探究白蛋白结合型紫杉醇在膀胱癌治疗中的应用及其潜在的治疗前景

Investigating the Application of Albumin-Bound Paclitaxel in the Treatment of Bladder Cancer and Its Potential Therapeutic Prospects

摘要: 癌症已成为全球人类健康的主要威胁之一，是导致人口死亡的第二大因素。膀胱癌是泌尿系统最常见的恶性肿瘤之一，尤其在老年人中发病率较高。尽管膀胱癌患者术后预期寿命较长，但术后复发率和进展率高，严重影响患者的生活质量和经济状况。白蛋白结合型紫杉醇(nab-紫杉醇)作为一种新型纳米颗粒抗肿瘤药物，已被广泛应用于多种癌症的治疗。其在膀胱癌治疗中不仅可用于全身化疗，还可用于膀胱灌注治疗，展现出良好的疗效和安全性。白蛋白作为一种生物相容性好、无毒且非免疫原性的多功能蛋白质纳米载体，具有靶向肿瘤细胞表面特定受体的能力，可通过表面修饰进一步提高对肿瘤组织的药物递送效率。文章综述了白蛋白结合型紫杉醇在膀胱癌治疗中的应用现状，重点探讨了其潜在的作用机制，包括通过SPARC蛋白、Tau蛋白和GP60受体等途径影响肿瘤细胞的增殖、凋亡和耐药性，并且通过黏膜穿透给药系统增强药物富集。此外，文章还分析了白蛋白结合型紫杉醇在膀胱癌治疗中的临床应用潜力和未来研究方向。

Abstract: Cancer has become one of the major threats to human health globally and is the second leading cause of death. Bladder cancer is one of the most common malignant tumors in the urinary system, with a particularly high incidence rate among the elderly. Although patients with bladder cancer have a relatively long postoperative life expectancy, the high recurrence and progression rates after surgery severely affect patients’ quality of life and economic conditions. Albumin-bound paclitaxel (nab-paclitaxel), as a novel nanoparticle anti-tumor drug, has been widely used in the treatment of various cancers. In the treatment of bladder cancer, it can be used not only for systemic chemotherapy but also for intravesical instillation, showing good efficacy and safety. Albumin, as a biocompatible, non-toxic, and non-immunogenic multifunctional protein nanoparticle carrier, has the ability to target specific receptors on the surface of tumor cells and can further improve the drug delivery efficiency to tumor tissues through surface modification. This review summarizes the current application of albumin-bound paclitaxel in the treatment of bladder cancer, focusing on its potential mechanisms of action, including influencing tumor cell proliferation, apoptosis, and drug resistance through pathways involving SPARC protein, Tau protein, and GP60 receptor. It also discusses the enhancement of drug enrichment through mucosal penetrating drug delivery systems. Moreover, this article analyzes the clinical application potential and future research directions of albumin-bound paclitaxel in the treatment of bladder cancer.

1. 引言

癌症已成为全球人类健康的主要敌人，严重阻碍人类预期寿命的延长，且在多数国家中是导致死亡的首要原因[1]。在世界范围内，2020年约有1930万例新发癌症患者。其中，膀胱癌(Bladder Cancer, BC)是泌尿系统最常见的癌症之一，在世界肿瘤疾病中发病率位居第12位、死亡率位居第10位，分别有573,278例和212,536例[2]。由于膀胱解剖及功能的独特性，非肌层浸润性膀胱癌(Non-Muscle Invasive Bladder Cancer, NMIBC)须术后配合膀胱灌注治疗，但其一线药物卡介苗短缺及使用费用高，且灌注后药物浓度稀释和耐药使得膀胱灌注效果高度可变；而肌层浸润性膀胱癌(Muscle-Invasive Bladder Cancer, MIBC)术前/后均须配合全身化疗，但应用一线化疗药物后仍会产生一系列的毒副反应。所以，如何提高药物疗效、降低药物副作用成为研究重点。

超90%的膀胱癌患者首次诊断为尿路上皮细胞癌[3]。在所有膀胱癌诊断中，NMIBC的比例达到了75%。美国泌尿外科协会(AUA)推荐使用卡介苗(Bacillus Calmette-Guerin Vaccine, BCG)进行膀胱灌注治疗，作为治疗高危NMIBC的首要方案。一级数据显示BCG可降低NMIBC的进展和复发，BCG膀胱灌注仍是NMIBC患者手术切除或消融肿瘤后的基础治疗[4]。尽管接受了治疗，仍有大约60%~70%的NMIBC患者面临肿瘤复发的风险，且大约有20%~30%的患者可能恶化至肌层浸润性或更晚期的膀胱癌[5]。若给予超出标准剂量的BCG膀胱灌注治疗，失败2次或2次以上后，进展为肌层浸润的风险高达30%。若BCG膀胱灌注未能取得预期疗效，通常行根治性膀胱切除术(Radical Cystectomy, RC)。然而，RC对患者的日常生活质量有显著影响，包括排尿能力、社交活动、自我形象以及性功能等多个方面[6]。因此，考虑到BCG治疗后复发的治疗方案有限，加之其在全球范围内的供应短缺，以及膀胱肿瘤电切术后复发和进展的高风险，开发针对NMIBC的新疗法和新的抗肿瘤药物变得尤为迫切。

剩余25%的膀胱癌患者被归类为肌层浸润性膀胱癌(Muscle-Invasive Bladder Cancer, MIBC)，其传统治疗方法包括RC和尿流改道手术，后行辅助性化疗。众多研究已经证明，新辅助化疗有助于降低肿瘤分期至pT1或以下，部分情况下还能实现病理上的完全缓解(pT0)，从而提升患者的治疗结果[7]。目前新辅助化疗后的全膀胱切除已是MIBC的标准治疗模式，若患者及其家属拒绝全膀胱切除术，部分膀胱切除也是备选方案之一。紫杉烷类化疗能够通过阻断细胞有丝分裂，从而发挥联合抗肿瘤作用。Bellmunt等[8]进行了一项纳入626例局限性或转移性膀胱癌患者的Ⅲ期临床试验，发现PCG三药化疗方案(紫杉醇、顺铂和吉西他滨)较GC (吉西他滨和顺铂)方案的总体有效率更高(55.5% vs 43.6%, P = 0.0031)，中位生存期延长3.2个月(HR = 0.82; P = 0.03)，但导致粒细胞减少的概率明显升高(13.2% vs 4.3%, P < 0.001)。

