The role of zoledronic acid in the treatment of malignancies

WSTĘP


Zmiany patologiczne, obejmujące układ kostny są częstym elementem choroby nowotworowej. Można wyróżnić 3 zasadnicze rodzaje tych zmian:
– pierwotne nowotwory kości,
– przerzuty nowotworowe do kości,
– zaburzenia metabolizmu tkanki kostnej, powodujące wystąpienie hiperkalcemii.

Guzy przerzutowe są najczęstszymi zmianami nowotworowymi w układzie kostnym. W praktyce klinicznej przerzuty do kości są spotykane najczęściej w przebiegu raka piersi, prostaty, płuca i nerki. Około 60 proc. zmian przerzutowych w układzie kostnym lokalizuje się w kręgosłupie. Pozostałe zmiany występują najczęściej w kościach miednicy, czaszce, mostku, żebrach oraz w obrębie bliższych odcinków kości udowych [1]. Nieleczone przerzuty do kości są źródłem powikłań, które dramatycznie pogarszają jakość życia chorego oraz mogą być bezpośrednią przyczyną zejścia śmiertelnego (tab. 1.). Z drugiej strony, rokowanie u chorych z przerzutami tylko do kości jest w wielu nowotworach znacząco lepsze w porównaniu z rokowaniem w przebiegu choroby przerzutowej o innej lokalizacji [2]. Na przykład ponad 50 proc. chorych z przerzutami raka piersi tylko do kości przeżywa 3 lata, a 20 proc. spośród tych osób – 5 lat [3].

Hiperkalcemia jest obok kacheksji najczęstszym powikłaniem metabolicznym w przebiegu choroby nowotworowej. Nieleczona hiperkalcemia może doprowadzić do zgonu chorego w ciągu kilkunastu dni. Częstość hiperkalcemii jest oceniana na 10–20 proc. wszystkich chorych z rozpoznanym nowotworem złośliwym. Z kolei nowotwór jest najczęstszą przyczyną hiperkalcemii spotykanej w praktyce klinicznej. Niektóre nowotwory wykazują szczególną predylekcję do rozwoju hiperkalcemii. Najczęstszy nowotwór pierwotny rozwijający się w układzie kostnym, czyli szpiczak mnogi, jest powikłany rozwojem hiperkalcemii w 20–40 proc. przypadków. Inny nowotwór, wywodzący się z komórek układu odpornościowego, któremu w ponad 50 proc. przypadków towarzyszy hiperkalcemia, to chłoniak T-komórkowy indukowany retrowirusem typu C. Spośród guzów litych hiperkalcemia najczęściej wikła przebieg raka piersi (z częstością zbliżoną do stwierdzanej w szpiczaku), niedrobnokomórkowego raka płuca (ok. 10 proc. przypadków) i raka nerki. Co ciekawe, zarówno rak prostaty, jak i drobnokomórkowy rak płuca rzadko są przyczyną hiperkalcemii, chociaż należą do nowotworów najczęściej przerzutujących do kości. Również rak jelita grubego, który jest jednym z czterech najczęstszych nowotworów złośliwych, rzadko jest wikłany rozwojem hiperkalcemii [4].

Poznanie mechanizmów rządzących powstawaniem i rozwojem przerzutów nowotworowych do kości oraz hiperkalcemii w przebiegu choroby nowotworowej pozwoliło na wdrożenie skutecznych sposobów leczenia. Dwufosfoniany zajmują pozycję szczególną. Leki te działają hamująco zarówno na osteoklasty, jak i na komórki nowotworowe. Możliwość farmakologicznego blokowania czynności osteoklastów spowodowała przełom w podejściu do leczenia chorych z przerzutami w układzie kostnym i/lub hiperkalcemią.


PRZEBUDOWA TKANKI KOSTNEJ


Tkanka kostna jest strukturą dynamiczną. W miejscach tzw. aktywnej przebudowy (ang. bone remodeling units – BRU) przez całe życie człowieka toczy się proces przebudowy wewnętrznej tkanki kostnej (ang. bone remodeling). Proces ten polega na cyklicznej resorpcji (osteoliza) i odtwarzaniu (osteogeneza, kościotworzenie) tkanki kostnej [5].
Przebudowa wewnętrzna tkanki kostnej jest precyzyjnie regulowana na dwóch zasadniczych poziomach:
– stymulatory oraz inhibitory resorpcji tkanki kostnej i kościotworzenia oddziałują z zewnątrz na układ osteoblastów i osteoklastów,
– system sprzężeń zwrotnych pozwala na wzajemną kontrolę czynności osteoblastów i osteoklastów.

W warunkach prawidłowych procesy osteolizy i osteogenezy pozostają w stanie równowagi dynamicznej. Osteoblasty aktywują czynniki stymulujące osteoklasty, a te z kolei po uruchomieniu osteolizy oddziałują hamująco na osteoblasty (ryc. 1.).
Szereg hormonów, cytokin i innych biologicznie czynnych związków bierze udział w regulacji przebudowy wewnętrznej kości (tab. 2. i 3.). Niektóre z tych substancji (np. interleukina-1 lub czynnik wzrostowy fibroblastów – FGF) mogą wykazywać odmienny wpływ zależnie od stężenia lub miejsca działania.
W kontekście powstawania przerzutów nowotworowych do kości podstawowe znaczenie ma zrozumienie roli osteoklastów w procesie przebudowy tkanki kostnej. Aktywacja osteoklastów powoduje wytworzenie na ich powierzchni tzw. rąbka szczoteczkowego. Następnie aktywowany osteoklast wytwarza szereg proteaz, głównie katepsyn i metaloproteinaz, które ulegają aktywacji w kwaśnym środowisku zewnątrzkomórkowym pod powierzchnią rąbka szczoteczkowego [6]. Za zakwaszanie przestrzeni zewnątrzkomórkowej odpowiada enzym anhydraza węglanowa II, który katalizuje reakcję wytwarzania jonów wodorowych [7]. Enzymy wytwarzane przez osteoklasty powodują degradację macierzy kostnej poprzez rozpuszczanie substancji mineralnej i trawienie kolagenu.


POWSTAWANIE I ROZWÓJ PRZERZUTU DO KOŚCI


Początkowe etapy tworzenia przerzutu są w przypadku kości takie same, jak podczas powstawania przerzutów o innej lokalizacji: komórki nowotworowe naciekają ściany naczyń krwionośnych, przedostają się do ich światła, następnie z prądem krwi wędrują do miejsc powstawania przerzutów, gdzie przechodzą do przestrzeni okołonaczyniowej [8]. Jednakże w przypadku przerzutów do kości w końcowej fazie ich powstawania występują 2 elementy nieobecne w innych narządach:
– kluczowa rola osteoklastów w procesie rozwoju przerzutów oraz
– wpływ komórek podścieliska szpiku kostnego na aktywację osteoklastów.

Swoiste mechanizmy patogenetyczne zaangażowane w rozwój przerzutów do kości mają kluczowe znaczenie dla wyboru strategii leczenia.

