質(zhì)子泵抑制劑提高女性惡性腫瘤化療敏感性的研究進展

何 靜，肖 蘭 綜述 顏士杰 審校

腫瘤酸化是引起腫瘤耐藥的機制之一[1]。一些非細(xì)胞毒性藥物可作為增敏劑，能夠改善化療藥物的療效或逆轉(zhuǎn)腫瘤對于化療藥物耐藥性。因此尋找低毒有效的化療增敏劑將為腫瘤的治愈帶來新的希望。近年來質(zhì)子泵抑制劑(proton pump inhibitors，PPIs)的抗腫瘤效應(yīng)引起了眾多學(xué)者的關(guān)注。Luciani et al[2]證實奧美拉唑聯(lián)合化療藥物能有效提高多種腫瘤耐藥細(xì)胞(包括卵巢癌、乳腺癌、淋巴瘤細(xì)胞等)以及荷瘤裸鼠的胞外pH值，增強了化療藥物的毒性，提高了腫瘤對化療藥物的敏感性。國內(nèi)研究[3-6]同樣表明PPIs預(yù)處理后再給予細(xì)胞毒性藥物(順鉑、長春新堿、紫杉醇、5-FU等)可增加這些化療藥物的細(xì)胞毒性。本文主要針對PPIs提高女性惡性腫瘤化療敏感性及作用機制進行綜述。

1 女性惡性腫瘤化療耐藥的嚴(yán)峻性

以紫杉醇、鉑類藥物為基礎(chǔ)的化療在女性惡性腫瘤的治療中占據(jù)著重要的地位。卵巢癌是婦科死亡率最高的惡性腫瘤，腫瘤細(xì)胞減滅術(shù)及鉑類聯(lián)合紫杉醇的系統(tǒng)化療是國內(nèi)外規(guī)范化治療的一線方案。近30年來，雖然經(jīng)過不斷改進手術(shù)方式，更新化療藥物，其5年生存率仍徘徊在30%左右，鉑類耐藥已成為提高卵巢癌生存率的關(guān)鍵制約因素[7]。宮頸癌是婦科最常見惡性腫瘤，早期患者手術(shù)治療為主，但存在高危因素的部分患者仍需補充放化療；中晚期患者放化療是其主要手段。對于術(shù)后復(fù)發(fā)的難治性宮頸癌患者，化療則是其姑息治療手段。但晚期宮頸癌患者的5年生存率不容樂觀，治療失敗原因之一是宮頸癌細(xì)胞對鉑類、紫杉醇產(chǎn)生耐藥性[8]。子宮內(nèi)膜癌是女性常見的惡性腫瘤之一，其發(fā)病率日益上升，且發(fā)病年齡趨于年輕化。紫杉醇為基礎(chǔ)的化療是晚期子宮內(nèi)膜癌患者治療的一線方案，而子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞對紫杉醇耐藥則直接影響其預(yù)后[9]。乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤，臨床上治療乳腺癌仍是以手術(shù)切除為主，放化療和免疫療法治療為輔，而化療又是輔助療法中最常采用也是效果最好的一種方法。紫杉醇是乳腺癌化療中活性最強、效果較好的化療藥物之一，其為乳腺癌輔助治療開辟了新的道路。目前紫杉醇類藥物聯(lián)合蒽環(huán)類藥物是乳腺癌較為有效的化療方案。然而蒽環(huán)類、紫杉醇藥物在乳腺癌的臨床治療中容易誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性，從而降低了患者的臨床化療效果[10]。因此，如何克服腫瘤耐藥是提高惡性腫瘤化療療效的關(guān)鍵。

2 PPIs與女性惡性腫瘤耐藥逆轉(zhuǎn)及其機制

2.1PPIs通過V-ATPase逆轉(zhuǎn)酸性微環(huán)境提高女性惡性腫瘤化療敏感性無氧糖酵解是腫瘤細(xì)胞主要的代謝途徑，且腫瘤細(xì)胞對于葡萄糖的攝取率極高。高效率的利用葡萄糖進行糖酵解勢必產(chǎn)生大量乳酸，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞酸性微環(huán)境產(chǎn)生。正常細(xì)胞的pHe(胞外pH)呈中性，pHi(胞內(nèi)pH)呈酸性，此種pH梯度能夠促進弱堿性的藥物被動的進入細(xì)胞。分子狀態(tài)的藥物由于其疏水而親脂的特性，易于通過細(xì)胞膜，離子狀態(tài)的藥物極性高而難以穿過細(xì)胞膜，此現(xiàn)象稱作離子俘獲(iontrapping)[11]。腫瘤酸化導(dǎo)致的“離子俘獲”是腫瘤耐藥主要原因之一。