2. 白蛋白结合型紫杉醇的发展史

紫杉醇是一种从太平洋红豆杉树皮中提取的有效成分，具有抑制微管解聚的特性，属于紫杉烷类化合物[9]。不同于秋水仙碱和鬼臼毒素等抑制微管组装的植物成分，其作用机制是在细胞增殖过程中抑制纺锤体的形成和DNA的复制，从而诱导肿瘤细胞凋亡；此外，其可以与微管蛋白结合，稳定微管蛋白构象，抑制微管蛋白解聚，使肿瘤细胞阻滞在分裂期，从而抑制有丝分裂[9]。紫杉醇是目前临床使用最广泛的抗肿瘤药物之一，常用于治疗乳腺癌、卵巢癌、头颈癌、肺癌等。

传统紫杉醇制剂(Taxol®)依赖于聚氧乙烯蓖麻油(CrEL)，其为一种人工合成的非离子型表面活性剂，以增溶紫杉醇，但CrEL的副反应包括超敏反应、神经毒性、肾毒性和心脏毒性，给患者带来较大痛苦。尽管紫杉醇具有良好的抗癌活性，但其水溶性很差，极大地限制了其临床应用和临床制剂的开发。在全球范围内，近年来的研究集中在开发替代CrEL的新型紫杉醇传递载体上。

白蛋白，又称血清白蛋白(Serum Albumin)，是人体内的一种水溶性球状蛋白，具备许多优势生物学特质。如具有较长的体循环时间(19 d)、靶向多种过表达受体、通过血管渗漏在肿瘤中浸润、运输疏水分子的固有潜力、通过内皮细胞的胞吞作用入胞、在营养缺乏的快速生长的肿瘤中积累和代谢、延长半衰期、绕过肾脏清除以及Fc受体的表达，并且其具有通过共价或非共价方式连接白蛋白分子与多种药物的能力[10]，还可联合TRAIL (TNF-Related Apoptosis Inducing Ligand)与化疗药物，如阿霉素。已有学者证明紫杉醇对多种药物具有协同抗癌活性。因此，白蛋白(又称白蛋白纳米颗粒)被选为紫杉醇的首选载体。2021年，Alessandra Spada等人[11]讲述了白蛋白纳米颗粒药物靶向中的独特性质、制备方法以及如何与药物相结合。

白蛋白纳米颗粒本身并无治疗作用，以结合制剂的形式出现，改善了其药代动力学和安全性，理论上改善了其靶向作用于癌细胞的有效性。

3. 白蛋白结合型紫杉醇相较于传统紫杉醇具有更好的药理表现

Abraxane®是世界上第一个白蛋白结合型紫杉醇纳米颗粒[12]。Abraxane®由6~7个PTX分子非共价地结合到白蛋白分子上，形成紫杉醇–白蛋白一级聚集体。随后，这些分子进一步聚集，形成白蛋白–紫杉醇颗粒。相比于Taxol®，白蛋白替代CrEL作为载体消除其相关毒性，从而避免提前使用类固醇和抗组胺药物行抗过敏治疗。静脉注射后，纳米颗粒通过淋巴系统精准运输至肿瘤细胞[13]。白蛋白结合纳米技术使得紫杉醇的最大耐受载药量为300 mg∙m⁻²，较传统制剂Taxol®的175 mg∙m⁻²提高约一半[14]。Green等[15]的研究结果表明，Abraxane®组的有效率和肿瘤进展时间显著高于Taxol®组。Abraxane®中白蛋白结合型紫杉醇纳米颗粒的紫杉醇剂量增加了49%，但即便如此，该药治疗的患者中性粒细胞减少的发生率明显降低。

4. 白蛋白结合型紫杉醇的释药机制与药代动力学

白蛋白结合型紫杉醇(Albumin-Bound Paclitaxel, Nab-Paclitaxel, Nab-PTX)是一种新型的紫杉醇制剂，其独特的药物递送系统使其具有不同于传统紫杉醇的药代动力学特性和治疗效果。两者释药机制及药代动力学差异见表1。白蛋白结合型紫杉醇的药代动力学较为特殊[18]，其在给药后血浆浓度呈双相下降，即快速分布相和清除相。初始的快速下降相代表了药物迅速分布到周边室中，即药物从中央室(血浆)迅速分布到周边室(组织、器官)的过程；后期缓慢下降相代表了药物的清除。白蛋白结合型紫杉醇的总清除率较高，且分布容积大，显示了药物的快速清除和广泛的组织分布。此双相下降方式使得白蛋白结合型紫杉醇具有低毒性、高特异性及高靶向性。

Table 1. Differences in drug release mechanism and pharmacokinetics between traditional paclitaxel and albumin-bound paclitaxel

表1. 传统紫杉醇与白蛋白结合型紫杉醇在释药机制及药代动力学的差异

项目	传统紫杉醇	白蛋白结合型紫杉醇
载体选择[16]	聚氧乙烯蓖麻油	人血白蛋白
药物循环过程	易被降解	极难降解
半衰期	短	长
存在形式	游离紫杉醇	游离紫杉醇和白蛋白结合型紫杉醇复合物
扩散方式[17]	被动扩散	主动运输
靶向性	无靶向性	结合肿瘤组织表面蛋白，使药物富集， 具有相对靶向性
药物分布[18]	很强的非特异性，正常组织和器官 均有分布	特异性强，广泛分布于血管外或与 组织结合
药物代谢途径[11]	肝脏、肾脏代谢	肝脏、肾脏代谢、粪便排泄(20%)
药物代谢特点[17]	非线性药代动力学	线性药代动力学(剂量范围80~300 mg/m^2)
临床应用[11]	给予抗过敏预处理，输注时间长， 并且需特殊材质管路和精密输液器	无需预处理，输注时间仅需30 min， 无需特殊材质管路和精密输液器

