頭頸部腫瘤多藥耐藥機制及逆轉劑探究進展

1、頭頸部腫瘤多藥耐藥機制及逆轉劑探究進關鍵詞：頭頸部腫瘤；抗藥性；藥物療法摘要腫瘤細胞對多種化療藥物產(chǎn)生交叉抗藥性 是造成腫瘤化療失敗的主要原因，隨著化療藥物在頭頸部腫 瘤的廣泛應用，多藥耐藥現(xiàn)象在頭頸部腫瘤的研究也取得了 一定的進展。本文對近年來頭頸部腫瘤多藥耐藥機制及其逆 轉劑研究進展作一綜述。畢業(yè)論文腫瘤細胞耐藥性可分為原藥耐藥和多藥耐藥 (multidrug resistance, mdr) o 目前，大多數(shù)人認為 mdr 是腫瘤化療失敗的主要原因。mdr是指由一種藥物誘發(fā)，同 時對其他多種結構和作用機制完全不同的抗癌藥產(chǎn)生交叉 耐藥1;它往往導致聯(lián)合化療的失敗。目前，頭頸部惡性 腫瘤術

2、前或放療前多采用誘導性化療以及術后和放療后采 用輔助化療。此外，一些腫瘤也采用聯(lián)合化療。但由于mdr 現(xiàn)象的存在，頭頸部腫瘤化療效果不滿意。因此，mdr機制 以及其逆轉劑(化學增敏劑)的研究對于頭頸部腫瘤化療具 有積極的臨床意義。下面僅就近年來對mdr機制和mdr逆轉 劑的研究進展作一綜述。畢業(yè)論文mdr機制研究畢業(yè)論文1 p糖蛋白(p-gp)介導的mdr機制mdr相關基因過 度表達p-gp是目前公認的mdr生物學基礎。編碼p-gp的基 因是mdr基因家族成員中的mdr-1 o p-gp是一種細胞膜蛋白。 目前發(fā)現(xiàn)在具有mdr的細胞株中，p-gp的存在與腫瘤耐藥程 度和細胞內(nèi)抗癌藥濃度下降有關

3、。結構分析顯示p-gp由包 括12個跨膜蛋白片段的2個相似區(qū)域和2個核昔酸連接區(qū), 每個相似區(qū)域內(nèi)有6個疏水區(qū)2。它是三磷酸腺昔蛋白酶 的一種。p-gp功能的準確機制尚不明確，大多數(shù)p-gp模型 表明其功能是通過細胞膜轉運藥物，即化療藥物通過一個由 p-gp跨膜區(qū)域形成的疏水通道泵出，從而出現(xiàn)耐藥現(xiàn)象。對 于此現(xiàn)象的解釋有2種，一種認為可能由于p-gp藥物連接 區(qū)包含多個不重疊的藥物連接位點，每個位點對于不同種藥 或不同類藥有不同的親和力。另一種認為由于每個藥物連接 區(qū)連接不同藥物時均采用一個普通的機制，因此產(chǎn)生mdr現(xiàn) 象。mdr耐藥譜包括恵環(huán)類、生物堿類、表鬼臼類、放線菌 素及紫杉醇。md

4、r-1基因調(diào)節(jié)可以發(fā)生在各個層次，包括dna 復制、轉錄和翻譯。如一個自發(fā)從絲氨酸到頡氨酸的突變可 伴有明顯對抗秋水仙堿的耐藥現(xiàn)象。通過對p-gp磷酸化水 平的調(diào)節(jié)也可影響化療耐藥特性。腫瘤細胞本身的分化程度 也可影響人類mdr-1基因表達和功能，用維甲酸誘導神經(jīng)鞘 瘤細胞分化可提高mdr-1 rna的水平3。畢業(yè)論文p-gp與mdr-1在頭頸部腫瘤中的表達具有一定的臨床 意義。rak in等4發(fā)現(xiàn)口腔鱗癌細胞內(nèi)p-gp表達程度越 低，則病人的生存期越長。此外，分化較好的腫瘤、伴有雙 倍體dna的腫瘤以及體積較大的腫瘤,p-gp的表達程度較高。 kelley等5研究結果表明頭頸部鱗癌病人經(jīng)過m

5、dr相關 藥物化療后p-gp在其鱗癌細胞中表達有明顯提高。jain等 6對正常、異常及鱗癌不同臨床分期的口腔粘膜p-gp表 達水平的研究表明生物學特征越差的腫瘤p-gp表達水平越 高。畢業(yè)論文關于惡性淋巴瘤中的mdr-1基因表達情況也有許多報 道。一些研究表明，在未經(jīng)化療的腫瘤標本中mdr-1基因陽 性率約為10 %20 % 7,而另一些研究則為50 %左右8, 9o化療后的腫瘤標本mdr-1基因表達有明顯提高7, 8o kang等10報道42 %較頑固惡性淋巴瘤病人化療后活檢 標本mdr-1基因表達比化療前提高4倍。畢業(yè)論文2非p-gp介導的mdr機制 由于p-gp介導的mdr 機制還不能完

