卵巢癌化療耐藥機制的研究進展

李少星 余華 徐春琳

卵巢癌是女性生殖系統(tǒng)常見的惡性腫瘤之一，由于缺乏特異性臨床表現(xiàn)及早期診斷方法，多數(shù)患者確診時已為晚期，病死率居婦科惡性腫瘤首位?；熥鳛槁殉舶┑闹饕委煼椒?，雖然多數(shù)患者初始反應敏感，甚至可達到近期緩解，但是由于化療耐藥的產(chǎn)生，最終導致治療失敗或死亡，嚴重影響了卵巢癌患者的遠期療效和總體生存率。因此，深入研究卵巢癌的耐藥機制，尋找有效干預靶點，成為改善化療效果和解決耐藥問題的關鍵。本文就卵巢癌化療耐藥機制的相關研究綜述如下。

1 卵巢癌化療耐藥的分型

腫瘤耐藥性指腫瘤細胞對抗腫瘤藥物表現(xiàn)為無反應的狀態(tài)，是化療失敗的主要因素。

1.1 原發(fā)(固有)性耐藥 在治療開始時癌細胞即對化療藥物不敏感，是腫瘤的固有特性。

1.2 繼發(fā)(獲得)性耐藥 原來對藥物敏感的癌細胞群，在反復治療，與藥物屢次接觸的過程中產(chǎn)生耐藥性。多數(shù)卵巢惡性腫瘤的化療耐藥屬于獲得性耐藥。

1.3 原藥耐藥 腫瘤細胞對誘導藥物產(chǎn)生耐藥性而對其他藥物不產(chǎn)生交叉耐藥性。

1.4 多藥耐藥 腫瘤細胞除對一種藥物產(chǎn)生耐藥外，還對其他結構迥然不同、作用機制各異的藥物產(chǎn)生交叉耐藥。卵巢癌的化療耐藥常表現(xiàn)為多藥耐藥。

2 卵巢癌化療耐藥的相關機制

卵巢癌化療耐藥是一個多因素、多水平、多基因參與的過程，各機制之間相互交叉、相互影響。其中涉及藥代動力學、藥物作用靶點、DNA損傷修復系統(tǒng)、細胞凋亡調(diào)控、腫瘤微環(huán)境、細胞外信號轉導通路、微小RNA、腫瘤干細胞及上皮間質(zhì)轉化等。

2.1 化療藥物的藥代動力學異常

2.1.1 多藥耐藥基因1/P-糖蛋白(multidrug resistance gene/P-glycoprot-ein，MDR1/P-gp)MDR1編碼的蛋白產(chǎn)物P-gp，是ATP依賴性跨膜離子轉運泵。當P-gp與細胞內(nèi)化療藥物結合后，由ATP供能將藥物排出細胞，降低細胞內(nèi)有效藥物濃度，導致腫瘤細胞耐藥。鉑類等抗腫瘤藥物誘導細胞表達MDR1是導致卵巢癌耐藥的主要原因［1］。

2.1.2 多藥耐藥相關蛋白(multidrug resistance associative protein，MRP):MRP是ATP依賴性跨膜轉運蛋白，主要轉運負電荷分子，細胞毒藥物在細胞內(nèi)代謝為負電荷后被MRP轉運出細胞。程國鈞等［2］研究表明，化療療效不佳者，其腫瘤組織中MRP的陽性表達率高達83.3%，提示MRP與卵巢癌耐藥相關。

2.1.3 肺耐藥相關蛋白(lung resistance associative protein，LRP):LRP通過減少化療藥物在細胞核和細胞質(zhì)之間的比例及改變細胞質(zhì)內(nèi)再分布，介導多藥耐藥。LRP的耐藥機制:①使鉑類、烷化劑等以細胞核為目標的藥物不能進人胞核;②使胞質(zhì)中的藥物進入運輸囊泡，以胞吐方式排出細胞。Kolfsehofen等［3］研究提出，LRP可反映順鉑在體內(nèi)的活性和臨床療效，間接預測耐藥。

2.1.4 乳腺癌耐藥蛋白(Breast cancer resistance protein，BCRP):BCRP屬于ATP結合式轉運蛋白超家族成員，通過形成同源二聚體或異二聚體的跨膜通道，參與腫瘤多藥耐藥。過表達BCRP的腫瘤細胞對阿霉素耐藥，并與細胞內(nèi)藥物的蓄積量呈正相關［4］。

