鼻咽癌誘導(dǎo)化療敏感基因的研究進(jìn)展

游冬玲 龍恩 路順 徐鵬 王樹斌 郎錦義，

作者單位：646000 瀘州 1西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院腫瘤科；610041 成都 2四川省腫瘤醫(yī)院·研究所，四川省癌癥防治中心，電子科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院

鼻咽癌（nasopharyngeal carcinoma，NPC）是一種起源于鼻咽部黏膜上皮的惡性腫瘤，早期臨床癥狀不明顯，大部分患者確診時(shí)已為局部晚期［1-2］。目前局部晚期NPC的推薦治療方案為放化療綜合治療［3］。誘導(dǎo)化療作為綜合治療的一部分具有重要地位［4］，但部分患者因?qū)煵幻舾胁⒉荒軓闹蝎@益。隨著腫瘤分子生物學(xué)以及基因功能研究的不斷深入，個(gè)體基因差異被認(rèn)為是影響化療藥物敏感性的重要因素［5］。近年來，為了進(jìn)一步提高NPC患者生存率，學(xué)者們開始積極探索誘導(dǎo)化療敏感相關(guān)基因，以期尋找有效的預(yù)測(cè)指標(biāo)，為后續(xù)個(gè)體化治療提供有價(jià)值的信息。本文就NPC誘導(dǎo)化療敏感相關(guān)基因的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 DNA修復(fù)相關(guān)基因

DNA修復(fù)過程極其復(fù)雜，其途徑主要包括切除修復(fù)、重組修復(fù)、錯(cuò)配修復(fù)等，其中切除修復(fù)又分為堿基切除修復(fù)和核苷酸切除修復(fù)。目前研究顯示，堿基切除修復(fù)途徑中的X線修復(fù)交叉互補(bǔ)蛋白1（X-ray repair crosscomplementing 1，XRCC1）、核苷酸切除修復(fù)基因中的切除修復(fù)交叉互補(bǔ)基因1（excision repair crosscomplimentation group 1，ERCC1）和G 組著色性干皮?。▁eroderma pigmentosum group G，XPG）基因等與NPC誘導(dǎo)化療相關(guān)。順鉑及包括以鉑類為基礎(chǔ)的雙藥或三藥聯(lián)合是NPC患者誘導(dǎo)化療常用的藥物。順鉑主要通過DNA交聯(lián)殺死腫瘤細(xì)胞，但DNA修復(fù)基因功能的改變可能會(huì)影響其修復(fù)能力和患者對(duì)順鉑的反應(yīng)。而DNA修復(fù)能力增強(qiáng)也是此類藥物產(chǎn)生耐藥性的重要原因之一［6］。

1.1 堿基切除修復(fù)途徑相關(guān)基因

XRCC1是堿基切除修復(fù)途徑的重要一員［7］，位于染色體19q 13.2～13.3上，該基因最常見的3個(gè)單核苷酸多態(tài)性分別為Arg194Trp、Arg280His和Arg399Gln，既往研究表明，XRCC1廣泛參與DNA損傷后的單鏈斷裂修復(fù)和堿基切除修復(fù)［8］，其基因多態(tài)性也與NPC易感性相關(guān)［9-10］。另有研究報(bào)道XRCC1 rs25489在放療結(jié)束時(shí)與原發(fā)腫瘤療效呈負(fù)相關(guān)［11］。通過檢測(cè)NPC患者外周血DNA中XRCC1 codon194和codon399的單核苷酸多態(tài)性，發(fā)現(xiàn)XRCC1 codon399中Gln/Gln基因型攜帶患者化療敏感度顯著提高，是Arg/Arg基因型攜帶者的3.500倍（P＜0.05），說明XRCC1基因的多態(tài)性可能成為NPC患者鉑類化療敏感性的預(yù)測(cè)因子［12］。因此，XRCC1基因多態(tài)性不僅與NPC易感性有關(guān)，在預(yù)測(cè)NPC誘導(dǎo)化療敏感性中也顯示了一定作用。

1.2 核苷酸切除修復(fù)途徑相關(guān)基因

核苷酸切除修復(fù)途徑（nucleotide excision repair，NER）是DNA損傷修復(fù)的主要途徑之一，也是識(shí)別修復(fù)鉑-DNA加合物的主要通路，與鉑類藥物耐藥性密切相關(guān)［6］。鉑類藥物通過共價(jià)結(jié)合到基因組DNA上，形成鉑-DNA加合物，引起DNA合成障礙，引發(fā)核苷酸的替換、缺失、染色體重排，從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。因此，若DNA受損被及時(shí)修復(fù)，會(huì)引起細(xì)胞對(duì)鉑類藥物耐藥［6，13］。