6、全解釋mdr現(xiàn)象。因此，一些非p-gp介導的 機制也逐漸受到重視。它們主要包括：(1)谷胱昔肽轉移酶 介導的mdr； (2)多藥耐藥相關蛋白介導的mdr； (3)拓撲 異構酶ii介導的mdr。另外，還有許多機制如肺耐蛋白、轉 移性抗原肽等具有三磷酸腺昔酶活性的跨膜轉運蛋白介導 的mdr,增加二氫葉酸還原酶的產(chǎn)物而導致對抗甲氨蝶吟、 蛋白激酶介導的mdr以及增加dna修補導致的mdr等。畢 業(yè)論文谷胱昔肽 s 轉移酶(glutathione s-transferases, gst)是一組與細胞解毒有關的酶，分為a、b和“等多種 同工酶。目前，在卵巢腫瘤細胞株研究已經(jīng)證實細胞內(nèi)谷胱 昔肽的水平對烷

7、化劑和順鉗的耐藥有關11。gst可以通過 催化谷胱昔肽與這些藥物結合形成復合物即谷胱昔肽結合 (glutathione s-conjugate),再通過谷胱昔肽結合物輸出 載體(glutathione s-conjugate export carrier, gs-x pump) 的泵活性將這些藥物泵出細胞外，從而產(chǎn)生耐藥性。已有研 究表明gst與頭頸部腫瘤mdr有關，尤其是鱗癌。有報道 gst-n已成為頭頸部鱗癌原發(fā)及繼發(fā)病灶早期診斷的血清 學診斷依據(jù)2。畢業(yè)論文多藥耐藥相關蛋白(multidrug resistance-associated protein, mrp)是一種膜糖蛋白。 mrp

8、與p-gp同屬于三磷酸腺昔依賴性跨膜轉運蛋白類，它們 在分子結構上具有某種程度上的序列同源性。腫瘤細胞中 mrp的過度表達同樣具有泵出胞內(nèi)藥物的能力，產(chǎn)生mdro mrp與p-gp多藥耐藥譜相似，但也不盡相同。例如，對低水 平的紫杉醇的耐藥主要伴隨mrp的過度表達。兩者通過轉運 化療藥物產(chǎn)生mdr的機制也有差別。目前，有人認為mrp并 不能將抗癌藥物轉運到腫瘤細胞外，而是將抗癌藥物轉運到 腫瘤細胞內(nèi)，交給與細胞解毒功能有關的gst,再通過gs-x 泵的作用將抗癌藥物轉移到細胞外。畢業(yè)論文welters等13在對經(jīng)順鉗治療的頭頸部鱗癌細胞 株前后gst和mrp的水平的觀察發(fā)現(xiàn)gsh水平與腫瘤細胞

9、對 順鉗敏感性呈反比。此外，細胞內(nèi)鉗的積聚與mrp表達水平 呈正比關系：mrp表達水平與ic50（給予順鉗后72 h,導致 50 %腫瘤細胞抑制的藥物濃度）值呈反比。這表明mrp在轉 運順鉗進入頭頸部鱗癌細胞中起重要作用。muller等14 也證實過度表達mrp基因的腫瘤細胞同時伴有gs-x的活性 增高。因此，很可能gst與mrp共同介導了 mdr。畢業(yè)論文 拓撲異構酶（topoisomerase）是dna復制與轉錄所需 的酶，分i型和ii型。目前研究表明拓撲異構酶ii下降是介 導mdr的機制之一。其確切機制尚不清楚，關于該機制在頭 頸部腫瘤的研究尚未見報道。畢業(yè)論文mdr逆轉劑研究 為克服腫

10、瘤細胞的mdr,人們對其 逆轉方式進行了大量的研究，從而發(fā)現(xiàn)了一些有效的途徑 15,如：（1）運用非p-gp藥泵作用底物的化療藥；（2）對 抗癌藥物進行化學結構修飾，以克服藥物與p-gp的底物作 用特征；（3）通過脂質載體運送抗癌藥，改變藥物進出細胞 的途徑；（4）通過反義寡核昔酸等方法抑制mdr-1基因的表 達；（5）運用一些細胞因子逆轉劑等方法。畢業(yè)論文自tsuruo等1981年第1次報道維拉帕米能提高mdr 小鼠白血病細胞株細胞內(nèi)長春新堿濃度，mdr逆轉劑已有了 很大的發(fā)展。目前的逆轉劑主要有鈣通道阻滯劑（維拉帕米 等）及其衍生物、鈣調(diào)蛋白抑制劑（三氟丙嗪等）、環(huán)砲菌素 類（環(huán)砲素及其衍

