GPX4介導(dǎo)的鐵死亡在腦膠質(zhì)瘤化療增敏效應(yīng)中的應(yīng)用研究

周剛 杜偉

1)河南省直第三人民醫(yī)院神經(jīng)外科 鄭州 450000; 2) 鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)外科 鄭州 450000

膠質(zhì)瘤好發(fā)于50歲以下的中青年群體,其發(fā)病機(jī)制與基因、遺傳、外部環(huán)境等多種因素相關(guān);開(kāi)顱切除術(shù)為早期膠質(zhì)瘤患者的首選治療方法[1],但對(duì)中晚期患者,手術(shù)效果并不理想[2]。對(duì)最大限度切除膠質(zhì)瘤術(shù)后患者,相關(guān)指南推薦替莫唑胺化療方案[3]。但長(zhǎng)期化療會(huì)增加耐藥性而影響治療效果。鐵死亡是一種不同于細(xì)胞凋亡、焦亡或壞死、可調(diào)控的細(xì)胞死亡形式,為鐵誘導(dǎo)脂質(zhì)過(guò)氧化的特定調(diào)控途徑。研究指出,鐵死亡可以波浪形式從一個(gè)細(xì)胞擴(kuò)散至周圍鄰近細(xì)胞,誘導(dǎo)細(xì)胞鐵死亡抑制腫瘤細(xì)胞增殖,并產(chǎn)生化療增敏效應(yīng)[4]。目前認(rèn)為,氧化還原反應(yīng)在多種生物體代謝過(guò)程中均有重要作用,谷胱甘肽過(guò)氧化物酶4(GPX4)為反映機(jī)體氧化還原反應(yīng)的重要因子,其表達(dá)水平與脂質(zhì)過(guò)氧化密切相關(guān),下調(diào)GPX4表達(dá)能一定程度抑制脂質(zhì)過(guò)氧化,對(duì)促使細(xì)胞發(fā)生鐵死亡并改善患者預(yù)后或有積極意義[5]。本研究旨在分析GPX4介導(dǎo)的鐵死亡在腦膠質(zhì)瘤化療增敏效應(yīng)中的應(yīng)用效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料本文為前瞻性研究,已獲本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(73737)。納入我院2020-01—2022-05收治的腦膠質(zhì)瘤患者。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)均符合膠質(zhì)瘤診斷要點(diǎn),并符合化療指征[6]。(2)經(jīng)影像學(xué)檢查確認(rèn)靶病灶直徑均≤5 cm?？梢?jiàn)顱內(nèi)壓增高、顱內(nèi)骨性病變。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)病灶可經(jīng)手術(shù)完全切除的早期患者。(2)伴有嚴(yán)重認(rèn)知障礙、出血、凝血功能異常等手術(shù)相關(guān)禁忌證者。退出標(biāo)準(zhǔn):(1)依從性差不能配合研究者。(2)體力狀態(tài)ECOG評(píng)分[7]≥3分,預(yù)后較差者。依據(jù)化療方案的不同將患者分為替莫唑胺組(對(duì)照組)和姜黃素輔助替莫唑胺組(觀察組)。

1.2 方法2組患者均由同一組醫(yī)生實(shí)施膠質(zhì)瘤切除術(shù),具體手術(shù)方式參考文獻(xiàn)[8]。對(duì)照組:術(shù)后口服替莫唑胺(批號(hào):H20040637,江蘇天士力帝益藥業(yè)有限公司)150 mg/m2,1次/d,持續(xù)用藥5 d,停藥8 d,再持續(xù)給藥4 d。28 d為一個(gè)治療周期,治療3個(gè)周期后評(píng)估療效。觀察組:每次替莫唑胺化療后,口服姜黃膠囊(批號(hào):G20040809,武漢宜芝林醫(yī)藥技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司,規(guī)格:450 mg/粒)3粒/次,2次/d,連續(xù)服藥28 d為一個(gè)療程。3個(gè)療程后評(píng)估療效。

