頭頸部腫瘤多藥耐藥機(jī)制及逆轉(zhuǎn)劑研究進(jìn)展

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關(guān)鍵詞：頭頸部腫瘤；抗藥性；藥物療法

［摘要］腫瘤細(xì)胞對(duì)多種化療藥物產(chǎn)生交叉抗藥性是造成腫瘤化療失敗的主要原因，隨著化療藥物在頭頸部腫瘤的廣泛應(yīng)用，多藥耐藥現(xiàn)象在頭頸部腫瘤的研究也取得了一定的進(jìn)展。本文對(duì)近年來(lái)頭頸部腫瘤多藥耐藥機(jī)制及其逆轉(zhuǎn)劑研究進(jìn)展作一綜述。

腫瘤細(xì)胞耐藥性可分為原藥耐藥和多藥耐藥(multidrugresistance,MDR)。目前，大多數(shù)人認(rèn)為MDR是腫瘤化療失敗的主要原因。MDR是指由一種藥物誘發(fā)，同時(shí)對(duì)其他多種結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制完全不同的抗癌藥產(chǎn)生交叉耐藥［1］；它往往導(dǎo)致聯(lián)合化療的失敗。目前，頭頸部惡性腫瘤術(shù)前或放療前多采用誘導(dǎo)性化療以及術(shù)后和放療后采用輔助化療。此外，一些腫瘤也采用聯(lián)合化療。但由于MDR現(xiàn)象的存在，頭頸部腫瘤化療效果不滿意。因此，MDR機(jī)制以及其逆轉(zhuǎn)劑(化學(xué)增敏劑)的研究對(duì)于頭頸部腫瘤化療具有積極的臨床意義。下面僅就近年來(lái)對(duì)MDR機(jī)制和MDR逆轉(zhuǎn)劑的研究進(jìn)展作一綜述。

MDR機(jī)制研究

1P糖蛋白(P-gp)介導(dǎo)的MDR機(jī)制MDR相關(guān)基因過(guò)度表達(dá)P-gp是目前公認(rèn)的MDR生物學(xué)基礎(chǔ)。編碼P-gp的基因是MDR基因家族成員中的MDR-1。P-gp是一種細(xì)胞膜蛋白。目前發(fā)現(xiàn)在具有MDR的細(xì)胞株中，P-gp的存在與腫瘤耐藥程度和細(xì)胞內(nèi)抗癌藥濃度下降有關(guān)。結(jié)構(gòu)分析顯示P-gp由包括12個(gè)跨膜蛋白片段的2個(gè)相似區(qū)域和2個(gè)核苷酸連接區(qū)，每個(gè)相似區(qū)域內(nèi)有6個(gè)疏水區(qū)［2］。它是三磷酸腺苷蛋白酶的一種。P-gp功能的準(zhǔn)確機(jī)制尚不明確，大多數(shù)P-gp模型表明其功能是通過(guò)細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)藥物，即化療藥物通過(guò)一個(gè)由P-gp跨膜區(qū)域形成的疏水通道泵出，從而出現(xiàn)耐藥現(xiàn)象。對(duì)于此現(xiàn)象的解釋有2種，一種認(rèn)為可能由于P-gp藥物連接區(qū)包含多個(gè)不重疊的藥物連接位點(diǎn)，每個(gè)位點(diǎn)對(duì)于不同種藥或不同類藥有不同的親和力。另一種認(rèn)為由于每個(gè)藥物連接區(qū)連接不同藥物時(shí)均采用一個(gè)普通的機(jī)制，因此產(chǎn)生MDR現(xiàn)象。MDR耐藥譜包括蒽環(huán)類、生物堿類、表鬼臼類、放線菌素及紫杉醇。MDR-1基因調(diào)節(jié)可以發(fā)生在各個(gè)層次，包括DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。如一個(gè)自發(fā)從絲氨酸到頡氨酸的突變可伴有明顯對(duì)抗秋水仙堿的耐藥現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)P-gp磷酸化水平的調(diào)節(jié)也可影響化療耐藥特性。腫瘤細(xì)胞本身的分化程度也可影響人類MDR-1基因表達(dá)和功能，用維甲酸誘導(dǎo)神經(jīng)鞘瘤細(xì)胞分化可提高M(jìn)DR-1RNA的水平［3］。

