奧沙利鉑治療腫瘤耐藥相關(guān)機(jī)制研究進(jìn)展報告

1、奧沙利鉑治療腫瘤耐藥相關(guān)機(jī)制研究進(jìn)展?綜述與講座?中瘤預(yù)防與治療2011年第24卷第3期奧沙利鉑治療腫瘤耐藥相關(guān)機(jī)制研究進(jìn)展饒媚,于芝穎綜述,李小平審校(北京大學(xué)人民醫(yī)院,北京100044)關(guān)鍵詞奧沙利鉑;耐藥;核苷酸切除修復(fù);谷胱甘肽s轉(zhuǎn)移酶;fas相關(guān)磷酸酶.1中圖分類號r730.53文獻(xiàn)標(biāo)識碼adoi:10.3969/j.issn.1674-0904.201l1.03.019奧沙利鉑(lohp)是第三代鉑類抗癌藥物,化學(xué)名為左旋反式二氨基環(huán)己烷草酸鉑,分子式c8h14n204pt,分子量397.33,為白色晶體粉末,微溶于水,難溶于甲醇,不溶于乙醇及丙酮.該藥由法國sanofiwinth

2、rop公司開發(fā),于1996年首次在法國上市.研究表明,l-ohp的藥理學(xué)特性與其它鉑類藥物相似,均以dna為靶點.奧沙利鉑與dna形成的加合物也主要為ptgg和ptag鏈內(nèi)交聯(lián)體,并可形成鏈間交聯(lián)及dna蛋白質(zhì)交聯(lián),從而阻斷dna的復(fù)制及轉(zhuǎn)錄,抑制腫瘤細(xì)胞分裂,從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡.雖然奧沙利鉑對許多耐順鉑或卡鉑的細(xì)胞株或瘤株具有活性,并且在抗癌活性及毒副作用等多方面表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢.但由于個體遺傳差異,患者對奧沙利鉑的敏感性有很大差異,奧沙利鉑的耐藥問題也成為困擾臨床醫(yī)生的一大難題.目前對鉑類的耐藥機(jī)制表述不一,主要為dna損傷修復(fù),藥物解毒增加,藥物積聚減少等;另外腫瘤干細(xì)胞假說也日益成為

3、腫瘤耐藥研究的熱點.現(xiàn)就奧沙利鉑耐藥相關(guān)機(jī)制做一綜述.1dna損傷修復(fù)機(jī)制:核苷酸切除修復(fù)(ner)相關(guān)因子奧沙利鉑主要通過與細(xì)胞內(nèi)dna結(jié)合,形成鉑.dna加合物,引起dna損傷,從而導(dǎo)致細(xì)胞死亡.因此,個體dna修復(fù)能力是影響藥物療效的重要因素,其中核苷酸切除修復(fù)系統(tǒng)(ner)是細(xì)胞dna損傷修復(fù)的一條重要途徑,此途徑是一個包括多種酶參與的復(fù)雜體系,能夠移除廣泛的dna損傷,是機(jī)體修復(fù)化療藥物所致dna損傷,尤其是鉑一收稿日期201012-21修回日期20110316作者簡介饒媚(1982一),女,福建省龍巖人,大學(xué)本科,臨床藥師,研究方向:腫瘤藥理學(xué).通訊作者李小平,副主任醫(yī)師,碩士生導(dǎo)

4、師.dna加合物損傷的主要機(jī)制.ercc1,ercc2,ercc5和xrcc1是參與ner的重要因子.1.1切除修復(fù)交叉互補(bǔ)基因1(ercc1)ercc1(excisionrepaircrosscomplementati0ngroup1)是ner的關(guān)鍵基因之一,在ner系統(tǒng)中起著損傷修復(fù)和核酸內(nèi)切酶的雙重功能,表達(dá)水平代表ner系統(tǒng)的活性.ercc1位于染色體19q13.2l3.3,基因全長15bpx10bp,含l0個外顯子,編碼含297個氨基酸的ercc1蛋白質(zhì),表觀分子量為32.5kda(道爾頓).ercc1基因總共有四種分子量的mrna,但只有分子量為11kb的mrna表達(dá)出分子量為39

