1、综述 作者简介 李世武 ,男 ,硕士研究生 ,研究方向 :肺癌多药耐药研究 ,电话 :,: 通讯作者 陈瑶 ,女 ,硕士 ,主任药师 ,硕士生导师 ,研究方向 :临床药学与药事管理 ,电话 :,:逆转非小细胞肺癌顺铂耐药研究新进展李世武,陈瑶(昆明理工大学附属医院,云南 昆明;云南省第一人民医院药剂科,云南 昆明)摘要 介绍非小细胞肺癌顺铂耐药机制 ,参考国内外近来逆转非小细胞肺癌顺铂耐药的相关文献资料 ,着重从基因靶向 、调节、抑制剂和天然活性成分等角度 ,并结合顺铂耐药机制对其研究成果进行总结归纳 。从结果来看 ,逆转非小细胞肺癌顺铂耐药在体外研究已经取得了较好的成果 ,但其在体内实验研究
2、相对较少 ,对其进一步深入研究具有重要意义 。关键词 逆转 ;非小细胞肺癌 ;顺铂耐药中图分类号 文献标识码 文章编号 () : , ( , ,; , , ,): , , , , , :; ; 非小细胞肺癌 ( ,)约占肺癌总数的,含铂方案是晚期化疗的标准方案 ,然而这些方案的治疗效果并不令人满意 ,其主要原因是顺铂的耐药性 。目前 ,临床上还没有能有效逆转顺铂耐药的新药上市 。随着顺铂耐药机制的研究不断深入 ,逆转顺铂耐药已成为肿瘤研究的热点 。 顺铂耐药分子机制顺铂 ()的抗肿瘤作用主要通过与细胞双链耦合形成顺铂加合物或形成链间交叉连接 ,损伤,阻止复制 ,从而诱导细胞凋亡 。导致顺铂耐药
3、机制主要有 :()降低细胞内顺铂蓄积 ;顺铂耐药后 ,多药耐药蛋白糖蛋白 (,)、多药耐药相关蛋白( ,)以及肺耐药蛋白 ( ,)等表达相应增加 ,改变顺铂排出和摄取 ,从而降低细胞中含量 ,使其不能达到有效浓度 。()增强损伤修复功能 ;随着核苷酸切除修复系统 ( ,)和非同源性末端接合 ( ,)等修复能力的增强 ,能迅速修复顺铂造成的损伤 ,避免损伤介导的细胞凋亡 ,从而增强耐药性 。()提高细胞解毒功能 ;细胞内谷胱甘肽系统 ()和金属硫蛋白 (,)能解除顺铂的细胞毒性 。()改变细胞凋亡途径 ;增加细胞凋亡抑制基因如淋巴细胞瘤( ,)、连锁凋亡抑制蛋白 ( ,)等表达 ,从而抑制细胞凋
4、亡 。顺铂耐药机制为逆转其耐药提供了多种靶点 ,近来研究主要通过基因靶向和调节影响相关基因表达 。此外 ,也有抑制剂 、天然活性成分等的相关报道 ,并受到广泛关注 。 基因靶向逆转顺铂耐药基因靶向 ( )又称为基因打靶 ,是一种利用同源重组方法改变生物体某一内源基因的中国医院药学杂志 年 月第 卷第 期 , , ,遗传学技术 。目前 ,基因靶向也是肿瘤研究的热点 ,将来可能成为肿瘤治疗的新出路 ,那么基因靶向是怎样逆转顺铂耐药 ? 接下来从基因靶向损伤修复相关基因 、凋亡抑制基因以及其他基因分别进行总结与分析 。 基因靶向损伤修复相关基因在早期起着重要作用的着色性干皮病互补组 ( ,)能识别并
5、招募修复蛋白至损伤链 。等对种肺癌细胞中基因表达情况和顺铂对其半数抑制浓度 ( ,)进行比较分析表明 ,蛋白水平与顺铂敏感性有较强的相关性 (,)。用 特 异靶 向 干 扰 顺 铂 耐 药 的 和细 胞 中基 因 表 达 ,值分别降低和倍 。切除修复交叉互补 基 因( ,)在中识别损伤和链间切割也起着关键作用 。等设计合成靶向基 因 的 特 异 小 干 扰( ,),并转染至 顺铂耐药细胞 (细胞 )中 ,结果表明 ,靶向干扰基因表达增加细胞对顺铂的敏感性 ,其对顺铂的敏感浓度由降至。蛋 白 是 由和所 组 成 的异二聚体 。在经典的修复过程中 ,是 启 动 和 调 节的 关 键 因 子 ,异二
