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癌症治療/第二卷:抗腫瘤藥物

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抗腫瘤藥物是指用於消除患者腫瘤性疾病的藥物。腫瘤是組織異常過度生長的一種型別,稱為腫瘤形成,這個詞源自古希臘語 νέος- neo (“新的”) 和 πλάσμα plasma (“形成”, “創造”)。

腫瘤的生長與周圍正常組織的生長不協調,即使去除最初的誘因,它也會持續異常生長。這種異常生長通常(但並非總是)形成腫塊。當形成腫塊時,它可能被稱為腫瘤。ICD-10 將腫瘤分為四大類:良性腫瘤、原位腫瘤、惡性腫瘤和行為不明或未知的腫瘤。惡性腫瘤也被稱為癌症,是腫瘤學研究的重點。

在組織異常生長為腫瘤形成之前,細胞通常會經歷異常的生長模式,例如化生或增生。然而,化生或增生並不總是發展為腫瘤形成。

一組常見的抗腫瘤藥物是細胞抑制劑,是指透過細胞抑制(cyto – 細胞;stasis – 停止)抑制細胞生長的藥物,或抑制細胞生長和增殖。細胞抑制機制和藥物通常與細胞毒性機制和藥物一起出現。細胞抑制是結構化的多細胞生物體的一個重要先決條件。如果沒有細胞生長和分裂的調節,只有無組織的細胞堆積是可能的,細胞抑制劑的其他用途包括治療皮膚病、治療感染和衛生用品。它們透過抑制細胞分裂來減緩或停止特定細胞的生長。它們透過破壞細胞的 DNA、影響細胞週期(有絲分裂)或干擾代謝來發揮作用。[1][2] 目前,許多非細胞毒性抗腫瘤藥物正在研究中。[3]

I.- 損害細胞 DNA 的藥物

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烷化抗腫瘤劑

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烷化劑用於癌症治療,將烷基 (CnH2n+1) 連線到 DNA。烷基連線到 DNA 的鳥嘌呤鹼基,位於嘌呤環的第 7 個氮原子。由於癌細胞通常比健康細胞增殖速度更快,且糾錯能力更弱,因此癌細胞對 DNA 損傷(如烷化)更敏感。烷化劑用於治療多種癌症。然而,它們對正常細胞也有毒性(細胞毒性),特別是那些頻繁分裂的細胞,例如胃腸道、骨髓、睪丸和卵巢中的細胞,會導致生育能力下降。大多數烷化劑也是致癌的。

鉑類抗腫瘤藥物

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它們是鉑的配位配合物,透過單加合物、鏈間交聯、鏈內交聯或 DNA 蛋白質交聯作用於 DNA 交聯。它們主要作用於鳥嘌呤的相鄰 N-7 位置,形成 1, 2 鏈內交聯。由此產生的交聯抑制癌細胞中的 DNA 修復和/或 DNA 合成。這些藥物用於治療接受化療的癌症患者中近一半的患者。這些藥物會導致 40 多種具體副作用,包括神經毒性,表現為周圍神經病變,包括多發性神經病變。

抗代謝物

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抗代謝物是抑制代謝物(參與正常代謝的另一種化學物質)使用的分子。這類物質的結構通常與它們干擾的代謝物相似,例如干擾葉酸使用的抗葉酸;因此,會發生競爭性抑制,抗代謝物的存在會對細胞產生毒性作用,例如停止細胞生長和細胞分裂,因此這些化合物用作癌症的化療藥物。

拓撲異構酶抑制劑

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是阻止拓撲異構酶(拓撲異構酶 I 和 II)作用的化合物,拓撲異構酶是一種酶,它透過在正常細胞週期中催化 DNA 鏈的磷酸二酯主鏈的斷裂和重新連線來控制 DNA 結構的變化。

人們認為拓撲異構酶抑制劑阻斷細胞週期的連線步驟,產生單鏈和雙鏈斷裂,損害基因組的完整性。這些斷裂的引入隨後導致凋亡和細胞死亡。拓撲異構酶抑制劑也可以作為抗菌劑。喹諾酮類(包括萘啶酸和環丙沙星)具有這種功能。[4] 喹諾酮類與這些酶結合,阻止它們解開復制的 DNA。

酶是加速化學反應的分子。酶可以是合成代謝的,也可以是分解代謝的(可以用於從較大的分子中形成較小的分子,或反之亦然)。酶可能作用的分子稱為底物,酶將底物轉化為稱為產物的不同分子。