1.2.1 ERCC1 ERCC1位于染色體19q13.32，在DNA損傷切除過程中的5'端起切割作用［14］。有研究發(fā)現(xiàn)，ERCC1是核苷酸切除修復(fù)系統(tǒng)最關(guān)鍵的基因，其過度表達(dá)可使停滯在G2/M期的損傷DNA迅速修復(fù)，進(jìn)而導(dǎo)致其對(duì)順鉑耐藥［15］。在以鉑類藥物為基礎(chǔ)的頭頸部鱗狀細(xì)胞癌治療中，ERCC1蛋白作為預(yù)后和預(yù)測(cè)因子已被廣泛研究［16］。一項(xiàng)共納入21篇文獻(xiàn)，2921例NPC患者的Meta分析［17］報(bào)道，ERCC1高/陽性表達(dá)患者治療后客觀緩解率較差，生存率較不表達(dá)者低，提示ERCC1可作為預(yù)測(cè)NPC患者治療反應(yīng)和生存預(yù)后的潛在生物標(biāo)志物。在一項(xiàng)納入76例未分化NPC患者的前瞻性研究分析了ERCC1表達(dá)與接受順鉑單藥同期放化療療效及遠(yuǎn)期生存率的關(guān)系，結(jié)果顯示，ERCC1在42.1%的病例中表達(dá)，ERCC1陽性組和ERCC1陰性組的治療有效率分別為75.0%和97.7%（P＜0.05），并且ERCC1陽性組1年、2年和3年生存率均有提高（P＜0.05）［18］。此外，曹軼林等［19］研究發(fā)現(xiàn)ERCC1在局部晚期NPC患者中低表達(dá)，且ERCC1表達(dá)與化療療效呈負(fù)相關(guān)。而在另一項(xiàng)納入205例接受順鉑同步放化療的局部晚期NPC患者的回顧性研究中，治療敏感患者ERCC1的表達(dá)明顯低于治療耐藥患者。該研究也顯示ERCC1表達(dá)是NPC患者預(yù)后的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子［20］。綜上所述，ERCC1可能是NPC潛在的預(yù)后預(yù)測(cè)指標(biāo)，對(duì)接受順鉑單藥同步放化療的患者治療敏感性及預(yù)后的預(yù)測(cè)作用已在多個(gè)研究中得到了證實(shí)，但是其對(duì)基于鉑類化療藥物的誘導(dǎo)化療的相關(guān)研究仍有限，因此鉑類聯(lián)合其他藥物時(shí)是否具有協(xié)同或拮抗作用需進(jìn)一步驗(yàn)證。

1.2.2 XPG XPG也被稱為ERCC5，是核苷酸切除修復(fù)通路中主要的基因之一。XPG在核苷酸切除修復(fù)途徑中主要負(fù)責(zé)修復(fù)位于DNA 3'端的損傷，對(duì)XPF/ERCC1復(fù)合物介導(dǎo)的DNA 5'端的損傷也有修復(fù)作用［21-22］。一項(xiàng)納入27 098例癌癥病例和30 535名健康對(duì)照者的Meta分析表明XPG rs17655 G＞C多態(tài)性可增加患癌風(fēng)險(xiǎn)［23］。既往也有研究顯示XPG及其多態(tài)性與胃癌、卵巢癌等多種癌種的鉑類藥物化療療效有關(guān)［24-26］。孫哲［27］對(duì)XPG在NPC中的作用進(jìn)行了探索，對(duì)NPC患者行2個(gè)周期順鉑+氟尿嘧啶方案誘導(dǎo)化療，結(jié)果表明rs2296147 CT+CC和rs2094258AG+GG基因型的NPC患者對(duì)順鉑化療敏感。由此可見，XPG基因多態(tài)性有助于在NPC患者中預(yù)測(cè)鉑類化療敏感性，但XPG在NPC領(lǐng)域的研究仍少見，其作用仍需進(jìn)一步研究探索。