P-gp與MDR-1在頭頸部腫瘤中的表達(dá)具有一定的臨床意義。Rakin等［4］發(fā)現(xiàn)口腔鱗癌細(xì)胞內(nèi)P-gp表達(dá)程度越低，則病人的生存期越長(zhǎng)。此外，分化較好的腫瘤、伴有雙倍體DNA的腫瘤以及體積較大的腫瘤，P-gp的表達(dá)程度較高。Kelley等［5］研究結(jié)果表明頭頸部鱗癌病人經(jīng)過(guò)MDR相關(guān)藥物化療后P-gp在其鱗癌細(xì)胞中表達(dá)有明顯提高。Jain等［6］對(duì)正常、異常及鱗癌不同臨床分期的口腔粘膜P-gp表達(dá)水平的研究表明生物學(xué)特征越差的腫瘤P-gp表達(dá)水平越高。

關(guān)于惡性淋巴瘤中的MDR-1基因表達(dá)情況也有許多報(bào)道。一些研究表明，在未經(jīng)化療的腫瘤標(biāo)本中MDR-1基因陽(yáng)性率約為10%～20%［7］，而另一些研究則為50%左右［8，9］。化療后的腫瘤標(biāo)本MDR-1基因表達(dá)有明顯提高［7，8］。Kang等［10］報(bào)道42%較頑固惡性淋巴瘤病人化療后活檢標(biāo)本MDR-1基因表達(dá)比化療前提高4倍。

2非P-gp介導(dǎo)的MDR機(jī)制由于P-gp介導(dǎo)的MDR機(jī)制還不能完全解釋MDR現(xiàn)象。因此，一些非P-gp介導(dǎo)的機(jī)制也逐漸受到重視。它們主要包括：(1)谷胱苷肽轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的MDR；(2)多藥耐藥相關(guān)蛋白介導(dǎo)的MDR；(3)拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ介導(dǎo)的MDR。另外，還有許多機(jī)制如肺耐蛋白、轉(zhuǎn)移性抗原肽等具有三磷酸腺苷酶活性的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白介導(dǎo)的MDR，增加二氫葉酸還原酶的產(chǎn)物而導(dǎo)致對(duì)抗甲氨蝶呤、蛋白激酶介導(dǎo)的MDR以及增加DNA修補(bǔ)導(dǎo)致的MDR等。

谷胱苷肽S轉(zhuǎn)移酶(glutathiones-transferases,GST)是一組與細(xì)胞解毒有關(guān)的酶，分為α、β和π等多種同工酶。目前，在卵巢腫瘤細(xì)胞株研究已經(jīng)證實(shí)細(xì)胞內(nèi)谷胱苷肽的水平對(duì)烷化劑和順鉑的耐藥有關(guān)［11］。GST可以通過(guò)催化谷胱苷肽與這些藥物結(jié)合形成復(fù)合物即谷胱苷肽結(jié)合(glutathiones-conjugate)，再通過(guò)谷胱苷肽結(jié)合物輸出載體(glutathiones-conjugateexportcarrier,GS-Xpump)的泵活性將這些藥物泵出細(xì)胞外，從而產(chǎn)生耐藥性。已有研究表明GST與頭頸部腫瘤MDR有關(guān)，尤其是鱗癌。有報(bào)道GST-π已成為頭頸部鱗癌原發(fā)及繼發(fā)病灶早期診斷的血清學(xué)診斷依據(jù)［2］。