Obecność komórek nowotworowych w obrębie tkanki kostnej zaburza naturalną równowagę między osteolizą i osteogenezą (ryc. 2.). Kluczową rolę odgrywają tu czynniki stymulujące osteoklasty. Białko, podobne do parathormonu (PTHrP) oraz interleukiny (szczególnie IL-1, IL-6 i IL-11) stymulują osteoklasty przede wszystkim na drodze pośredniej – poprzez oddziaływanie na osteoblasty i komórki podścieliska szpiku [9–11]. Pod wpływem wymienionych czynników dochodzi do silnej ekspresji cząsteczek RANKL (ligand RANK) na powierzchni osteoblastów i komórek podścieliska. RANKL wiąże się ze swoim receptorem RANK (receptor aktywujący czynnik transkrypcyjny NF-κB), obecnym w dużej ilości na powierzchni osteoklastów i ich prekursorów. Z kolei NF-κB aktywuje ekspresję szeregu genów, co prowadzi zarówno do przyspieszenia dojrzewania prekursorów osteoblastów, jak i do aktywacji czynności osteolitycznej form dojrzałych [6, 11]. Prawdopodobnie bardzo ważną rolę w procesie nadmiernej aktywacji osteoklastów przez RANKL odgrywa niedobór osteoprotegeryny (OPG), która jest rozpuszczalnym receptorem wiążącym się z RANKL i blokującym jego dostęp do RANK [12].
Niszczenie tkanki kostnej przez osteoklasty powoduje uwolnienie dużych ilości czynników wzrostu, przede wszystkim TGF-β i IGF. Cytokiny te mają nie tylko hamujący wpływ na osteolizę (TGF-β) lub stymulujący – na kościotworzenie (IGF), ale są również silnymi stymulatorami wzrostu komórek nowotworowych [13–15]. Ich uwalnianie podczas osteolizy jest prawdopodobnie kluczowym elementem hipotezy błędnego koła [6, 11], która zakłada istnienie dodatniego sprzężenia zwrotnego między komórkami nowotworowymi, osteoblastami, komórkami podścieliska szpiku kostnego i osteoklastami (ryc. 2.).

Opisane powyżej mechanizmy dotyczą przede wszystkim przerzutów o charakterze osteolitycznym. Mechanizm rozwoju przerzutów osteosklerotycznych jest słabiej poznany. Istotnym stymulatorem kościotworzenia jest endotelina-1, której stężenie w surowicy krwi obwodowej jest podwyższone u pacjentów z przerzutami osteoblastycznymi w przebiegu raka prostaty [16]. Jednakże istnieją dane świadczące o istotnej roli aktywacji osteoklastów w powstawaniu przerzutów osteoblastycznych – przynajmniej w początkowej fazie tego procesu. U chorych z przerzutami osteoblastycznymi raka prostaty stwierdzano zwiększone stężenie markerów osteolizy w surowicy w porównaniu z osobami zdrowymi oraz z pacjentami bez przerzutów do kości [17, 18]. Natomiast na zwierzęcym modelu przerzutów osteoblastycznych ludzkiego raka piersi wykazano, że proces kościotworzenia jest poprzedzony fazą dość intensywnej destrukcji tkanki kostnej w procesie osteolizy [19].


DWUFOSFONIANY – CELOWANE LECZENIE PRZERZUTÓW DO KOŚCI


Przedstawione powyżej dane świadczą o kluczowej roli osteoklastów w procesie powstawania i rozwoju przerzutów nowotworowych do kości. Zatem zahamowanie czynności tych komórek powinno bardzo korzystnie oddziaływać na wyniki leczenia. Zrozumienie roli osteoklastów w przerzutach do kości pozwoliło na wynalezienie grupy leków, których mechanizm działania jest szczególnie przydatny w leczeniu chorych z rozsiewem nowotworu do układu kostnego. Tymi lekami są dwufosfoniany. Ich cechą charakterystyczną jest wiązanie się z odsłoniętą w procesie osteolizy substancją mineralną kości [20].

Pierwsza synteza chemiczna dwufosfonianów została przeprowadzona ok. połowy XIX stulecia [21]. Jednakże do lat 60. XX w. związki te nie były brane pod uwagę jako potencjalne leki. Właśnie wtedy
Fleisch i wsp. wykazali, że dwufosfoniany nasilają tworzenie się i wzrost kryształów fosforanu wapnia w roztworze wodnym [22]. Kolejne badania dostarczyły dowodów na występowanie powyższego zjawiska w warunkach in vivo [23].
Z chemicznego punktu widzenia dwufosfoniany są pochodnymi nieorganicznego kwasu pirofosforowego, w którym atom tlenu położony pomiędzy atomami fosforu zastąpiony został atomem węgla [24]. Obecnie w medycynie wykorzystywane są 3 generacje dwufosfonianów:
– I generacja – związki niezawierające atomu azotu w cząsteczce (np. etidronian i klodronian),
– II generacja – związki, których cząsteczki zawierają atom azotu wbudowany do alifatycznego łańcucha bocznego (np. pamidronian, alendronian i ibandronian),
– III generacja – związki, które zawierają jeden lub dwa atomy azotu zlokalizowane w heterocyklicznym pierścieniu bocznym (np. risedronian i kwas zoledronowy).

Kolejne generacje dwufosfonianów różnią się między sobą wzrastającą siłą działania hamującego resorpcję kości. Jeżeli siłę działania antyresorpcyjnego etidronianu przyjmiemy za 1, to aktywność pamidronianu jest 100 razy większa, zaś aktywność ibandronianu i risedronianu – 5–10 tys. razy większa w porównaniu z etidronianem [25, 26]. Ponadto występują istotne różnice w mechanizmie działania na poziomie molekularnym pomiędzy dwufosfonianami niezawierającymi azotu w cząsteczkach i tymi, które azot zawierają.


KWAS ZOLEDRONOWY – NAJSILNIEJSZY INHIBITOR RESORPCJI KOŚCI


Kwas zoledronowy jest najsilniej działającym dwufosfonianem spośród tych, które weszły do praktyki klinicznej. Jego siła działania antyresorpcyjnego jest 10–100 tys. razy większa w porównaniu z etidronainem, oraz 100–1 tys. razy większa od siły działania pamidronianu [25, 26].

Podobnie jak inne dwufosfoniany, kwas zoledronowy silnie wiąże się z substancją mineralną kości. Podczas resorpcji tkanki kostnej jest on uwalniany i następnie pochłaniany przez osteoklasty. Jednakże w przeciwieństwie do dwufosfonianów niezawierających azotu, kwas zoledronowy nie jest metabolizowany przez osteoklasty do związków o właściwościach cytotoksycznych, a zatem jego działanie musi odbywać się przy udziale odrębnych mechanizmów [27].

Kwas zoledronowy działa przede wszystkim jako inhibitor enzymów katalizujących reakcje szlaku biosyntezy cholesterolu [28]. Dwa metabolity powstające w trakcie tych reakcji – dwufosforan farnezylu oraz dwufosforan geranylgeranylu – odgrywają zasadniczą rolę w utrzymywaniu potencjału proliferacyjnego komórek. Dzieje się tak, ponieważ te 2 związki są niezbędne do przeprowadzenia potranslacyjnej modyfikacji (tzw. prenylacji) białek wiążących trójfosforan guanozyny (GTP), takich jak Ras, Rho i Rac [29]. Z kolei prenylacja jest niezbędna do właściwego umocowania tych białek po cytoplazmatycznej stronie błony komórkowej, co umożliwia ich aktywację. Wymienione białka są silnymi aktywatorami fosforylacji kinaz, które przenoszą sygnały proliferacyjne z błonowych receptorów czynników wzrostu do jądra komórkowego. W jądrze komórkowym aktywowane są czynniki transkrypcyjne, które inicjują ekspresję genów kodujących białka bezpośrednio zaangażowane we wzrost i proliferację komórki [30]. Komórki nowotworowe często zawierają zmutowane geny kodujące wymienione białka, szczególnie Ras. Mutacje powodują stałe utrzymywanie aktywności przez te białka, niezależnie od wpływu zewnątrzkomórkowych czynników wzrostu. W takiej sytuacji komórka posiada nieograniczony potencjał proliferacyjny [31].
Kwas zoledronowy działa przede wszystkim poprzez hamowanie aktywności syntazy difosforanu farnezylu (ryc. 3.). Działanie to jest zależne od dawki leku. Kwas zoledronowy jest najsilniejszym inhibitorem omawianego enzymu spośród dwufosfonianów stosowanych w praktyce klinicznej, co przekłada się bezpośrednio na jego silne działanie hamujące resorpcję kości [32].


