逆轉(zhuǎn)胃癌順鉑耐藥的研究進展

宋婷婷 趙紅燕

胃癌是起源于胃黏膜上皮細胞的惡性腫瘤，占胃部惡性腫瘤的95%以上，5年生存率為7%～34%。手術(shù)和(或)聯(lián)合放療、姑息治療是胃癌的主要臨床治療方法。順鉑(cisplatin, DDP)屬于具有抗癌活性的金屬鉑類配合物，是一種能夠產(chǎn)生有效細胞毒性的細胞周期非特異性抗腫瘤藥物，主要通過與DNA結(jié)合、交聯(lián)，并誘導(dǎo)細胞凋亡、抑制細胞活力和殺傷腫瘤細胞，對腫瘤細胞的RNA和蛋白質(zhì)也有一定的作用。自從被批準投入臨床使用以來，順鉑被廣泛應(yīng)用于胃癌等實體腫瘤的治療。但順鉑具有的內(nèi)在和獲得性的耐藥,使很多早期對順鉑敏感的胃癌等腫瘤在治療過程中逐漸產(chǎn)生耐藥性。順鉑的持續(xù)使用會激活胃癌細胞的保護性信號調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，最終導(dǎo)致順鉑耐藥的發(fā)生。因此，如何逆轉(zhuǎn)順鉑的耐藥性成為了目前胃癌治療的重要研究方向。

一、microRNAs在順鉑耐藥或敏感度中的作用

microRNAs(miRNAs)是一類非編碼的單鏈小RNA，在多種生物流體中表達，它不僅可以通過與靶基因直接結(jié)合參與靶基因的表達調(diào)控，還可以調(diào)節(jié)腫瘤對化療的敏感度。越來越多的證據(jù)表明，調(diào)控miRNAs表達可以有效地降低胃癌細胞對順鉑的耐藥性[1]。

許多胃癌患者的化學(xué)耐藥性與miRNA的表達水平高低密切相關(guān)。了解順鉑耐藥相關(guān)的miRNAs在胃癌細胞中的表達方式及生物學(xué)作用，將有助于開發(fā)新的治療策略[2]。

1.抑癌性miRNAs：一些miRNAs在胃癌組織和細胞系中低表達，上調(diào)它們的表達可以顯著抑制胃癌細胞的增殖和遷移，降低胃癌細胞對順鉑的耐藥性。舉例如下。

(1)miR-196a-5p：miR-196a-5p是miR-196家族的成員，在多種惡性腫瘤中都有表達。miR-196a-5p的靶基因之一是同源異型盒基因B7(dysregulation of homeobox B7, HOXB7)，兩者表達水平呈負相關(guān)。HOXB7作為激活人表皮生長因子受體-2(human epidermal growth factor receptor 2, Her-2)的雌激素受體輔助因子，過表達將誘導(dǎo)細胞增殖，這與胃癌患者預(yù)后不良有關(guān)。Her-2基因?qū)儆谠┗?，它的過表達不僅促進腫瘤的發(fā)生、發(fā)展，抑制腫瘤細胞凋亡，還增加腫瘤細胞的侵襲力。研究表明，通過上調(diào)miR-196a-5p的表達水平，可以降低HOXB7表達水平，進而降低Her-2的表達，提高胃癌細胞對順鉑的化療敏感度。補骨脂素，作為中藥補骨脂的主要有效成分，可上調(diào)miR-196a-5p激活HOXB7-Her-2信號軸來提高胃癌細胞對順鉑的敏感度[3]。

(2)miR-4290：癌細胞糖酵解的異常激活(Warburg效應(yīng))通過各種機制參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展，包括誘導(dǎo)腫瘤化療耐藥。miR-4290通過直接結(jié)合丙酮酸脫氫酶激酶1(phosphoinositide-dependent kinase 1, PDK1)可明顯抑制細胞的Warburg效應(yīng)，提高胃癌細胞對順鉑的化療敏感度。PDK1作為一種糖酵解酶，與癌細胞增殖、轉(zhuǎn)移和化療耐藥密切相關(guān)。PDK1不僅是miR-4290的靶點，還是PI3K/AKT信號通路上的重要蛋白質(zhì)，該信號通路在人類大多數(shù)惡性腫瘤中被異常激活，在腫瘤細胞的增殖、運動、轉(zhuǎn)移以及耐藥中發(fā)揮了重要作用。通過提高miR-4290的表達量抑制PDK1的表達，可以顯著減少胃癌細胞Warburg效應(yīng)的發(fā)生，抑制PI3K/AKT信號通路的激活，降低胃癌細胞對順鉑的IC50，最終增強胃癌細胞對順鉑的敏感度[4]。