多藥耐藥相關(guān)蛋白(multidrugresistance-associatedprotein，MRP)是一種膜糖蛋白。MRP與P-gp同屬于三磷酸腺苷依賴性跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白類，它們?cè)诜肿咏Y(jié)構(gòu)上具有某種程度上的序列同源性。腫瘤細(xì)胞中MRP的過(guò)度表達(dá)同樣具有泵出胞內(nèi)藥物的能力，產(chǎn)生MDR。MRP與P-gp多藥耐藥譜相似，但也不盡相同。例如，對(duì)低水平的紫杉醇的耐藥主要伴隨MRP的過(guò)度表達(dá)。兩者通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)化療藥物產(chǎn)生MDR的機(jī)制也有差別。目前，有人認(rèn)為MRP并不能將抗癌藥物轉(zhuǎn)運(yùn)到腫瘤細(xì)胞外，而是將抗癌藥物轉(zhuǎn)運(yùn)到腫瘤細(xì)胞內(nèi)，交給與細(xì)胞解毒功能有關(guān)的GST，再通過(guò)GS-X泵的作用將抗癌藥物轉(zhuǎn)移到細(xì)胞外。

Welters等［13］在對(duì)經(jīng)順鉑治療的頭頸部鱗癌細(xì)胞株前后GST和MRP的水平的觀察發(fā)現(xiàn)GSH水平與腫瘤細(xì)胞對(duì)順鉑敏感性呈反比。此外，細(xì)胞內(nèi)鉑的積聚與MRP表達(dá)水平呈正比關(guān)系：MRP表達(dá)水平與IC50(給予順鉑后72h，導(dǎo)致50%腫瘤細(xì)胞抑制的藥物濃度)值呈反比。這表明MRP在轉(zhuǎn)運(yùn)順鉑進(jìn)入頭頸部鱗癌細(xì)胞中起重要作用。Muller等［14］也證實(shí)過(guò)度表達(dá)MRP基因的腫瘤細(xì)胞同時(shí)伴有GS-X的活性增高。因此，很可能GST與MRP共同介導(dǎo)了MDR。

拓?fù)洚悩?gòu)酶(topoisomerase)是DNA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄所需的酶，分Ⅰ型和Ⅱ型。目前研究表明拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ下降是介導(dǎo)MDR的機(jī)制之一。其確切機(jī)制尚不清楚，關(guān)于該機(jī)制在頭頸部腫瘤的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。

MDR逆轉(zhuǎn)劑研究為克服腫瘤細(xì)胞的MDR，人們對(duì)其逆轉(zhuǎn)方式進(jìn)行了大量的研究，從而發(fā)現(xiàn)了一些有效的途徑［15］，如：(1)運(yùn)用非P-gp藥泵作用底物的化療藥；(2)對(duì)抗癌藥物進(jìn)行化學(xué)結(jié)構(gòu)修飾，以克服藥物與P-gp的底物作用特征；(3)通過(guò)脂質(zhì)載體運(yùn)送抗癌藥，改變藥物進(jìn)出細(xì)胞的途徑；(4)通過(guò)反義寡核苷酸等方法抑制MDR-1基因的表達(dá)；(5)運(yùn)用一些細(xì)胞因子逆轉(zhuǎn)劑等方法。

自Tsuruo等1981年第1次報(bào)道維拉帕米能提高M(jìn)DR小鼠白血病細(xì)胞株細(xì)胞內(nèi)長(zhǎng)春新堿濃度，MDR逆轉(zhuǎn)劑已有了很大的發(fā)展。目前的逆轉(zhuǎn)劑主要有鈣通道阻滯劑(維拉帕米等)及其衍生物、鈣調(diào)蛋白抑制劑(三氟丙嗪等)、環(huán)孢菌素類(環(huán)孢素及其衍生物)、抗瘧藥(奎寧等)、冠狀動(dòng)脈擴(kuò)張藥(雙嘧達(dá)莫)、皮質(zhì)激素和激素類化合物(甲羥孕酮等)、蛋白激酶抑制劑(細(xì)菌生物堿等)和表面活性劑(聚山梨醇80等)。