KWAS ZOLEDRONOWY – DZIAŁANIE NA POZIOMIE KOMÓRKOWYM


Opisany powyżej mechanizm działania kwasu zoledronowego na poziomie molekularnym powoduje wystąpienie głębokich zmian fenotypowych komórek, które wchłonęły omawiany lek (tab. 4.). Dotyczy to przede wszystkim osteoklastów. Jednakże ze względu na mechanizm działania obejmujący uniwersalne procesy zaangażowane we wzrost i proliferację komórek, kwas zoledronowy wpływa również na inne elementy morfotyczne znajdujące się w kości, w tym na komórki nowotworowe (w przypadku obecności przerzutów). Ponieważ kwas zoledronowy, tak jak inne dwufosfoniany, osiąga znacznie większe stężenie w tkance kostnej w porównaniu ze stężeniem w pozostałych narządach, to jego wpływ na komórki znajdujące się poza układem kostnym jest niewielki [25].
Zahamowanie prenylacji prowadzi do głębokich zmian w funkcjonowaniu osteoklastów. Zmiany te obejmują przede wszystkim:
– organizację molekularną białek szkieletu cytoplazmatycznego,
– płynność błon komórkowych,
– tworzenie rąbka szczoteczkowego.

Zmiana organizacji białek cytoszkieletu prowadzi do zaburzeń w kompartmentyzacji cytoplazmy, co z kolei jest przyczyną uruchamiania mechanizmów inicjujących proces apoptozy. W procesie tym współuczestniczą mechanizmy inicjowane przez zmiany potencjału błon mitochondrialnych, które prowadzą do aktywacji proteaz odpowiedzialnych za efektorową fazę programowanej śmierci komórki. Zanik rąbka szczoteczkowego hamuje aktywność resorpcyjną osteoklastów [27, 33].

Kwas zoledronowy wpływa nie tylko na dojrzałe osteoklasty, ale również na ich prekursory, hamując ich różnicowanie. Ponadto zmniejsza napływ dojrzałych osteoklastów do miejsc resorpcji tkanki kostnej [25].

Z punktu widzenia leczenia przerzutów o charakterze osteosklerotycznym bardzo ważne jest działanie kwasu zoledronowego na komórki kościotwórcze. W badaniach in vitro wykazano, że lek ten hamuje proliferację osteoblastów. Jednocześnie stwierdzono, że jest on zdolny do indukcji różnicowania osteoblastów, co pociąga za sobą wzrost ich aktywności kościotwórczej. Podobny efekt nie był obserwowany w przypadku hodowli osteobloastów w obecności etidronianu [34].

Jak wspomniano powyżej, zahamowanie prenylacji białek Ras, Rho i Rac wpływa na proliferację komórek nowotworowych. Wpływ ten wydaje się być ograniczony do zmian przerzutowych w kościach – powodem jest dużo mniejsze stężenie kwasu zoledronowego poza układem kostnym. Tym niemniej w wielu badaniach (przede wszystkim in vitro) wykazano hamujący wpływ kwasu zoledronowego na wzrost komórek kilku nowotworów. Ponadto w kilku przypadkach wykazano istnienie synergizmu w zakresie działania przeciwnowotworowego pomiędzy kwasem zoledronowym i innymi lekami o działaniu cytotoksycznym lub cytostatycznym.

Kwas zoledronowy indukuje apoptozę komórek szpiczaka. Jednocześnie lek ten znacząco hamuje wytwarzanie interleukiny-6 przez komórki podścieliska szpiku kostnego (cytokina ta jest głównym czynnikiem wzrostu plazmocytów szpiczakowych oraz silnym induktorem osteolizy). Ponadto kwas zoledronowy hamuje wytwarzanie metaloproteinazy-1 przez te same komórki. Jednakże wpływ leku na produkcję metaloproteinazy-2 jest przeciwny: jej wytwarzanie ulega zwiększeniu. Zahamowanie produkcji metaloproteinaz hamuje zarówno wzrost komórek nowotworowych, jak również resorpcję tkanki kostnej. Wzrost aktywności metaloproteinazy-2 podczas stosowania kwasu zoledronowego może mieć niekorzystny wpływ na przecinowotworową i antyresorpcyjną aktywność leku. W tej sytuacji zasadne jest rozważenie możliwości skojarzonego podawania kwasu zoledronowego i jednego z inhibitorów metaloproteinaz [35]. Proapoptotyczne działanie kwasu zoledronowego na komórki szpiczaka jest wzmacniane przez równoczesne stosowanie deksametazonu [36]. Jeszcze silniejszy efekt synergistyczny obserwowano w przypadku dodania trzeciej substancji – antagonisty receptora interleukiny-6 [37].

Kwas zoledronowy hamuje adhezję komórek raka piersi i raka prostaty do tkanki kostnej. W tym przypadku, podobnie jak w zakresie aktywności antyresorpcyjnej, kwas zoledronowy działa znacznie silniej w porównaniu z innymi dwufosfonianami. W tym przypadku wykazano, że co prawda kwas zoledronowy nie hamuje produkcji metaloproteinaz, ale znacząco zmniejsza ich aktywność. Dzieje się tak, ponieważ omawiany lek działa jako chelator jonów cynku, które są kofaktorem niezbędnym do uzyskania aktywności przez metaloproteinazy [38]. W innym badaniu wykazano, że kwas zoledronowy indukuje apoptozę komórek raka piersi w hodowli in vitro. Efekt ten był zależny od zwiększonego uwalniania cytochromu c z mitochondriów do cytoplazmy (zdarzenie to inicjuje apoptozę). Następnym etapem indukcji programowanej śmierci komórki była oczywiście aktywacja układu kaspaz, czyli enzymów proteolitycznych odpowiedzialnych za efektorową fazę apoptozy [39].

Kwas zoledronowy wpływa na komórki raka piersi również za pośrednictwem mechanizmów niezależnych od prenylacji trzech wymienionych powyżej białek wiążących GTP (tj. Ras, Rho i Rac). Badania z użyciem hodowli komórek linii MDA-MB-231 (rak piersi o bardzo dużym potencjale metastatycznym) wykazały, że omawiany lek hamuje ekspresję cyklooksygenazy-2 (COX-2), co prowadzi do zahamowania produkcji prostaglandyny E2 (PGE2). Ma to o tyle istotne znaczenie, że PGE2 jest silnym stymulatorem osteoklastów [40].

Obserwowano synergistyczne działanie przeciwnowotworowe paklitakselu i kwasu zoledronowego na komórki raka piersi (linie MCF-7 i MDA-MB-231). Liczba żywych komórek w hodowli zmniejszała się proporcjonalnie do dawki kwasu zoledronowego, przy czym równocześnie zwiększał się odsetkowy udział komórek podlegających apoptozie. Dodanie do hodowli kwasu zoledronowego wraz z paklitakselem powodowało dalsze 4–5-krotne zwiększenie liczby komórek apoptotycznych. Co ciekawe, do osiągnięcia efektu cytotoksycznego wystarczała krótka ekspozycja komórek na działanie kwasu zoledronowego (po ekspozycji komórki były przenoszone do świeżej pożywki, która nie zawierała badanego leku). Rezultaty tego badania mają ogromne znaczenie, ponieważ paklitaksel jest lekiem coraz szerzej stosowanym u osób z rakiem piersi [41]. Odmienne wyniki dało inne badanie poświęcone określeniu wpływu docetakselu podawanego łącznie z kwasem zoledronowym i inhibitorem COX-2 (SC236) na wzrost komórek linii raka piersi z nadekspresją receptora HER-2/neu. Okazało się, że wpływ kwasu zoledronowego jest słabszy w przypadku nadekspresji tego receptora (kontrolę stanowiła ta sama linia komórkowa, której nie transfekowano genem kodującym HER-2/neu). Natomiast po dodaniu do hodowli związku SC236 obserwowano – w przypadku obu linii komórkowych – zwiększone działanie cytotoksyczne. Dodanie docetakselu wpływało na uzyskane wyniki jedynie w niewielkim stopniu [42].