2.1.5 P型銅轉運腺苷三磷酸酶(copper-transporting P-type adenose triphosphatase-7B，ATP-7B):ATP-7B作為銅離子的轉運體，調(diào)節(jié)細胞內(nèi)銅的代謝。機體耐受鉑類藥物的機制與銅離子在細胞內(nèi)外的轉運增加有關。Nakayama等［5］報道，ATP-7B在順鉑耐藥細胞中過表達，同時伴隨銅離子和藥物轉出的增加，提出ATP-7B可作為化療耐藥的預測因子。

2.1.6 谷胱甘肽(glutathione，GSH)和谷胱甘肽S-轉移酶(glutathione S-transferase，GST):GST與親脂性藥物結合后，通過增加其水溶性，促進外排而降低化療藥物的細胞毒作用。細胞內(nèi)GSH及GST表達水平和活性升高，不僅使藥物失去毒性，而且與藥物耦聯(lián)，使其更易被轉運出細胞，導致腫瘤耐藥。Beeghly等［6］研究發(fā)現(xiàn)，通過抑制GST的功能可以改善卵巢癌患者術后化療的敏感性，提高生存率。

2.1.7 環(huán)氧合酶-2(Cyclooxygenase-2，COX-2):COX-2是前列腺素合成的關鍵限速酶，與多藥耐藥具有相關性。近年研究提出，COX-2高表達的卵巢癌患者對化療反應不敏感、術后復發(fā)時間短，可作為預測卵巢癌化療耐藥的分子標記物［7］。

2.2 藥物作用靶點的異常 β微管蛋白:細胞骨架蛋白指細胞質(zhì)中由蛋白絲組成的非膜相結構系統(tǒng)的蛋白質(zhì)，主要包括肌動蛋白、微管蛋白及中間絲蛋白。由于紫杉醇的作用位點是細胞骨架微管系統(tǒng)，因此微管改變可致卵巢癌細胞有絲分裂紡錘體異常，導致紫杉醇耐藥。Mozzetti等［8］研究發(fā)現(xiàn)，卵巢癌耐藥與Ⅲ型 β微管蛋白mRNA和蛋白水平表達升高有關。

2.3 DNA損傷修復的異常

2.3.1 DNA錯配修復基因(DNA mismatch repair gene，MMR):DNA正常修復是保持細胞遺傳穩(wěn)定性的關鍵，其中hMLHI是近來備受關注的耐藥相關基因，主要通過增強DNA修復，保持細胞繼續(xù)分裂，降低細胞毒性。Scartozzi等［9］提出hMLHI基因丟失可減弱細胞的修復作用，降低卵巢癌細胞的耐藥性，改善患者生存率。

2.3.2 核糖核苷酸還原酶亞單位(ribonucleotide reductase subunit M1，RRM1):核苷酸還原酶(ribonucleotide reductase，RR)是DNA合成的限速酶，而亞單位RRM1是核苷酸結合位點，當鉑類化療藥物產(chǎn)生的加和物被修復基因切除后，填補DNA鏈空缺的核苷酸由RRM1提供，因此，DNA損傷修復能力增強是鉑類耐藥的重要分子基礎。

2.3.3 切除修復交叉互補基1(excision repair cross complementing，ERCC1):核苷酸切除修復(Nucleotide excision repair，NER)是DNA的主要修復機制，ERCCl在NER系統(tǒng)中起著損傷和識別核酸內(nèi)切酶的雙重功能。梁軍等［10］研究提出，ERCCl表達升高與順鉑化療耐藥相關?；熞鹇殉舶┘毎鸇NA的損傷，而NER基因ERCCl能增強受損DNA的修復，導致順鉑耐藥。

2.3.4 堿基切除修復(base excision repair，BER):BER是一種DNA堿基修復機制，通過不同酶的作用切除和替換錯誤的DNA堿基，進行加工和正確填補。XRCCl(X-ray repair cross complementing group1)是參與BER和單鏈斷裂修復，與鉑類耐藥相關的重要因子，對維持基因穩(wěn)定性起關鍵作用。有研究報道，PARP-1抑制劑3AB能抑制XRCCl的活性，增強順鉑對腫瘤細胞的毒性作用［11］。