膀胱灌注治疗NMIBC失败的主要原因是对肿瘤细胞的药物输送不足，其原因在于治疗过程中尿液稀释了药物浓度。同时药物暴露变异性(治疗效果变异性)的主要来源是由于残余尿液和新产生的尿液稀释了注入的药物。其中，残余尿液在膀胱灌注治疗前，嘱咐患者排空膀胱或者给予导尿减少其影响，但新产生尿液的影响无法排除。而白蛋白结合型紫杉醇最有希望解决药物输送不足问题。虽然迄今为止，并未有学者直接研究白蛋白结合型紫杉醇膀胱灌注时的释药机制，但是已有学者对明胶纳米颗粒进行了体外实验研究。明胶纳米颗粒是由明胶(动物胶原蛋白部分酸解或碱解得到的变性蛋白质)制成的纳米级颗粒，与白蛋白纳米颗粒在生物学特性上部分相似，同样具有生物相容性好、生物可降解性、化学改性潜力和交联可能性[19]。Ze Lu [20]通过研究明胶纳米颗粒结合紫杉醇在体外培养基的释药作用，发现明胶纳米颗粒结合紫杉醇在体内外释放紫杉醇的速率受药物在介质(水)中溶解度的限制。这一特性使其产生恒定的药物浓度，而不受治疗期间尿量变化的影响。

白蛋白结合型紫杉醇的药代动力学特性为其在肿瘤治疗中的高效递送提供了理论基础。然而，药物的疗效不仅取决于其分布和代谢特性，还与肿瘤细胞对药物的摄取和反应密切相关。近年来，研究发现多种蛋白质和受体在白蛋白结合型紫杉醇的靶向性中发挥关键作用，其中SPARC蛋白、Tau蛋白和GP60受体尤为引人注目。这些分子通过与白蛋白或其纳米颗粒的相互作用，影响药物在肿瘤细胞中的摄取和积累，进而调节其抗肿瘤效果。另外，药物黏膜穿透机制同样发挥了至关重要的作用。

5. 白蛋白结合型紫杉醇治疗膀胱癌的可能优势作用机制

5.1. SPARC抑制肿瘤的发生和转移，GP60与SPARC受体结合促进肿瘤细胞对nab-紫杉醇 的摄取

5.1.1. SPARC可以抑制多种肿瘤细胞的发生发展

富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白(Secreted Protein, Acidic and Rich in Cysteine, SPARC)是一种在人体各组织中广泛分布的分泌型糖蛋白，它在多种生物的胚胎发育和组织形成过程中发挥着关键作用。已有多种研究表明，SPARC不仅与某些类型肿瘤的进展有关，包括乳腺癌、胰腺癌、结直肠癌、胃癌、前列腺癌和肺癌等，还为瘢痕疙瘩提供了新的治疗靶点[21]。尽管SPARC在多种肿瘤中作为不良预后的标志物，但在转移性乳腺癌中，其表达水平与nab-紫杉醇的疗效并无直接相关性[22]。而且，TCGA数据同样揭示了在卵巢癌中被SPARC抑制的信号通路，如PI3K/AKT/mTOR通路和RTK/MAPK通路，表达更丰富，这暗示了SPARC可能在膀胱癌中起到抑制作用[23]。临床研究也表明，SPARC可能是膀胱癌复发和进展的一个有潜力的预后生物标志物，但其可能受到血尿的影响[24]。Guillem Pascual-Pasto等[25]的研究表明，nab-紫杉醇在SPARC高表达的尤文肉瘤(Ewing Sarcoma)肿瘤源性异种移植物(Patient-Derived Xenografts, PDX)中的积累明显多于SPARC低表达的PDX。并且同等剂量的nab-紫杉醇作用于细胞，SPARC高表达组细胞存活数量及存活时间均少于SPARC低表达组。实验组PDX (nab-紫杉醇干预)和对照组PDX (PBS干预)相比，对照组SPARC高表达的Ewing肉瘤PDX肿瘤体积与SPARC低表达的PDX无明显差别，但是nab-紫杉醇处理组SPARC高表达的Ewing肉瘤PDX肿瘤体积比SPARC低表达的PDX明显减小。

5.1.2. SPARC促进膀胱癌的发生、侵袭、进展和转移

SPARC在肿瘤发展和转移过程中的作用是多方面的，其与肿瘤的类型、来源细胞(癌细胞或基质细胞)、亚细胞定位、细胞外基质的组成以及与肿瘤微环境中其他生物活性分子的相互作用均有关联[26]。在正常膀胱组织中，SPARC在所有尿路上皮层和基质细胞中均有胞浆表达和核表达。随着尿路上皮转化，癌性尿路上皮细胞细胞核和细胞质中SPARC的表达随着疾病进展而减少。此外，SPARC的表达水平与膀胱癌的分级和分期相关，在高级别肿瘤中的表达量更高。SPARC在3级和2级肿瘤中的表达明显高于1级肿瘤。T2期和侵袭性病变较强的SPARC表达水平高于T1期或浅表病变较轻。提示SPARC在膀胱癌侵袭中具有重要作用。但是存在特别的一点：SPARC低表达膀胱和SPARC高表达膀胱在发育、功能和组织学方面均无差异[26]。但多研究证明，与SPARC高表达相比，SPARC低表达尿路上皮病变的增殖显著进行性增加，细胞周期蛋白水平显著升高，导致细胞周期进程加快，促进膀胱癌的发生、侵袭、进展和转移[23]。SPARC低表达小鼠ROS (Reactive Oxygen Species，活性氧)富集，ROS会导致脂质过氧化和蛋白质氧化，并且SPARC低表达小鼠膀胱肿瘤组织中氧化蛋白、硫氧还蛋白和烟酰胺n-甲基转移酶标志物显著增加，这些蛋白都与膀胱癌的进展和侵袭性有关。ROS通过p38 MAPK和JNK的激活与磷酸化也证明是促进癌症发展的主要因素，随后的多个信号通路的激活汇聚为NF-κB和AP-1的激活，这是协调癌症发展的主要转录因子[26]。