W przypadku raka prostaty w jednym z badań zauważono odmienne działanie pamidronianu i kwasu zoledronowego. Podczas gdy pierwszy z wymienionych leków indukował apoptozę komórek nowotworowych w hodowli in vitro, to kwas zoledronowy powodował zatrzymanie proliferacji wyrażone bardzo dużym zwiększeniem odsetka komórek w fazach G0 oraz G1 cyklu komórkowego. Ponadto w opisywanym badaniu kwas zoledronowy znacznie silniej w porównaniu z pamidronianem hamował wzrost komórek raka prostaty w obecności 5-proc. surowicy [43]. Wyniki te zostały potwierdzone w kolejnej pracy, z tym że obserwowano również indukcję apoptozy in vitro. Natomiast kwas zoledronowy nie wpływał na wzrost guzów nowotworowych u zwierząt doświadczalnych, przy czym dotyczyło to zarówno guzów ortotopowych (model, w którym komórki nowotworowe są wszczepiane bezpośrednio do miejsca rozwoju guza – w tym przypadku była to kość piszczelowa), jak również zmian rozwijających się po podaniu komórek raka prostaty podskórnie [44]. Niedawno opublikowane wyniki badania brytyjskiego wykazały, że obok zahamowania progresji cyklu komórkowego również indukcja apoptozy odgrywa ważną rolę w cytotoksycznym działaniu kwasu zoledronowego na komórki raka prostaty in vitro. Mechanizmy odpowiedzialne za uruchamianie procesu programowanej śmierci komórki są tu takie same, jak w przypadku osteoklastów [45].

Niezwykle intrygująca jest możliwość wykorzystania antyangiogennego działania kwasu zoledronowego we wczesnym stadium choroby nowotworowej. Wykazano, że kwas zoledronowy (podobnie jak inne dwufosfoniany) hamuje proliferację oraz indukuje apoptozę komórek śródbłonka in vitro. Ponadto na modelach zwierzęcych obserwowano zahamowanie tworzenia nowych naczyń krwionośnych in vivo [46, 47]. Badania przeprowadzone u chorych z przerzutami nowotworowymi do kości po podaniu pierwszej infuzji kwasu zoledronowego (przed rozpoczęciem jakiejkolwiek chemioterapii) dostarczyły kolejnych dowodów na antyangiogenne działanie omawianego leku. Stężenie czynnika wzrostu śródbłonka naczyń (VEGF) w surowicy osób leczonych było znamiennie mniejsze nawet w 21. dniu po podaniu kwasu zoledronowego [48].

Rak trzustki wydaje się być obiecującym polem do ewentualnego wykorzystania przeciwnowotworowych właściwości kwasu zoledronowego. Ponieważ w nowotworze tym bardzo często występują mutacje aktywujące gen Ras, zatem lek, który hamuje aktywność nieprawidłowego białka powinien być tu szczególnie przydatny. W hodowlach in vitro obserwowano zahamowanie wzrostu i indukcję apoptozy komórek ludzkiego raka trzustki. Problemem w wykorzystaniu tych obserwacji w warunkach klinicznych może być zasygnalizowany powyżej fakt, że dwufosfoniany osiągają dużo mniejsze stężenie w tkankach miękkich w porównaniu z układem kostnym [49].
Kwas zoledronowy wykazuje bezpośrednie działanie cytotoksyczne również w stosunku do linii komórkowych ludzkich mięsaków kości. Działanie to jest wynikiem zatrzymania cyklu komórkowego w fazie S oraz indukcji apoptozy. Uruchomienie procesu programowanej śmierci komórki odbywa się w tym przypadku, podobnie jak w osteoklastach i komórkach innych badanych nowotworów – zjawisku temu towarzyszy aktywacja kaspaz. Łączne podawanie kwasu zoledronowego i doksorubicyny lub etopozydu nie wpływa na zwiększenie cytotoksycznego działania pojedynczych leków [50].


KWAS ZOLEDRONOWY – DZIAŁANIE NA POZIOMIE NARZĄDOWYM


Opisane powyżej molekularne i komórkowe działania kwasu zoledronowego są odpowiedzialne za korzystne efekty kliniczne obserwowane w trakcie stosowania tego leku u osób chorych. Liczne dowody pochodzące z badań przedklinicznych świadczą o wielokierunkowym korzystnym wpływie omawianego leku na stan układu kostnego i metabolizm wapnia.
1. Badania przeprowadzone na szczurach poddanych usunięciu gruczołu tarczowego wraz z przytarczycami wykazały silne działanie kwasu zoledronowego w zakresie normalizacji stężenia wapnia we krwi obwodowej w przebiegu hiperkalcemii indukowanej podawaniem 1,25-dihydroksycholekalcyferolu. Kwas zoledronowy okazał się być 850 razy silniejszym induktorem normokalcemii w porównaniu z pamidronianem [51].
2. Kwas zoledronowy hamował resorpcję kości u szczurów w okresie wzrostu. W tym zakresie działanie omawianego leku było 100–230 razy silniejsze w porównaniu z pamidronianem [51, 52].
3. Kwas zoledronowy silnie hamował utratę masy kostnej u szczurów i małp poddanych owariektomii (model doświadczalny osteoporozy rozwijającej się w przebiegu menopauzy). W obu badaniach stwierdzono również znaczące zmniejszenie stężenia markerów obrotu kostnego we krwi obwodowej i moczu badanych zwierząt [25, 53, 54].
4. Kwas zoledronowy wykazywał w porównaniu z pamidronianem 1 000 razy większą aktywność w zakresie normalizacji hiperkalcemii, inaktywacji osteoklastów oraz zapobiegania osteolizie u szczurów, którym wstrzykiwano komórki mięskoraka 256. Jest to dobrze scharakteryzowany model zwierzęcy osteolizy i hiperkalcemii indukowanej przez komórki nowotworowe. W tym przypadku za rozwój zmian kostnych i zaburzeń gospodarki wapniowej odpowiada nadekspresja białka podobnego do parathormonu, które jest produkowane w dużych ilościach przez komórki wymienionego nowotworu [25].

Korzyści kliniczne, wynikające ze stosowania kwasu zoledronowego u osób z chorobą nowotworową są podobne do tych, które są osiągane przy użyciu innych dwufosfonianów (tab. 5.). Jednakże kwas zoledronowy posiada kilka unikalnych zalet, które stanowią o jego szczególnej pozycji wśród dwufosfonianów stosowanych w codziennej praktyce klinicznej (tab. 6.).


KWAS ZOLEDRONOWY W LECZENIU HIPERKALCEMII


Leczenie hiperkalcemii wikłającej przebieg choroby nowotworowej należy rozpocząć od nawodnienia, co umożliwia uzyskanie intensywnej diurezy, pozwalającej na wydalenie nadmiaru wapnia z moczem. Ponadto należy uważnie korygować ewentualne współistniejące zaburzenia gospodarki elektrolitowej i kwasowo-zasadowej. Jednakże takie postępowanie umożliwia osiągnięcie normokalcemii jedynie u co piątego pacjenta. Zatem konieczne jest stosowanie leków, które byłyby zdolne do normalizacji poziomu wapnia na drodze oddziaływania na mechanizmy patogenetyczne leżące u podłoża rozwoju hiperkalcemii. Lekami takimi są dwufosfoniany [4].

