垂體生長激素腺瘤對(duì)生長抑素類似物的耐藥機(jī)制研究進(jìn)展

李一琳，郭曉鵬，幸 兵

(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院 神經(jīng)外科， 北京 100730)

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短篇綜述

垂體生長激素腺瘤對(duì)生長抑素類似物的耐藥機(jī)制研究進(jìn)展

李一琳，郭曉鵬，幸 兵*

(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院 神經(jīng)外科， 北京 100730)

生長抑素類似物能抑制垂體生長激素細(xì)胞對(duì)生長激素的分泌及相關(guān)腫瘤細(xì)胞的增殖，是目前垂體生長激素腺瘤臨床治療的首選藥物。但部分患者因耐藥而影響療效，其耐藥機(jī)制涉及生長抑素受體、受體下游信號(hào)傳導(dǎo)通路、組織病理和細(xì)胞黏附分子等因素。

垂體生長激素腺瘤；肢端肥大癥；生長抑素類似物；耐藥

垂體生長激素(growth hormone, GH)腺瘤患者因血GH及胰島素樣生長因子1 (insulin-like growth foctor- 1, IGF- 1)水平升高而造成多器官功能損害。目前的治療方法有手術(shù)、藥物和放射治療。用于治療垂體生長激素腺瘤的藥物有主要3種：生長抑素類似物(somatostatin analogs, SSA)、多巴胺激動(dòng)劑(DA)和GH受體拮抗劑(GHRA)。SSA是治療的首選藥物，但部分患者存在耐藥性。本文將就其耐藥機(jī)制進(jìn)行簡要綜述。

1 生長抑素類似物的作用機(jī)制

1.1 生長抑素受體的表達(dá)

生長抑素受體(somatostatin receptor, SSTR)是由7個(gè)亞基組成的G蛋白偶聯(lián)受體，分5個(gè)亞型SSTR1- 5。正常垂體組織細(xì)胞主要表達(dá)SSTR5，其余由多至少依次為SSTR2、3、1、4[1]。SSTR2具有兩種構(gòu)型2a和2b，人類垂體細(xì)胞中只表達(dá)SSTR2a。垂體GH腺瘤在mRNA和蛋白質(zhì)水平都主要表達(dá)SSTR2和SSTR5[1]， 且高劑量的SSA會(huì)增加這兩種受體在正常垂體組織中的表達(dá)[2]。

1.2 生長抑素作用的信號(hào)通路

SSA會(huì)激活細(xì)胞內(nèi)的一系列信號(hào)通路，抑制垂體細(xì)胞分泌GH和增殖。當(dāng)SSA與SSTR結(jié)合后，激活抑制性G蛋白(Gi)，抑制腺苷酸環(huán)化酶，使胞內(nèi)cAMP減少、PKA的活性降低，使胞內(nèi)的鉀離子濃度升高、鈣離子濃度降低[3]，從而抑制含GH的囊泡在胞內(nèi)的運(yùn)動(dòng)以及排泌過程，進(jìn)而抑制垂體細(xì)胞的分泌功能。

同時(shí)，當(dāng)抑制性G蛋白被激活后，會(huì)誘導(dǎo)胞內(nèi)一系列第二信使介導(dǎo)的抗細(xì)胞增殖通路。在這些通路中，SSTR會(huì)激活3種蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶(protein tyrosine phosphatase, PTP)，即SHP- 1、SHP- 2、PTPη，抑制MAPK信號(hào)通路，上調(diào)P21Cip1和P27Kip1的表達(dá)，使細(xì)胞周期停滯在G1/S期[1]。通過激活SHP- 1，可以誘導(dǎo)NF-κB和JNK參與的信號(hào)通路，促進(jìn)細(xì)胞的凋亡，此外還可以激活糖原合酶激酶3β(glycogen synthase kinase 3β, GSK3β)、P53，抑制血管內(nèi)皮生長因子VEGF，參與Wnt/β-catenin信號(hào)通路，促進(jìn)抑癌基因ZAC1的表達(dá)，從多個(gè)通路抑制細(xì)胞增殖[3]。