SPARC蛋白通过与细胞外基质(ECM)的相互作用，调节细胞黏附、迁移和增殖。在膀胱癌中，SPARC的高表达与肿瘤细胞的低侵袭性和低转移性相关，其可能通过抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路，减少肿瘤细胞的增殖和存活[23]。另一方面，SPARC低表达的膀胱癌细胞表现出更高的增殖能力和更强的侵袭性。研究发现，SPARC低表达的细胞中，ROS (活性氧)水平升高，激活p38 MAPK和JNK信号通路，进而促进肿瘤细胞的增殖和侵袭[26]。SPARC蛋白与白蛋白结合位点高度亲和，nab-紫杉醇通过白蛋白载体递送时，SPARC蛋白可作为靶向分子，促进药物在肿瘤细胞中的富集。SPARC蛋白通过调节细胞外基质的稳定性，影响细胞对药物的敏感性。在SPARC高表达的肿瘤细胞中，nab-紫杉醇能够更有效地诱导细胞凋亡，抑制肿瘤细胞的增殖。

5.1.3. SPARC甲基化参与肿瘤进展

DNA甲基化，由DNA甲基转移酶介导，是一种表观遗传学上的常见现象，与基因功能的调控密切相关。DNA甲基转移酶实际上是一个家族的酶，控制DNA甲基化，抑制DNA甲基化可以逆转SPARC的沉默。选择性减少DNA甲基转移酶抑制剂已证明可以抑制启动子的甲基化并且使沉默的SPARC重新表达。在一项关于前列腺癌的研究中，在PCa细胞系中SPARC的表达降低，这与SPARC启动子的高甲基化有关。而正常上皮细胞和基质细胞质中SPARC表达水平较高。分化良好的PCa细胞中SPARC免疫染色较弱；中分化PCa细胞中SPARC免疫染色微弱或缺失；低分化弥漫性PCa细胞中SPARC免疫染色缺失[27]。即SPARC甲基化程度越高，PCa恶性程度越高，并且低分化Ca出现染色体缺失。SPARC启动子的高甲基化是SPARC下调的主要机制。在启动子高甲基化过程中，SPARC的表达经常丢失，但可以通过全局基因组DNA去甲基化剂(5-Aza-Cdr)恢复。5-Aza-Cdr可去除SPARC启动子的甲基化，提高SPARC水平，降低肿瘤恶性程度，从而抑制肿瘤细胞增殖、侵袭和迁移。SPARC蛋白还与许多不同的细胞外基质成分结合发挥抑癌作用，如血小板应答蛋白1、玻璃体粘连蛋白、entactin/nidogen、纤丝胶原(I、II、III和V型)和IV型胶原。

5.1.4. GP60与SPARC受体结合促进肿瘤细胞对白蛋白结合型紫杉醇的摄取

GP60 (Glycoprotein，糖蛋白60)是一种在内皮细胞膜上发现的受体，它参与了白蛋白的血管运输过程。由于其与SPARC共享白蛋白结合位点，GP60在白蛋白纳米颗粒的肿瘤靶向性中扮演着重要角色。因为传统的N-氯代丁二酰亚胺无法穿透血管膜，所以其无法在肿瘤微环境中积累所需的浓度。白蛋白通过与内皮细胞和肺泡上皮上表达的受体GP60结合，稳定穿过血管屏障。GP60负责GP60-SA在内皮细胞膜上的聚类，并介导该聚类与CAV-1的关联。抗SPARC抗体BON (BONZAI Proteins，BON蛋白)能够抑制白蛋白与GP60的结合，这表明GP60是主要介导白蛋白结合到内皮细胞表面，并且BON抗体的这种抑制作用依赖于其能够识别SPARC的成分。因此，与GP60一样，SPARC与白蛋白具有高度的结合亲和力，这使其成为白蛋白介导的给药靶点，从而改善了紫杉醇在肿瘤细胞中的转运和积累[28]。

白蛋白纳米颗粒通过与GP60和SPARC受体结合，通过特定的内化机制，从而避免了肿瘤细胞中P-糖蛋白(P-glycoprotein, P-gp)药物外排机制，进一步增加细胞摄取。白蛋白纳米颗粒的被动靶向机制是通过增强渗透和保留(Enhanced Permeability and Retention, EPR)效应在血管渗漏的肿瘤部位聚集。此外，到达肿瘤部位后的细胞运输途径被白蛋白纳米颗粒所取代。GP60通过激活小穴蛋白-1膜蛋白形成小穴囊泡，通过小穴介导的胞吞作用帮助白蛋白纳米颗粒的摄取。SPARC在细胞水平上参与和细胞外基质的相互作用，上调基质蛋白酶活性，从而导致肿瘤周围和受损组织中白蛋白的积累[29]。此外，白蛋白纳米颗粒与肿瘤间质中的SPARC结合，促进肿瘤细胞摄取。高表达的SPARC可以提高肿瘤对nab-紫杉醇的敏感性，但是高水平的SPARC并不总是与肿瘤对nab-紫杉醇的高敏感性相关[30]。一些因素可能会影响SPARC介导的肿瘤内nab-紫杉醇积累的临床相关性。例如，在某些癌症，如胰腺腺癌中，肿瘤间质中SPARC的水平与恶性程度和预后不良相关[31]。

GP60受体通过与白蛋白结合，介导白蛋白纳米颗粒穿过血管内皮细胞，进入肿瘤组织。这一过程通过小穴蛋白-1 (Caveolin-1)介导的内吞作用实现，使药物能够高效地富集在肿瘤细胞中[28]。GP60受体的结合还能够帮助白蛋白纳米颗粒绕过肿瘤细胞中的P-糖蛋白(P-gp)外排机制，进一步提高药物的细胞内浓度。