W latach 90. ubiegłego wieku wiodącą pozycję wśród dwufosfonianów stosowanych w leczeniu hiperkalcemii u chorych z nowotworami złośliwymi zajął pamidronian. Jednakże w 1999 r. opublikowano wyniki badania I fazy, które miało na celu określenie tolerancji kwasu zoledronowego stosowanego u pacjentów z hiperkalcemią w przebiegu choroby nowotworowej. Wyniki tego badania pokazały, że kwas zoledronowy podawany jednorazowo dożylnie w dawce 0,02 lub 0,04 mg/kg m.c. normalizuje stężenie wapnia w surowicy krwi obwodowej u 75 proc. pacjentów, przy czym czas trwania normokalcemii wynosił od 32 do 39 dni. Kwas zoledronowy podawany w powyższych dawkach był dobrze tolerowany [55].

W 2001 r. opublikowano wyniki łącznej analizy dwóch randomizowanych, wieloośrodkowych badań III fazy, które miały na celu porównanie skuteczności kwasu zoledronowego i pamidronianu w leczeniu hiperkalcemii towarzyszącej chorobie nowotworowej [56]. Głównym punktem końcowym omawianych badań był odsetek chorych, którzy osiągnęli normokalcemię w 10. dniu po podaniu leku. W badaniach wzięło udział 287 pacjentów, którzy byli losowo przydzielani do jednej z dwóch grup:
– osoby otrzymujące kwas zoledronowy w dawce 4 lub 8 mg we wlewie dożylnym w ciągu 5 min,
– osoby otrzymujące pamidronian w dawce 90 mg we wlewie dożylnym w ciągu 2 godz.

Analiza wyników uzyskanych w obu badaniach wykazała następujące różnice, świadczące o większej skuteczności kwasu zoledronowego:
– odsetek chorych, którzy osiągnęli normokalcemię w 10. dniu po podaniu leku wyniósł 88,4 proc. w grupie osób leczonych kwasem zoledronowym w dawce 4 mg, 86,7 proc. – w grupie otrzymujących ten sam lek w dawce 8 mg, oraz 69,7 proc. – w grupie osób leczonych pamidronianem. W obu przypadkach różnice były statystycznie znamienne: p=0,002 (kwas zoledronowy 4 mg wobec pamidronianu) oraz p=0,015 (kwas zoledronowy 8 mg wobec pamidronianu);
– normokalcemia w 4. dniu od podania leku była stwierdzana u 45,3 proc. chorych leczonych kwasem zoledronowym w dawce 4 mg, oraz u 55,6 proc. osób otrzymujących ten lek w dawce 8 mg. Natomiast w grupie osób leczonych pamidronianem normokalcemię w 4. dniu po podaniu leku stwierdzono jedynie u 33,3 proc. chorych;
– czas do nawrotu hiperkalcemii był statystycznie znamiennie dłuższy w obu grupach pacjentów, którzy otrzymywali kwas zoledronowy w odniesieniu do grupy osób leczonych pamidronianem. Mediana czasu do nawrotu hiperkalcemii wyniosła odpowiednio 30 dni (4 mg kwasu zoledronowego), 40 dni (8 mg) oraz 17 dni (pamidronian).

Pomimo dużo większej aktywności kwasu zoledronowego w porównaniu z pamidronianem, tolerancja leczenia była w przypadku obu preparatów podobna.

W świetle wyników powyższej analizy kwas zoledronowy powinien być uważany za lek z wyboru w leczeniu hiperkalcemii w przebiegu choroby nowotworowej [4]. Poza większą skutecznością leczenia jego niewątpliwą zaletą jest skrócenie czasu infuzji dożylnej leku z 2 godz. (w przypadku pamidronianu) do 15 min (czas trwania wlewu kwasu zoledronowego, zalecany przez producenta). Ponadto kwas zoledronowy jest skuteczny w co najmniej połowie przypadków hiperkalcemii nawracającej lub opornej na leczenie – ponowne podanie leku indukowało normokalcemię u 52 proc. osób leczonych [25].


KWAS ZOLEDRONOWY W LECZENIU PRZERZUTÓW DO KOŚCI


Wyniki badań I fazy oceniających tolerancję kwasu zoledronowego u chorych z przerzutami nowotworowymi do kości dostarczyły wyraźnych przesłanek, że lek może być bardziej skuteczny od pamidronianu. Kwas zoledronowy podawany w dawkach do 16 mg okazał się być lekiem bezpiecznym i dobrze tolerowanym [57, 58]. Jednocześnie stwierdzono, że powoduje on zmniejszenie stężenia markerów resorpcji kości w moczu o co najmniej 50 proc. w odniesieniu do wartości przed leczeniem (badano m.in. stężenie wapnia, hydroksyproliny, pirydynoliny, deoksypirydynoliny i N-telopeptydu). Podczas stosowania pamidronianu w dawce 90 mg osiągano redukcję stężenia wymienionych markerów o co najwyżej 30 proc. [59]. Wysunięto zatem sugestię, że kwas zoledronowy podawany w dawkach od 2 do 8 mg może być bardziej skuteczny od pamidronianu (90 mg) w leczeniu przerzutów nowotworowych do kości [25].

Berenson i wsp. opublikowali wyniki randomizowanego wieloośrodkowego badania II fazy, porównującego skuteczność kwasu zoledronowego i pamidronianu w zapobieganiu powikłaniom kostnym w przebiegu nowotworów złośliwych [60]. Do udziału w badaniu zakwalifikowano 280 osób ze zmianami osteolitycznymi w przebiegu uogólnionego raka piersi lub szpiczaka mnogiego. Chorzy byli przydzielani losowo do jednej z czterech grup i otrzymywali następujące leczenie:
– kwas zoledronowy 0,4 mg,
– kwas zoledronowy 2 mg,
– kwas zoledronowy 4 mg,
– pamidronian 90 mg.

Kwas zoledronowy był podawany we wlewie dożylnym trwającym 5 min, natomiast pamidronian – we wlewie 2-godzinnym. Omawiane badanie wykazało, że kwas zoledronowy w dawkach 2 lub 4 mg jest co najmniej tak samo skuteczny, jak pamidronian w zapobieganiu powikłaniom kostnym w przebiegu raka piersi z przerzutami do kości oraz szpiczaka mnogiego.
Następnie opublikowano wyniki randomizowanego badania III fazy, które również miało na celu porównanie skuteczności kwasu zoledronowego i pamidronianu w leczeniu chorych z przerzutami do kości w przebiegu raka piersi lub ze zmianami osteolitycznymi w przebiegu szpiczaka mnogiego [61]. Do udziału w badaniu zakwalifikowano 1 648 pacjentów, którzy otrzymywali kwas zoledronowy (4 lub 8 mg) w 15-minutowej infuzji dożylnej lub pamidronian (90 mg) we wlewie dożylnym trwającym 2 godz. Leki podawano co 3–4 tyg. przez 12 mies. Pierwotnym punktem końcowym omawianego badania był odsetek chorych doświadczających jakiegokolwiek powikłania ze strony układu kostnego w ciągu 13 mies. od randomizacji. Omawiane badanie wykazało, że kwas zoledronowy w dawce 4 mg jest co najmniej tak samo skuteczny, jak pamidronian w dawce 90 mg w zakresie zapobiegania wystąpieniom powikłań ze strony układu kostnego. Jednakże osoby przyjmujące kwas zoledronowy rzadziej wymagały radioterapii. Tolerancja leczenia kwasem zoledronowym w dawce 4 mg była podobna do tolerancji leczenia pamidronianem.
Największe zainteresowanie wzbudziła możliwość wykazania skuteczności kwasu zoledronowego w leczeniu przerzutów do kości, rozwijających się w przebiegu nie tylko raka piersi, ale również innych guzów litych. Przesłankami do podjęcia takich badań były przede wszystkim następujące fakty:
– kwas zoledronowy jest wielokrotnie silniejszym inhibitorem resorpcji kości od dotychczas stosowanych dwufosfonianów,
– kwas zoledronowy wykazywał w badaniach in vitro bezpośrednią aktywność cytotoksyczną przeciwko komórkom różnych linii ludzkich nowotworów złośliwych,
– w badaniach przedklinicznych wykazano, że kwas zoledronowy hamuje proliferację osteoblastów z jednoczesną aktywacją ich różnicowania i czynności kościotwórczej.