2 生長抑素類似物耐藥的定義

臨床上常用的SSA類藥物主要包括：短效奧曲肽、中效蘭瑞肽和長效醋酸奧曲肽微球。SSA耐藥性又包括生化耐藥(biochemical resistance)和腫瘤耐藥(tumor resistance)。前者指用藥后患者生長激素葡萄糖抑制試驗(yàn)血清GH谷值>1 ng/mL以上，IGF- 1一直高于同年齡性別正常人群高限；后者指腫瘤體積不減反增，或者減小的體積小于用藥前的20%。但是，部分患者兩種耐藥會(huì)有不一致的情況[4]，如生化指標(biāo)控制良好而腫瘤未見縮小，或是腫瘤縮小而生化指標(biāo)無明顯變化。

SSA對(duì)女性患者藥效更好[3]。較年輕的患者對(duì)于SSA的反應(yīng)性更差[1]，同時(shí)出現(xiàn)侵襲性和巨大腺瘤的概率更高。因此，SSA耐藥標(biāo)準(zhǔn)的制定應(yīng)充分考慮到不同人群的量化指標(biāo)，這樣才能更加全面，以增加其臨床指導(dǎo)價(jià)值。有學(xué)者建議在生化指標(biāo)中加入明確的藥物劑量和用藥時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，人群的基線水平應(yīng)包括性別、年齡和身體質(zhì)量指數(shù)(body mass index, BMI)[5]。

3 生長抑素類似物耐藥機(jī)制

3.1 生長抑素受體相關(guān)

SSTR2和SSTR5是SSA作用于垂體腺瘤細(xì)胞的關(guān)鍵分子。它們的表達(dá)類型、表達(dá)量、基因突變以及受體的敏感性都會(huì)影響SSA的作用效果。

3.1.1 SSTR2：SSTR2是SSA耐藥關(guān)鍵因素之一，SSTR2的缺失或是表達(dá)量的降低都可能成為SSA耐藥的原因。SSTR2a陰性的垂體GH腺瘤患者對(duì)于SSA更加耐藥[6]。且SSTR2a表達(dá)量越低則SSA耐藥性越高[7]。但有少數(shù)患者，雖然SSTR2a的表達(dá)量為中至高度，但SSA治療后，IGF- 1并沒有明顯的減少[8]，其原因尚不明確。

3.1.2 SSTR5：SSTR5和SSTR2的相互作用會(huì)影響機(jī)體SSA的耐藥。同時(shí)表達(dá)SSTR5和SSTR2的個(gè)體比僅表達(dá)SSTR2的個(gè)體對(duì)SSA的反應(yīng)性好，其原因可能是兩者形成異源二聚體，影響SSTR2的受體內(nèi)化，進(jìn)而增加其回收利用率并減少耐藥[9]。

表達(dá)SSTR的基因在自然人群中的突變率并不高[5]，無法完全解釋患者中耐藥的原因。然而，SSTR5的相關(guān)突變被認(rèn)為會(huì)導(dǎo)致機(jī)體的耐藥性增加。兩種SSTR5的截短蛋白亞型SSTR5TMD4、SSTR5TMD5的高表達(dá)也都與患者對(duì)SSA的低反應(yīng)性正相關(guān)[10]。SSTR5在人群的中兩個(gè)等位基因C1004T、T-461C較易在垂體GH腺瘤患者中發(fā)現(xiàn)[11]，會(huì)影響GH和IGF- 1水平，但對(duì)SSA的耐藥作用不明確。

3.1.3 SSTR敏感性降低：長期的配體刺激會(huì)誘發(fā)包括SSTR在內(nèi)的很多G蛋白偶聯(lián)受體的內(nèi)化或降解，從而減少受體在細(xì)胞表面的數(shù)量，導(dǎo)致敏感性降低。在一項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，奧曲肽可使GH腺瘤組織中的SSTR2a表達(dá)量明顯減少[6]。這就預(yù)示著長期SSA治療可能會(huì)增加患者的耐藥性。然而在人群研究中此作用并不明顯[1]。

β-arrestin在受體脫敏中亦具有重要作用。活化的β-arrestin可以釋放C末端，與胞吞蛋白作用，導(dǎo)致受體內(nèi)吞。因此，β-arrestin1的低表達(dá)會(huì)減少SSTR2的回收，從而使患者具有更好的SSA反應(yīng)性[12]。

3.2 胞內(nèi)信號(hào)通路相關(guān)