2 癌癥相關(guān)基因

目前研究較多的NPC化療敏感性相關(guān)癌基因主要為c-Fos基因和B細(xì)胞特異性的Moloney小鼠白血病病毒整合位點(diǎn)1（B-cell-specific moloney leukemia vi-rus insert sitel，BMI-1）基因。c-Fos基因?qū)儆谠┗?，是一個(gè)由多種信號(hào)分子調(diào)控的即時(shí)早期基因的原型［28］，能在外界刺激作用下瞬間激活［29］。生理狀態(tài)下c-Fos蛋白作為AP-1轉(zhuǎn)錄蛋白的重要組成，參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的生命過程，主要發(fā)揮核對(duì)第三信使以及“管家基因”的作用，可以調(diào)整細(xì)胞在不同狀態(tài)下的基礎(chǔ)代謝率。在病理狀態(tài)下，c-Fos基因的異常表達(dá)與腫瘤細(xì)胞增殖分化、凋亡以及侵襲、轉(zhuǎn)移密切相關(guān)［30］。有研究顯示，過表達(dá)c-Fos的頭頸部鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞株可增強(qiáng)上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化和干細(xì)胞相關(guān)標(biāo)志表達(dá)［31］。在NPC研究中也發(fā)現(xiàn)c-Fos高表達(dá)患者對(duì)紫杉醇化療敏感性較c-Fos低表達(dá)患者明顯降低，而腫瘤進(jìn)展率明顯升高，但總生存率無顯著差異［32］。因此，c-Fos可能與腫瘤進(jìn)展及紫杉醇耐藥有關(guān)，其作為NPC誘導(dǎo)化療敏感性的預(yù)測(cè)因子值得進(jìn)一步研究。

BMI-1基因是公認(rèn)的癌基因，屬于多梳基因家族抑制復(fù)合體（polycomb repressive complexl，PRCl）成員，在NPC細(xì)胞系中高表達(dá)［33-34］。BMI-1可影響腫瘤生長(zhǎng)、增殖、遷移、侵襲、集落形成能力、轉(zhuǎn)移及體內(nèi)化療耐藥性［35-36］。有研究報(bào)道，轉(zhuǎn)錄激活因子樣效應(yīng)核酸酶介導(dǎo)的鈣黏蛋白E（E-cadherin）和BMI-1聯(lián)合干預(yù)能有效抑制NPC細(xì)胞的體外遷移和侵襲［37］。XU等［38］研究發(fā)現(xiàn)CD44+NPC干細(xì)胞在順鉑或氟尿嘧啶化療下細(xì)胞增殖、集落形成、遷移和侵襲能力均顯著降低，說明BMI-1可能在CD44+NPC腫瘤干細(xì)胞的化療敏感性中發(fā)揮重要作用。另有體外實(shí)驗(yàn)表明干擾BMI-1能增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)5-氟尿嘧啶的敏感性，且該效應(yīng)與通過PI3K/AKT途徑促進(jìn)5-氟尿嘧啶誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡有關(guān)［39］。由此認(rèn)為，BMI-1可能對(duì)NPC誘導(dǎo)化療的常用藥物氟尿嘧啶、順鉑的敏感性有預(yù)測(cè)作用，是NPC化療耐藥的潛在新靶點(diǎn)。

3 PinX1

在真核細(xì)胞中，Pin2/TRF1結(jié)合蛋白X1（PIN2/TERF1-Interacting Telomerase Inhibitor 1，PinX1）是重要的內(nèi)源性端粒酶抑制因子。端粒酶抑制結(jié)構(gòu)域（telomerase inhibitory domain，TID）位于其C末端，TID結(jié)構(gòu)域中的254-328aa區(qū)域特異性結(jié)合Pin2/TRF1，這種相互作用在端粒的穩(wěn)定中起作用。并且PinX1是唯一能直接與端粒酶結(jié)合的端粒結(jié)合蛋白，可抑制端粒酶活性，縮短端粒長(zhǎng)度，從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，抑制腫瘤生長(zhǎng)［40-41］。PinX1在人體正常組織中廣泛存在，但在大多數(shù)腫瘤組織包括乳腺癌、肺癌、NPC等組織中低表達(dá)或表達(dá)缺失［42-44］。而PinX1過表達(dá)可增強(qiáng)NPC細(xì)胞對(duì)順鉑的化療敏感性，其分子機(jī)制可能是通過下調(diào)NPC細(xì)胞端粒酶活性、抑制B淋巴細(xì)胞瘤-2基因（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）和亮氨酸反應(yīng)調(diào)節(jié)蛋白（leucine response regulatory protein，LRP）實(shí)現(xiàn)［45］。SHEN等［46-47］發(fā)現(xiàn)PinX1在NPC中通過下調(diào)CD133+CSCs中的端粒酶活性，抑制NPC細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，誘導(dǎo)凋亡。隨后LIU等［48］也研究證實(shí)EB病毒（epstein-barr virus，EBV）通過LMP1-NF-κB-PinX1軸降低NPC細(xì)胞中PinX1的表達(dá)，從而上調(diào)NPC端粒酶活性。目前也有研究顯示PinX1過表達(dá)在結(jié)直腸癌中可通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡提高5-氟尿嘧啶藥物的敏感性［49］?？傊琍inX1有明確的機(jī)制可增強(qiáng)NPC患者誘導(dǎo)化療藥物中順鉑的敏感性，其低表達(dá)是NPC患者使用順鉑化療耐藥的預(yù)測(cè)因子。