天冬醯胺酶是一種用作藥物的酶,以 L-天冬醯胺酶的形式用於治療急性淋巴細胞白血病 (ALL)、急性髓系白血病 (AML) 和非霍奇金淋巴瘤。

天冬醯胺酶的原理是它利用了急性淋巴細胞白血病細胞和其他一些疑似腫瘤細胞無法合成非必需氨基酸天冬醯胺這一事實,而正常細胞能夠合成自己的天冬醯胺;因此,白血病細胞需要大量的天冬醯胺。[16] 這些白血病細胞依賴迴圈天冬醯胺。然而,天冬醯胺酶催化 L-天冬醯胺轉化為天冬氨酸和氨。這使白血病細胞喪失了迴圈天冬醯胺,從而導致細胞死亡。

II.- 不改變細胞 DNA 即可作用於細胞有絲分裂的藥物

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有絲分裂抑制劑是指抑制有絲分裂或細胞分裂的藥物。這些藥物破壞微管,微管是在細胞分裂時將染色體拉開的結構。有絲分裂抑制劑用於癌症治療,因為癌細胞能夠透過持續的有絲分裂生長,並最終擴散到全身(轉移)。因此,癌細胞對有絲分裂抑制比正常細胞更敏感。有絲分裂抑制劑也用於細胞遺傳學(染色體研究),它們在染色體易於檢查的階段停止細胞分裂。

有絲分裂抑制劑來源於天然物質,例如植物生物鹼,透過破壞微管聚合來阻止細胞進行有絲分裂,從而阻止癌細胞的生長。微管是穿過細胞並移動細胞組分的長繩狀蛋白質。微管是由更小的蛋白質微管蛋白亞基(單體)組成的長聚合物。微管在正常細胞功能期間透過組裝(聚合)微管蛋白組分而產生,並在不再需要時被分解。微管的重要功能之一是移動和分離染色體以及細胞分裂(有絲分裂)所需的其它細胞成分。有絲分裂抑制劑會干擾微管蛋白組裝成微管聚合物的過程。這會中斷細胞分裂,通常發生在細胞週期的有絲分裂(M)階段,此時兩組完全形成的染色體應該分離成子細胞。

長春花生物鹼

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是一組最初從長春花植物(Catharanthus roseus)(長春花屬的基名)和多種長春花屬植物中提取的抗有絲分裂和抗微管生物鹼類藥物。它們阻斷分裂細胞中β-微管蛋白的聚合。

紫杉烷類

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是紅豆杉屬(紫杉)植物產生的一種複雜萜類化合物。最初是從太平洋紅豆杉中提取,現在已經可以人工合成。它們的主要機制是透過穩定微管形成來破壞細胞的微管功能。微管對於有絲分裂是必不可少的,因此透過使細胞的微管功能失活,紫杉烷類可以抑制細胞分裂。

III.- 激素類細胞抑制性抗腫瘤藥物

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性激素拮抗劑

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這些激素可分為三類:抗雄激素、抗雌激素和抗孕激素。

抗雄激素

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雌激素類依斯特莫司汀磷酸鹽。EMP透過雙重作用機制發揮作用:1)透過多種途徑直接發揮細胞抑制活性;2)作為一種高劑量雌激素治療,透過雌激素受體介導的抗促性腺激素和功能性抗雄激素作用,從而抑制性腺雄激素的產生,因此降低了睪酮等雄激素的迴圈水平;大大增加了性激素結合球蛋白的水平,從而降低了迴圈中游離雄激素的比例;並對前列腺細胞發揮直接抗雄激素作用。例如:氟他胺、環丙孕酮。

抗雌激素

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也稱為雌激素拮抗劑或雌激素阻滯劑,是一類藥物,可以阻止像雌二醇這樣的雌激素在體內發揮生物學效應。它們透過阻斷雌激素受體(ER)和/或抑制或抑制雌激素的產生來發揮作用。例如:醋酸甲地孕酮。

另一類是選擇性雌激素受體調節劑:是一類作用於雌激素受體(ER)的藥物。與純ER激動劑和拮抗劑(即完全激動劑和沉默拮抗劑)的區別在於,它們在不同組織中的作用不同,從而使選擇性地抑制或刺激不同組織中的雌激素樣作用成為可能。例如:他莫昔芬:它具有混合的雌激素和抗雌激素活性,其效應特徵因組織而異。

抗孕激素

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皮質類固醇類:潑尼松莫司汀,用於白血病和淋巴瘤化療。它是由另外兩種藥物潑尼松和苯丁酸氮芥形成的酯。

芳香酶抑制劑

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是一類用於治療絕經後婦女的乳腺癌和男性乳房發育的藥物。芳香酶抑制劑透過抑制芳香酶的活性發揮作用,芳香酶透過芳香化過程將雄激素轉化為雌激素。由於乳房組織受雌激素刺激,因此降低雌激素的產生是抑制乳腺腫瘤組織復發的途徑。絕經前婦女雌激素的主要來源是卵巢,而絕經後婦女體內大部分雌激素是在外周組織(中樞神經系統以外)產生的,以及大腦中各個區域的幾個中樞神經系統部位。雌激素在這些組織中產生併發揮區域性作用,但任何迴圈雌激素在男性和女性中都發揮全身雌激素效應,這是由於雌激素逃脫區域性代謝並擴散到迴圈系統造成的。

