卵巢癌是妇科肿瘤中死亡率最高的恶性肿瘤。美国2003年有25 400例新发病例,并有14 300例死于卵巢癌。由于卵巢癌发病隐匿,约70%患者确诊时已为晚期(FIGO分期,11i期和Ⅳ期)。外科手术和以铂类和紫杉醇为基础的化疗,是当今该病的标准治疗方案,但化疗耐药的存在,致使晚期患者的5年生存率仅为30%。因此,对卵巢癌多药耐药机制进行探讨,不仅有利于更深入地了解疾病的发生发展,更有助于采取针对性的治疗措施来逆转耐药,提高卵巢癌患者的生存率。
1卵巢癌多药耐药机制
1.1经典的多药耐药机制
卵巢癌经典的多药耐药机制涉及ABC(ATPbinging cassette)型膜载体蛋白家族,该家族有至少50种蛋白质。ABC转运蛋白能够将包括紫杉烷类在内的多种抗肿瘤药物排出细胞外,从而降低细胞内药物浓度,使细胞产生耐药性。ABC家族成员P一糖蛋白、多药耐药相关蛋白、乳腺癌耐药蛋白,以及肺耐药相关蛋白均参与了卵巢癌的多药耐药。
1.1.1 P一糖蛋白P一糖蛋白(permeability glycopro—tein,P—gp)是由MDRl基因编码的单链跨膜蛋白,分子质量为140 kD。体外实验已经证实,多种对紫杉醇耐药的卵巢癌细胞系高表达P—gP,其表达强度与紫杉醇的敏感性呈负相关[1]。关于P—gP的临床应用,已有研究表明,P—gP的表达与患者生存期缩短呈显性负相关,且P—gP的高表达可显著降低患者对化疗药物的敏感性。因此认为,P—gP的表达可作为卵巢癌患者的生存期预测指标[2~4]。
1.1.2 多药耐药相关蛋白多药耐药相关蛋白(multi—drug resistance—associated protein,MRP)是1992年在P—gP表达呈阴性的小细胞肺癌细胞系H69中发现并分离出来的。迄今已经发现了9个MRP基因。MRP一1是目前卵巢癌中研究较多的蛋白,与P—gP有15%的同源性。Yakirevich等[5]对60例卵巢浆液性肿瘤MRP表达的研究显示,MRP一1表达阳性率为65%(39/60),但统计结果显示,MRP一1的高表达对患者的生存期无预测价值。而其他学者对于MRP一1能否预测该病患者的生存期,也呈现不同的研究结果[6,73。因此,MRP一1能否作为卵巢癌患者生存期的预测指标,还需大样本的临床研究来确证。
1.1.3乳腺癌耐药蛋白乳腺癌耐药蛋白(breastcancer resistance protein,BCRP),也被称为ABCG2,ABCP(placental ABC protein)或MXR(mitoxantroneresistance protein),分子质量为72 kD,为半转运蛋白。推测其本身通过形成二聚物或四聚物而发挥作用。Maliepaard等嘲研究发现,分别对拓扑替康和米托蒽醌耐药的卵巢癌细胞T8和MX3,存在有BCRP高表达,而药效学分析也表明,BCRP具有高效转运拓扑替康的作用。我们的研究[9]也证实,在对拓扑替康耐药的卵巢癌细胞A2780/TPT中BCRP的高表达,且TPT在A2780/TPT耐药细胞中的浓度只有亲本细胞的1/3。运用反义寡核苷酸技术降低BCRP的表达后,则可观察到细胞内罗丹明123的明显增加。这些研究表明,BCRP参与卵巢癌多药耐药,但其介导耐药的机制及其表达的临床意义,还需进一步研究。