SSTR的下游信號(hào)通路十分復(fù)雜，涉及多種基因及大量的分子間相互作用，其中一些關(guān)鍵基因及蛋白在SSA耐藥機(jī)制中扮演著十分重要的角色。

3.2.1 AIP：芳香烴受體作用蛋白(aryl hydrocarbon receptor interacting protein, AIP)的編碼基因是一種抑癌基因。AIP的突變及表達(dá)量的減少都與SSA耐藥性有著密切的聯(lián)系[3]：家族性和散發(fā)性的AIP基因突變都傾向于增加患者的耐藥性，在通過SSA治療后，突變患者的腫瘤縮小程度也較小。同時(shí)，在沒有突變的情況下，對(duì)奧曲肽LAR控制GH、IGF- 1不佳的患者，其AIP的表達(dá)量也較低。而經(jīng)過蘭瑞肽預(yù)治療的患者，其AIP的表達(dá)量會(huì)有所增高[13]。通過AIP和SSTR2兩項(xiàng)指標(biāo)能增加預(yù)測耐藥的準(zhǔn)確性，但是兩者間似乎是相互獨(dú)立的[3]。因此，目前對(duì)于AIP是否是一個(gè)獨(dú)立的影響因素還難以定論。

3.2.2 ZAC1：ZAC1基因作為抑癌基因，其表達(dá)的蛋白可以使細(xì)胞停滯在G1期、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。ZAC1在垂體GH腺瘤中的表達(dá)量要低于正常組織，但在使用過SSA預(yù)治療的患者中可以出現(xiàn)高表達(dá)[3]。術(shù)前SSA治療的患者，以IGF- 1和腫瘤體積來評(píng)估，ZAC1的表達(dá)量都和療效正相關(guān)[14]。ZAC1和AIP之間也有著密切的聯(lián)系，如：AIP的高表達(dá)會(huì)增加ZAC1的表達(dá)量[13]，故提出了“SSA-AIP-ZAC1-生長抑素效果”的假設(shè)來進(jìn)一步解釋垂體GH腺瘤患者對(duì)SSA耐藥的機(jī)制[3]。

3.2.3 Raf激酶抑制蛋白：Raf激酶抑制蛋白(Raf kinase inhibitory protein, RKIP)可以通過抑制Raf-1的活性抑制MAPK通路(Ras-Raf-1-MEK-ERK)，從而抑制細(xì)胞的增殖。RKIP的表達(dá)雖然和SSTR2的表達(dá)沒有明確的關(guān)系，但RKIP的低表達(dá)和患者對(duì)奧曲肽治療的高耐藥性有關(guān)[15]。

3.2.4GSP突變：在濃密顆粒型垂體GH腺瘤中發(fā)現(xiàn)了很多GSP基因突變[5]，這些突變可能增加了患者對(duì)SSA的敏感性。其可能的解釋是突變基因表達(dá)生長激素釋放激素受體偶聯(lián)的Gs蛋白α亞基，該亞基激活后受升高的cAMP調(diào)控。由此，SSA通過cAMP調(diào)控生長激素釋放激素受體，增加機(jī)體對(duì)SSA的敏感性。

3.2.5 Ki- 67：Ki- 67作為一種和細(xì)胞有絲分裂密切相關(guān)的核抗原，常用于評(píng)估腫瘤的增殖能力和侵襲性。在一項(xiàng)研究中，Ki- 67的增高和患者對(duì)奧曲肽LAR的反應(yīng)性降低有關(guān)，且此項(xiàng)指標(biāo)與SSTR2的表達(dá)是獨(dú)立的[16]。因此，Ki- 67指數(shù)也許可以作為預(yù)測SSA敏感性的指標(biāo)之一。

3.3 組織病理相關(guān)

垂體GH腺瘤免疫組化染色可分為濃密顆粒型(densely granulated)與稀疏顆粒型(sparsely granulated)兩種。據(jù)研究，稀疏顆粒型患者對(duì)SSA治療的反應(yīng)性更差[5，15]，此型在MRI上常呈現(xiàn)較高的T2信號(hào)，也往往具有較高的侵襲性[17]。同時(shí)，此型的SSTR2a表達(dá)較低而SSTR5表達(dá)量較高[18]。但有學(xué)者認(rèn)為這兩種不同類型的垂體GH腺瘤組織在GSP原癌基因、鈣離子濃度、cAMP和ZAC1等細(xì)胞通路中并沒有明顯的差別[19]。因此，不同的免疫組化表型產(chǎn)生耐藥的機(jī)制目前也并不明確。