芳香酶是催化雌激素合成中的關鍵芳香化步驟的酶。它將睪酮等雄激素前體的烯酮環轉化為苯酚,從而完成雌激素的合成。由於激素陽性乳腺癌和卵巢癌需要雌激素才能生長,因此服用芳香酶抑制劑來阻斷雌激素的產生或阻斷雌激素對受體的作用。例如:氨魯米特。

有兩種型別的芳香酶抑制劑被批准用於治療乳腺癌

不可逆的類固醇抑制劑

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與芳香酶形成永久且失活的鍵。例如:依西美坦。

非類固醇抑制劑

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透過可逆競爭抑制雌激素的合成。例如:三唑類藥物阿那曲唑和來曲唑,

促性腺激素釋放激素 (GnRH)類似物

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1972年,羅傑·吉萊明和安德魯·V·沙利發現了促性腺激素釋放激素 (GnRH)…… 這使得開發新藥成為可能,其中包括:GnRH調節劑或GnRH受體調節劑,也稱為LHRH調節劑或LHRH受體,這使得開發新藥成為可能。

例子

戈舍瑞林:是一種藥物,用於抑制性激素(睪酮和雌激素)的產生。亮丙瑞林:是一種促性腺激素釋放激素 (GnRH)類似物,在垂體 GnRH 受體處充當激動劑。對 GnRH 受體的激動作用最初會導致垂體前葉分泌促黃體生成素 (LH) 和促卵泡激素 (FSH) 增強,最終透過下丘腦-垂體-性腺軸 (HPG 軸) 的正常生理機制導致血清雌二醇和睪酮水平升高;然而,由於 HPG 軸的傳播依賴於脈衝式下丘腦 GnRH 分泌,因此在連續使用亮丙瑞林治療數週後,垂體 GnRH 受體會變得脫敏。這種 GnRH 受體活性持續下調是亮丙瑞林治療的目標,最終會導致 LH 和 FSH 分泌減少,導致性腺功能減退,從而導致雌二醇和睪酮水平顯著降低,無論性別如何。在治療前列腺癌時,與亮丙瑞林治療開始相關的睪酮水平最初升高不利於治療目標。這種效應可以透過同時使用 5α-還原酶抑制劑來避免,例如非那雄胺,其作用是阻斷睪酮的下游效應。

糖皮質激素

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糖皮質激素是一類皮質類固醇,皮質類固醇是一類類固醇激素。糖皮質激素是與幾乎所有脊椎動物細胞中存在的糖皮質激素受體結合的皮質類固醇。名稱“糖皮質激素”是混合詞(葡萄糖 + 皮質 + 類固醇),由其在調節葡萄糖代謝中的作用、腎上腺皮質中的合成以及類固醇結構(見右側結構)組成。一個不太常見的同義詞是糖皮質類固醇。例如:潑尼松。

癌症免疫治療

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癌症免疫療法(有時被稱為免疫腫瘤學)是人工刺激免疫系統來治療癌症,提高免疫系統抵禦癌症的自然能力。它是癌症免疫學基礎研究的應用,也是腫瘤學領域不斷發展的亞專業。它利用了癌細胞通常具有腫瘤抗原這一事實,腫瘤抗原是癌細胞表面可被免疫系統抗體蛋白檢測到的分子,並與之結合。腫瘤抗原通常是蛋白質或其他大分子(如碳水化合物)。正常的抗體與外部病原體結合,但經過修飾的免疫療法抗體與腫瘤抗原結合,標記和識別癌細胞,以便免疫系統抑制或殺死它們。2018 年,詹姆斯·艾利森和本庶佑因發現透過抑制負性免疫調節來治療癌症而獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。

細胞因子

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是一種廣泛而鬆散的小蛋白質 (~5–20 kDa) 類別,在細胞訊號傳導中很重要。細胞因子是肽,不能穿過細胞的脂質雙層進入細胞質。細胞因子已被證明作為免疫調節劑參與自分泌訊號傳導、旁分泌訊號傳導和內分泌訊號傳導。它們與激素的明確區別仍在進行研究。用於抗腫瘤治療的細胞因子包括以下幾種

a.- 干擾素

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白細胞介素

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包括淋巴因子。

單克隆抗體 (mAb 或 moAb)

