血管生成生长SC在SCID小鼠，但仅适度延迟肿瘤生长。在开始药物治疗后，阿西替尼与节拍式 CPA 的组合完全阻断了 9L 肿瘤的生长。相比之下，单独的节拍 CPA 需要多个治疗周期才能阻止肿瘤生长。然而，与节拍式 CPA 最终诱导的实质性肿瘤消退相反，阿西替尼/CPA 组合是肿瘤生长静态的。Axitinib 不抑制 CPA 的肝活化或其活化代谢物 4-OH-CPA 向肝外组织的输出；相反，阿西替尼选择性地将 9L 肿瘤对 4-OH-CPA 的吸收降低了 30-40%。4-OH-CPA 的肿瘤渗透降低与 CPA 诱导的肿瘤细胞凋亡的减少和肿瘤相关宿主细胞中内源性血管生成抑制剂 TSP-1 的诱导阻断有关，这可能有助于阿西替尼/CPA 组合没有肿瘤消退。最后，阿西替尼瞬时增加 9L 肿瘤细胞凋亡，表明其作用不仅限于内皮细胞群。这些发现突出了可能表征抗血管生成剂-节拍化学疗法组合的多重效应，并表明需要仔细优化药物调度和剂量以最大限度地提高抗肿瘤反应。

　　阿西替尼 (Axitinib) 是一种有效的小分子受体酪氨酸激酶抑制剂，可诱导显着的抗血管生成反应，包括肿瘤血管效力迅速丧失，肿瘤血容量减少，随后微血管密度逐渐降低，内皮开窗率下降 > 90%肿瘤脉管系统。这些强烈的抗血管生成反应有助于阿西替尼的抗肿瘤活性，但也提出了关于它们将如何影响联合治疗环境中更传统的癌症化疗药物的药代动力学和药效学的问题。在本研究中，我们使用了大鼠 9L 胶质肉瘤，这是一种高度血管化的肿瘤模型，研究每日阿西替尼给药与 CPA 的组合，每 6 天重复，节拍性治疗计划。我们发现联合治疗在药物治疗开始时诱导了持续的肿瘤生长停滞。然而，这种药物组合的强抗血管生成作用显着降低了 4-OH-CPA（肝细胞色素 P450 激活的 CPA 代谢物）的肿瘤内水平，从而降低了联合治疗的疗效。此外，axitinib 阻断了宿主（小鼠）抗血管生成因子 TSP-1 的节拍 CPA 诱导，这可能有助于解释为什么 axitinib 将仅由节拍 CPA 影响的强烈肿瘤消退反应转化为肿瘤生长停滞反应。因此，阿西替尼可以以多种复杂的方式调节 CPA 和潜在的其他化疗药物的抗肿瘤活性。

　　先前优化血管生成抑制剂与传统放疗或化疗组合的努力取得了不同程度的成功。解释肿瘤饥饿药物如何提高联合化疗药物疗效的机制包括肿瘤血管系统的正常化、化疗诱导损伤修复的抑制和抗肿瘤免疫反应的刺激。然而，血管生成抑制剂与放疗或化疗相结合的治疗益处并不普遍。在本研究中，阿西替尼与节拍 CPA 的组合在治疗开始时完全阻断了 9L 肿瘤生长，这种反应在没有阿西替尼的情况下需要几个周期的节拍 CPA 治疗。然而，一个出乎意料的发现是，尽管阿西替尼/CPA 组合具有很强的抗血管生成活性，但阿西替尼阻断了节拍式 CPA 诱导的肿瘤消退。对阿西替尼对 CPA 代谢影响的研究表明，对肝脏中 CPA 激活为 4-OH-CPA 或对 4-OH-CPA 向血浆的输出或心脏和肾脏的摄取没有影响。后一个发现与阿西替尼不影响心脏和肾脏血管密度的报告一致。相比之下，在单次阿西替尼注射后 12 小时内，瘤内 4-OH-CPA 水平降低了约 40%，显着降低了 9L 肿瘤对 4-OH-CPA 的暴露，如 AUC 降低 30% 和Cmax下降 36%.阿昔替尼/CPA 治疗第 26 天 9L 肿瘤的凋亡指数降低，以及肿瘤细胞形态和肿瘤细胞密度的更大相似性支持了联合治疗中肿瘤细胞暴露于 4-OH-CPA 的减少与单独用节拍 CPA 治疗的肿瘤相比，联合治疗样本对载体治疗的肿瘤的影响。值得注意的是，肿瘤对 4-OH-CPA 摄取的减少先于肿瘤血管密度的变化，并且不伴随肿瘤相关内皮细胞凋亡的增加。因此，它们可能是由肿瘤血管系统的功能变化引起的，例如血管效力降低和/或肿瘤血容量减少，这在阿西替尼治疗的一天内在其他肿瘤模型中观察到。

　　在阿西替尼 (Axitinib) 治疗的 12 天期间，9L 肿瘤血管密度逐渐降低，而 9L 肿瘤吸收 4-OH-CPA 的能力在 12 小时内降低了约 40%，在接下来的 12 天内没有看到进一步的变化.这表明长期暴露于阿西替尼会增加剩余肿瘤血管中的血流效率和 4-OH-CPA 转运效率。据报道，将 IgG 蛋白和 50 nm 微球递送至阿西替尼治疗的肿瘤可提高每个存活血管的转运效率。阿西替尼 (Axitinib) 还诱导多种形态学变化，包括肿瘤血管直径的均匀性增加、血管迂曲度和渗漏血管数量减少，以及周细胞和内皮细胞之间的联系更紧密。然而，为了维持或什至改善药物递送，通过抗血管生成药物治疗使肿瘤血管系统正常化需要有足够数量的保留效力的存活血管。在当前的研究中，阿西替尼对 9L 肿瘤血管系统的任何正常化作用都被血管密度更显着的下降和/或效力的下降所抵消。最终结果是药物渗透降低和肿瘤缺氧增加。阿西替尼/CPA联合治疗24天后，瘤内4-OH-CPA水平进一步降低，这可能导致联合治疗无法诱导肿瘤消退。

　　总之，血管生成抑制剂阿西替尼 (Axitinib) 显示出以多种方式调节节拍 CPA 的抗肿瘤活性。阿西替尼的短暂促凋亡活性与血管灌注的快速减少有关，并可能导致肿瘤生长立即停止，这是联合治疗的特征。然而，4-OH-CPA 向肿瘤的递送减少以及节拍式 CPA 对肿瘤相关宿主 TSP-1 的诱导的阻断限制了该组合对肿瘤生长停滞而非肿瘤消退的活性。因此，需要仔细考虑降低肿瘤微血管密度和提高正常化肿瘤血管系统药物摄取之间的平衡，因为阿西替尼 (Axitinib) 和其他抗血管生成药物的剂量和时间表已开发用于联合化疗设置。微信扫描下方二维码了解更多：