5.2. 调节Tau蛋白表达或联合其他药物治疗可能恢复对紫杉醇的敏感性

5.2.1. 紫杉醇通过调节Tau蛋白抑制癌细胞增殖

Tau蛋白也称微管相关蛋白Tau，是一类与微管聚合密切相关的蛋白质。除了在微管组装中的作用，Tau蛋白还参与了双链DNA的稳定性维持、核糖体DNA的异染色质形成、染色体的稳定，以及可能参与调控核基因表达[32]。紫杉醇优先与微管蛋白的β亚基结合，微管蛋白的α-亚基在β-亚基中含有另外8个占据紫杉醇结合位点的残基。紫杉醇通过与微管结合，促进微管的稳定性并阻止其解聚，这导致细胞分裂过程受阻，有效抑制了癌细胞的增殖。然而，这种作用也可能会在正常细胞中发生，从而引起紫杉醇的毒性反应。在多种癌症治疗中，包括乳腺癌、卵巢癌、胃癌、膀胱癌和肺癌，Tau蛋白的表达水平被认为是预测对紫杉醇治疗反应的一个潜在生物标志物[33]。Tau蛋白通过调节微管的稳定性，影响细胞周期的进程。在膀胱癌细胞中，Tau蛋白的高表达可以促进微管的聚合，从而稳定细胞骨架，使细胞能够更快地完成有丝分裂，进而加速细胞增殖。此外，Tau蛋白还可以通过激活某些细胞周期相关蛋白(如细胞周期蛋白D1和CDK4)，促进细胞从G1期进入S期，从而推动细胞增殖。Tau蛋白通过与微管蛋白的结合，干扰紫杉醇等药物对微管的稳定作用，从而抑制细胞凋亡。在膀胱癌细胞中，Tau蛋白的高表达可以减少药物诱导的微管解聚，防止细胞因有丝分裂阻滞而进入凋亡程序。Tau蛋白可以通过激活PI3K/AKT/mTOR通路，促进细胞的增殖和存活。此外，Tau蛋白还可以通过调节细胞内ROS (活性氧)水平，影响细胞的氧化应激状态，从而影响细胞的耐药性。

5.2.2. Tau蛋白与紫杉醇耐药性有关

研究发现，紫杉醇的耐药性可能通过多种机制产生，如减少细胞内药物浓度、改变药物代谢、上调干扰紫杉醇与微管结合的分子，以及调节细胞的生存和凋亡过程[34]。在这些机制中，Tau蛋白的高表达与患者对紫杉醇的耐药性相关，这一点在多种癌症的体外研究中已得到证实[35]。有研究证实Tau蛋白与紫杉醇拥有相同的结合位点，这从机制上解释了Tau蛋白驱动的紫杉醇耐药。哥伦比亚大学医学中心赫伯特·欧文综合癌症中心进行的膀胱灌注紫杉醇治疗研究，对比了32例患者(诊断为非肌肉侵入性卡介苗难治性膀胱癌)接受紫杉醇治疗前后的标本，使用免疫组化和T1029 Tau抗体检测Tau蛋白表达，大约一半的患者在细胞质和核中Tau蛋白呈阳性[36]。治疗前Tau蛋白的高表达与较低的无复发生存期显著相关，这表明Tau蛋白的低表达或无表达可能有助于预测对紫杉醇治疗有反应的患者。在高级别浆液性卵巢癌[37]中同样如此。在一项曲妥珠单抗和紫杉醇联合治疗HER2阳性晚期乳腺癌的研究中，Tau蛋白高表达与不良反应显著相关，表明Tau蛋白可能作为预测HER2阳性晚期乳腺癌患者对这种联合化疗反应的生物标志物，HER-2阳性膀胱癌患者在所有膀胱癌患者中同样占较大比例[33]。

5.2.3. 调节Tau蛋白表达或联合其他药物可能恢复紫杉醇的敏感性

研究已经表明，通过联合使用其他药物可以降低Tau蛋白的表达，从而恢复对紫杉醇的敏感性。例如，丹参酮IIA (Tanshinone IIA)能够抑制Tau蛋白的表达，提高Taxol的敏感性，并表现出对紫杉醇耐药乳腺癌细胞MCF-7的细胞毒性。研究数据表明，Tanshinone IIA和Taxol的联合使用可通过抑制Tau蛋白来提高对耐药MCF-7细胞的细胞毒性[38]。

5.3. txCD47-HNP增强紫杉醇的临床应用效果

5.3.1. txCD47-HNP阻断肿瘤细胞逃逸，加强免疫识别、清除

txCD47-HNP，也称为人血清白蛋白纳米粒子，是一种特殊的融合蛋白，由特定的氨基酸序列构成。这种设计使其能够与CD47细胞表面蛋白的外域结合，并携带如纳米抗体、抗体片段、毒素或酶等效应分子，精确靶向尿路上皮癌细胞UMUC3的CD47受体。CD47是一种广泛表达于多种细胞表面的糖蛋白，其通过与信号调节蛋白α (SIRPα)相互作用，向吞噬细胞发送特殊信号，帮助正常细胞避免被免疫系统清除，其在多种生物学过程中发挥作用，包括免疫调节、细胞黏附和迁移等。然而，肿瘤细胞常利用这一机制逃避免疫监视。txCD47-HNP可以阻断这种相互作用，恢复免疫系统对肿瘤细胞的识别和清除。

5.3.2. txCD47-HNP增强药物的递送效率和疗效，同时减少对正常细胞的毒性

txCD47-HNP可以被设计成专门针对特定类型的细胞，如膀胱肿瘤细胞，并通过其携带的效应分子发挥杀伤作用。txCD47-HNP通过与CD47受体结合，触发受体介导的内吞作用，使纳米粒子被癌细胞摄取。一旦txCD47-HNP被内吞，其将在细胞内(如内溶酶体)释放药物，从而在癌细胞内发挥药效。且txCD47-HNP的被动靶向机制利用了癌细胞与正常细胞在组织渗透性方面的差异，使纳米粒子更容易在癌细胞组织中渗透和积累[39]。