2.3.5 乳腺癌易感基因Ⅰ(breast cancer susceptibility geneⅠ，BRCAⅠ):BRCAI是參與DNA雙鏈斷裂損傷修復的抑癌基因，具有調(diào)控細胞周期和介導細胞凋亡的功能，其表達異?？梢种苹蛟鰪奃NA的損傷及抗微管化療藥物的活性。Zhou等［12］研究說明BRCAI高表達可導致耐藥，應用突變型BRCAI可增強紫杉醇的化療效果。

2.4 細胞凋亡調(diào)控的異常

2.4.1 p53基因:p53基因是與人類腫瘤相關性最高的抗凋亡基因，野生型p53基因功能喪失可導致化療耐藥。Metzinger等［13］發(fā)現(xiàn)，Ⅲ期卵巢癌患者體內(nèi)提取的腫瘤細胞，應用順鉑與紫杉醇化療后，化療耐藥細胞內(nèi)突變型p53比對照組明顯升高。

2.4.2 B細胞淋巴瘤/白血病-2(B cell lymphoma/lewkmia-2，Bcl-2)基因:Bcl-2基因是Bcl-2家族中最具代表性的細胞凋亡抑制基因，通過抗氧化作用，抑制鈣離子(Ca2+)及蛋白質(zhì)的跨膜轉運，影響執(zhí)行細胞凋亡程序的酶活性及防止受損DNA翻譯成參與細胞凋亡基因的信號或阻止其產(chǎn)物活動，誘發(fā)化療耐藥。Raspollini［14］研究報道，Bcl-2高表達可抑制細胞凋亡，導致細胞對順鉑耐藥。

2.4.3 半胱氨酸天冬氨酸特異性蛋白酶(Caspase):Caspase家族介導凋亡蛋白酶聯(lián)反應引起細胞凋亡。研究表明，卵巢癌順鉑耐藥細胞中，Caspase-3的活性明顯低于卵巢癌順鉑敏感細胞，通過增強Caspase的活性，可部分恢復耐藥細胞對順鉑的敏感性［13］。

2.4.4 Survivin基因:Survivin屬于凋亡抑制蛋白超家族成員，具有抑制凋亡及調(diào)節(jié)細胞有絲分裂的雙重功能。Survivin通過直接抑制Caspase級聯(lián)反應下游分子的活性，介導腫瘤化療耐藥。研究發(fā)現(xiàn)，采用siRNA技術抑制Survivin基因的表達，可抑制卵巢癌耐藥細胞的生長，使細胞周期停滯在G1/G0期，提高化療敏感性［15］。

2.4.5 X染色體連鎖的凋亡抑制蛋白(X-linked inhibit or of apoptosis pr-otein，XIAP):XIAP屬于凋亡抑制蛋白超家族成員，通過結合Caspase影響信號通路的傳導。研究發(fā)現(xiàn)，XIAP具有較強的抗凋亡和泛素化作用，并與腫瘤化療耐藥有關［11］。順鉑可通過下調(diào)XIAP蛋白，減少其與Caspase-3的結合，實現(xiàn)殺傷卵巢癌細胞的作用，而該作用失調(diào)可引起卵巢癌細胞耐藥［16］。

2.4.6 c-myc基因:c-myc是調(diào)節(jié)細胞生長、分化和凋亡等的原癌基因，廣泛表達于增殖迅速的細胞和組織中。Iba等［17］研究證實，上皮性卵巢癌中c-myc基因的表達增強與化療反應敏感有關。

2.4.7 葡萄糖神經(jīng)酰胺合成酶(glucosylcerarnide synthase，GCS):GCS是催化神經(jīng)酰胺向葡萄糖基神經(jīng)酰胺轉化的一個關鍵酶，參與腫瘤多藥耐藥。GCS靶向性siRNA可以顯著下調(diào)乳腺癌細胞GCS mRNA和蛋白的表達，恢復其對多種化療藥物的敏感性［18］。

2.4.8 黏著斑激酶(focal adhesion kinase，F(xiàn)AK):FAK是一種非受體酪氨酸激酶，通過多種信號通路調(diào)控細胞周期。研究發(fā)現(xiàn)，應用siRNA技術抑制卵巢癌耐藥細胞的FAK活性，可激活Caspase-3，引起FAK裂解，導致細胞凋亡，從而增強耐藥細胞對化療藥物的敏感性［19］。