V-ATPase廣泛存在于細(xì)胞中，能夠感知細(xì)胞內(nèi)pH，以三磷酸腺苷(adenosine triphosphate，ATP)為能量泵出H+。研究[12]表明，腫瘤酸性微環(huán)境得以產(chǎn)生與V-ATPase異常表達(dá)密切相關(guān)，V-ATPase有望成為腫瘤治療的一個潛在靶點。PPIs通過抑制V-ATPase的活性調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的pH梯度，逆轉(zhuǎn)腫瘤酸性微環(huán)境從而恢復(fù)腫瘤對藥物的敏感性。泮托拉唑可抑制小鼠動物模型中V-ATPase的活性，與此同時顯著降低了小鼠腹水中乳酸含量[13]。

V-ATPase在腫瘤耐藥細(xì)胞中過表達(dá)，并且化療還可以誘導(dǎo)其表達(dá)增加。Lee et al[6]在卵巢癌的研究中發(fā)現(xiàn)，V-ATPase在上皮性卵巢癌組織中過表達(dá)，癌旁組織中并不表達(dá)，過表達(dá)V-ATPase的患者生存期顯著低于低表達(dá)V-ATPase者，且PPIs可作用于V-ATPase而逆轉(zhuǎn)卵巢癌細(xì)胞的化療耐藥。Luciani et al[2]發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用奧美拉唑可抑制V-ATPase活性，逆轉(zhuǎn)多種腫瘤耐藥細(xì)胞的耐藥性。動物實驗亦證實化療藥物聯(lián)合PPIs處理，可恢復(fù)瘤體對化療藥物的敏感性[14]。宮頸癌耐藥細(xì)胞亦過表達(dá)V-ATPase[8]，用RNA干擾技術(shù)或PPIs抑制其表達(dá)，能夠顯著增強紫杉醇藥物毒性。Wang et al[15]進行的一項三期臨床研究表明，間歇性高劑量PPIs埃索美拉唑與順鉑聯(lián)用，能夠顯著增加順鉑細(xì)胞毒性，明顯改善三陰乳腺癌的預(yù)后。究其原因為埃索美拉唑抑制V-ATPase表達(dá)，改變了腫瘤酸性微環(huán)境，從而提高乳腺癌對順鉑的敏感性。

2.2PPIs抑制腫瘤細(xì)胞自噬提高女性惡性腫瘤化療敏感性自噬是指胞質(zhì)內(nèi)大分子物質(zhì)和細(xì)胞器在膜包囊泡中大量降解的生物學(xué)過程，對于人體而言，自噬具有維持細(xì)胞自我穩(wěn)態(tài)，促進細(xì)胞生存的作用。腫瘤細(xì)胞行放化療后會產(chǎn)生大量受損蛋白質(zhì)、破損細(xì)胞器等有害成分，自噬可以及時清除這些有害物質(zhì)，并及時提供底物和能量為修復(fù)受損的DNA贏得時間和條件，從而成為腫瘤細(xì)胞的保護機制[16-19]。Vousden et al[19]研究發(fā)現(xiàn)保護性自噬是腫瘤細(xì)胞耐藥的重要原因，有助于腫瘤細(xì)胞生存。國內(nèi)研究亦發(fā)現(xiàn)冬凌草甲素治療宮頸癌[21]、白藜蘆醇治療卵巢癌[22]、硫鳥嘌呤治療子宮內(nèi)膜癌[23]均可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞自噬顯著增加。