Do chwili obecnej opublikowano pełne wyniki trzech randomizowanych badań III fazy, oceniających skuteczność kwasu zoledronowego w leczeniu chorych z przerzutami do kości w przebiegu raka prostaty, raka nerki oraz niedrobnokomórkowego raka płuca i innych guzów litych (poza rakiem piersi i rakiem prostaty). Do czasu opublikowania omawianych prac uważano, że korzyści ze stosowania dwufosfonianów w przebiegu wymienionych nowotworów są wątpliwe (rak prostaty) lub żadne (rak nerki i niedrobnokmórkowy rak płuca).
Kanadyjska grupa badawcza opublikowała w 2002 r. wyniki badania randomizowanego, którego celem była ocena wpływu kwasu zoledronowego na częstość występowania powikłań w przebiegu raka prostaty z przerzutami do kości [62]. Do udziału w badaniu zakwalifikowano 643 pacjentów z nawrotem raka prostaty po leczeniu hormonalnym. Pacjenci byli przydzielani losowo do jednej z trzech grup:
– osoby otrzymujące kwas zoledronowy w dawce 4 mg,
– osoby otrzymujące kwas zoledronowy w dawce 8 mg (dawka leku w tej grupie została następnie zredukowana do 4 mg z powodu występowania przypadków zaburzeń czynności nerek),
– osoby otrzymujące placebo.

Lek badany oraz placebo podawano co 3 tyg. w 15-minutowych wlewach dożylnych. Zakładano, że każdy z uczestników badania będzie leczony przez 15 mies. Powikłania zależne od przerzutów do kości wystąpiły u 44,2 proc. osób przyjmujących placebo, co było wartością statystycznie znamiennie większą w porównaniu z osobami otrzymującymi kwas zoledronowy w dawce 4 mg (33,2 proc., p=0,21). Różnica pomiędzy grupą osób otrzymujących placebo oraz tymi, którzy byli leczeni kwasem zoledronowym w początkowej dawce 8 mg, była w zakresie tego parametru nieznamienna statystycznie, aczkolwiek stwierdzono mniejszą liczbę powikłań kostnych w grupie osób otrzymujących lek badany (38,5 proc.). Mediana czasu do wystąpienia pierwszego powikłania wyniosła 321 dni w grupie osób otrzymujących placebo oraz nie została osiągnięta w grupie pacjentów leczonych kwasem zoledronowym w dawce 4 mg (różnica statystycznie znamienna, p=0,011). U chorych otrzymujących lek badany (obie grupy) stwierdzono statystycznie znamienne zmniejszenie stężenia markerów resorpcji kości w moczu (p=0,001). Kontrola bólu była lepsza u osób leczonych kwasem zoledronowym, w porównaniu z osobami otrzymującymi placebo. Nie stwierdzono różnic między grupami w zakresie tempa progresji choroby, stanu sprawności oraz jakości życia. Wyniki omawianego badania wskazują na możliwość osiągnięcia istotnych korzyści klinicznych poprzez stosowanie kwasu zoledronowego u chorych z rozsiewem raka prostaty do kości.
Inne randomizowane wieloośrodkowe badanie III fazy (z polskim udziałem – M. Pawlicki i M. Krzakowski) miało na celu dokonanie oceny skuteczności kwasu zoledronowego w leczeniu chorych z przerzutami niedrobnokomórkowego raka płuca do kości [63]. Do omawianego badania kwalifikowani byli także pacjenci ze zmianami przerzutowymi w kościach w przebiegu innych guzów litych, z wyłączeniem raka piersi i raka prostaty. Ogółem do badania włączono 773 osoby. Randomizacja odbywała się do jednej z trzech grup:
– chorzy otrzymujący kwas zoledronowy w dawce 4 mg,
– chorzy otrzymujący kwas zoledronowy w dawce 8 mg (dawka leku w tej grupie została następnie zredukowana do 4 mg),
– chorzy otrzymujący placebo.

Lek badany oraz placebo były stosowane co 3 tyg. przez 9 mies. Pierwotnym punktem końcowym był odsetek pacjentów, u których wystąpiło co najmniej jedno powikłanie zależne od przerzutów w układzie kostnym. Stwierdzono statystycznie znamienne zmniejszenie częstości powikłań kostnych w grupie chorych otrzymujących kwas zoledronowy w dawce początkowej 8 mg (35 proc.), w odniesieniu do grupy chorych otrzymujących placebo (44 proc., p=0,023). Ponadto kwas zoledronowy stosowany w dawce 4 mg znacząco wydłużał czas do wystąpienia pierwszego powikłania w porównaniu z placebo (230 dni wobec 163 dni, różnica statystycznie znamienna – p=0,023). W analizie wieloczynnikowej wykazano, że stosowanie kwasu zoledronowego znamiennie zmniejsza ryzyko rozwoju powikłań kostnych (ryzyko względne = 0,732, p=0,017). Zatem kwas zoledronowy jest pierwszym dwufosfonianem, który przynosi znaczące korzyści kliniczne osobom z przerzutami raka niedrobnokomórkowego do kości.
Najnowsza z omawianych prac dotyczy oceny skuteczności kwasu zoledronowego u chorych z przerzutami raka nerki do kości [64]. Ocenie poddano 74 chorych z rozsiewem raka nerki do kości, którzy byli zakwalifikowani do udziału w omówionym powyżej wieloośrodkowym randomizowanym badaniu III fazy [63]. Analiza wyników uzyskanych w grupie chorych z rakiem nerki wykazała, że:
– kwas zoledronowy podawany w dawce 4 mg powoduje statystycznie znamienną redukcję częstości występowania powikłań kostnych w porównaniu z placebo (37 proc. wobec 74 proc., p=0,015),
– kwas zoledronowy statystycznie znamiennie wydłuża czas do wystąpienia pierwszego powikłania w porównaniu z placebo (w grupie osób otrzymujących kwas zoledronowy w dawce 4 mg nie osiągnięto mediany czasu do wystąpienia pierwszego powikłania, natomiast w grupie osób otrzymujących placebo mediana ta wyniosła 72 dni, p=0,006),
– kwas zoledronowy zmniejsza ryzyko wystąpienia powikłań kostnych o 61 proc. (ryzyko względne = 0,394, p=0,008),
w czas do progresji zmian przerzutowych w kościach był statystycznie znamiennie dłuższy w przypadku stosowania kwasu zoledronowego w porównaniu z placebo (p=0,014).

Wobec powyższych wyników zasadne jest prowadzenie dalszych badań prospektywnych, oceniających skuteczność kwasu zoledronowego u chorych z przerzutami raka nerki do kości.