5、10的蛋白時,才表現(xiàn)出對lohp的耐藥.ercci過表達(dá)可使停滯在g2/m期的損傷dna迅速得到修復(fù),導(dǎo)致其對l.ohp耐藥.ercc1與xpf(dna修復(fù)酶缺乏互補(bǔ)基因f)組成的核酸內(nèi)切酶參與同源重組(homologohsrecombination,hr)是修復(fù)dna鏈問交聯(lián)損傷的關(guān)鍵角色.par6等l1j對126例晚期大腸癌患者一線給予奧沙利鉑聯(lián)合5一氟尿嘧啶治療,研究其耐藥或敏感的原因,研究結(jié)果表明,ercc1的過表達(dá)與大腸癌對奧沙利鉑耐藥有關(guān).同樣,lenz等【2j的研究也表明鉑類藥物的療效與ercc1的表達(dá)相關(guān)(p=0.015).但kim等【3j的研究卻顯示了相反的結(jié)果,治療效果與e

6、rcc1的表達(dá)沒有顯著聯(lián)系.1.2切除修復(fù)交叉互補(bǔ)基因2(ercc2)ercc2(excisionrepaircrosscomplementationgroup2)又稱為著色性干皮病基因d(xpd),xpd基因位于19q1313,含有23個外顯子,長約5413kb.xpd是參與受損dna核苷酸切除修復(fù)(ner)過程的一種重要的酶,其活性直接影響鉑類藥物的化療效果.ercc2存在多個單核苷酸多態(tài)性(snp),最常見的snp導(dǎo)致第751位密碼子由賴氨酸(lys)變?yōu)楣劝滨０?gin),此多態(tài)性影響奧沙利鉑(lohp)的治療效果.lai4j等通過研究188例晚期結(jié)直腸癌患者給予奧沙利鉑為主的一線化療

7、,中瘤預(yù)防與治療2011年第24卷第3期觀察其客觀緩解率,比較不同基因型(xpd/ercc2gln751和xpd/ercc2lys751)與化療效果的關(guān)系,結(jié)果攜帶xpd/ercc2gln751等位基因的患者表現(xiàn)出更低的有效率(36.7%vs58.2%,p=0.03)和總生存率(14個月vs22個月;p<0.01),兩者之間的差異有統(tǒng)計學(xué)意義.表明xpd/ercc2lys751gin基因多態(tài)性與晚期結(jié)直腸癌患者接受奧沙利鉑一線化療后的臨床療效有關(guān).lemorvan等l5j的研究結(jié)果也表明ercc2基因多態(tài)性可作為奧沙利鉑一線化療敏感性的重要預(yù)測因子之一.但仍需較大樣本的研究以支持這一觀點

8、.1.3切除修復(fù)交叉互補(bǔ)基因5(ercc5)ercc5(excisionrepaircrosscomp1ementationgroup5)又稱為人著色性干皮病g組(xpg),是核苷酸切除修復(fù)途徑的關(guān)鍵因子之一,參與鉑類藥物引起的dna損傷修復(fù)過程.ercc5是一種結(jié)構(gòu)特異性核酸酶,在哺乳動物核酸切除修復(fù)中負(fù)責(zé)3端內(nèi)切,其基因定位于人類染色體13q33,大小為30kb,包含l5個外顯子和14個內(nèi)含子.ercc5存在多個snps,其中第46位點ct的突變?yōu)闊o義突變(都編碼精氨酸),但卻可以影響xpg蛋白的修復(fù)能力而影響奧沙利鉑的療效,研究表明ercc5在多種腫瘤組織中有表達(dá),并且表達(dá)的強(qiáng)弱程度與鉑