在80%的乳腺癌細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)熱激因子1水平提高，其可直接與自噬相關(guān)蛋白7啟動子結(jié)合從而上調(diào)自噬相關(guān)基因7表達(dá)，繼而激活細(xì)胞自噬促進腫瘤細(xì)胞耐藥[24]。Sun et al[10]研究表明，表柔比星可誘導(dǎo)人乳腺癌細(xì)胞 MCF-7產(chǎn)生自噬，該自噬可保護MCF-7細(xì)胞逃避表柔比星誘導(dǎo)的凋亡，抑制自噬從而恢復(fù)MCF-7細(xì)胞對表柔比星敏感性。徐曼等[25]發(fā)現(xiàn)，自噬體特異性抑制劑處理后卵巢癌SKVO3/DDP細(xì)胞對順鉑敏感性增加，順鉑的半數(shù)抑制濃度值從14.15 μg/ml下降到6.386 μg/ml，耐藥逆轉(zhuǎn)率達(dá)54.88%。最新研究[26]同時顯示：泮托拉唑可抑制化療誘導(dǎo)的自噬從而增加腫瘤細(xì)胞對化療藥物的敏感性。PPIs作為細(xì)胞自噬抑制劑，不僅可以減少自噬體的形成，而且可以調(diào)控腫瘤細(xì)胞外酸性微環(huán)境來發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)。PPI泮托拉唑通過提高溶酶體pH來減少自噬體的形成; 自噬體減少后，腫瘤細(xì)胞對化療藥物多稀紫杉醇的敏感性增加，紫杉醇的毒性增加，抗腫瘤作用亦增加[27]。泮托拉唑預(yù)處理可通過抑制自噬提高人胃腺癌細(xì)胞對順鉑的敏感性，其機制可能與激活mTOR有關(guān)[3]。自噬可在酸性條件下被激活，作為一種抑酸劑、自噬抑制劑，PPIs在腫瘤細(xì)胞的自噬抑制中發(fā)揮了重要作用。

2.3PPIs促進腫瘤細(xì)胞凋亡提高女性惡性腫瘤化療敏感性PPIs可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡恢復(fù)腫瘤細(xì)胞化療敏感性:其凋亡途徑包括Casepase依賴途徑和非Casepase依賴途徑。Song et al[8]發(fā)現(xiàn)作為V-ATPase的抑制劑奧美拉唑，能夠上調(diào)Casepase-3和下調(diào)Bcl-2基因的表達(dá)，直接誘導(dǎo)宮頸癌HeLa細(xì)胞發(fā)生凋亡。von Schwarzenberg et al[5]的一項乳腺癌細(xì)胞耐藥干預(yù)的研究則表明：V-ATPase特異性抑制劑可誘導(dǎo)曲妥單抗耐藥JIMT-1乳腺癌細(xì)胞發(fā)生凋亡，小鼠動物模型中瘤體明顯縮?。贿M一步研究顯示小鼠瘤體組織JIMT-1細(xì)胞膜上HER2受體表達(dá)顯著降低，推測V-ATPase抑制劑誘導(dǎo)JIMT-1耐藥細(xì)胞凋亡與抑制HER2介導(dǎo)的相關(guān)通路有關(guān)。

研究[28]表明，細(xì)胞的凋亡與自噬關(guān)聯(lián)密切，PPIs能夠抑制自噬而促進腫瘤細(xì)胞凋亡。首先，自噬和凋亡存在信號通路的交叉，自噬蛋白Beclin1的BH3結(jié)構(gòu)域與反凋亡Bcl-2家族成員相互作用。這種相互作用一方面阻礙了Belin 1參與前自噬體的組裝，另一方面抑制了Bcl-2與凋亡蛋白的結(jié)合，從而在抑制自噬的同時促進了細(xì)胞凋亡；再者，caplin裂解自噬相關(guān)蛋白5后，裂解物從胞質(zhì)易位到線粒體，與Bcl-xl結(jié)合后促進了細(xì)胞色素c的釋放，最終激活細(xì)胞凋亡[29]。部分抗腫瘤藥物能夠誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞自噬活性的增強，自噬作用增強在一定條件下對腫瘤細(xì)胞凋亡的發(fā)生具有協(xié)同或拮抗的效應(yīng)。Bao et al[30]研究表明，順鉑能誘導(dǎo)人卵巢癌 A2780細(xì)胞產(chǎn)生自噬，而順鉑誘導(dǎo)的自噬可保護A2780細(xì)胞逃避順鉑誘導(dǎo)的凋亡，順鉑耐藥細(xì)胞A2780/cp自噬活性升高，抑制自噬可恢復(fù)A2780/cp細(xì)胞對順鉑的敏感性。此外，細(xì)胞酸中毒是細(xì)胞凋亡的扳機點，V-ATPase可增強跨膜pH調(diào)節(jié)能力，使多余的H+外排，阻遏可能發(fā)生的凋亡。如上所述，PPIs通過抑制V-ATPase功能逆轉(zhuǎn)細(xì)胞內(nèi)外pH梯度：一方面使腫瘤細(xì)胞內(nèi)pH值降低，誘導(dǎo)酸化的腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡；另一方面促進化療藥物進入腫瘤細(xì)胞增加其細(xì)胞毒性，促進腫瘤細(xì)胞死亡。

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