1.3 觀察指標(biāo)(1)治療前24 h內(nèi)及治療1個(gè)周期、2個(gè)周期、3個(gè)周期后,采用AU5800型全自動(dòng)生化分析儀[批號(hào):國(guó)食藥監(jiān)械(進(jìn))字2010第2402510號(hào),美國(guó)貝克曼庫(kù)爾特公司]以酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)患者的血清GPX4表達(dá)情況。(2)于治療開(kāi)始前24 h內(nèi)、治療3個(gè)周期后采用免疫組化法檢測(cè)酯酰輔酶A合成酶長(zhǎng)鏈家族成員4(ACSL4)、P53、活性氧(ROS)鐵死亡調(diào)控因子表達(dá)情況。(3)參考體腫瘤療效評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)[9],治療后頭顱CT探查靶病灶最大直徑和基線水平較治療前減小>30%為完全緩解(CR),減小20%～30%為部分緩解(PR),<20%但病灶未生長(zhǎng)為病情穩(wěn)定(SD),病灶再次生長(zhǎng)為疾病進(jìn)展(PD)?？陀^緩解率(ORR)=(CR+PR)例數(shù)/總例數(shù)×100%,疾病控制率(DCR)=(CR+PR+SD) 例數(shù)/總例數(shù)×100%。(4)統(tǒng)計(jì)治療后隨訪1 a期間的生存率。采用腫瘤患者生存質(zhì)量[10]中的功能狀態(tài)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(KPS)、生活質(zhì)量評(píng)分(QOL)、體力狀態(tài)評(píng)分(ZPS)評(píng)估生存質(zhì)量。KPS、QOL滿分均為100分,分值越高表明生存質(zhì)量越好。ZPS分值為6分,分值越高表明生存質(zhì)量越差。

2 結(jié)果

2.1 基線資料研究周期內(nèi)共有符合納排標(biāo)準(zhǔn)的患者100例,每組50例。2組患者的基線資料差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。

表1 2組患者的基線資料比較

2.2GPX4表達(dá)情況治療前2組患者的GPX4表達(dá)水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。治療1個(gè)周期、2個(gè)周期、3個(gè)周期后,2組患者的GPX4表達(dá)水平均較治療前逐漸降低,其中觀察組患者的水平均低于對(duì)照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表2。

表2 2組患者治療前后GPX4表達(dá)情況比較

2.3 鐵死亡調(diào)控因子治療前2組患者的鐵死亡調(diào)控因子差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。治療后,2組患者的ACSL4表達(dá)量均較術(shù)前升高,P53及ROS相對(duì)表達(dá)量均較術(shù)前降低。其中,觀察組患者的ACSL4表達(dá)量高于對(duì)照組,P53及ROS相對(duì)表達(dá)量均低于對(duì)照組。差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表3。

表3 2組患者的鐵死亡調(diào)控因子比較

2.4 近期療效觀察組患者的ORR、DCR均高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表4。

表4 2組患者的近期療效比較[n(%)]

2.5 遠(yuǎn)期生存情況觀察組患者1 a內(nèi)的總生存率、KPS、QOL評(píng)分均高于對(duì)照組,ZPS評(píng)分低于對(duì)照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表5。

表5 2組患者的遠(yuǎn)期生存情況比較

3 討論

膠質(zhì)瘤的臨床癥狀與腫瘤的大小、位置、生長(zhǎng)速度密切相關(guān),由于其無(wú)明顯邊界,可累及多種組織器官,故有較高的發(fā)病率和病死率[11]。手術(shù)是早期患者的主要治療措施,對(duì)位置適當(dāng)、體積較小的靶病灶進(jìn)行徹底切除后輔助化療,能有效提升治療效果和改善患者的預(yù)后[12]。替莫唑胺是常用的化療藥物,其抗腫瘤機(jī)制主要是對(duì)3-甲基-(三嗪-1-)咪唑-4-甲酰胺的細(xì)胞毒性作用及DNA分子去甲基化、基因錯(cuò)配修復(fù)[13]。但相關(guān)研究表明,化療耐藥反應(yīng)及病情復(fù)發(fā)為影響患者預(yù)后的重要原因[14]。

