頭頸部腫瘤多藥機制管理論文

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關鍵詞：頭頸部腫瘤；抗藥性；藥物療法

［摘要］腫瘤細胞對多種化療藥物產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用，多藥耐藥現象在頭頸部腫瘤的研究也取得了一定的進展。本文對近年來頭頸部腫瘤多藥耐藥機制及其逆轉劑研究進展作一綜述。

腫瘤細胞耐藥性可分為原藥耐藥和多藥耐藥(multidrugresistance,MDR)。目前，大多數人認為MDR是腫瘤化療失敗的主要原因。MDR是指由一種藥物誘發，同時對其他多種結構和作用機制完全不同的抗癌藥產生交叉耐藥［1］；它往往導致聯合化療的失敗。目前，頭頸部惡性腫瘤術前或放療前多采用誘導性化療以及術后和放療后采用輔助化療。此外，一些腫瘤也采用聯合化療。但由于MDR現象的存在，頭頸部腫瘤化療效果不滿意。因此，MDR機制以及其逆轉劑(化學增敏劑)的研究對于頭頸部腫瘤化療具有積極的臨床意義。下面僅就近年來對MDR機制和MDR逆轉劑的研究進展作一綜述。

MDR機制研究

1P糖蛋白(P-gp)介導的MDR機制MDR相關基因過度表達P-gp是目前公認的MDR生物學基礎。編碼P-gp的基因是MDR基因家族成員中的MDR-1。P-gp是一種細胞膜蛋白。目前發現在具有MDR的細胞株中，P-gp的存在與腫瘤耐藥程度和細胞內抗癌藥濃度下降有關。結構分析顯示P-gp由包括12個跨膜蛋白片段的2個相似區域和2個核苷酸連接區，每個相似區域內有6個疏水區［2］。它是三磷酸腺苷蛋白酶的一種。P-gp功能的準確機制尚不明確，大多數P-gp模型表明其功能是通過細胞膜轉運藥物，即化療藥物通過一個由P-gp跨膜區域形成的疏水通道泵出，從而出現耐藥現象。對于此現象的解釋有2種，一種認為可能由于P-gp藥物連接區包含多個不重疊的藥物連接位點，每個位點對于不同種藥或不同類藥有不同的親和力。另一種認為由于每個藥物連接區連接不同藥物時均采用一個普通的機制，因此產生MDR現象。MDR耐藥譜包括蒽環類、生物堿類、表鬼臼類、放線菌素及紫杉醇。MDR-1基因調節可以發生在各個層次，包括DNA復制、轉錄和翻譯。如一個自發從絲氨酸到頡氨酸的突變可伴有明顯對抗秋水仙堿的耐藥現象。通過對P-gp磷酸化水平的調節也可影響化療耐藥特性。腫瘤細胞本身的分化程度也可影響人類MDR-1基因表達和功能，用維甲酸誘導神經鞘瘤細胞分化可提高MDR-1RNA的水平［3］。

P-gp與MDR-1在頭頸部腫瘤中的表達具有一定的臨床意義。Rakin等［4］發現口腔鱗癌細胞內P-gp表達程度越低，則病人的生存期越長。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的表達程度較高。Kelley等［5］研究結果表明頭頸部鱗癌病人經過MDR相關藥物化療后P-gp在其鱗癌細胞中表達有明顯提高。Jain等［6］對正常、異常及鱗癌不同臨床分期的口腔粘膜P-gp表達水平的研究表明生物學特征越差的腫瘤P-gp表達水平越高。

關于惡性淋巴瘤中的MDR-1基因表達情況也有許多報道。一些研究表明，在未經化療的腫瘤標本中MDR-1基因陽性率約為10%～20%［7］，而另一些研究則為50%左右［8，9］。化療后的腫瘤標本MDR-1基因表達有明顯提高［7，8］。Kang等［10］報道42%較頑固惡性淋巴瘤病人化療后活檢標本MDR-1基因表達比化療前提高4倍。

2非P-gp介導的MDR機制由于P-gp介導的MDR機制還不能完全解釋MDR現象。因此，一些非P-gp介導的機制也逐漸受到重視。它們主要包括：(1)谷胱苷肽轉移酶介導的MDR；(2)多藥耐藥相關蛋白介導的MDR；(3)拓撲異構酶Ⅱ介導的MDR。另外，還有許多機制如肺耐蛋白、轉移性抗原肽等具有三磷酸腺苷酶活性的跨膜轉運蛋白介導的MDR，增加二氫葉酸還原酶的產物而導致對抗甲氨蝶呤、蛋白激酶介導的MDR以及增加DNA修補導致的MDR等。

谷胱苷肽S轉移酶(glutathiones-transferases,GST)是一組與細胞解毒有關的酶，分為α、β和π等多種同工酶。目前，在卵巢腫瘤細胞株研究已經證實細胞內谷胱苷肽的水平對烷化劑和順鉑的耐藥有關［11］。GST可以通過催化谷胱苷肽與這些藥物結合形成復合物即谷胱苷肽結合(glutathiones-conjugate)，再通過谷胱苷肽結合物輸出載體(glutathiones-conjugateexportcarrier,GS-Xpump)的泵活性將這些藥物泵出細胞外，從而產生耐藥性。已有研究表明GST與頭頸部腫瘤MDR有關，尤其是鱗癌。有報道GST-π已成為頭頸部鱗癌原發及繼發病灶早期診斷的血清學診斷依據［2］。