4 EphA2

受體酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinase，RTKs）是最大的一類酶聯(lián)受體。而促紅細(xì)胞生成素產(chǎn)生的肝細(xì)胞受體A2（erythropoietin production of hepatocyte receptor A2，EphA2）是RTKs的重要一員，其基因同源性較高且在人體內(nèi)分布廣泛［50］。EphA2通常在多種惡性腫瘤中異常表達(dá)，在腫瘤血管形成、腫瘤細(xì)胞增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮重要作用［51］。LI等［52］利用內(nèi)源性EphA 2基因敲除細(xì)胞，建立了外源性EphA2和絲氨酸897（pS 897-EphA2）穩(wěn)定表達(dá)的NPC細(xì)胞系，結(jié)果顯示EphA2與NPC轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)，與患者整體生存呈負(fù)相關(guān)；隨后pS897-EphA2通過激活A(yù)KT/STAT 3/Sox-2和c-Myc信號(hào)通路，對(duì)EphA2依賴的NPC細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移和干細(xì)胞特性產(chǎn)生重要作用。既往研究也報(bào)道了其他相關(guān)信號(hào)通路，如MOYANOGALCERAN等［53］發(fā)現(xiàn)在順鉑和卡鉑化療過程中誘導(dǎo)的ERK1/2-RSK1/2-EphA2-GPRC5A信號(hào)開關(guān)與癌細(xì)胞內(nèi)在性和獲得性化療耐藥相關(guān)。WANG等［54］報(bào)道EphA2過表達(dá)提示NPC患者對(duì)紫杉醇耐藥，且通過PI3K/AKT/GSK-3β介導(dǎo)的信號(hào)通路調(diào)控NPC細(xì)胞對(duì)紫杉醇的敏感性。此外，EphA2還能通過自噬作用、P-糖蛋白調(diào)控NPC對(duì)紫杉醇的敏感性［55-56］。因此認(rèn)為，EphA2可能是NPC侵襲和轉(zhuǎn)移的潛在預(yù)測(cè)因子，且與順鉑、卡鉑、紫杉醇等化療藥物的耐藥性有關(guān)。

5 ABCC2

長(zhǎng)期使用鉑類藥物可能會(huì)使腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生極強(qiáng)的耐藥性，從而致使藥物劑量增加且不能改善治療效果，還可能導(dǎo)致嚴(yán)重的并發(fā)癥。耐藥通常由多藥耐藥相關(guān)基因介導(dǎo)，如有研究報(bào)道多藥耐藥相關(guān)蛋白2（ATP binding cassette subfamily C member 2，ABCC2）在多種腫瘤中過表達(dá)，且可能影響腫瘤治療過程中藥物及其代謝物的處置［57］。還有研究顯示ABCC2單核苷酸突變可能影響其表達(dá)水平或功能活性，進(jìn)而影響底物藥物或有毒物質(zhì)的吸收、分布和排泄［58］，但以上研究結(jié)果仍存在一定局限性和爭(zhēng)議。一項(xiàng)前瞻性研究納入84例NPC患者，其中化療敏感組的ABCC2高表達(dá)率顯著高于不敏感組（65%vs 34%，P＜0.01），提示ABCC2表達(dá)與化療效果有關(guān)。謝思明［59］使用順鉑誘導(dǎo)CNE2細(xì)胞12個(gè)月（CNE2/DDP）后，CNE2/DDP細(xì)胞對(duì)順鉑的耐藥性增加了2.63倍，逆轉(zhuǎn)后降為1.63倍；但使用順鉑+5-氟尿嘧啶聯(lián)合誘導(dǎo)CNE2細(xì)胞12個(gè)月（CNE2/DDP+5-氟尿嘧啶）后，CNE2/DDP+5-氟尿嘧啶對(duì)順鉑的耐藥性增加了5.35倍，逆轉(zhuǎn)后降為4.62倍；其PCR法檢測(cè)結(jié)果顯示在耐藥株中僅有ABCC2的表達(dá)均上調(diào)。表明ABCC2的表達(dá)與NPC化療敏感性及DDP耐藥關(guān)系密切。