在Mullapudi等[40]的研究中，将多西紫杉醇装载在天然牛血清白蛋白中，导致txCD47结合肽对UMUC3细胞的半抑制浓度(IC₅₀)比单独/游离多西紫杉醇降低了一个数量级，表明药物进入膀胱癌细胞的递送能力增强。并且由于膀胱癌细胞上CD47受体的过表达，txCD47结合的白蛋白纳米颗粒在针对NMIBC的化疗中具有明显的优势。Sneha Sree Mullapudi等[41]选择吉西他滨(Gemcitabine, GEM)作为试验药物，其研究结果显示，与对照组(单纯GEM)相比，txCD47-HNP-GEM和HNP-GEM降低了肿瘤负担，txCD47-HNP-GEM的肿瘤减少量高于HNP-GEM (减少80.3%，减少33.5%)。并且不含任何靶向配体的白蛋白纳米颗粒对膀胱癌细胞的特异性明显低于txCD47-HNP。在2小时的潜伏期内，txCD47-HNP成功被膀胱癌细胞内化并定位于内溶酶体区室。大多数纳米颗粒通过受体介导的内吞作用内化的默认途径是内溶体或溶酶体运输，内溶酶体区室中的纳米颗粒可通过结构改变降解或逃逸到细胞质中。因此，通过受体介导的内吞作用的药物传递利用连续的核内体成熟将载体/药物释放出核内体。txCD47-HNP-GEM在人工尿中的药物释放谱显示，在临床预期治疗时间2小时内，GEM在人工尿中的药物释放没有明显的释放。由于药物载体在这段时间内已被膀胱癌细胞成功内化，药物的释放是在癌细胞内部完成的，而不是在膀胱腔中，用尿液稀释并随后排空会大大降低药物的疗效。在膀胱癌中，txCD47-HNP显示出比正常膀胱尿路上皮更深的穿透深度和更高的浓度，这表明了EPR效应的存在。

5.3.3. txCD47-HNP提高膀胱镜检查的敏感性

此外，txCD47-HNP的高特异性和靶向性使其成为一种潜在的诊断工具，可能辅助膀胱镜检查，提高肿瘤的可见性和检查的敏感性[42]。并且通过阻断CD47-SIRPα通路，可以减少肿瘤微环境中的免疫抑制，增强免疫系统对肿瘤的攻击。CD47在多种肿瘤细胞上的表达，txCD47-HNP可能具有广泛的应用前景。综上所述，txCD47-HNP作为一种靶向药物传递系统，在提高膀胱癌治疗效果、降低副作用、以及作为潜在的诊断工具方面展现出明显的优势。

5.4. 黏液(膜)穿透给药(此优势机制仅体现在膀胱灌注治疗)

膀胱癌的生理屏障包括黏液层、尿路上皮及其细胞间连接和肿瘤生理屏障。这些障碍构成了膀胱癌的防御机制，对药物传递构成了挑战，尤其是在膀胱灌注治疗中，这与静脉给药途径有显著不同，见图1。黏液层是肿瘤组织和尿液环境之间的第一道屏障，其穿透性是药物疗效的关键因素。黏液(膜)穿透给药系统(黏液/膜黏附给药系统)的发展是为了增强药物在黏液层中的保留或穿透，黏液穿透效果强的给药系统在递送药物穿透黏液层时更有效。对于肿瘤生理屏障，递送系统主要依靠四种穿透机制[43]：① 细胞旁路转运，通过细胞间隙的被动扩散实现；② 跨细胞转运，利用细胞内的囊泡系统；③ 通过细胞连接(如间隙连接和隧道纳米管)的直接转运；④ 利用微/纳米马达的主动转运机制。膀胱癌的生理特点通常表现为向外生长，使得肿瘤表面直接与黏液层接触，而非隐藏在正常的尿路上皮下。肿瘤的生理屏障是由密集的三维网状结构构成，含有大量带负电的硫酸多糖，其孔隙大小决定了药物的穿透阈值[44]。白蛋白结合型紫杉醇膀胱灌注给药主要是通过黏膜穿透给药系统，一层一层地穿透生理屏障到达肿瘤细胞，主要是因为中性纳米复合物具有高密度正电荷和负电荷的表面[43]。高密度的电荷赋予该药物小分子高分子量，相比于低分子量载体的药物，更易沉降穿透黏膜层，见图2；此外，这种电荷的分布减少了药物分子与屏障之间的电荷相互作用，见图3，进一步增强了药物在膀胱灌注治疗中的疗效。

6. 白蛋白结合型紫杉醇目前在膀胱癌治疗中的临床应用

6.1. 白蛋白结合型紫杉醇联合其他治疗增强疗效

6.1.1. 白蛋白结合型紫杉醇与免疫检查点抑制剂的联合治疗

NURE-Combo是第一个提供临床证据的试验，证明通过白蛋白结合型紫杉醇与免疫检查点抑制剂

注：A为静脉注射的药物通常遵循一条从富含血管的肿瘤基质向缺乏血管的肿瘤区域扩散的路径；B为通过膀胱灌注方式给药时，药物逐层渗透，直至作用于膀胱壁深处的肿瘤细胞。

Figure 1. Differences in permeation patterns between intravenous administration and bladder instillation

图1. 静脉给药与膀胱灌注在渗透模式上的差异

注：白蛋白纳米粒子因其表面高电荷密度的特性，能够为紫杉醇提供较高的分子量，这使得其相较于其他使用低分子量载体的药物更容易受到重力作用，促进其穿透黏膜层，进而有效到达并作用于肿瘤细胞。

Figure 2. Differences in surface charge density between albumin nanoparticles and other carriers

图2. 白蛋白纳米颗粒与其他载体表面电荷密度的区别

注：负电荷的小分子药物载体在穿透黏膜层时，常因与黏膜层的负电荷相互排斥而难以穿透；而白蛋白纳米颗粒由于其表面正负电荷的平衡分布，减少了与黏膜层的电荷排斥作用，加之其较大的分子量，更有利于穿透黏膜层。这种特性有助于提升白蛋白结合型紫杉醇的治疗效果。

Figure 3. Differences in surface charge types between albumin nanoparticles and other carriers