研究指出,誘導(dǎo)細(xì)胞鐵死亡能一定程度控制腫瘤組織生長(zhǎng)、增殖,對(duì)鐵誘導(dǎo)的脂質(zhì)過(guò)氧化進(jìn)行有效抑制,能產(chǎn)生一定化療增敏效應(yīng),有助于改善治療效果和患者的預(yù)后[15]。目前認(rèn)為,氧化還原系統(tǒng)為導(dǎo)致化療耐藥反應(yīng)的重要原因,在細(xì)胞的鐵死亡進(jìn)程中亦可產(chǎn)生重要影響。GPX4過(guò)表達(dá)為抗鐵死亡的關(guān)鍵因子,下調(diào)GPX4表達(dá)水平有可能成為誘導(dǎo)細(xì)胞鐵死亡并產(chǎn)生化療增敏效應(yīng)的新靶點(diǎn)[16-17]。

GPX4介導(dǎo)的氧化還原穩(wěn)態(tài)是導(dǎo)致機(jī)體對(duì)替莫唑胺化療產(chǎn)生耐藥反應(yīng)的重要原因。姜黃素為一種具有良好抗炎、抗癌特性的天然化合物,可通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)并誘導(dǎo)細(xì)胞分化、凋亡而起到抗癌效果,已廣泛應(yīng)用于多種惡性腫瘤的治療[18]。姜黃素的類似物可通過(guò)誘導(dǎo)AR泛素化而破壞氧化還原穩(wěn)定并增強(qiáng)化療敏感性,對(duì)抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、下調(diào)GPX4水平并誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生鐵死亡均有積極作用[19]。本研究結(jié)果顯示,觀察組患者不同時(shí)間點(diǎn)的GPX4表達(dá)水平均低于對(duì)照組,治療后的ACSL4相對(duì)表達(dá)量高于對(duì)照組,P53及ROS相對(duì)表達(dá)量均低于對(duì)照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。提示姜黃素在抑制GPX4表達(dá)后,可實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵死亡調(diào)控因子的有效調(diào)節(jié)。

劉春波等[20]的研究指出,目前可用于誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞鐵死亡的相關(guān)藥物主要包括4個(gè)種類,其中包含可抑制膠質(zhì)母細(xì)胞瘤生長(zhǎng)并促使細(xì)胞鐵死亡的姜黃素類似物。本研究中,觀察組患者治療后的ORR、DCR均高于對(duì)照組,提示抑制GPX4表達(dá)并誘導(dǎo)細(xì)胞鐵死亡能增強(qiáng)替莫唑胺的化療效果,對(duì)患者獲益有積極意義。本研究結(jié)果還顯示,觀察組治療后1 a內(nèi)的生存率高于對(duì)照組,生存質(zhì)量?jī)?yōu)于對(duì)照組,提示將GPX4介導(dǎo)的鐵死亡作為治療腦膠質(zhì)瘤的作用靶點(diǎn),有利于改善患者的遠(yuǎn)期預(yù)后。

綜上所述,GPX4介導(dǎo)的脂質(zhì)過(guò)氧化為導(dǎo)致腦膠質(zhì)瘤發(fā)生化療耐藥的主要原因,下調(diào)GPX4表達(dá)并誘導(dǎo)細(xì)胞鐵死亡,能產(chǎn)生一定化療增敏效應(yīng),抑制GPX4表達(dá)有望成為治療腦膠質(zhì)瘤的新靶點(diǎn)。該結(jié)論仍需更大樣本量的前瞻性隨機(jī)對(duì)照研究予以證實(shí)。