6、聚体中任一组分的功能缺失 ,都可能 导 致依 赖 蛋 白 激 酶 ( ,)活 性 丧 失 ,进 而 改 变修复效率 。等从年获得位可手术肺腺癌患者的肿瘤样本及其医疗记录 ,()的顺铂耐药肿瘤中基因高表达 ,()的顺铂敏感肿瘤中基因高表达 ()。单变量分析表明 :基因低表达患者总生存期和无进展生存期要显著优于高表达的 。在细胞中的和蛋白质水平显著高于细胞的 ,用特异靶向沉默基因表达 ,重新使细胞对顺铂敏感 。此外 ,等研究发现 ,在细胞中 和蛋白质水平相对于其亲代细胞显著升高 ,靶向基因的特异增加细胞对顺铂的敏感性 ,并伴随着增加的活性 、增加细胞凋亡 ,降低线粒体膜内外电势差 ,细胞周期停滞在
7、期 。用特异靶向干扰、和基因表达 ,有效影响损伤修复功能 ,从而逆转顺铂耐药性 。因此 ,损伤修复相关基因、和可能成为逆转顺铂耐药性的靶点 。 基因靶向凋亡抑制基因基因是目前研究的最深入 、最广泛的凋亡抑制基因之一 。张学林等在细胞中转染靶向凋亡抑制基因的特异后 ,细胞中水平降低(),蛋白表达也明显降低 ,同时细胞对顺铂的敏感性增加()。此外 ,作为一种凋亡抑制因子 ,在大多数肿瘤组织中特别是中高表达 ,而在成人正常组织中不表达或低表达 。等用靶向基因的特异转染至细胞 ,有效下调和水平 ,上调水平 ,细胞周期停滞在,而对基因表达影响不明显 。抑制基因表达使顺铂对其的值及其耐药指数下降 ,并增加
8、细胞对顺铂的敏感性 。在移植细胞的无胸腺裸鼠中 ,靶向基因的特异联合顺铂实验组的肿瘤生长率相比于其他组要低 。是一种抗凋亡因子 ,在肺腺癌细胞中 ,可能是通过抑制依赖凋亡途径而增加顺铂耐药性 。等研究发现 ,视神经萎缩蛋白( ,)与肿瘤进展有关 ,在位肺腺癌患者中 ,的患者基因高表达 ,基因高表达的患者与低表达的患者在累积生存上 存 在 显 著 差 异 ( )。体 外 沉 默 细胞中基因表达 ,从而增加细胞色素释放 ,并激活凋亡途径 ,降低其对顺铂的耐药性 。是家族中新发现的最强凋亡抑制因子 ,它可直接抑制,并可多途径调节细胞凋亡 。等研究表明 ,用特异靶向沉默顺铂耐药细胞中基因的 表 达 ,
9、阻 止与结 合 ,并 增 加活性 ,从而增加其对顺铂和紫杉醇的敏感性 。此外 ,是调控复制和有丝分裂进程的重要细胞周期转录因子 。刘怡茜研究发现 ,进展期肿瘤组织中叉头框转录因子( ,)表达水平与顺铂治疗敏感性呈负相关 。在细胞中的表达水平显著高于其亲本细胞 ,干扰技术下调细胞株表达 ,细中国医院药学杂志 年 月第 卷第 期 , , ,胞对顺铂的敏感性明显增加 ,干扰组较对照组降低了()。上述基因靶向凋亡抑制基因的研究表明 ,凋亡抑 制 基 因、以 及在顺铂耐药细胞中表达相对于其亲代细胞都相应有所增加 ,抑制细胞凋亡 ,从而增加其耐药性 。因此 ,基因靶向干扰凋亡抑制基因表达可成为逆转顺铂耐药
10、的有效途径 。 基因靶向其他基因在常氧下迅速降解 ,在缺氧时稳定表达并活化 ,能与结合形成有活性的。近来与肿瘤耐药之间的关系引起了关注 ,如通过能调节表达促进肺癌的顺铂耐药。等用靶向基 因 的 特 异转 染 至 用 低 氧 处 理 过 的细 胞 ,结 果 逆 转 低 氧 诱 导 增 加细胞对顺铂的耐药性 ,下调了、和的和蛋白质水平 ()。此外 ,等用二维电泳 ()联合基质辅助激光解析 电 离 飞 行 时 间 质 谱 ( ,)比 较 分 析 肺 癌和细胞中蛋白质差异 。确认个与顺铂耐药相关蛋白 ,其中高表达的基因是一种新的线粒体依赖癌基因 。免疫组化结果表明 :基因表达水平与当地位晚期非小细胞肺