(3)miR-130a-5p：miR-130a-5p屬于腫瘤抑制基因，作用于腫瘤細胞的增殖、侵襲、凋亡等方面。上調(diào)miR-130a-5p可靶向抑制來源于巨噬細胞的趨化因子22(chemokines 22, CCL22)，減少調(diào)節(jié)性T細胞的免疫抑制、增強胃癌的抗腫瘤免疫，提高順鉑耐藥胃癌細胞對化療的敏感度。上調(diào)miR-130a-5p還可以顯著升高促凋亡因子caspase-3和Bax的表達水平，并顯著抑制抗凋亡因子Bcl-2的表達水平，最終抑制腫瘤細胞的惡性表達[5，6]。

(4)miR-221-5p：miR-221-5p在胃癌中具有明確的抑癌作用，它在胃癌細胞中的直接靶基因是盤狀結(jié)構(gòu)域受體家族成員1(discoidin domain receptor 1, DDR1)，兩者表達水平呈負相關(guān)。此外，miR-221-5p和DDR1還與腫瘤細胞分化、TNM分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。DDR1屬于酪氨酸激酶受體亞家族成員，在胃癌中表達顯著。沉默DDR1的表達可以有效抑制胃癌的增殖和侵襲，抑制腫瘤細胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)，促進胃癌細胞的凋亡[7]。EMT是指上皮細胞失去原有極性，獲得抗凋亡、高遷移和高侵襲能力，并轉(zhuǎn)化為間質(zhì)細胞的過程。通過過表達miR-221-5p進而沉默DDR1表達，可以明顯提高胃癌細胞對順鉑的敏感度，加速順鉑誘導(dǎo)的細胞凋亡，有效抑制胃癌的增殖、侵襲和遷移[8]。

2.致癌性miRNAs：還有一些miRNAs在胃癌組織和細胞系中的表達量增高，降低它們的表達則可以顯著抑制胃癌細胞的增殖和遷移，增強胃癌細胞對順鉑的敏感度。

(1)miR-15a-5p：miR-15a-5p的過表達增加了胃癌細胞的順鉑耐藥性，下調(diào)則增強了胃癌細胞的順鉑敏感度。PH結(jié)構(gòu)域和富含亮氨酸的重復(fù)蛋白磷酸酶2 (PH domain and leucine-rich repeat protein phosphatase 2, PHLPP2)是miR-15a-5p調(diào)控胃癌順鉑耐藥的一個新的靶點，可以抑制多種類型癌癥的細胞周期的進展，并增強細胞凋亡，并被證明對PI3K/AKT通路有抑制作用。過表達miR-15a-5p通過靶向抑制胃癌細胞中的PHLPP2表達，促進下游AKT磷酸化，增強胃癌細胞活力，減少胃癌細胞凋亡，從而顯著降低胃癌細胞對順鉑的敏感度[9]。減少miR-15a-5p對PHLPP2的抑制可能是使胃癌對鉑藥物敏感的有效方法。

(2)miR-500a-3p：miR-500a-3p在不同類型的癌癥中參與腫瘤細胞侵襲、遷移和化療耐藥性。研究表明，miR-500a-3p在順鉑耐藥胃癌細胞及其分泌的外泌體中表達量明顯高于其他細胞，其表達量與順鉑的耐藥性呈正相關(guān)[10，11]。F框/WD-40域蛋白7(f-box and WD repeat domain-containing 7, FBXW7)是一種在不同人類癌癥中有效的腫瘤抑制因子，也是miR-500a-3p在胃癌細胞中的靶點[12]。含有miR-500a-3p的順鉑耐藥胃癌細胞分泌的外泌體可被周圍的順鉑敏感胃癌細胞吸收，激活順鉑敏感細胞中的FBXW7，使順鉑敏感細胞對順鉑的敏感度降低[13]。抑制外泌體中的miR-500a-3p表達可作為一種治療胃癌患者順鉑化療耐藥的新方式。

二、細胞自噬在順鉑耐藥或敏感度中的作用

自噬是一種細胞內(nèi)的“自我吞噬”現(xiàn)象，是一個高度保守的分解代謝途徑，負責(zé)降解和回收細胞成分。自噬異常與胃癌的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)：一方面，自噬可作為身體保護機制，防止胃癌發(fā)生和抑制癌細胞生長；但另一方面，自噬也會保護胃癌細胞免受攻擊，起到促進腫瘤發(fā)生、進展的致癌作用[14]。順鉑誘導(dǎo)的自噬對化療藥物誘導(dǎo)的腫瘤細胞凋亡具有保護作用，因此抑制其作用可提高胃癌細胞對順鉑的敏感度。