逆轉(zhuǎn)劑種類不同，但作用機(jī)制相似。目前大多數(shù)逆轉(zhuǎn)劑通過(guò)抑制P-gp泵的功能從而對(duì)抗MDR，使MDR細(xì)胞內(nèi)化療藥物濃度升高。大多數(shù)逆轉(zhuǎn)劑在結(jié)構(gòu)上有廣泛的相似性，一般均為親脂的含有雜環(huán)的帶陽(yáng)性電荷的化合物。因此，不同的MDR逆轉(zhuǎn)劑可能有一個(gè)或多個(gè)特殊的結(jié)構(gòu)單一的連接位點(diǎn)。

Klopman等［16］通過(guò)對(duì)609種不同的具有抗MDR活性的化合物進(jìn)行的分析，發(fā)現(xiàn)它們具有一定的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。例如CH2-CH2-N-CH2-CH2基團(tuán)可增強(qiáng)大多數(shù)化合物抗MDR活性，若二甲基苯酚基團(tuán)同時(shí)存在此活性則進(jìn)一步增強(qiáng)。而穩(wěn)定的四價(jià)銨鹽、羧基、酚或一個(gè)苯胺基團(tuán)，可降低化合物抗MDR活性。此外還發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)劑和分配系數(shù)，P-gp之間包括芳香環(huán)-芳香環(huán)，氫-芳香環(huán)和氨-芳香環(huán)連接存在著微電極作用，在穩(wěn)定蛋白質(zhì)和藥物與蛋白連接上的起重要作用。

目前，對(duì)逆轉(zhuǎn)劑的體外篩選重要是通過(guò)觀察MDR細(xì)胞在有或無(wú)候選逆轉(zhuǎn)劑的情況下對(duì)化療藥物的反應(yīng)，以決定該藥物是否可能作為逆轉(zhuǎn)劑。但體外篩選出的逆轉(zhuǎn)劑在臨床上運(yùn)用往往效果不佳，這是由于體內(nèi)存在多種因素如藥物的分布、代謝、清除、生物藥效率和對(duì)宿主的潛在毒性等。此外，MDR可能有多種機(jī)制介導(dǎo)，也是原因之一［17］。

目前逆轉(zhuǎn)劑在頭頸部腫瘤的MDR研究主要集中在右維拉帕米(dexverapamil)對(duì)惡性淋巴瘤MDR的逆轉(zhuǎn)上。右維拉帕米對(duì)心血管毒性小于維拉帕米，因此它更易被臨床接受。右維拉帕米早已被證明能提高腫瘤細(xì)胞中多柔比星(doxorubicin)的濃度。Wilson等［18］對(duì)65位接受了右維拉帕米與EPOCH方案(包括依托泊苷、潑尼松、長(zhǎng)春新堿、環(huán)磷酰胺、多柔比星)聯(lián)合化療的惡性淋巴瘤病人進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)右維拉帕米將多柔比星的濃度提高了近2倍。此外，Wilson等［19］在另外154位惡性淋巴瘤病人的研究中得到類似的結(jié)論。

總之，經(jīng)過(guò)對(duì)MDR機(jī)制的深入研究，現(xiàn)在已取得了一些重要發(fā)現(xiàn)，在其臨床如何克服MDR方面也取得一定進(jìn)展，但其效果不盡人意。而且對(duì)于頭頸部腫瘤的MDR研究仍較少，有關(guān)逆轉(zhuǎn)劑的報(bào)道也不多。因此，對(duì)于頭頸部MDR逆轉(zhuǎn)劑的研究是今后我們克服化療耐藥研究的主要方向之一。

［參考文獻(xiàn)］

［1］FilerJS,UnderhillLH.Multiple-drugresistanceinhumancancer［J］.NEnglJMed,1987,316:1388-1393.

［2］FordJM.Modulatorsofmultidrugresistance［J］.HematolOncolNorthAm,1995,9:337-361.

