头颈部肿瘤多药耐药机制及逆转剂研究进展

点击数:812 | 发布时间:2025-02-04 | 来源:www.mpmfbk.com

    关键字: 头颈部肿瘤;抗药性;药物疗法

    [摘要]肿瘤细胞对多种化疗药物产生交叉抗药性是导致肿瘤化疗失败的重要原因,伴随化疗药物在头颈部肿瘤的广泛应用,多药耐药现象在头颈部肿瘤的研究也获得了肯定的进展。本文对近年来头颈部肿瘤多药耐药机制及其逆转剂研究进展作一综述。

    肿瘤细胞耐药性可分为原药耐药和多药耐药。现在,大部分人觉得MDR是肿瘤化疗失败的重要原因。MDR是指由一种药物诱发,同时对其他多种结构和用途机制完全不一样的抗癌药产生交叉耐药[1];它总是致使联合化疗的失败。现在,头颈部恶性肿瘤术前或放疗前多使用诱导性化疗与术后和放疗后使用辅助化疗。除此之外,一些肿瘤也使用联合化疗。但因为MDR现象的存在,头颈部肿瘤化疗成效不认可。因此,MDR机制与其逆转剂的研究对于头颈部肿瘤化疗具备积极的临床意义。下面仅就近年来对MDR机制和MDR逆转剂的研究进展作一综述。

    MDR机制研究

    1P糖蛋白介导的MDR机制MDR有关基因过度表达P-gp是现在公认的MDR生物学基础。编码P-gp的基因是MDR基因家族成员中的MDR-1。P-gp是一种细胞膜蛋白。现在发目前具备MDR的细胞株中,P-gp的存在与肿瘤耐药程度和细胞内抗癌药浓度降低有关。结构剖析显示P-gp由包含12个跨膜蛋白片段的2个相似地区和2个核苷酸连接区,每一个相似地区内有6个疏水区[2]。它是三磷酸腺苷蛋白酶的一种。P-gp功能的准确机制尚不清楚,大部分P-gp模型表明其功能是通过细胞膜转运药物,即化疗药物通过一个由P-gp跨膜地区形成的疏水通道泵出,从而出现耐药现象。对于此现象的讲解有2种,一种觉得可能因为P-gp药物连接区包括多个不重叠的药物连接位点,每一个位点对于不同种药或不相同种类药有不一样的亲和力。另一种觉得因为每一个药物连接区连接不同药物时均使用一个普通的机制,因此产生MDR现象。MDR耐药谱包含蒽环类、生物碱类、表鬼臼类、放线菌素及紫杉醇。MDR-1基因调节可以发生在每个层次,包含DNA复制、转录和翻译。如一个自发从丝氨酸到颉氨酸的突变可伴有明显对抗秋水仙碱的耐药现象。通过对P-gp磷酸化水平的调节也可影响化疗耐药特质。肿瘤细胞本身的分化程度也可影响人类MDR-1基因表达和功能,用维甲酸诱导神经鞘瘤细胞分化可提升MDR-1 RNA的水平[3]。

    P-gp与MDR-1在头颈部肿瘤中的表达具备肯定的临床意义。Rakin等[4]发现口腔鳞癌细胞内P-gp表达程度越低,则患者的存活期越长。除此之外,分化较好的肿瘤、伴有双倍体DNA的肿瘤与体积较大的肿瘤,P-gp的表达程度较高。Kelley等[5]研究结果表明头颈部鳞癌患者经过MDR有关药物化疗后P-gp在其鳞癌细胞中表达有明显提升。Jain等[6]对正常、异常及鳞癌不同临床分期的口腔粘膜P-gp表达水平的研究表明生物学特点越差的肿瘤P-gp表达水平越高。

    关于恶性淋巴瘤中的MDR-1基因表达状况也有很多报道。一些研究表明,在未经化疗的肿瘤标本中MDR-1基因阳性率约为10 %~20 %[7],而另一些研究则为50 %左右[8,9]。化疗后的肿瘤标本MDR-1基因表达有明显提升[7,8]。Kang等[10]报道42 %较顽固恶性淋巴瘤患者化疗后活检标本MDR-1基因表达比化疗首要条件高4倍。

    2非P-gp介导的MDR机制因为P-gp介导的MDR机制还不可以完全讲解MDR现象。因此,一些非P-gp介导的机制也渐渐遭到看重。它们主要包含: 谷胱苷肽转移酶介导的MDR; 多药耐药有关蛋白介导的MDR; 拓扑异构酶Ⅱ介导的MDR。另外,还有很多机制如肺耐蛋白、转移性抗原肽等具备三磷酸腺苷酶活性的跨膜转运蛋白介导的MDR,增加二氢叶酸还原酶的产物而致使对抗甲氨蝶呤、蛋白激酶介导的MDR与增加DNA修补致使的MDR等。