9、類藥物的化療敏感性相關(guān).一項以42例接受lohp一線化療的晚期大腸癌患者為研究對象,分析療效與多個修復(fù)基因snp位點的相關(guān)性的研究發(fā)現(xiàn)ercc5hys46hys位點與大腸癌lohp療效相關(guān)j,kweekel等【7j以9l例接受lohp一線化療的晚期結(jié)直腸癌患者為研究對象,分析無疾病生存期,總體生存期以及化療毒性與ercc5snp的相關(guān)性,研究發(fā)現(xiàn)純合體型的無疾病生存期低于雜合體型,而總體生存期和化療毒性則無明顯差別.另一項旨在研究ercc5snps(一1415c>t,一763a>g,一413c>t,+25a>g,+202c>t,+372c>t)與奧沙利鉑為基

10、礎(chǔ)的化療療效關(guān)系的試驗,發(fā)現(xiàn)一763gg基因型的有效率(72.7%)明顯高于其他基因型(aa22.2%,p=0.008;ag37.2%,p=0.046).+25aa基因型的有效率(75%)明顯高于其他基因型(gg24.1%,p=0.004;ag35.7%,p:0.022%),說明ercc5基因多態(tài)性可以作為lohp治療結(jié)直腸癌患者療效的預(yù)測指標(biāo)l.但都是小樣本的研究,且研究的內(nèi)容還有待深入,目前仍需多中心,大樣本,隨機(jī)對照的試驗.1.4x射線損傷交叉互補(bǔ)蛋白1(xrcc1)xrcc1(xrayrepaircross-complementaryprotein1)是目前研究較多的一種dna修復(fù)基因

11、,在堿基切除修復(fù)中起整體作用,是一種與堿基切除修復(fù)/單鏈斷裂修復(fù)直接相關(guān)的重要蛋白質(zhì),人類xrcci基因位于人l9號染色體的長臂區(qū)(19q13.213.3).其基因組大小約31.9kb.xrcc1基因的cdna全長2.2kb,包括l7個外顯子,編碼1個由633個氨基酸組成的70kd的蛋白質(zhì),它至少包括3種常見的基因多態(tài)性,導(dǎo)致不同個體間修復(fù)能力的差異,從而影響對鉑類藥物的敏感性.研究發(fā)現(xiàn),xrcc1第399位密碼子g_a的多態(tài)導(dǎo)致arggln的替代,改變了對dna損傷修復(fù)的效能,可能影響奧沙利鉑治療的療效9,0l.huang等研究了102例接受lohp為主的聯(lián)合化療方案治療的胃癌患者,結(jié)果發(fā)現(xiàn)

12、xrcc1的arg399gin多態(tài)性與化療效果明顯相關(guān),由此可見,xrcc1及其基因多態(tài)性與奧沙利鉑的療效及耐藥關(guān)系密切.2藥物解毒增加機(jī)制谷胱甘肽s轉(zhuǎn)移酶(glutahionestransferase,gsts)是一組由同一基因家族編碼的,主要參與代謝外來化學(xué)物質(zhì)的多功能藥物代謝酶,參與解毒和致癌物質(zhì)的代謝滅活.現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的谷胱甘肽s轉(zhuǎn)移酶,按其分布的不同可分為細(xì)胞質(zhì)型和細(xì)胞膜結(jié)合型兩大類,細(xì)胞質(zhì)型在人群中具有廣泛遺傳多態(tài)性,包括gst,盯,盯,0,(1)6種酶.其中g(shù)st一叮r家族在細(xì)胞的解毒功能上起重要作用,還可促進(jìn)dna的修復(fù),從而使細(xì)胞產(chǎn)生耐藥.gstp1是gst一1t的成員之一,gs

13、tp1廣泛存在于人體腫瘤組織中,該酶能催化親電子物質(zhì)與gsh結(jié)合,并可與親脂性細(xì)胞毒藥物結(jié)合,增強(qiáng)其水溶性,促進(jìn)藥物排泄而降低抗癌藥的作用,烷化劑和鉑類藥物均可通過這一途徑解毒.hong12j等通過研究52例轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者應(yīng)用奧沙利鉑聯(lián)合替吉奧(s一1)雙周方案作為一線化療方案的療效和安全性,及其遺傳多態(tài)性與療效的關(guān)系.結(jié)果顯示:奧沙利鉑聯(lián)合s一1雙周化療方案是有效的,相對于其他氟尿嘧啶加奧沙利鉑的化療方案,該方案具有更好的耐受性.gstp1llel05val單核苷酸多態(tài)性與轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者對l-ohp的療效相關(guān),攜帶a/g或g/g基因型患者的中位無疾病進(jìn)展時間優(yōu)于攜帶a/a基因型的患者