图3. 白蛋白纳米颗粒与其他载体表面电荷种类的区别

(Immune Checkpoint Inhibitors, ICI)联合使用(不包括铂)提高疗效。白蛋白结合型紫杉醇联合ICI的基本原理在于这两种化合物之间的潜在协同作用，目的是利用化疗药物引起的免疫原性细胞死亡，同时利用ICI的免疫刺激特性。NURE-Combo [45]试验研究显示，白蛋白结合型紫杉醇与免疫检查点抑制剂(如纳武利尤单抗)的联合使用在MIBC患者中显示出了治疗潜力。这种联合疗法不仅安全而且有效，为不适合或拒绝接受顺铂治疗的患者提供了新的治疗选择，揭示了扩大化疗联合免疫检查点抑制剂在早期MIBC患者中的潜在价值，并且有机会替代顺铂化疗作为患者的主要治疗方法。在之前的研究中，此联合方案的安全性仍然存在争议。但有学者通过系统回顾和网络荟萃分析来证明其安全性，数据证明与ICI单药治疗相比，ICI联合白蛋白结合型紫杉醇发生3~5级肺炎和1~5级甲减风险均降低，差异有统计学意义[46]。

6.1.2. 白蛋白结合型紫杉醇与PD-1抑制剂的联合治疗

PEANUT研究是第一个报道化疗联合免疫治疗治疗晚期/转移性尿路上皮癌(Urothelial Carcinoma, UC)的临床试验。在PEANUT研究中，研究对象包括接受过一到两次化疗方案(包括铂类化疗)失败及发现远处转移的晚期尿路上皮癌患者，白蛋白紫杉醇联合帕博利珠单抗(PD-1抑制剂)显示出初步活性[47]。研究结果显示，客观应答率(ORR)约为44.4%，中位无进展生存期(PFS)为5个月。帕博利珠单抗联合白蛋白结合型紫杉醇作为转移性尿路上皮癌的二线和三线化学免疫疗法，显示出良好的安全性、持久的中位无进展生存期和具有临床意义的客观应答率。最近另一项纳入36名铂类化疗失败患者和无法接受顺铂化疗患者的临床研究，同样证明了帕博利珠单抗联合白蛋白结合型紫杉醇对晚期UC的治疗潜力[48]。

6.1.3. 白蛋白结合型紫杉醇与吉西他滨的联合治疗

一项研究开放标签、多中心、随机对照的II/III期试验比较了两种新辅助治疗方案，GA组(吉西他滨+ 白蛋白结合型紫杉醇)及GCb组(吉西他滨 + 卡铂)的疗效，旨在评估GA联合治疗的效果。实验数据显示，GA显示出与GCb相近的疗效和更好的耐受性，被认为是GCb的合理替代方案[49]。在EORTC大样本研究中，将白蛋白结合型紫杉醇加入吉西他滨–顺铂方案中，用于转移性尿路上皮癌治疗，结果显示三药方案的总体缓解率有所提高，无进展生存期和总生存期也有改善趋势[50]。

6.2. 白蛋白结合型紫杉醇膀胱灌注治疗剂量

紫杉醇现用于多种癌症的全身治疗，其纳米颗粒白蛋白结合形式(nab-)，目前应用于多种癌症治疗。迄今为止，并未有白蛋白结合型紫杉醇正式临床应用于膀胱癌全身化疗，但传统紫杉醇已经在膀胱癌全身治疗中使用，并取得良好治疗效果。故后续主要介绍白蛋白结合型紫杉醇应用于膀胱灌注时的剂量以供参考。由于生产差异，不同厂家生产的白蛋白结合型紫杉醇的推荐剂量各异，但与Abraxane®相同，输注时间通常为30 min。有研究表明，将Abraxane®的输注时长从30 min扩展到2 h，或许能显著减少患者出现周围神经病变的概率及其严重性[51]。在2011年，研究人员报告了首项关于紫杉醇膀胱内灌注用于人体的I期临床试验，该试验显示出了积极的安全性和有效的治疗终点[52]。在该项研究中，确定的膀胱灌注的最大推荐剂量(MDD)是将500 mg的白蛋白结合型紫杉醇与100 ml 0.9%的氯化钠溶液混合使用。患者每次门诊行膀胱灌注治疗时，需通过无菌导尿或自行排空方式清空膀胱，随后进行白蛋白结合型紫杉醇的灌注，目标是让药物在膀胱内保留2 h。2017年一项II期临床试验应用白蛋白结合型紫杉醇治疗先前膀胱内卡介苗灌注治疗后复发的NMIBC患者，患者每6周接受500 mg/100 ml白蛋白结合型紫杉醇膀胱灌注，给予全剂量维持6个月，中位随访时间41个月[53]。研究数据显示接受白蛋白结合型紫杉醇治疗的患者中有18%的患者无疾病，无膀胱切除术生存率为61%，膀胱癌特异性死亡率为9%。白蛋白结合型紫杉醇是这类高危人群的合理治疗选择。

6.3. 白蛋白结合型紫杉醇治疗后不良反应

那丽萍等[54]选取100例使用抗肿瘤药物紫杉醇治疗的患者进行回顾性研究，研究结果表明，紫杉醇治疗中常见的副反应涵盖骨髓功能抑制、消化系统紊乱以及脱发等问题。盛男[55]选取130例使用传统紫杉醇进行肿瘤治疗的患者，进行回顾性研究，分析不良反应在不同分布时间中的发生率。结果表明，使用紫杉醇8~15 d后出现不良反应的患者较多(43.85%)。因此，在患者接受药物治疗后的15 d内，要仔细观察患者的不良反应，以便及时调整药物。化疗药物可能损害造血干细胞，从而降低外周血细胞计数。紫杉醇治疗后，患者一般会在7~10天内经历骨髓抑制，对于大剂量治疗，这一时期可能延长至三周。季鹏等[56]的研究涵盖了200名分别接受传统紫杉醇和白蛋白结合型紫杉醇治疗的肿瘤患者，研究发现，尽管两组患者遇到的不良反应类型相似，但使用白蛋白结合型紫杉醇的患者出现副反应概率明显更低。