    谷胱苷肽S转移酶是一组与细胞解毒有关的酶,分为α、β和π等多种同工酶。现在,在卵巢肿瘤细胞株研究已经证实细胞内谷胱苷肽的水平对烷化剂和顺铂的耐药有关[11]。GST可以通过催化谷胱苷肽与这类药物结合形成复合物即谷胱苷肽结合,再通过谷胱苷肽结合物输出载体的泵活性将这类药物泵出细胞外,从而产生耐药性。已有研究表明GST与头颈部肿瘤MDR有关,特别是鳞癌。有报道GST-π已成为头颈部鳞癌原发及继发病灶早期诊断的血清学诊断依据[2]。

    多药耐药有关蛋白 是一种膜糖蛋白。MRP与P-gp同是三磷酸腺苷依靠性跨膜转运蛋白类,它们在分子结构上具备某种程度上的序列同源性。肿瘤细胞中MRP的过度表达同样具备泵出胞内药物的能力,产生MDR。MRP与P-gp多药耐药谱相似,但也不尽相同。比如,对低水平的紫杉醇的耐药主要随着MRP的过度表达。两者通过转运化疗药物产生MDR的机制也有差别。现在,有人觉得MRP并不可以将抗癌药物转运到肿瘤细胞外,而是将抗癌药物转运到肿瘤细胞内,交给与细胞解毒功能有关的GST,再通过GS-X泵有哪些用途将抗癌药物转移到细胞外。

    Welters等[13]在对经顺铂治疗的头颈部鳞癌细胞株前后GST和MRP的水平的察看发现GSH水平与肿瘤细胞对顺铂敏锐性呈反比。除此之外,细胞内铂的积聚与MRP表达水平呈正比关系:MRP表达水平与IC50值呈反比。这表明MRP在转运顺铂进入头颈部鳞癌细胞中起要紧用途。Muller等[14]也证实过度表达MRP基因的肿瘤细胞同时伴有GS-X的活性增高。因此,非常可能GST与MRP一同介导了MDR。

    拓扑异构酶是DNA复制与转录所需的酶,分Ⅰ型和Ⅱ型。现在研究表明拓扑异构酶Ⅱ降低是介导MDR的机制之一。其确切机制尚不了解,关于该机制在头颈部肿瘤的研究尚未见报道。

    MDR逆转剂研究为克服肿瘤细胞的MDR,大家对其逆转方法进行了很多的研究,从而发现了一些有效的渠道[15],如: 运用非P-gp药泵用途底物的化疗药; 对抗癌药物进行化学结构修饰,以克服药物与P-gp的底物用途特点; 通过脂质载体运送抗癌药,改变药物进出细胞的渠道; 通过反义寡核苷酸等办法抑制MDR-1基因的表达; 运用一些细胞因子逆转剂等办法。

    自Tsuruo等1981年第1次报道维拉帕米能提升MDR小鼠白血病细胞株细胞内长春新碱浓度,MDR逆转剂已有了非常大的进步。现在的逆转剂主要有钙通道阻滞剂及其衍生物、钙调蛋白抑制剂、环孢菌素类、抗疟药、冠状动脉扩张药、皮质激素和激素类化合物、蛋白激酶抑制剂和表面活性剂。

    逆转剂类型不同,但用途机制相似。现在大部分逆转剂通过抑制P-gp泵的功能从而对抗MDR,使MDR细胞内化疗药物浓度升高。大部分逆转剂在结构上有广泛的相似性,一般均为亲脂的含有杂环的带阳性电荷的化合物。因此,不一样的MDR逆转剂可能有一个或多个特殊的结构单一的连接位点。

    Klopman等[16]通过对609种不一样的具备抗MDR活性的化合物进行的剖析,发现它们具备肯定的结构特征。比如CH2-CH2-N-CH2-CH2基团可增强大部分化合物抗MDR活性,若二甲基苯酚基团同时存在此活性则进一步增强。而稳定的四价铵盐、羧基、酚或一个苯胺基团,可减少化合物抗MDR活性。除此之外还发现逆转剂和分配系数,P-gp之间包含芳香环-芳香环,氢-芳香环和氨-芳香环连接存在着微电极用途,在稳定蛋白质和药物与蛋白连接上的起要紧用途。

    现在,对逆转剂的体外筛选要紧是通过察看MDR细胞在有或无候选逆转剂的状况下对化疗药物的反应,以决定该药物是不是可能作为逆转剂。但体外筛选出的逆转剂在临床上运用总是成效不佳,这是因为体内存在多种原因如药物的分布、代谢、清除、生物药效率和对宿主的潜在毒性等。除此之外,MDR可能有多种机制介导,也是缘由之一[17]。

    现在逆转剂在头颈部肿瘤的MDR研究主要集中在右维拉帕米对恶性淋巴瘤MDR的逆转上。右维拉帕米对心血管毒性小于维拉帕米,因此它更易被临床同意。右维拉帕米早已被证明能提升肿瘤细胞中多柔比星的浓度。Wilson等[18]对65位同意了右维拉帕米与EPOCH策略联合化疗的恶性淋巴瘤患者进行了研究,发现右维拉帕米将多柔比星的浓度提升了近2倍。除此之外,Wilson等[19]在另外154位恶性淋巴瘤患者的研究中得到类似的结论。

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