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是由相同免疫細胞產生的抗體,這些免疫細胞都是來自一個獨特親本細胞的克隆。單克隆抗體可以具有單價親和力,即它們與相同的表位(抗原被抗體識別的部分)結合。對於幾乎任何物質,都可以產生特異性結合該物質的單克隆抗體;然後,它們可以用於檢測或純化該物質。僅與癌細胞特異性抗原結合並誘導針對靶癌細胞的免疫反應的單克隆抗體。

截至 2005 年,FDA 批准的 (針對癌症的) MAb 包括以下幾種

  • 阿侖單抗
  • 貝伐單抗
  • 西妥昔單抗
  • 吉妥珠單抗偶聯卡鉑
  • 伊匹利木單抗
  • 奧法木單抗
  • 帕尼單抗
  • 帕博利珠單抗
  • 雷珠單抗
  • 利妥昔單抗
  • 曲妥珠單抗

IV- 癌症疫苗

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癌症疫苗是一種疫苗,可以治療現有的癌症或預防癌症的發展。

a.- 用於治療現有癌症的疫苗被稱為治療性癌症疫苗。

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卡介苗 (BCG) 疫苗:由阿爾伯特·卡爾梅特和卡米爾·蓋林開發。BCG 疫苗於 1921 年首次用於人類。BCG 已成為最成功的免疫療法之一。自 1977 年以來,BCG 疫苗一直是“非肌肉浸潤性膀胱癌 (NMIBC) 患者的標準護理”。

b.- 預防癌症發展的疫苗。

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感染是人類癌症的 17.8% 的原因,其中 11.9% 由七種病毒中的一種引起。這些癌症可以透過接種疫苗(例如,人乳頭瘤病毒疫苗)輕鬆預防:人乳頭瘤病毒 (HPV) 疫苗是預防某些型別人乳頭瘤病毒感染的疫苗:現有的疫苗可以預防兩種、四種或九種類型的 HPV。所有疫苗都至少可以預防 HPV 16 型和 18 型,這兩種型別是導致宮頸癌風險最大的型別。據估計,這些疫苗可以預防 70% 的宮頸癌、80% 的肛門癌、60% 的陰道癌、40% 的外陰癌,以及可能的一些口腔癌。它們還預防了一些生殖器疣,針對 HPV 4 型和 9 型的疫苗提供了更大的保護。

詞彙表

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抗原 (Ag):是能夠誘導產生抗體 (Ab) 的分子,或者被 Ab 的細胞表面版本(即 B 細胞抗原受體 (BCR))特異性結合,也可以指任何分子或在處理天然抗原後可以被 T 細胞受體 (TCR) 識別的線性分子片段。BCR 和 TCR 都是高度可變的抗原受體,透過體細胞 V(D)J 重組而多樣化。T 細胞和 B 細胞都是適應性免疫的細胞成分。

癌症:是指細胞不受控制的生長,並伴隨惡性行為:侵襲和轉移(以及其他特徵)。它是由遺傳易感性和環境因素之間的相互作用引起的。這些因素導致癌基因(控制細胞生長速度的基因)和腫瘤抑制基因(幫助預防癌症的基因)中積累遺傳突變,這賦予癌細胞其惡性特徵,例如不受控制的生長。

化療藥物:廣義上是指損害有絲分裂(細胞分裂)的藥物,有效地靶向快速分裂的細胞。由於這些藥物會對細胞造成損害,因此被稱為細胞毒性藥物。它們透過各種機制阻止有絲分裂,包括破壞 DNA 和抑制參與細胞分裂的細胞機制。

巨噬細胞(希臘語:大食者,來自希臘語 μακρός (makrós) = 大,φαγεῖν (phagein) = 吃)是一種白細胞,屬於免疫系統,吞噬並消化細胞碎片、外來物質、微生物、癌細胞以及任何表面沒有健康人體細胞特異性蛋白質型別的物質,這個過程叫做吞噬作用。

另請參見

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參考資料

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  1. Malhotra V, Perry MC (2003). “經典化療:機制、毒性和治療視窗”. 癌症生物學與治療. 2 (4 Suppl 1): S2-4. doi:10.4161/cbt.199. PMID 14508075.
  2. Kehe K, Balszuweit F, Steinritz D, Thiermann H (2009 年 9 月). “芥子氣誘導皮膚炎症和水泡的分子毒理學”. 毒理學. 263 (1): 12–9. doi:10.1016/j.tox.2009.01.019. PMID 19651324.
  3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15542974
  1. The Free Dictionary. Mosby's Medical Dictionary, 第 8 版。© 2009, Elsevier., 2009. 網頁。2012 年 10 月 28 日。 http://medical-dictionary.thefreedictionary.com/compartment+model.
  1. Dhillon, Soraya 和 Gill, Kiren. “基本藥代動力學”. 2012 年 10 月 28 日。 http://www.pharmpress.com/files/docs/clinical_pharmacokinetics_samplechapter.pdf
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