3.4 細(xì)胞黏附分子相關(guān)

GH腺瘤的侵襲性和SSA的耐藥性正相關(guān)，其潛在的機(jī)制也可能和細(xì)胞表面黏附分子有關(guān)。上皮細(xì)胞鈣黏蛋白(E-cadherin)的低表達(dá)和缺失都與腫瘤的侵襲性正相關(guān)，還會(huì)影響到腫瘤的早期診斷和治療。同時(shí)，E-cadherin高表達(dá)的實(shí)驗(yàn)組在SSA治療后，IGF- 1和腫瘤的體積也會(huì)減少更多[20]。

4 如何降低SSA耐藥性

降低SSA耐藥的方法主要有[5]：1)敏感性測試：用藥前先行奧曲肽敏感試驗(yàn)對(duì)藥物療效進(jìn)行預(yù)測，如不敏感則應(yīng)盡早采用其他療法或是聯(lián)合用藥。2)改變用藥方法：對(duì)于生化指標(biāo)和腫瘤體積有變化但不太明顯者，可以適當(dāng)加大藥物的單次劑量或者縮短用藥間隔。3)聯(lián)合用藥：如IGF- 1水平未能有效控制，可聯(lián)合使用GH拮抗劑，如培維索孟(pegvisomant)。而對(duì)于治療前血IGF- 1較低(低于750 ng/mL)或GH-PRL混合腺瘤患者，可聯(lián)合使用多巴胺類藥物，如卡麥角林(cabergoline)。4)手術(shù)及放療：當(dāng)上述藥物趨于無效時(shí)，可以通過手術(shù)及輔助化療以減小腫瘤負(fù)荷。5)臨床新藥：帕瑞肽(pasireotide)，對(duì)SSTR多種亞型都具有較以往藥物更高的親和性。在臨床試驗(yàn)中，與傳統(tǒng)的SSA相比，帕瑞肽顯著降低了患者的GH和IGF- 1水平，提供了很好的耐藥后治療選擇。近日，F(xiàn)DA及歐盟委員會(huì)均已批準(zhǔn)Signifor LAR(帕瑞肽)用于肢端肥大癥患者的治療。

在臨床實(shí)踐中，對(duì)于每一位肢端肥大癥患者，醫(yī)生都應(yīng)在多科協(xié)作的基礎(chǔ)上，綜合評(píng)估，制訂個(gè)體化的治療方案，才能有效減少SSA耐藥，達(dá)到去除腫瘤、消除癥狀、生化達(dá)標(biāo)、提高患者生存質(zhì)量和延長患者壽命的治療目標(biāo)。

5 展望

近年來，隨著人們對(duì)垂體GH腺瘤耐藥現(xiàn)象的進(jìn)一步關(guān)注，大量的基礎(chǔ)及臨床研究已經(jīng)對(duì)SSA耐藥機(jī)制做出了一定的闡述，但仍無法完全解釋其全貌，目前臨床上也沒有標(biāo)準(zhǔn)化的治療方案可以完全避免耐藥。相信隨著研究的發(fā)展，人們可以一步步揭開SSA耐藥機(jī)制的面紗，發(fā)展出更加有效的治療藥物及策略。

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Research progress on mechanisms of resistance to somatostatin analogs in growth hormone-secreting pituitary adenomas

LI Yi-lin, GUO Xiao-peng, XING Bing*

(Dept. of Neurosurgery, PUMC Hospital, CAMS & PUMC, Beijing 100730, China)

Somatostatin analogs are the mainstay of medical therapy for growth hormone-secreting pituitary adenomas. They can inhibit the growth hormone secretion in pituitary gland and the proliferation of tumor cells. However, some patients poor outcome of treatment because of drug resistance. The mechanisms of somatostatin analog resistance are mainly related to somatostatin receptor, downstream signaling pathways, histopathology, adhesion molecule and other factors.

growth hormone-secreting pituitary adenomas; acromegaly; somatostatin analog; resistance

2015- 01- 09

2015- 03- 23

1001-6325(2015)06-0846-05

R736.4

A

*通信作者(corresponding author)：xingbingemail@aliyun.com