Ⅲ～Ⅳ级胶质瘤组织中MGMT、TopoⅡα、P-gp的表达变化及意义

王君祥,周幽心,王 中,杜子威

(苏州大学附属第一医院,江苏苏州 215006)

Ⅲ～Ⅳ级胶质瘤恶性程度高,浸润性强,化疗效果差。肿瘤对化疗药物耐药是影响疗效的重要原因,而耐药基因表达是肿瘤耐药的重要机制。研究发现,O6甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶(MGMT)、拓扑异构酶Ⅱα(TopoⅡα)和P-糖蛋白(P-gp)与肿瘤的多药耐药(MDR)有关。2008年7月～2009年6月,我们观察了高级别胶质瘤组织中MGMT、TopoⅡα、P-gp蛋白的表达变化,并探讨其意义。

1 材料与方法

1.1 临床资料 60例脑胶质瘤患者,男 38、女 22例,年龄 25～69岁;其中 WHO分级Ⅰ～Ⅱ级 24例,Ⅲ～Ⅳ级 36例;手术切除肿瘤组织并留取标本,用10%中性甲醛固定24 h,常规石蜡包埋,切片厚3～4μm。另取 10例正常脑组织为对照,均来自脑外伤行手术治疗患者。

1.2 MGMT、TopoⅡα、P-gp检测方法 采用免疫组化ABC法测定,按试剂盒说明书操作。MGMT以在细胞核或胞质内有棕黄色或粉红色颗粒判为阳性细胞,TopoⅡα以细胞核或细胞质内出现棕黄色颗粒为阳性细胞,P-gp以细胞膜或胞质中出现棕黄色颗粒为阳性细胞。随机选择 10个视野,计算阳性细百分比,阳性细胞＞10%为阳性。

1.3 统计学方法 采用SPSS18.0统计软件。组间比较采用χ2检验,相关性采用Spermen相关分析法。P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 MGMT、TopoⅡα、P-gp蛋白的表达比较 Ⅲ～Ⅳ级胶质瘤中MGMT、TopoⅡα、P-gp蛋白阳性率分别为72.2%(26/36)、50.0%(18/36)、66.7%(24/ 36),Ⅰ～Ⅱ级胶质瘤中分别为 29.2%(7/24)、33.3%(8/24)、25.0%(6/24)正常脑组织中分别为10%(1/10)、0(0/10)、0(0/10)。三者两两比较,P均＜0.01。

2.2 Ⅲ～Ⅳ级胶质瘤组织中MGMT、TopoⅡα、P-gp蛋白表达的关系 相关分析表明,MGMT与P-gp及TopoⅡα与P-gp呈正相关,r分别为0.444、0.478,P均＜0.05;而MGMT与TopoⅡα无相关性,r为0.223,P＞0.05。

3 讨论

烷化剂类化疗药物能与DNA链上鸟嘌呤O6结合,形成六氧氯乙基鸟嘌呤,并通过分子重排转变成更稳定的六氧一氮乙基鸟嘌呤,造成肿瘤细胞 DNA烷基化损伤;进而与互补的核苷酸结合成具有高度细胞毒性的DNA间交联,阻断DNA复制,从而杀伤肿瘤细胞。MGMT能与DNA鸟嘌呤六号氧上的烷基结合,将烷基转移到MGMT的第145半胱氨酸活性位上,在受体蛋白分子中形成 S-甲基半胱氨酸,修复被化学药物烷基化的鸟嘌呤,从而阻止DNA交联。内源性MGMT活性高的肿瘤细胞可降低烷化剂的杀伤效果,造成耐药,这是许多肿瘤对烷化剂耐药的重要分子基础之一。替莫唑胺(TMZ)作为一种新型的烷化剂类化疗药,在延长患者生存时间和提高肿瘤客观缓解率方面有了较显著的提高,同时不良反应大大减少。Roger等[1]研究证实,对于MGMT阴性者,使用TMZ可获得更好的效果。我们也认为,对于MGMT阴性者,无论其TopoⅡα和P-gp的表达情况如何,均可采用TMZ标准方案治疗;但对于MGMT阳性者,采用何种化疗方案尚需进一步分析。