1.1.4 肺耐药相关蛋白肺耐药相关蛋白(1ungresistance—related protein,LRP),为穹隆体蛋白(major vault protein,MVP),不属于ABC转运蛋白,缺少跨膜转运区域和像P—gp和MRP所特有ATP结合位点。LRP介导耐药的机制可能为:①阻止药物进入细胞核;②将药物通过转运载体运出细胞核外;③通过细胞质中的运输囊泡,把药物通过胞吐机制排出细胞外。Horvath等[10]发现,LRP在人卵巢癌细胞系SKOV3(顺铂天然耐药细胞株)呈阳性表达,而在A2780及A2780耐顺铂细胞株中不表达,提示LRP可能介导了SKOV3细胞对顺铂的天然耐药。国外学者研究也表明,LRP表达水平与对顺铂、环磷酰胺的敏感程度呈负相关。因此,在晚期卵巢癌中,LRP可以作为判断对标准化疗方案(CP方案)敏感与否的一个指标。
1.2 DNA损伤修复系统失调
DNA损伤修复能力增强,是导致卵巢癌顺铂耐药的主要原因之一。由DDP—DNA加合物引起的DNA损伤,主要通过核苷酸切除修复途径(nucleotideexcisionrepair system,NER)修复。该途径涉及多种蛋白,包括损伤识别、切开、切除、修复合成和DNA连接等5个步骤。ERCCl基因产物参与DNA损伤的识别/切除,是NER的限速步骤。Selvakumaran等uu应用蛋白印迹证实,在DDP耐药细胞株A2780/C200,OVCAR4和OVCARl0中,ERCCl蛋白表达水平明显升高。而体外的细胞实验和体内的动物实验亦证实,应用ERCCl的反义寡核苷酸,可增加卵巢癌细胞对顺铂的敏感性。
DNA错配修复(mismatch repair,MMR)系统在DNA的损伤修复中,也起着重要的作用。MMR蛋白,如hMSH2和hMLHl,可识别和修复损伤或错配的DNA,从而保持遗传信息的正确无误。MMR系统的缺失,是与卵巢癌耐药潜在相关的分子事件。体外实验证实,一些卵巢癌细胞系在顺铂的诱导下,呈现MMR的缺失,提示与顺铂耐药相关。而关于MMR缺失与卵巢癌顺铂耐药相关性的体内研究较少,且样本量较小,呈现出不同的结果。因此,有学者认为,MMR缺失,可能参与顺铂的获得性耐药[1引。
1.3 p53基因突变
p53蛋白具有调控细胞周期、诱导细胞凋亡、抑制血管生成和DNA修复等作用。p53基因的突变与铂类药物的耐药相关。p53基因分为野生型(wt)与突变型(mt),其基因类型决定卵巢癌对以铂类为基础联合化疗的效应‘13]。wt p53为一种抑癌基因,不仅能抑制那些促进失控细胞生长和增殖相关的基因表达,也能活化抑制失控细胞异常增殖的基因,发挥抗肿瘤作用。肿瘤细胞中存在wt p53表达的卵巢癌患者,对铂类药物化疗有良好的效果[1引。然而,p53基因突变将丧失此功能。另外,突变的p53基因还可以选择性上调MDR一1的表达,从而促进细胞内化疗药物的排出,使肿瘤细胞凋亡受抑制,同时,对凋亡的敏感性下降,产生耐药。
1.4细胞凋亡通路受阻
化疗药物可通过诱导细胞凋亡而发挥抗瘤效应。因此,参与凋亡通路的分子,可能也参与耐药过程,如caspase的抑制物XIAP。XIAP对于调节卵巢癌细胞凋亡有重要作用。过表达XIAP可诱导Akt磷酸化,细胞凋亡受阻;而下调XIAP的表达,则可通过活化caspase一3来诱导Akt的剪切,从而引起细胞凋亡。有研究证实[1引,在化疗敏感卵巢癌细胞株(A2780,OV2008,OVCAR23)中,顺铂可以下调XIAP蛋白水平,并且可以诱导caspase一3和caspase一9的活化,从而引起细胞凋亡;但在耐药株(A2780一cp)中,没有此现象。