PODSUMOWANIE


Wprowadzenie dwufosfonianów do codziennej praktyki klinicznej jest sugestywnym przykładem realizacji idei badań translacyjnych. Wychodząc od zrozumienia mechanizmów molekularnych i komórkowych, które są odpowiedzialne za powstawanie i rozwój zmian w strukturze tkanki kostnej w przebiegu choroby nowotworowej, wzbogacono arsenał leków o niezwykle cenne preparaty. Dwufosfoniany w znaczący sposób wpływają na losy chorych z przerzutami nowotworowymi w układzie kostnym oraz z hiperkalcemią indukowaną w przebiegu choroby nowotworowej. Wśród dwufosfonianów kwas zoledronowy zajmuje miejsce szczególne. Jest to najsilniejszy z dostępnych obecnie leków, należących do tej grupy. Kwas zoledronowy jest najskuteczniejszym z dostępnych obecnie leków hamujących rozwój hiperkalcemii indukowanej przez nowotwór i wobec tego powinien być traktowany jako lek z wyboru w tym wskazaniu. Kwas zoledronowy jest co najmniej tak samo skuteczny, jak pamidronian w zapobieganiu powikłaniom w przebiegu przerzutów raka piersi do kości oraz szpiczaka mnogiego. Ponadto ze względu na unikatowe działanie na osteoblasty wykazuje skuteczność w leczeniu chorych z przerzutami osteosklerotycznymi lub mieszanymi. Kwas zoledronowy jest pierwszym dwufosfonianem o udowodnionej skuteczności w leczeniu przerzutów do kości w przebiegu raka prostaty, nerki i płuca. Bardzo ważną zaletą tego leku jest możliwość jego podawania w krótkich wlewach dożylnych, co znacząco poprawia komfort leczenia w porównaniu ze stosowaniem 2-godzinnych wlewów pamidronianu. Potwierdzone w badaniach in vitro bezpośrednie działanie przeciwnowotworowe kwasu zoledronowego otwiera przed tym lekiem nowe perspektywy w onkologii klinicznej.


