培美曲塞臨床前期及耐藥性研究

張超

摘 要：腫瘤的生長過程需要葉酸的不斷供養(yǎng)，因而阻斷葉酸代謝也成為腫瘤治療的位點之一。培美曲塞是抗葉酸代謝的化療藥物[1]。目前已廣泛用于胸部腫瘤如非小細胞肺腺癌，胸膜間皮瘤的治療中并且也取得了很好的治療效果。這篇文章向大家介紹培美曲塞在體外各種腫瘤細胞內(nèi)的作用機制以及耐藥性的機制[2]。

關(guān)鍵詞：培美曲塞;前期臨床研究;葉酸代謝;耐藥性

Abstract：Tumor growth requires folic acid continuous feeding，so blocking folic acid metabolism has become one of the tumor treatment sites.Pemetrexed is a chemotherapeutic agent against folic acid metabolism[1].At present，it has been widely used in the treatment of thoracic tumors such as non-small cell lung adenocarcinoma and pleural mesothelioma，and has achieved good therapeutic effect.This article introduces the mechanism of pemetrexed in various tumor cells in vitro and the mechanism of drug resistance[2].

Key words：Pemetrexed;Preliminary clinical study;folic acid metabolism;drug resistance

培美曲塞是新型的抗葉酸代謝藥物，進入細胞后在多聚谷酰胺合成酶（FPGS）的作用下轉(zhuǎn)化成具有更強抗腫瘤作用的培美曲塞多聚谷氨酸鹽。后者可以明顯減少甚至抑制胸腺嘧啶脫氧核甘酸的合成，從而抑制腫瘤細胞DNA的合成，達到抗腫瘤的作用[3]。培美曲塞體外作用于不同腫瘤細胞均取得抑制細胞生長甚至凋亡的作用。

1 臨床前期研究

Buqué等進行了一項關(guān)于培美曲塞在4種黑色素瘤細胞株A375，Hs294T，HT1 44和MeWo以及2種非小細胞肺癌細胞株H1299和Calu-3中作用的研究。結(jié)果證實培美曲塞誘導DNA損傷，細胞周期阻滯和凋亡。在H1299細胞中培美曲塞作用后P53和活性氧增加.而前期使用半胱氨酸則通過減少DNA損傷和P53的增加抑制培美曲塞的抗腫瘤作用?？傊嗝狼ㄟ^誘導P53表達從而上調(diào)P53相關(guān)基因Mcl-1和PIDD的表達，繼而誘導凋亡[4]。

同時培美曲塞聯(lián)合吉西他濱不同順序作用于三種不同結(jié)腸癌細胞（LoVo，WiDr，and LRWZ）的研究也已經(jīng)得出了結(jié)果。單藥培美曲塞作用48小時對于三種細胞只有輕微和少量的影響。流式細胞檢測分析顯示在LoVo和LRWZ細胞中S期細胞有累積，并且在培美曲塞作用下三種細胞中TS的表達都明顯降低。在各種組合中二者協(xié)同作用最明顯的是先用吉西他濱預(yù)處理之后再用培美曲塞。其作用機制可能是吉西他濱引起DNA損傷，而培美曲塞消耗了核苷酸池使得DNA修復無法進行。這種藥物的相互作用的程度與細胞凋亡不成比例而與細胞周期紊亂成比例[5]。

Tianhong Li則對埃羅替尼聯(lián)合培美曲塞在復發(fā)性的NSCLC中的作用進行了研究。當埃羅替尼和培美曲塞同時作用或者先培美曲塞后埃羅替尼對埃羅替尼敏感或耐藥的NSCLC都有協(xié)同作用。這種協(xié)同作用源于細胞周期的紊。但先埃羅替尼后培美曲塞則產(chǎn)生拮抗的作用。其作用機制是：埃羅替尼在埃羅替尼敏感的細胞中誘導G1期阻滯，而這一點則妨礙了培美曲塞的抗腫瘤作用。培美曲塞通過誘導表皮生長因子（EGF）調(diào)節(jié)磷脂酰肌醇3激酶（HER-3）/蛋白激酶途徑的活化，而埃羅替尼則可以阻礙該途徑并且是磷脂酰肌醇3激酶特異性的抑制劑。所以只要避免先埃羅替尼后培美曲塞這種順序用藥，二者在NSCLC中都能起到協(xié)同的抗腫瘤作用[6]。