14、(8.3個月vs6.1個月,p=0.04).lil13j等應(yīng)用tapmanmgb探針等位基因分型技術(shù)檢測gstp1基因ilel05val的多態(tài)性,通過分析進(jìn)展期胃癌患者gstp1基因多態(tài)性與應(yīng)用奧沙利鉑聯(lián)合5.fu方案?206?化療后療效的關(guān)系,結(jié)果顯示:其中(105)ile/(105)ile基因型占52%,(105)ile/(105)val基因型占41%,(105)val/(105)val基因型占7%.攜帶(105)ile/(105)ile和至少攜帶一個(105)val基因型的患者,疾病控制率分別為39%和71%(p=0.026);中位進(jìn)展時間分別為4.0個月和7.0個月(p=0.002);

15、中位總生存時間分別為7.0個月和9.5個月(p=0.002).研究還發(fā)現(xiàn),(105)ile/(105)val基因型神經(jīng)毒性發(fā)生率相對較高(p=0.005),由此可推斷出:在進(jìn)展期胃癌患者中,至少攜帶一個(105)val等位基因的患者采用奧沙利鉑聯(lián)合5一fu方案的化療敏感性與gstp1的基因多態(tài)性相關(guān),由于研究樣本量有限,相關(guān)研究尚需深入.3fas相關(guān)磷酸酶.1與奧沙利鉑耐藥fap一1(fasassociatedphosphatase.1,fas相關(guān)磷酸酶.1)屬于蛋白酪氨酸磷酸酶家族,是一種fas系統(tǒng)的負(fù)調(diào)控因子,與fas受體羧基端負(fù)調(diào)節(jié)域相互作用,阻斷fas信號傳導(dǎo)過程.從而可抑制fasl介

16、導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞凋亡.fapl在結(jié)腸癌,胃癌,胰腺癌,肝癌,乳腺癌,卵巢癌等多種惡性腫瘤中有表達(dá).anessa等l【4j報道結(jié)腸癌對奧沙利鉑的耐藥可能與mmp7和fas/fasl系統(tǒng)的相互作用有關(guān).而mend也在報道了奧沙利鉑可促進(jìn)結(jié)腸癌細(xì)胞norch.1的表達(dá),從而增加結(jié)腸癌對化療的耐藥l15l.xiao等l16用奧沙利鉑處理結(jié)腸癌sw480細(xì)胞,用mtr法評價其細(xì)胞增殖能力,以rtpcr法評價fap一1mrna表達(dá)水平.結(jié)果奧沙利鉑化療僅能一定程度上抑制結(jié)腸癌sw480的增殖,但隨作用時問的延長,sw480細(xì)胞仍能繼續(xù)增殖.經(jīng)過奧沙利鉑化療fapl的表達(dá)上調(diào).該試驗推測部分患者對奧沙利鉑化療不

17、敏感,可能與奧沙利鉑化療可引起fap一1表達(dá)的上調(diào),增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對抗fas誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡,從而抑制腫瘤細(xì)胞的凋亡有關(guān),這可能與結(jié)腸癌對奧沙利鉑化療耐藥有關(guān).目前,對fap一1與奧沙利鉑耐藥相關(guān)研究還很少,需要進(jìn)一步的研究以支持這一觀點.4與奧沙利鉑耐藥的其他相關(guān)機(jī)制積極外排異物是細(xì)胞適應(yīng)外界環(huán)境的主要機(jī)制,由mdr1基因編碼的p一糖蛋白(pgp),是一種atp酶活性的跨膜泵或換位酶,將攝人細(xì)胞內(nèi)的藥物泵出,促使其外流而維持細(xì)胞內(nèi)化學(xué)藥物的低腫瘤預(yù)防與治療2011年第24卷第3期濃度水平,但目前尚沒有pgp與奧沙利鉑耐藥相關(guān)的文獻(xiàn)報道,奧沙利鉑耐藥是否與pgp的外排泵作用相關(guān),還有待研究.腫瘤干