6 NEK2

在適宜的條件下，癌細(xì)胞能無限增殖，而有絲分裂是其增殖的重要環(huán)節(jié)。目前已有一些針對(duì)有絲分裂紡錘體聚合物的藥物可導(dǎo)致有絲分裂檢查點(diǎn)功能發(fā)生障礙，延滯有絲分裂周期，從而達(dá)到抗腫瘤目的。有絲分裂基因A相關(guān)激酶2（recombinant never in mitosis gene a related kinase 2，NEK2）是一種細(xì)胞周期相關(guān)蛋白，在調(diào)節(jié)有絲分裂過程中起關(guān)鍵作用［60］，并在多種腫瘤類型和癌細(xì)胞株中均存在高表達(dá)，且與快速?gòu)?fù)發(fā)和預(yù)后不良有關(guān)［61］。有研究顯示，高表達(dá)NEK2的NPC患者經(jīng)紫杉醇加蒽環(huán)類藥物治療后，有殘留的患者存活率較低，且可能通過激活外排泵誘導(dǎo)耐藥性，說明NEK2在調(diào)節(jié)紫杉烷敏感性方面發(fā)揮作用［62-63］。也有研究發(fā)現(xiàn)NEK2在Ⅲ～Ⅳ期和復(fù)發(fā)的NPC患者中過表達(dá)，在體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)上調(diào)NEK2可促進(jìn)細(xì)胞增殖和順鉑耐藥性。而下調(diào)NEK2則抑制了NPC細(xì)胞生長(zhǎng)并提高順鉑體外治療的敏感性［64］?；谀壳把芯空J(rèn)為，NEK2在NPC誘導(dǎo)化療中可增強(qiáng)順鉑耐藥性，具有潛在的預(yù)測(cè)作用，但其對(duì)紫杉醇的作用仍未明確。

7 其他機(jī)制

除以上相關(guān)基因外，在NPC誘導(dǎo)化療藥物相關(guān)耐藥機(jī)制中也可能挖掘新的靶點(diǎn)?；瘜W(xué)藥物可能通過被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)或主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入細(xì)胞，隨后與DNA或部分酶相互作用，從而激活細(xì)胞凋亡或衰老途徑，最終導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞死亡。而腫瘤細(xì)胞為了維持增殖并避免藥物的毒性作用，將通過調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡、自噬和衰老降低藥物濃度，抑制藥物與DNA或酶之間的相互作用，增強(qiáng)DNA修復(fù)并避免死亡。通過外泌體構(gòu)建可育的腫瘤微環(huán)境也是腫瘤細(xì)胞獲得化學(xué)抗性的重要策略。此外，EBV在NPC耐藥性獲取和維持中也起著重要作用。因此，從化療藥物外排、逃逸死亡、DNA修復(fù)、上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化途徑、CSC途徑、非編碼RNA、EBV和外泌體等方面尋找預(yù)測(cè)NPC誘導(dǎo)化療敏感性的標(biāo)志物可能是值得探索的方向。

8 小結(jié)

綜上所述，DNA修復(fù)基因（包括XRCC1、ERCC1和XPG）、癌癥相關(guān)基因（包括c-Fos、BMI-1）、PinX1、EphA2、ABCC2、NEK2等基因已顯示出在預(yù)測(cè)NPC誘導(dǎo)化療敏感性中的作用，但具體機(jī)制尚不明確。從分子水平闡明NPC誘導(dǎo)化療的耐藥機(jī)制以及利用分子檢測(cè)手段預(yù)測(cè)藥物敏感性對(duì)提高患者近期治療療效以及遠(yuǎn)期生存率具有重要意義。然而，目前在NPC中運(yùn)用基因檢測(cè)預(yù)測(cè)其化療敏感性的研究有限，未來仍需進(jìn)一步研究探索，篩選出更多有效基因，并實(shí)現(xiàn)從基因定性到定量準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，為NPC患者個(gè)體化治療提供理論依據(jù)。