［3］GoldsteinLJ.Clinicalreversalofdrugresistance［J］.CurrProblCancer,1995,3:70-123.

［4］RabkinD,ChhiengDC,MillerMB,etal.P-glycoproteinexpressioninsquamouscellcarcinomasofthetonguebase［J］.Laryngoscope,1995,105:1294-1299.

［5］KelleyDJ,PavelicZP,GapanyM,etal.DetectionofP-glycoproteininsquamouscellcarcinomasoftheheadandneck［J］.ArchOrtolaryngolHeadNeckSurg,1993,19:411-414.

［6］JainV,DasSN,LuthraK,ShuklaNK,RalhanR.Differentialexpressionofmultidrugresistancegeneproduct,P-glycoprotein,innormal,dysplasticandmalignantoralmucosainIndia［J］.IntJCancer,1997,74:128-133.

［7］YuenAR,SikicBI.Multidrugresistanceinlymphomas［J］.JClinOnclo,1994,12:2453-2459.

［8］ChengAL,SuIJ,ChenYC,LeeTC,WangCH.ExpressionofP-glycoproteinandglutathione-s-transferaseinrecurrentlymphomas:Thepossibleroleofepsteinbarrvirus,immunophenotypes,andotherpredisposingfactors［J］.JClinOncol,1993,11:109-115.

［9］NiehansGA,JaszczW,BrunettoV,etal.ImmunohistochemicalidentificationofP-glycoproteininpreviouslyuntreated,diffuselargecellandimmunoblasticlyphomas［J］.CancerRes,1992,52:3768-3775.

［10］KangYK,ZhanZ,RegisJ,etal.Expressionofmdr-1inrefractorylymphoma:quantitationbypolymerasechinareactionandvalidationoftheassay［J］.Blood,1995,86:1515-1524.

［11］PerezRP,HamiltonTC,OzolsRF.Resistancetoalkylatingagentsandcisplatin:insightsfromovariancarcinomamodelsystems［J］.PharmacolTher,1990,48:19-27.

［12］BongersV,SnowGB,deVriesN,etal.Secondprimaryheadandnecksquamouscellcarcinomapredictedbytheglutathiones-transferaseexpressioninhealthytissueinthedirectvicinityofthefirsttumor［J］.LabInvest,1995,73:503-509.

［13］WeltersMJP,Fichitnger-SchepmanAMJ,BaanRA,FlenoMJ,ScheperRJ,BreahhuisBJM.Roleofglutathone,glutathiones-transfereasesandmultidrugresistance-relatedproteinsincisplatinsensitivityofheadandneckcancercelllines［J］.BrJCancer,1998,77:556-561.

［14］MullerM,MeijerC,ZamanGJR.etal.Overexpressionofthegeneencodingthemultidrugresistance-associatedproteinresultsinincreasedATP-dependentglutathiones-conjugatetransport［J］.ProcNatlAcadSciUSA,1994,91:13033-13037.

［15］FisherGA,SikicBI.Clinicalstudieswithmodulatorsofmultidrugresistance［J］.HematolOncolNorthAm,1995,9:363-382.

［16］KlopmanG,ShiLM,RamuA.Quantitativestructure-activityrelationshipofmultidrugresistancereversalagents［J］.MolPharmacol,1997,52:323-334.

［17］SikicBI.Modulationofmultidrugresistance:atthethreshold［J］.JClinOncol,1993,11:1629-1635.

［18］WilsonWH,Jamis-DowC,BryantG,etal.PhaseIandpharmacokineticstudyofthemultidrugresistancemodulatordexverapamilwithEPOCHchemotherapy［J］.JClinOncol,1995,13:1985-1994.

［19］WilsonWH,BatesS,FojoA,etal.Controlledtrialofdexverapamil,amodulatorofmultidrugresistance,inlymphomasrefractorytoEPOCHchemotherapy［J］.JClinOncol,1995,13:1995-2004.