18、細(xì)胞理論認(rèn)為腫瘤是一種干細(xì)胞疾病,腫瘤干細(xì)胞增殖形成異常組織,與腫瘤惡性生物學(xué)行為關(guān)系密切,在腫瘤形成,生長,浸潤,轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)耐藥起著關(guān)鍵作用.奧沙利鉑耐藥與腫瘤干細(xì)胞的關(guān)系也有待研究證明.5存在的問題與展望腫瘤治療的最終目標(biāo)是通過對腫瘤患者的基因檢測,在獲得藥物效應(yīng)相關(guān)基因型和表型資料的基礎(chǔ)上,充分考慮到化療藥物的反應(yīng)性和毒性,實施個體化治療.由于上述基因在奧沙利鉑耐藥中扮演如此重要的角色,它們也成為了腫瘤治療中有價值的基因,以ercci為例,目前為解決調(diào)控ercc1表達(dá)逆轉(zhuǎn)耐藥的策略,已經(jīng)廣泛開展了以ercc1為靶點的基因和藥物靶向治療研究,并取得了一定的收獲.5.1基因封閉基因封閉是通過

19、反義rna,核酸rna干擾等多種技術(shù)抑制目的基因的表達(dá).chang17j等根據(jù)ercc1序列設(shè)計了兩條sirna(sinailinterferingrna),將其導(dǎo)人人宮頸癌細(xì)胞株helas3,人乳腺癌細(xì)胞株mcf27,人結(jié)腸癌細(xì)胞株hct116,24小時后以實時定量rtpcr檢測ercc1mrna的表達(dá),證實封閉效果分別達(dá)66%,73%和60%一64%,而細(xì)胞dna修復(fù)能力下降,與對照組相比,細(xì)胞對順鉑的敏感性增高.有研究發(fā)現(xiàn)ll8j應(yīng)用反義rna封閉ercc1的表達(dá),則吉西他濱與順鉑的協(xié)同作用下降,且下降趨勢與dna修復(fù)能力的下降平行,故有人推測,吉西他濱可能具有一定調(diào)節(jié)ercc1作用,并

20、通過這個途徑提高細(xì)胞對順鉑的敏感性.5.2ercc1的拮抗劑一些藥物以ercc1為靶點,通過干擾ercc1的表達(dá),從而影響其功能,達(dá)到靶向治療而提高藥物對腫瘤的敏感性.guichard等ll9j檢測經(jīng)伊立替康與草酸鉑作用的結(jié)腸癌細(xì)胞株,發(fā)現(xiàn)伊立替康能減慢早期ptdna造成dna損傷,此時ercc1mrna表達(dá)也下調(diào)70%.fautrel等l2oj發(fā)現(xiàn)環(huán)孢素a(csa)調(diào)節(jié)ercc1表達(dá),可能是通過抑制cfos基因,影響ap一1調(diào)節(jié)通路實現(xiàn)的.抗腫瘤耐藥是一個復(fù)雜的問題,涉及基礎(chǔ)和臨床研究的許多方面,細(xì)胞耐藥機(jī)制依所用藥物種類和腫瘤類型而異,克服鉑類藥物耐藥的許多實驗都是針對順鉑而言,這些克服耐

21、藥策略是否適用于奧腫瘤預(yù)防與治療2011年第24卷第3期沙利鉑耐藥,目前尚無法定論,因此,研究奧沙利鉑耐藥機(jī)制及其策略仍是醫(yī)務(wù)工作者需要深人研究的內(nèi)容.參考文獻(xiàn)1par6l,mareuclloe,ah6sa,eta1.pharmacogeneticpredictionofclinicaloutcomeinadvancedcolorectalcancerpatientsreceivingoxaliplatin/5一fluorouracilasfirst?-linechemotherapyj.brjcancer,2008,99(7):10501055.2hjlenz,wzhang,mmshi,et

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