11、生物）、抗瘧藥（奎寧等）、冠狀動脈擴張藥 （雙11 密達莫）、皮質激素和激素類化合物（甲務孕酮等）、蛋白 激酶抑制劑（細菌生物堿等）和表面活性劑（聚山梨醇80等）。 畢業(yè)論文逆轉劑種類不同，但作用機制相似。目前大多數(shù)逆轉 劑通過抑制p-gp泵的功能從而對抗mdr,使mdr細胞內(nèi)化療 藥物濃度升高。大多數(shù)逆轉劑在結構上有廣泛的相似性，一 般均為親脂的含有雜環(huán)的帶陽性電荷的化合物。因此，不同 的mdr逆轉劑可能有一個或多個特殊的結構單一的連接位 點。畢業(yè)論文ki opman等16通過對609種不同的具有抗mdr活 性的化合物進行的分析，發(fā)現(xiàn)它們具有一定的結構特點。例 如ch2-ch2-n-ch2-

12、ch2基團可增強大多數(shù)化合物抗mdr活 性，若二甲基苯酚基團同時存在此活性則進一步增強。而穩(wěn) 定的四價鞍鹽、竣基、酚或一個苯胺基團，可降低化合物抗 mdr活性。此外還發(fā)現(xiàn)逆轉劑和分配系數(shù)，p-gp之間包括芳 香環(huán)-芳香環(huán)，氫-芳香環(huán)和氨-芳香環(huán)連接存在著微電極作 用，在穩(wěn)定蛋白質和藥物與蛋白連接上的起重要作用。畢 業(yè)論文目前，對逆轉劑的體外篩選重要是通過觀察mdr細胞 在有或無候選逆轉劑的情況下對化療藥物的反應，以決定該 藥物是否可能作為逆轉劑。但體外篩選出的逆轉劑在臨床上 運用往往效果不佳，這是由于體內(nèi)存在多種因素如藥物的分 布、代謝、清除、生物藥效率和對宿主的潛在毒性等。此外, mdr可能

13、有多種機制介導，也是原因之一 17。畢業(yè)論文目前逆轉劑在頭頸部腫瘤的mdr研究主要集中在右維 拉帕米(dexverapamil)對惡性淋巴瘤mdr的逆轉上。右維拉 帕米對心血管毒性小于維拉帕米，因此它更易被臨床接受。 右維拉帕米早已被證明能提高腫瘤細胞中多柔比星 (doxorubicin)的濃度。wilson等18對65位接受了右維 拉帕米與epoch方案(包括依托泊昔、潑尼松、長春新堿、 環(huán)磷酰胺、多柔比星)聯(lián)合化療的惡性淋巴瘤病人進行了研 究，發(fā)現(xiàn)右維拉帕米將多柔比星的濃度提高了近2倍。此外, wilson等19在另外154位惡性淋巴瘤病人的研究中得到 類似的結論。畢業(yè)論文總之，經(jīng)過對md

14、r機制的深入研究，現(xiàn)在已取得 了 一些重要發(fā)現(xiàn)，在其臨床如何克服mdr方面也取得一定進 展，但其效果不盡人意。而且對于頭頸部腫瘤的mdr研究仍 較少，有關逆轉劑的報道也不多。因此，對于頭頸部mdr逆 轉劑的研究是今后我們克服化療耐藥研究的主要方向之一。 畢業(yè)論文參考文獻畢業(yè)論文1 filer js, underhill lh. multipie-drug resistance in human cancer j n engl j med, 1987, 316:1388-1393.畢業(yè)論文2 ford jm. modulators of multi drug resistancej . hema

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16、j, pavelic zp, gapany m, et al.detection of p-glycoprotein in squamous cell carcinomas of the head and neck j arch ortolaryngol head neck surg, 1993, 19:411-414.畢業(yè)論文6 jain v, das sn, lut hr a k, shukla nk, ralhan r. differential expression of multidrug resistance gene product, p-glycoprotein, in nor

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19、yphomas j . cancer res, 1992, 52:3768-3775畢業(yè)論文10 kang yk, zhanz, regis j, et al expression of mdr-1 in refractory lymphoma： quantitation by polymerase china reaction and validation of the assayj . blood, 1995, 86:1515-1524.畢業(yè)論文11 perez rp, hamilton tc, ozols rf. resistance to alkylating agents and c

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21、 j lab invest, 1995,73:503-509.畢業(yè)論文13 welters mjp, fich itn ger-schepman am j, baan ra, fleno mj, scheper rj, breahhuis bjm. role of glutathone, glutathione s-transfereases and multidrug resistance-related proteins in cisplatin sensitivity of head and neck cancer cell lines j br j cancer,1998, 77:556-561.畢業(yè)論文14 muller m, meijer c, zaman gjr. et al.overexpression of the gene encoding the multidrug resistance-associated protein results in increased atp-dependent glutathione sconjugate transport j proc natl acad sci usa, 1994, 91:13033-13037.畢業(yè)論 文15 fisher ga, sikic bi. clinica