LIN WANG則對埃羅替尼同時或不同順序聯(lián)合培美曲塞在BXPC-3 and PANC-1胰腺癌細胞中的作用及其作用機制進行了研究。兩種藥物對BXPC-3 and PANC-1兩種細胞的增長都有抑制作用，而其中抑制作用最明顯的就是先培美曲塞后埃羅替尼。細胞周期研究顯示培美曲塞誘導細胞S期阻滯，埃羅替尼則誘導G0/G1期阻滯。而先埃羅替尼后培美曲塞這種順序用藥則只誘導細胞細胞S期阻滯。蛋白印記（western blot）分析顯示對EGFR，HER-3，AKT培美曲塞加強其磷酸化的作用而埃羅替尼則抑制其磷酸化。但是二者都對肝細胞生長因子受體（c-MET）都沒有作用。而這種協(xié)同作用主要與培美曲塞誘導EGFR/HER-3/AKT活化相關(guān)聯(lián)[7]。

2 藥物代謝和多聚谷氨酸化

培美曲塞和抗葉酸代謝物一樣主要通過還原型葉酸載體（RFC）蛋白進入細胞內(nèi)。同時還有小部分通過葉酸受體蛋白進入，這一點就是與甲氨蝶呤最大的不同點，后者主要通過RFC進入細胞。FPGS的谷氨?；鶊F活化培美曲塞，活化后的產(chǎn)物對TS，GARFT，AICARFT有更強的抑制作用。但是活化前后的產(chǎn)物對DHFR的作用沒有區(qū)別[8]。同時多聚谷氨酸鹽化能提高細胞內(nèi)培美曲塞的濃度。多聚谷氨酸鹽化的重要性已經(jīng)在結(jié)腸癌細胞中得到驗證。即FPGS的濃度的高低決定了細胞對培美曲塞藥物的敏感性。而且還有一些研究證實培美曲塞的藥物學作用與谷氨酰基水解酶呈反比的關(guān)系。谷氨酰基水解酶的主要作用就是水解培美曲塞多聚谷氨酸鹽的谷氨?；鵞9]。

3 藥物毒副作用和維生素補充

培美曲塞的主要毒副作用就是脊髓抑制，約50%的患者出現(xiàn)過3級以上的中性粒細胞減少，其他還包括感染，腹瀉和粘膜炎癥。血漿中同型半胱氨酸和甲基丙二酸的濃度是預(yù)測培美曲塞相關(guān)血液學和非血液學毒副作用的指標。同型半胱氨酸的濃度與血小板減少和中性粒細胞減少程度密切相關(guān)，而甲基丙二酸的濃度與腹瀉，粘膜炎癥嚴重程度成正比。為了避免以上毒副作用，所有患者在服用培美曲塞之前需要常規(guī)服用葉酸（350-1000ug/天），維生素B12（1000ug肌肉注射，1次/9周）和預(yù)防性的使用地塞米松（連續(xù)3天，2次/天，4mg）[10]。

4 耐藥性的作用機制

培美曲塞與其他葉酸類似物相比由于具有多個靶點，所以對多種腫瘤有治療作用并且較少發(fā)生耐藥。對培美曲塞產(chǎn)生耐藥的細胞有：GC3結(jié)腸癌細胞，HCT-8回盲腸癌細胞和CCRF-CEM白血病細胞。胸甘酸能夠抑制諸如雷替曲塞等選擇性TS抑制劑的抗腫瘤作用同時也能在某些腫瘤中部分抑制培美曲塞的作用。胸甘酸單藥對任何培美曲塞耐藥的細胞都不起作用，IMP（GARFT抑制劑類似物）單藥對GC3細胞以及IMP聯(lián)合胸甘酸對其他兩種細胞均起作用。這些資料顯示除了TS，培美曲塞還有其他重要靶點[11]。TS活性水平正常的耐藥細胞其作用機制可能是抑制培美曲塞多聚谷氨酸鹽化或者減少在CEM中FPGS的水平比正常細胞減少了將近10倍，從而明顯減少多聚谷氨酸化[12]。

5 結(jié)論

近年來培美曲塞在臨床的應(yīng)用越來越廣泛，尤其是非小細胞肺腺癌中已成為一線用藥。能否發(fā)掘出培美曲塞更廣闊的臨床應(yīng)用取決于藥物的特性，通過前期的臨床實驗及藥物耐藥性的研究為后續(xù)的使用打下良好基礎(chǔ)。

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