1.ERas：胚胎干細胞表達的Ras(embryonic stem cell expressed Ras, ERas)是一種在胚胎干細胞中保持致瘤樣特性的致癌基因，不在體細胞中表達，但表達于胃癌等幾種癌細胞系中。有研究發(fā)現(xiàn)，ERas過表達會激活胃癌細胞PI3K/AKT/mTOR通路來阻斷正常和應(yīng)激條件下的自噬通量(mTOR信號通路是自噬負調(diào)節(jié)因子)，抑制順鉑誘導(dǎo)的胃癌細胞自噬和凋亡，增加ERas相關(guān)的胃癌細胞耐藥性。另外，ERas通過誘導(dǎo)EMT途徑促進胃癌的致瘤性，促進胃癌轉(zhuǎn)移[15]。ERas是一個潛在治療靶點，通過抑制ERas表達量可以調(diào)節(jié)順鉑誘導(dǎo)的胃癌細胞自噬過程，改善胃癌患者的預(yù)后。

2.METase/LncRNA HULC/FoxM1：肝癌中高度上調(diào)的長的非編碼RNA(long noncoding RNAs′ highly upregulated in liver cancer, LncRNA HULC)在許多癌癥組織和細胞中廣泛表達，被視為癌基因，可加速癌癥的進展。FoxM1(forkhead box M1)是Fox家族的一個轉(zhuǎn)錄因子，在人類多種惡性腫瘤細胞中過表達。蛋氨酸酶(methioninase, METase)在抑制癌癥生長方面起著重要作用，可調(diào)節(jié)lncRNA HULC及其下游蛋白FoxM1的表達。研究表明，lncRNA HULC、FoxM1在胃癌細胞和耐藥胃癌細胞中高表達，兩者呈正調(diào)控關(guān)系。METase通過降低lncRNA HULC和FoxM1蛋白的表達水平抑制順鉑耐藥胃癌細胞的自噬，降低耐藥胃癌細胞的順鉑耐藥性，這說明METase/lncRNA HULC/FoxM1通路可能是降低胃癌順鉑耐藥的潛在靶點[16]。

3.MGMT：o-6-甲基鳥嘌呤-DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(o-6-methylguanine DNA methyltransferase, MGMT)是一種DNA損傷修復(fù)酶，它將DNA中鳥嘌呤o-6位點上的烷基轉(zhuǎn)移到自己身上，使損傷的鳥嘌呤還原恢復(fù)，MGMT因烷基化而失活，從而完成DNA修復(fù)過程,而有研究表明DNA損傷可誘導(dǎo)細胞自噬[17]。MGMT與自噬相關(guān)基因4B(autophagy-related 4B,ATG4B)之間呈負相關(guān)，MGMT可以通過將甲基轉(zhuǎn)移到ATG4B來抑制ATG4B的mRNA表達水平，從而抑制ATG4B蛋白翻譯水平。 順鉑通過抑制MGMT促進ATG4B表達，誘導(dǎo)胃癌保護性自噬而降低胃癌的化療敏感度[18]。這提示MGMT/ATG4B自噬信號通路可以為胃癌中增強順鉑的化學(xué)敏感度提供一種新的治療策略。

4．葫蘆素B：葫蘆素B是葫蘆科植物中的天然化合物，有廣泛的抗腫瘤活性，可以通過抑制順鉑耐藥胃癌細胞中的CIP2A/PP2A/mTORC1信號軸誘導(dǎo)自噬和凋亡。蛋白磷酸酶2A的癌性抑制因子(cancerous inhibitor of protein phosphatase 2A, CIP2A)是一種人類癌蛋白，在包括胃癌在內(nèi)的多種腫瘤中均過表達，與順鉑耐藥相關(guān)，起著“致癌紐帶”的作用，參與致癌轉(zhuǎn)化和化學(xué)抗性。雷帕霉素復(fù)合物1(mechanistic target of rapamycin complex 1, mTORC1)在胃癌和許多其他癌癥中高表達，控制細胞生長發(fā)育和細胞自噬等重要生命過程。CIP2A/mTORC1通過直接締合來控制細胞生長和抑制自噬。葫蘆素B可顯著抑制胃癌順鉑耐藥細胞增殖，誘導(dǎo)細胞凋亡和自噬，并通過激活由CIP2A介導(dǎo)的蛋白磷酸酶2A(protein phosphatase 2A, PP2A)抑制mTORC1的表達，即葫蘆素B可以通過抑制CIP2A/PP2A/mTORC1信號轉(zhuǎn)導(dǎo)軸來抑制胃癌順鉑耐藥細胞的增殖，誘導(dǎo)細胞凋亡和自噬[19]。因此，葫蘆素B可能是治療DDP耐藥胃癌細胞的新型有效藥物。