TopoⅡα是DNA拓扑异构酶Ⅱ的同工酶,其主要通过以下途径产生耐药:①其活性及酶量下降、表达缺失或基因突变,从而使抗癌药的靶点减少或丧失;②通过参与其他耐药基因的调控,从而诱导其他耐药基因的表达。但TopoⅡα阳性表达高,也意味着肿瘤细胞对蕙环类、鬼臼毒素等化疗药物敏感。Bredel等[2]认为,TopoⅡα表达水平高的胶质瘤患者预后优于表达水平低者。我们认为,对于MGMT表达阳性而TopoⅡα表达阳性者选用替尼泊甙(VM 26)、依托泊苷(VP-16)等化疗药物较为合适。张俊平等[3]也发现,对于MGMT阳性者,采用IFO、VM26、VP16、DD和CBP避免了MGMT引起的耐药,有相对较高的有效率和疾病控制率,是MGMT阳性恶性胶质瘤患者值得选择的方案。

本研究中部分患者为MGMT表达阳性而TopoⅡα表达阴性,对于此类患者采用何种化疗方案尚不明确。进一步分析发现,这些患者中 P-gp表达既有阳性又有阴性。P-gp过度表达是肿瘤多药耐药的分子学基础[4],与P-gp介导的MDR有关的药物多为细胞毒素类药物及其衍生物和抗肿瘤抗生素。我们认为,对于这些患者中 P-gp阴性者,可长期应用低剂量TMZ持续方案。长时间应用TMZ可持续性地消耗MGMT活性,起到一定的自身克服耐药作用。Antje等[5]研究指出,低剂量TMZ持续方案治疗胶质瘤,对于MGMT启动子非甲基化的患者也有活性,且安全性更佳。Gaspar等[6]发现,虽然对于某些胶质瘤细胞系,延长 TMZ治疗时间效果不佳,但对于大部分胶质瘤细胞系均能取得良好效果。亦有学者提出,联合使用抑制剂可降低肿瘤细胞内MGMT活性[7],或者利用基因沉默技术直接抑制细胞内MGMT基因表达,从而提高肿瘤细胞对烷化剂类药物的敏感性[8]。而对于P-gp阳性者,由于存在经典途径的MDR,如再加上由TopoⅡα介导的非典型MDR及由MGMT等导致的单药耐药,对于各种化疗药物的效果均较差。我们设想能否通过各种方法逆转P-gp介导的MDR,国外在这方面已经有了许多尝试。Walker等[9]发现,Tariquidar(XR9576)能通过高效而专一性的与P-gp结合而实现其逆转功能,从而减少P-gp表达。Dixit等[10]也发现,NO合酶抑制剂L-NIL可显著降低NF-κB蛋白结合,从而对P-gp产生抑制作用。我们认为,通过此类方法降低P-gp的表达,再采用与P-gp阴性者类似的方案或降低耐药性,或能提高化疗效果。目前,尚需解决的问题是,这些多药耐药抑制方法在胶质瘤中的作用及其与化疗药物共同使用时的药代动力学问题,尚待进一步研究。

[1]Roger S,Monika EH,Warren PM,etal.Effects of radiotherapy with concomitant and adjuvant temozolom ide versus radiotherapy alone on survival in glioblastoma in a randomized phase IIIstudy:5-year analysisof the EORTC-NCIC trial[J].Lancet Oncol,2009,10 (11):459-466.

[2]Bredel M,Piribauer M,MarosiC,et al.High expression of DNA topoisomeraseⅡalpha and Ki-67 antigen is associated with prolonged survival in glioblastoma patients[J].Eur JCancer,2002,38(10): 1343-1347.

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[6]Gaspar JK,Brett LC,Mark AS,et al.Induction of MGMT experssion is associated with temozolom ide resistance in glioblastoma xenografts[J].Neuro Oncol,2009,11(3):281-291.

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