PIŚMIENNICTWO
1. Pawlak WZ, Wcisło G, Leśniewski-Kmak K i wsp. Przerzut do kości jako źródło pierwszych objawów klinicznych raka. Współczesna Onkologia 2002; 6: 206-15.
2. Pawlak WZ, Szczylik C. Zasady rozpoznawania i leczenia przerzutów nowotworowych do kości. Standardy Medyczne 2002; 3: 544-53.
3. British Association of Surgical Oncology Guidelines: The management of metastatic bone disease in the United Kingdom – The Breast Specialty Group of the British Association of Surgical Oncology. Eur J Surg Oncol 1999; 25: 3-23.
4. Pawlak WZ, Wawrocka-Pawlak M. Hiperkalcemia w chorobie nowotworowej – patofizjologia, diagnostyka, leczenie. Współczesna Onkologia 2003; 7: 482-96.
5. Manolagas SC, Weinstein RS, Jilka RL. Basic principles of bone physiology. In: Tumor Bone Diseases and Osteoporosis in Cancer Patients: Pathophysiology, Diagnosis and Therapy. Body J-J (red.). Marcel Dekker, New York, NY 2000; 52-70.
6. Roodman GD. Biology of osteoclast activation in cancer. J Clin Oncol 2001; 19: 3562-71.
7. Sly WS, Whyte MP, Sundaram V, et al. Carbonic anhydrase II deficiency in 12 families with the autosomal recessive syndrome of osteopetrosis with renal tubular acidosis and cerebral calcification. N Engl J Med 1985; 313: 139-45.
8. Fidler IJ. Modulation of the organ microenvironment for treatment of cancer metastasis. J Natl Cancer Inst 1995; 87: 1588-92.
9. Guise TA, Yin JJ, Taylor SD, et al. Evidence for a causal role of parathyroid hormone-related protein in breast cancer-mediated osteolysis. J Clin Invest 1996; 98: 1544-8.
10. Pederson L, Winding B, Foged NT. Identification of breast cancer cell line-derived paracrine factors that stimulator osteoclast activity. Cancer Res 1999; 59: 5849-55.
11. Mundy GR. Metastasis to bone: causes, consequences and therapeutic opportunities. Nature Rev 2002; 2: 584-93.
12. Yasuda H, Shima N, Nakagawa N, et al. Identity of osteoclastogenesis inhibitory factor (OCIF) and osteoprotegerin (OPG): A mechanism by which OPG/OCIF inhibits osteoclastogenesis in vitro. Endocrinology 1998; 139: 1329-37.
13. Pfeilschifter J, Mundy GR. Modulation of transforming growth factor beta activity in bone cultures by osteotropic hormones. Proc Natl Acad Sci USA 1987; 84: 2024-8.
14. Rasmussen AA, Cullen KJ. Paracrine/autocrine regulation of breast cancer by the insulin-like growth factors. Breast Cancer Res Treat 1998; 47: 219-33.
15. Yu H, Rohan T. Role of the insulin-like growth factor family in cancer development and progression. J Natl Cancer Inst 2000; 92: 1472-89.
16. Nelson JB, Hedican SP, George DJ, et al. Identification of endothelin-1 in the pathophysiology of metastatic adenocarcinoma of the prostate. Nature Med 1995; 1: 944-9.
17. Nemoto R, Nakamura I, Nishijima Y, et al. Serum pyridinoline crosslinks as markers of tumour-induced bone resorption. Br J Urol 1997; 80: 274-80.
18. Maeda H, Koizumi M, Yoshimura K, et al. Correlation between bone metabolic markers and bone scan in prostatic cancer. J Urol 1997; 157: 539-43.
19. Yi B, Williams PJ, Niewolna M, et al. Evidence that osteolysis precedes osteoblastic lesions in a model of human osteoblastic metastasis. J Bone Miner Res 2000; 15: S177.
20. Berruti A, Dogliotti L, Tucci M, et al. Metabolic bone disease induced by prostate cancer: rationale for the use of bisphosphonates. J Urol 2001; 166: 2023-31.
21. Menschutkin N. On the action of acetyl chloride on phosphorus acid. Ann Chem Pharm 1865; 133: 317-20.
22. Fleisch H, Russel RGG, Straumann F. Effects of pyrophosphate on hydroxyapatite and its implications in calcium homeostasis. Nature 1966; 212: 901-3.
23. Fleisch H, Russel RG, Francis MD. Diphosphonates inhibit hydroxyapatite dissolution in vitro and bone resorption in tissue culture and in vivo. Science 1969; 165: 1262-4.
24. Rogers MJ, Watts DJ, Russel RGG. Overview of bisphosphonates. Cancer 1997; 80 (Suppl.): 1652-60.
25. Green JR, Rogers MJ. Pharmacologic profile of zoledronic acid: A highly potent inhibitor of bone resorption. Drug Dev Res 2002; 55: 210-24.
26. Widler L, Jaeggi KA, Glatt M, et al. Higly potent geminal bisphosphonates. From pamidronate disodioum (Aredia) to zoledronic acid (Zometa). J Med Chem 2002; 45: 3721-38.
27. Rogers MJ, Gordon S, Benford HL, et al. Cellular and molecular mechanisms of action of bisphosphonates. Cancer 2000; 88 (Suppl.): 2961-78.
28. Dunford JE, Thompson K, Coxon FP, et al. Structure-activity relationships for inhibition of farnesyl diphosphate synthase in vitro and inhibition of bone resorption in vivo by nitrogen-containing bisphosphonates. J Pharm Exp Ther 2001; 296: 235-42.
29. Zhang FL, Casey PJ. Protein prenylation: molecular mechanisms and functional consequences. Annu Rev Biochem 1996; 65: 241-69.
30. Luckman SP, Hughes DE, Coxon FP, et al. Nitrogen-containing bisphosphonates inhibit the mevalonate pathway and prevent post-translational prenylation of GTP-binding proteins, including Ras. J Bone Miner Res 1998; 13: 581-9.
31. Oliff A. Farnesyltransferase inhibitors: targeting the molecular basis of cancer. Biochim Biophys Acta 1999; 1423: C19-C30.
32. Coxon FP, Helfrich MH, Van’t Hof R, et al. Protein geranylgeranylation is required for osteoclast formation, function, and survival: inhibition by bisphosphonates and GGTI-298. J Bone Miner Res 2000; 15: 1467-76.
33. Benford HL, McGrown NWA, Helfrich MH, et al. Visualisation of bisphophonate induced caspase-3 activity in apoptotic osteoclasts in vitro. Bone 2001; 28: 465-73.
34. Reinholz GG, Getz B, Pederson L, et al. Bisphosphonates directly regulate cell proliferation, differentiation, and gene expression in human osteoblasts. Cancer Res 2000; 60: 6001-7.
35. Derenne S, Amiot M, Barille S, et al. Zoledronate is a potent inhibitor of myeloma cell growth and secretion of IL-6 and MMP-1 by the tumoral environment. J Bone Miner Res 1999; 14: 2048-56.
36. Tassone P, Forciniti S, Galea E, et al. Growth inhibition and synergistic induction of apoptosis by zoledronate and dexamethasone in human myeloma cell lines. Leukemia 2000; 14: 841-4.
37. Tassone P, Galea E, Forciniti S, et al. The IL-6 receptor super-antagonist Sant7 enhances antiproliferative and apoptotic effects induced by dexamethasone and zoledronic acid on multiple myeloma cells. Int J Oncol 2002; 21: 867-73.
38. Boissier S, Ferreras M, Peyruchaud O, et al. Bisphosphonates inhibit breast and prostate carcinoma cell invasion, an early event in the formation of bone metastases. Cancer Res 2000; 60: 2949-54.
39. Senaratne SG, Mansi JL, Colston KW. The bisphosphonate zoledronic acid impairs Ras membrane [correction of impairs membrane] localisation and induces cytochrome c release in breast cancer cells. Br J Cancer 2002; 86: 1479-86. [Errata: Br J Cancer 2002; 87: 1340].
40. Denoyelle C, Hong L, Vannier JP, et al. New insights into the actions of bisphosphonate zoledronic acid in breast cancer cells by dual RhoA-dependent and -independent effects. Br J Cancer 2003; 88: 1631-40.
41. Jagdev SP, Coleman RE, Shipman CM, et al. The bisphosphonate, zoledronic acid, induces apoptosis of breast cancer cells: evidence for synergy with paclitaxel. Br J Cancer 2001; 84: 1126-34.
42. Witters LM, Crispino J, Fraterrigo T, et al. Effect of the combination of docetaxel, zoledronic acid, and COX-2 inhibitor on the growth of human breast cancer cell lines. Am J Clin Oncol 2003; 26: S92-97.
43. Lee MV, Fong EM, Singer FR, et al. Bisphosphonate treatnest inhibits the growth of prostate cancer cells. Cancer Res 2001; 61: 2602-8.
44. Corey E, Brown LG, Quinn JE, et al. Zoledronic acid exhibits inhibitory effects on osteoblastic and osteolytic metastases of prostate cancer. Clin Cancer Res 2003; 9: 295-306.
45. Oades GM, Senaratne SG, Clarke IA, et al. Nitrogen containing bisphosphonates induce apoptosis and inhibit the mevalonate pathway, impairing Ras membrane localization in prostate cancer cells. J Urol 2003; 170: 246-52.
46. Wood J, Bonjean K, Ruetz S, et al. Novel antiangiogenic effects of the bisphosphonate compound zoledronic acid. J Pharmacol Exp Ther 2002; 302: 1055-61.
47. Fournier P, Boissier S, Filleur S, et al. Bisphosphonates inhibit angiogenesis in vitro and testosterone-stimulated vascular regrowth in the ventral prostate in castrated rats. Cancer Res 2002; 62: 6538-44.
48. Santini D, Vincenzi B, Dicuonzo G, et al. Zoledronic acid induces significant and long-lasting modifications of circulating angiogenic factors in cancer patients. Clin Cancer Res 2003; 9: 2893-7.
49. Tassone P, Tagliaferri P, Viscomi C, et al. Zoledronic acid induces antiproliferative and apoptotic effects in human pancreatic cancer cells in vitro. Br J Cancer 2003; 88: 1971-8.
50. Evdokiu A, Labrinidis A, Bouralexis S, et al. Induction of cell death of human osteogenic sarcoma cells by zoledronic acid resembles anoikis. Bone 2003; 33: 216-28.
51. Green JR, Muller K, Jaeggi KA. Preclinical pharmacology of CGP42’446, a new, potent, heterocyclic bisphosphonate compound. J Bone Miner Res 1994; 9: 745-51.
52. Pataki A, Muller K, Green JR, et al. Effects of short-term treatment with the bisphosphonates zoledronate and pamidronate on rat bone: a comparative histomorphometric study on the cancellous bone formed before, during, and after treatment. Anat Rec 1997; 249: 458-68.
53. Glatt M. The bisphosphonate zoledronate prevents vertebral bone loss in mature estrogen-deficient rats as assessed by microcomputed tomography. Eur Cells Materials 2001; 1: 18-26.
54. Binkley N, Kimmel D, Bruner J, et al. Zoledronate prevents the development of absolute osteopenia following ovariectomy in adult rhesus monkeys. J Bone Miner Res 1998; 13: 1775-82.
55. Body JJ, Lortholary A Romieu G, et al. A dose-finding study of zoledronate in hypercalcemic cancer patients. J Bone Miner Res 1999; 14: 1557-61.
56. Major P, Lotholary A, Hon J, et al. Zoledronic acid is superior to pamidronate in the treatment of hypercalcemia of malignancy: a pooled analysis of two randomized, controlled clinical trials. J Clin Oncol 2001; 19: 558-67.
57. Berenson JR, Vescio R, Henick K, et al. A phase I, open label, dose ranging trial of intravenous bolus zoledronic acid, a novel bisphosphonate, in cancer patients with metastatic bone disease. Cancer 2001; 91: 144-54.
58. Berenson JR, Vescio R, Rosen R, et al. A phase I dose-ranging trial of monthly infusions of zoledronic acid for the treatment of osteolytic bone metastases. Clin Cancer Res 2001; 7: 478-85.
59. Lipton A, Theriault RL, Hortobagyi GN, et al. Pamidronate prevents skeletal complications and is effective palliative treatment in women with breast carcinoma and osteolytic bone metastases: long term follow-up of two randomized, placebo-controlled trials. Cancer 2000; 88: 1082-90.
60. Berenson JR, Rosen LS, Howell A, et al. Zoledronic acid reduces skeletal-related events in patients with osteolytic metastases. Cancer 2001; 91: 1191-200.
61. Rosen LS, Gordon D, Kaminski M, et al. Zoledronic acid versus pamidronate in the treatment of skeletal metastases in patients with breast cancer or osteolytic lesions of multiple myeloma: a phase III, double-blind, comparative trial. Cancer J 2001; 7: 377-87.
62. Saad F, Gleason DM, Murray R, et al. A randomized, placebo-controlled trial of zoledronic acid in patients with hormone-refractory metastatic prostate carcinoma. J Natl Cancer Inst 2002; 94: 1458-68.
63. Rosen LS, Gordon D, Tchekmedyian S, et al. Zoledronic acid versus placebo in the treatment of skeletal metastases in patients with lung cancer and other solid tumors: a phase III, double-blind, randomized trial – the Zoledronic Acid Lung Cancer and Other Solid Tumors Study Group. J Clin Oncol 2003; 21: 3150-7.
64. Lipton A, Zheng M, Seaman J. Zoledronic acid delays the onset of skeletal-realted events and progression of skeletal disease in patients with advanced renal cell carcinoma. Cancer 2003; 98: 962-9.


ADRES DO KORESPONDENCJI
dr med. Wojciech Z. Pawlak
Klinika Onkologii
Wojskowy Instytut Medyczny
ul. Szaserów 128
00-909 Warszawa
tel./faks: 0 (prefiks) 22 610 30 98
e-mail: wojpaw@wim.mil.pl