2.5 卵巢內(nèi)部缺氧微環(huán)境的改變 缺氧是實體腫瘤的局部特征性環(huán)境，與細胞增殖、凋亡及耐藥密切相關。缺氧可直接減弱氧依賴性化療藥在細胞內(nèi)生成氧自由基殺傷細胞的作用;通過調(diào)控細胞基因組和蛋白組的表達，間接抑制細胞凋亡［20］;引起血液流變學異常，影響藥物在血液中的運輸與分布，使腫瘤局部藥物濃度降低;通過選擇壓力，使細胞在抗腫瘤藥物和缺氧的雙重壓力下，靠近血管的細胞被藥物破壞，遠離血管的缺氧腫瘤細胞逃離藥物的作用。

2.6 細胞外信號轉導通路

2.6.1 PI3K/Akt(Phosphatidylinositol-3-kinase/protein kinase B)信號傳導通路:PI3K/Akt信號通路是酪氨酸激酶級聯(lián)反應通路，通過調(diào)控多個細胞凋亡相關家族抑制細胞凋亡，是卵巢癌化療耐藥的關鍵環(huán)節(jié)。Abedini等［21］提出Akt可能通過調(diào)節(jié)順鉑誘導的p53依賴性Fas相關死亡結構域樣白介素-1b轉化酶(FLICE)抑制蛋白FLIP的泛素化導致卵巢癌化療耐藥。

2.6.2 Notch信號通路:Notch信號通路是調(diào)控細胞增殖分化和凋亡的重要途徑。Joon等［22］研究表明，Notch信號通路過度活化，通過調(diào)節(jié)下游靶基因的表達參與卵巢癌卡鉑耐藥。

2.6.3 Wnt信號通路:Wnt信號通路由一系列癌基因和抑癌基因編碼的蛋白質(zhì)組成，各種蛋白質(zhì)之間彼此聯(lián)系，相互制約，在細胞增殖分化、黏附運動等過程中發(fā)揮重要作用。Su等［23］研究報道Wnt信號通路與卵巢癌化療耐藥密切相關。

2.7 微小RNA(microRNA，miRNA)miRNA是一類長度為19～25個核苷酸的非編碼小分子RNA，通過與靶基因3’-UTR區(qū)不完全匹配，抑制mRNA翻譯，參與腫瘤的侵襲轉移及耐藥等過程。文獻報道，miR-214在卵巢癌細胞中表達上調(diào)，通過作用于靶基因PTEN，發(fā)揮抗凋亡和順鉑耐藥效應，而應用siRNA技術干擾miR-214可改善腫瘤細胞的耐藥性［24］。

2.8 腫瘤干細胞(cancer stem cells，CSCs)CSCs指腫瘤內(nèi)具有自我更新能力，可形成異質(zhì)性腫瘤的細胞亞群。CSCs來源于從多潛能干細胞到組織特異性干細胞、祖細胞和腫瘤細胞過程中自我更新分化異常的細胞。研究發(fā)現(xiàn)，CSCs在腫瘤耐藥中具有重要作用，與MDR機制、DNA修復、細胞周期、微環(huán)境及EMT等形成錯綜復雜的網(wǎng)絡介導化療耐藥［25］。

2.9 上皮間質(zhì)轉化(Epithelial-mesenchymal transition，EMT)EMT指上皮表型細胞在特定的生理和病理條件下向間充質(zhì)表型細胞轉化的過程，與胚胎發(fā)育和腫瘤侵襲轉移、耐藥等惡性行為密切相關。Kajiyama等［26］研究發(fā)現(xiàn)，卵巢癌紫杉醇耐藥細胞出現(xiàn)EMT表型改變，且上皮細胞黏附分子E-cadherin表達減少，間質(zhì)分子標記物波形蛋白表達增多。

卵巢癌化療耐藥是一個多因素、多水平共同參與的結果，雖然目前關于卵巢癌耐藥機制的研究已經(jīng)取得了較大進展，但確切的機制仍存在爭議。近年，腫瘤微環(huán)境、細胞外信號轉導通路、miRNA、CSCs、EMT及其內(nèi)在復雜的網(wǎng)絡結構成為卵巢癌化療耐藥的研究重點。因此，深入探索卵巢癌化療耐藥的機制，尋找有效干預靶點，對提高化療敏感性、制定合理化療方案及改善卵巢癌患者的預后具有重要意義。

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