多藥耐藥相關蛋白(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運蛋白類，它們在分子結構上具有某種程度上的序列同源性。腫瘤細胞中MRP的過度表達同樣具有泵出胞內藥物的能力，產生MDR。MRP與P-gp多藥耐藥譜相似，但也不盡相同。例如，對低水平的紫杉醇的耐藥主要伴隨MRP的過度表達。兩者通過轉運化療藥物產生MDR的機制也有差別。目前，有人認為MRP并不能將抗癌藥物轉運到腫瘤細胞外，而是將抗癌藥物轉運到腫瘤細胞內，交給與細胞解毒功能有關的GST，再通過GS-X泵的作用將抗癌藥物轉移到細胞外。

Welters等［13］在對經順鉑治療的頭頸部鱗癌細胞株前后GST和MRP的水平的觀察發現GSH水平與腫瘤細胞對順鉑敏感性呈反比。此外，細胞內鉑的積聚與MRP表達水平呈正比關系：MRP表達水平與IC50(給予順鉑后72h，導致50%腫瘤細胞抑制的藥物濃度)值呈反比。這表明MRP在轉運順鉑進入頭頸部鱗癌細胞中起重要作用。Muller等［14］也證實過度表達MRP基因的腫瘤細胞同時伴有GS-X的活性增高。因此，很可能GST與MRP共同介導了MDR。

拓撲異構酶(topoisomerase)是DNA復制與轉錄所需的酶，分Ⅰ型和Ⅱ型。目前研究表明拓撲異構酶Ⅱ下降是介導MDR的機制之一。其確切機制尚不清楚，關于該機制在頭頸部腫瘤的研究尚未見報道。

MDR逆轉劑研究為克服腫瘤細胞的MDR，人們對其逆轉方式進行了大量的研究，從而發現了一些有效的途徑［15］，如：(1)運用非P-gp藥泵作用底物的化療藥；(2)對抗癌藥物進行化學結構修飾，以克服藥物與P-gp的底物作用特征；(3)通過脂質載體運送抗癌藥，改變藥物進出細胞的途徑；(4)通過反義寡核苷酸等方法抑制MDR-1基因的表達；(5)運用一些細胞因子逆轉劑等方法。

自Tsuruo等1981年第1次報道維拉帕米能提高MDR小鼠白血病細胞株細胞內長春新堿濃度，MDR逆轉劑已有了很大的發展。目前的逆轉劑主要有鈣通道阻滯劑(維拉帕米等)及其衍生物、鈣調蛋白抑制劑(三氟丙嗪等)、環孢菌素類(環孢素及其衍生物)、抗瘧藥(奎寧等)、冠狀動脈擴張藥(雙嘧達莫)、皮質激素和激素類化合物(甲羥孕酮等)、蛋白激酶抑制劑(細菌生物堿等)和表面活性劑(聚山梨醇80等)。

逆轉劑種類不同，但作用機制相似。目前大多數逆轉劑通過抑制P-gp泵的功能從而對抗MDR，使MDR細胞內化療藥物濃度升高。大多數逆轉劑在結構上有廣泛的相似性，一般均為親脂的含有雜環的帶陽性電荷的化合物。因此，不同的MDR逆轉劑可能有一個或多個特殊的結構單一的連接位點。

Klopman等［16］通過對609種不同的具有抗MDR活性的化合物進行的分析，發現它們具有一定的結構特點。例如CH2-CH2-N-CH2-CH2基團可增強大多數化合物抗MDR活性，若二甲基苯酚基團同時存在此活性則進一步增強。而穩定的四價銨鹽、羧基、酚或一個苯胺基團，可降低化合物抗MDR活性。此外還發現逆轉劑和分配系數，P-gp之間包括芳香環-芳香環，氫-芳香環和氨-芳香環連接存在著微電極作用，在穩定蛋白質和藥物與蛋白連接上的起重要作用。

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

目前逆轉劑在頭頸部腫瘤的MDR研究主要集中在右維拉帕米(dexverapamil)對惡性淋巴瘤MDR的逆轉上。右維拉帕米對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胞中多柔比星(doxorubicin)的濃度。Wilson等［18］對65位接受了右維拉帕米與EPOCH方案(包括依托泊苷、潑尼松、長春新堿、環磷酰胺、多柔比星)聯合化療的惡性淋巴瘤病人進行了研究，發現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論。

總之，經過對MDR機制的深入研究，現在已取得了一些重要發現，在其臨床如何克服MDR方面也取得一定進展，但其效果不盡人意。而且對于頭頸部腫瘤的MDR研究仍較少，有關逆轉劑的報道也不多。因此，對于頭頸部MDR逆轉劑的研究是今后我們克服化療耐藥研究的主要方向之一。

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