三、其他機制在順鉑耐藥或敏感度中的作用

1.Exo-Si-c-Met：原癌基因c-Met作為肝細胞生長因子(hepatocyte growth factor，HGF)的受體酪氨酸激酶，在胃癌順鉑耐藥細胞中的表達水平明顯高于順鉑敏感細胞，因此被視為治療胃癌順鉑耐藥的關(guān)鍵靶標。HGF-c-Met通路被異常激活后，可參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展，在腫瘤的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。小干擾RNA(small interfering RNA, siRNA)是一種長度約20個堿基對的雙鏈非編碼RNA，對連接互補的靶mRNAs產(chǎn)生專一性的敲弱作用，從而抑制特定基因的表達。外泌體屬于一種囊泡，它可以攜帶各種分子成分，具有無毒、低免疫原性和生物高相容性等優(yōu)點，已成為一種新的載體，為目標體提供各種生物活性物質(zhì)進行治療。用外泌體運載c-Met和siRNA的結(jié)合體(Exo-Si-c-Met)轉(zhuǎn)染胃癌細胞可顯著降低胃癌細胞中c-Met的表達，逆轉(zhuǎn)胃癌細胞對順鉑的耐藥性，抑制腫瘤細胞生長、增殖，加速細胞凋亡[20]。由此可見，Exo-Si-c-Met可作為治療順鉑耐藥胃癌的一種新方法。

2.絲氨酸代謝：腫瘤需要多種營養(yǎng)物質(zhì)合成生物大分子以維持其生長和增殖。絲氨酸是人體必需氨基酸，為腫瘤合成蛋白質(zhì)、核酸和癌細胞生長所必需的脂質(zhì)提供了必要的前體。D-3-磷酸甘油酸脫氫酶(d-3-phosphoglycerate dehydrogenase, PHGDH)編碼絲氨酸從頭合成途徑中的第1個酶，其啟動的從頭絲氨酸合成途徑被認為是致癌作用中代謝適應(yīng)的標志。PHGDH在胃癌絲氨酸代謝和參與腫瘤進展等中均有較高的表達，并且與總生存率呈負相關(guān)[21]。研究表明，通過降低絲氨酸濃度或抑制PHGDH活性破壞絲氨酸合成途徑，可抑制順鉑對胃癌細胞的毒性和促凋亡作用，添加絲氨酸則可以促進胃癌細胞對順鉑的敏感度[22]。這是因為抑制絲氨酸代謝減少了組蛋白3賴氨酸4(histone 3 lysine-4，H3K4)三甲基化并增加了染色質(zhì)的密度，抑制PHGDH可減輕順鉑對胃癌細胞的DNA損傷，從而降低了鉑類化療藥物對胃癌細胞的毒性和促凋亡作用。

3.FAM3B：重組人序列相似性家族3成員B(family with sequence similarity 3B，F(xiàn)AM3B)是一種新型的細胞因子樣蛋白，在腫瘤的進展中具有重要作用，EMT是上皮細胞轉(zhuǎn)化為間質(zhì)細胞的過程，由snail蛋白調(diào)控，在介導(dǎo)癌癥的侵襲、復(fù)發(fā)和耐藥中起著至關(guān)重要的作用。EMT在腫瘤耐藥中的作用已被越來越多地認識到：順鉑耐藥細胞在間充質(zhì)基因表達特征上顯著富集，而高增殖的非EMT癌細胞則對順鉑敏感。FAM3B通過上調(diào)snail蛋白誘導(dǎo)胃癌細胞中的EMT作用，抑制snail蛋白則逆轉(zhuǎn)了FAM3B觸發(fā)的EMT和順鉑抗性，這使FAM3B成為逆轉(zhuǎn)胃癌化學(xué)耐藥性的有前途的治療靶點[23]。

四、展 望

基于順鉑的治療是早期胃癌患者輔助化療和晚期胃癌患者全身化療的重要方案。但胃癌順鉑耐藥是一個嚴重問題，深刻影響了臨床治療效率。因此，研究順鉑耐藥的相關(guān)分子機制有助于開發(fā)新型的靶向藥物從而提高胃癌患者的預(yù)后[24]。順鉑耐藥的出現(xiàn)不僅僅是單一機制作用的結(jié)果，而是多重機制交互影響下的產(chǎn)物。到目前為止，研究已經(jīng)揭示了胃癌出現(xiàn)順鉑耐藥的許多相關(guān)機制，但胃癌患者出現(xiàn)順鉑臨床耐藥的決定性機制尚不明確。因此，要對順鉑耐藥的產(chǎn)生機制進行全面的研究并制定合理、有效的治療策略，以尋找可以逆轉(zhuǎn)或克服順鉑耐藥的方法。