11、癌患者对顺铂耐药和不良预后有关 。沉默细胞中基因表达部分逆转其对顺铂的耐药性 。上述研究发现 ,逆转顺铂耐药需要沉默表达的基因有、,、和。除此之外 ,需要增强表达的基因有哪些呢 ?等研究首次证明衰老抑制基因能减弱以顺铂为化疗基础治疗肺癌所产生的耐药 。在顺铂耐药细胞中基因低表达 ,当基因高表达能抑制磷脂酰肌醇激酶 ( ,)通路 ,并 诱 导细 胞 凋 亡 。等对和细胞中抑癌基因结合基序蛋白( ,)的和蛋白水平进行比较发现 ,细胞中的和蛋白水平显著低于细胞 。转染质粒至细胞重新使其对顺铂敏感 ,并显著增加顺铂的抗肿瘤活性 。此外 ,胰岛素样生长因子结合蛋白( ,)通过使胰岛素样生长因子( ,)隔
12、绝在细胞外 ,阻止与胰岛素样生长因子受体 ( ,)结合 ,从而抑制的促有丝分裂和抗凋亡行为 。等研究表明 ,人重组逆 转 顺 铂 耐 药 细 胞 (记 :细胞 )对顺铂的耐药性 ,用靶向干扰基因表达增加细胞对顺铂和放疗的敏感性 。因此 ,需 要 增 强 表 达 的 基 因 有 :、。其 中 ,相 关 通 路和也可以作为逆转对放化疗耐受性的潜在靶点 。总之 ,基因靶向已成为研究逆转顺铂耐药的重要手段和策略 ,上述研究为将来基因靶向治疗提供了坚实的理论基础 。此外 ,等研究认为 ,基因靶向沉默联合化疗药物可以为肿瘤多药耐药治疗构建一个安全有效的途径 。 调节逆转顺铂耐药是在真核生物中发现的一类小分
13、子内源性非编码蛋白,通过与靶基因的端非翻译区 ( ,)序列互补配对 ,产生翻译抑制或者导致的降解来负性调控靶基因表达 。等在种细胞中发现 ,在顺铂耐药细胞中的水平显著高于其敏感细胞 ,提高水平增加顺铂敏感型细胞对顺铂耐药性 。敲除增加顺铂耐药型细胞对顺铂的敏感性 。荧光素酶活性测定实验表明 ,直接靶向药物转运蛋白腺苷三 磷 酸 结 合 盒 转 运 体( ,)基 因 的。等研究发现 ,提高细胞中相对于其亲代细胞被下调近倍表达 ,增加细胞对顺铂的敏感性 ,至少部分与上调致癌基因高迁移率族蛋白( ,)的表达有关 。等研究表明 ,增强表达能降低髓细胞白血病( ,)蛋白水平 ,并增加细胞对顺铂的敏感性
14、。荧光素酶报告表明 ,可直接靶向与多种恶性肿瘤的发生 、发展及转移有关的基因 。等对细胞与其亲代细胞之间的变化进行研究表明 ,个都表现显著变化 (倍 ),包括上调个和下调个。体外上调负中国医院药学杂志 年 月第 卷第 期 , , ,调节基因表达的增加细胞对顺铂的敏感性 ,并增加细胞凋亡 。等对对正常肺组织和肺癌组织比较表达水平发现 ,肺癌组织明显高于正常肺组织 ,体外 稳 定 地 将 重 组 的质粒载体转染至细胞中 ,上调表达增加了细胞对顺铂的敏感性 。有研究报道 ,可能是肿瘤抑制因子 ,调节基因的表达 。上述研究表明 ,通过上调、和水平分别影响耐药相关、和基因表达 ,从而逆转顺铂耐药 ,但需
15、下调有,其可能通过抑制起着抗凋亡作用 。因此 ,调 节 与顺铂耐药相关基因表达的可作为研究逆转顺铂耐药的方向 。 抑制剂逆转顺铂耐药研究抑制剂逆转顺铂耐药主要涉及一些耐药相关酶和细胞因子 。等用无毒剂量和低毒剂量的甲基转移酶抑制剂杂氮脱氧 胞 苷 (,)分别处理细胞 后 ,再用检测顺铂对其的值分别为 ()()、()(),低于顺铂对细胞的()。近来 ,泛素蛋白激酶体系作为新的治疗靶点引起众多关注 ,等用高通量技术筛选出去泛素化酶复合物泛素 特 异 性 蛋 白 酶( ,)受 泛 素 特 异 性 蛋 白 酶相 关 因 子( ,)高选择性小分子抑制剂和,用其联合顺铂处理顺铂耐药的 细胞发现 ,协同抑制
16、其增殖 。等研究发现 ,具有解毒功能的谷胱甘肽 硫 转 移 酶( ,)是 克 服 肺 癌 顺 铂 耐 药 所 必 需 的 ,最 佳抑制剂 联合顺铂抑制细胞的协同效果与用敲除一致 。此外 ,等研究发现 ,顺铂耐药细胞中和相对于顺铂敏感细胞都有所上调 ,用核转录因子新型抑制剂()处理经诱导产生顺铂 耐 药 的 、和细胞 ,抑制了的移位 ,耐药细胞的凋亡和增殖抑制相对于其亲代细胞显著增加 。上述 研 究 表 明 ,甲 基 转 移 酶 、和已成为研究逆转顺铂耐药的靶点 ,其抑制剂有望成为开发逆转顺铂耐药新药的候选药 ,对其进一步研究有重要意义 。 天然活性成分逆转顺铂耐药天然活性成分及中药药理作用广泛