Li等[16]在顺铂敏感卵巢癌细胞中,通过腺病毒介导转染XIAP cDNA,使XIAP过表达,抑制顺铂诱导的细胞凋亡,表现出对顺铂的抗药性;相反,我们的研究E173运用反义XIAP处理卵巢癌顺铂耐药细胞,使得过表达的XIAP得到抑制,则可激活caspase一3,引起细胞凋亡。以上实验证明,XIAP可能是卵巢癌细胞化疗敏感性的重要决定因素。Bcl—xL和Bcl一2通过调节线粒体细胞色素C的释放而抑制细胞凋亡。已有研究证实,Bcl—xL的表达与接受铂类药物化疗的卵巢癌患者的无病生存期相关[18]。我们的实验结果Dg]亦证实,Bcl—xL和Bcl一2的过表达均与卵巢癌细胞耐药性增加相关。增强Bcl—xL的表达,可使卵巢癌细胞A2780产生化疗耐药;而下调Bcl一2的表达,则可明显增加卵巢癌细胞对多柔比星的敏感性[18’2 0|。
一些化疗药物可诱导FasL的表达,从而使细胞发生凋亡[20|,而FLIP通过抑制Fas受体介导的死亡诱导信号复合物(death inducedsignaling complex,DISC)的形成,而抑制细胞凋亡。增强FLIP的表达,可抑制顺铂诱导的凋亡,而运用RNAi干扰FLIP的表达,则可使卵巢癌细胞对顺铂的敏感性增加[2¨。与FLIP相似,TRAIL为另一种可诱导凋亡的配体,在一些卵巢癌细胞中可抑制化疗药物(如卡铂和泰素)引起的凋亡‘22]。
1.5细胞存活通路激活
P13K/AKT通路可促使细胞存活,已经证实其参与卵巢癌的多药耐药[23|。尽管AKT基因仅在12%的卵巢癌中表达,但在临床样本中高度磷酸化激活AKT的表达为36%~68%[24矗5|。肿瘤抑制基因P丁EⅣ可负调节P13K/AKT通路,催化降解由P13K生成的3一磷酸肌醇,而3一磷酸肌醇是激活AKT所必需的。P13K的催化亚基和PTEN的低表达,均可激活AKT。而体外实验也证实,P13K高表达,活性AKT的组成性表达,以及运用RNAi技术降低PTEN的表达,均可增加卵巢癌细胞对化疗药物的抵抗[2“27]。
2卵巢癌多药耐药的逆转策略
2.1针对耐药机制的逆转
2.1.1 多药耐药相关蛋白调节剂valspodar(PSC833)为环胞素D的衍生物,只需极低的浓度即可抑制ATPase和P—gP的转运功能,属于多药耐药调节剂,目前已进入临床前期研究阶段。美国临床肿瘤学会(American Society of Clinical Oncology,ASCO)于2002年进行了一次大样本的随机临床研究,观察PSC833的临床作用,比较PC—PSC方案(paclitaxel80 mg/2+carboplatin AUC 6+PSC833 on days 0~3 of each cycle)与PC方案(paclitaxel 175 mg/m2+ earboplatin AUC 6)的疗效[28|。其前期研究发现,与PSC833合用,会导致药物不良反应增加,因此紫杉醇的剂量有所减少。尽管如此,接受PC—PSC化疗方案的患者,仍出现较多的骨髓抑制、呕吐及共济失调症状。
PC方案组患者,则出现较多神经系统症状。然而,两种方案的中位无进展时间(分别为13.2个月和13.5个月),则差异无显著意义,说明上述应用MDR调节剂的PC—PSC方案在卵巢癌中所取得的效果是有限的。biricodar(INCEL,VX一710,立考达)是另一种多药耐药调节剂,可以在体外逆转MRP一1和P—gP介导的耐药,因此有学者对45例紫杉醇耐药的卵巢癌患者应用立考达+紫杉醇的化疗方案[2引。其结果显示,有3例患者的耐药情况得到了部分缓解,另有12例患者病情稳定,无进展。该研究说明,P—gP和MRP-1两者<