与全身化疗使用白蛋白结合型紫杉醇相比，膀胱灌注治疗的副反应通常较轻。James [57]的研究显示，在28名接受白蛋白结合型紫杉醇治疗的患者中，约32%经历了不良事件。记录的所有不良反应均属于轻微级别，4例(14%)患者有1级反应，如疲劳、尿急和偶发性血尿；5例(18%)患者有2级反应，如尿路感染、尿频、尿急和明显的血尿。据跟踪观察，治疗后一年内未复发的生存率达到了35.7%，而两年未复发的生存率则为30.6%。在12个月、24个月和36个月的随访中，无需进行RC的生存率分别为74%、74%和55%。

7. 白蛋白纳米药物递送系统的新进展及展望

随着基于人血清白蛋白(Human Serum Albumin, HSA)产品的多项临床试验的成功以及纳米技术的快速发展，基于HSA的纳米药物递送系统在纳米医学领域受到广泛关注。2023年，Wang Junfeng [58]正式提交数据，成功设计合成了安全且高效的纳米鱼雷状的新型化疗药物递送平台，该平台由白蛋白与四氧化三铁组成，具有极佳的生物兼容性，可以被生物体高效吸收和降解，极大提高药物递送效率。STING激动剂可以激活自然和适应性免疫反应，有望成为一种新型的肿瘤治疗免疫治疗药物。近期，Zhang Changhua [59]开发了一种名为FA-ICG&MnOx@HSA的基于白蛋白的纳米递送系统，该系统共同加载了声敏剂吲哚菁绿(ICG)和氧化锰。这种方法实现了叶酸受体靶向介导的肿瘤递送和肿瘤微环境反应性释放，由高水平的谷胱甘肽和过氧化氢促进，其催化氧气产生以增强声动力治疗杀死肿瘤和诱导免疫原性细胞死亡的功效。同时，释放Mn²⁺作为STING激动剂，促进树突状细胞成熟、IFN-β产生和T细胞增殖。最终，这种基于白蛋白的共负载超声增敏剂和STING激动剂在推进肿瘤治疗方面显示出有前途的潜力。这些进展显示了白蛋白纳米药物递送系统在提高药物疗效、减少副反应以及实现精准治疗方面的潜力。随着研究的深入，这些系统有望在未来的临床治疗中发挥更大的作用。

8. 总结

膀胱癌在老年男性和女性中较为普遍，其在泌尿系统肿瘤导致的死亡中占有显著的比例。鉴于膀胱特有的生理结构，全身化疗、膀胱灌注化疗、手术治疗等皆是可选择的治疗方案。紫杉醇，一种广谱的抗有丝分裂药剂，广泛用于多种癌症的化疗中。其通过控制微管聚合、Bcl-2磷酸化、线粒体钙外排和内流以及miRNA表达谱的调节等多种方式来影响人类细胞[9]。目前的实验数据表明，紫杉醇治疗与癌变过程中对免疫系统的影响有直接关联[60]。笔者认为白蛋白结合型紫杉醇是一种有效的膀胱癌治疗药物，虽然目前仍未正式临床应用于膀胱癌的治疗，多用于联合其他药物(如吉西他滨[57]、替雷利珠单抗[61]等)治疗BCG耐药膀胱癌，但这不能否认其治疗潜力。尽管使用紫杉醇可能伴随过敏等不良反应，可通过替代使用nab-PTX来降低，后者报道的不良反应较少[57]。

笔者认为白蛋白结合型紫杉醇具备其它化疗药物不具有的临床应用优势：① 紫杉烷类应用广泛且抗肿瘤效果确切；② nab-PTX既可应用于膀胱灌注又可用于全身化疗，且都具备强抗肿瘤作用，并且全身毒性明显下降；③ 初次确诊为NMIBC的患者可以应用nab-PTX膀胱灌注，BCG难治性的NMIBC患者同样可以通过灌注nab-PTX获得较好的治疗效果；④ 初次确诊为MIBC的患者，首先可以选择保膀胱治疗，行膀胱肿瘤电切术，术后膀胱灌注治疗，治疗方案同NMIBC方案，又可以选择膀胱全部切除/部分切除方案，术前应用白蛋白结合型紫杉醇联合免疫检查点抑制剂(纳武利尤单抗)新辅助治疗以取得更好的生存获益；⑤ 对于晚期或铂类化疗无效或远处转移的UC患者，nab-PTX联合PD-1抑制剂(帕博利珠单抗或特瑞普利单抗)或吉西他滨均能够有更好的疗效。随着研究进一步深入，笔者认为白蛋白结合型紫杉醇可以贯彻膀胱癌患者始终。此外，白蛋白结合型紫杉醇在临床应用方面较传统紫杉醇更加便利。综合国外试验研究，白蛋白结合型紫杉醇膀胱灌注剂量均为500 mg与100 ml 0.9%的氯化钠溶液混合使用，暂未有其它的剂量方案；国外研究表明灌注时间为术后每周灌注一次，持续6周，最后一次灌注后行膀胱镜检查、尿液细胞学检查和活检进行监测，复查结果呈阴性的患者接受维持治疗，即每6周灌注一次，满剂量灌注持续6个月[53]。白蛋白结合型紫杉醇应用于全身化疗时，在第1 d和第8 d接受125 mg/m²的白蛋白结合型紫杉醇静脉注射，每21天为一个周期。根据CTCAE标准评估的毒性，如出现3级不良反应，白蛋白结合型紫杉醇的剂量逐步调整为100 mg/m²、75 mg/m²和50 mg/m²。根据受试者诉求或研究者经验，允许在6个周期后停止使用白蛋白结合型紫杉醇。如果联合其他药物，当另一种药物因毒性而停用，则可以单独使用白蛋白结合型紫杉醇。

总体来看，白蛋白结合型紫杉醇作为一种治疗膀胱癌的药物，具有巨大的潜力，但目前尚缺乏广泛的临床试验来证实其疗效。这使得白蛋白结合型紫杉醇成为当前膀胱癌治疗研究中的一个热门话题。至关重要的是，白蛋白结合型紫杉醇作为一种新型药物载体的引入，以及植物化学药物在癌症治疗中的应用，标志着在癌症研究领域仍需面对的挑战。目前，白蛋白结合型紫杉醇在治疗膀胱癌方面的具体作用机制仍待深入探究。

NOTES

^*通讯作者。