17、 ,疗效明显 ,且不良反应少 ,目前已成为研究逆转肿瘤多药耐药的热点 。等研究发现 ,姜黄素联合顺铂显著抑制细胞增殖和逆转其顺铂耐药 ,这与促进降解和激活活性激活细胞凋亡途径有关 。大于剂量的姜黄素能下调细胞中下游的表达 。唐晓勇研究表明 ,浙贝母碱可逆转细胞的多药耐药 ,其机制与促进细胞凋亡 、下调蛋白 表 达 、抑 制 表 达 ,从 而 降 低的修复能力有关 。此外 ,等用古曲抑菌素( ,)对细胞研究发现 ,能诱导和细胞凋亡 ,增加细胞对顺铂的敏感性 ,并伴随上调死亡相 关 蛋 白 激 酶 ( ,)水平 。从上述研究发现 ,天然活性成分姜黄素 、和浙贝母碱逆转顺铂耐药主要通过促进细胞凋亡或
18、下调耐药相关蛋白、表达 。因此 ,从天然活性成分中寻找逆转顺铂耐药的药物具有广阔的前景 。 其他逆转顺铂耐药除了上述基因靶向 、调节 、抑制剂以及天然活性成分逆转顺铂耐药外 ,在其他方面也有所报道 。等研究发现重组人内皮抑素 ( ,)能有效逆转细胞的顺铂耐药性 ,与下调和拓扑异构酶(,)的表达有关 。等研究表明 ,体内外实验表明用磁性纳米颗粒 ( ,)装载的顺铂能逆转细胞的多药耐药性 。磁性纳米颗粒装载的顺铂增加了细胞内顺铂含量 ,下调了、水平 ,提高基因表达和蛋白水平 。此外 ,等研究新城疫病毒 ( ,)对人肺腺癌细胞的融瘤性发现 ,能通过途径诱导细胞凋亡 ,促分裂原活化蛋白激酶 ( 中国医
19、院药学杂志 年 月第 卷第 期 , , ,)和途径也参与其中 。从上 述 研 究 发 现 ,、以 及分别通过下调和表达 、促进依赖途径的细胞凋亡以及增加细胞内顺铂含量逆转顺铂耐药 。 展望不管采用何种途径研究逆转顺铂耐药都需要从其耐药机制出发 ,这不仅为其研究提供了多 种 靶 点 和 途 径 ,还 提 供 了 可 靠 的 理 论 依 据 。顺铂耐药过程是一个多基因 、多因素参与形成的复杂过程 。虽然逆转其顺铂耐药的研究已经取得了较大的进展 ,但至今为止 ,临床上还没有能有效逆转顺铂耐药的药物上市 。对于逆转顺铂耐药的研究方向可能有 :()基因靶向和调节是当今世界肿瘤研究的热点 ,具有较好的临床
20、应用价值 ,但怎样把该技术应用至临床仍是一个挑战 ;()利用参与耐药的酶或细胞因子作为新药设计靶点和从天然活性成分中筛选出抗肿瘤药物的增敏剂具有广阔的前景 ;()利用制药新技术开发顺铂新剂型增加肿瘤细胞内药物浓度或研发新一代铂类药物也是较好的研究方向 ;()尽管体外研究已经取得了较好的成果 ,但在体内实验研究相对较少 ,对其进一步研究具有重要意义 。参考文献 : , , , ,(): , , , ,(): , , , ,: , , , ,( ):张学林 ,余秉翔 提高人肺腺癌细胞 对顺铂敏感性的研究 军医进修学院学报 ,(): , , , (),(): , , , ,(): , , , ,():刘怡茜 在非小细胞肺癌中的表达及其调节肺癌对顺铂敏感性的研究 南京医科大学 , , , , ,(): , , , ,(): , , , ,(): , , , ,(): , , , ,(): , , , ,(): , , , ,(): , , , ,(): , , , ,(): , , , () ,(): , , , () ,(): , ,(): , , , ,(): , , , ,(): , , , : () ,(