宫颈癌放射增敏治疗的研究新进展

胡晓頔(综述),吴玉梅(审校)

(首都医科大学附属北京妇产医院妇瘤科，北京 100006)

肿瘤医学

宫颈癌放射增敏治疗的研究新进展

胡晓頔△(综述),吴玉梅※(审校)

(首都医科大学附属北京妇产医院妇瘤科，北京 100006)

摘要：宫颈癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，发展中国家的发病率和病死率远远高于发达国家，在我国偏远地区及农村仍存在大量中晚期宫颈癌患者。对于早期宫颈癌可采用手术或联合放疗的方法，但晚期宫颈癌主要采用单独放疗或放疗合并化疗。近几十年来，虽放疗方法多种多样，但部分患者接受根治性放疗之后仍有转移及复发。因此，如何提高宫颈肿瘤组织对放射线的敏感性是近年来研究的热点问题之一。

关键词：宫颈癌；放疗敏感性；放射治疗

宫颈癌是目前女性最常见的恶性肿瘤之一， 据世界卫生组织数据估算，每年的新发病例有75 000例；2008年我国由于宫颈癌死亡的病例达33 000例[1]。对于早期宫颈癌可采用手术或联合放疗的方法，但晚期宫颈癌主要采用单独放疗或放疗合并化疗[2-3]。放疗方法多种多样，但部分患者接受根治性放疗之后仍有转移及复发。因此,如何预测宫颈癌放射敏感性，早期识别对放射线抵抗的病例，采用放疗联合其他方法提高宫颈癌的疗效应是研究重点。放疗增敏剂可增强射线对肿瘤的杀伤力，下面将从放射增敏的不同机制进行综述。

1基因增敏

根据基因的作用机制，宫颈癌放疗敏感基因主要归为针对抑癌基因的研究及针对宫颈癌癌基因的研究。

1.1针对抑癌基因的研究近年来研究较多的抑癌基因有：腺病毒E1B结合蛋白3、生存素基因、Rb相关蛋白48、微RNA-218。宫颈癌抑癌基因具有抑制肿瘤生长的作用，大多在肿瘤细胞和组织中低表达，且肿瘤组织及肿瘤细胞在接受放射治疗后发现基因表达量增加。其通过不同途径使细胞对凋亡致敏，激活细胞的凋亡途径。

1.2针对宫颈癌癌基因的研究在宫颈癌肿瘤细胞及组织中高表达，且辐射后基因表达量增加，可造成肿瘤组织对辐射的耐受性。1998年Fire等[4]从秀丽线虫身上发现RNA干扰现象后，这项技术被广泛应用于植物、低等动物和哺乳动物的基因功能研究[5]，哺乳动物细胞中，双链RNA会诱导一系列反应而导致信使RNA的非特异性降解，因此研究中广泛采用小干扰RNA(small interfering RNA，siRNA)诱导哺乳动物细胞中的RNA干扰[6]。Ichim等[7]研究发现,siRNA是利用具有同源性的双链RNA诱导序列特异的目标基因的沉积，迅速阻断基因活性，siRNA在RNA沉默通路中起中心作用，对特定信使RNA进行降解的主导要素，其识别靶序列具有高度特异性。近年来通过siRNA沉默该目的基因片段后，将该目的基因转染入细胞内构建出细胞系后经过放射治疗，检测目的基因在放射后的表达量以验证目的基因的放射增敏作用。

UBE2C:人泛素结合酶E2C; hTERC:人端粒酶RNA; BNIP3:腺病毒E1B结合蛋白3; Survivin:生存素基因; RbAp48:Rb相关蛋白48; GLS2:谷氨酰胺酶2; microRNA-218:微RNA-218；MPTP:线粒体通透性转换孔;GSH:谷胱甘肽;NADH:烟酰胺腺嘌呤二核苷酸; NADPH:还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸; BMI:原癌基因bmi

2靶向增敏

靶向治疗是针对某一靶位进行治疗，分为器官靶向、细胞靶向和分子靶向。其中分子靶向治疗作用在肿瘤细胞的特定分子上，而这些分子在正常的细胞几乎不表达。因此具有很好的特异性，识别并杀伤一些微小病灶中的肿瘤细胞，且对正常细胞伤害较小。但单一使用靶向药物的临床疗效通常不理想，主要原因是有效剂量的靶向治疗药物可对机体产生不良反应，而单纯的放射治疗在杀灭瘤细胞的同时也会诱导肿瘤细胞表达因子升高，保护肿瘤细胞抗拒放射线攻击。因此,将靶向药物与放射治疗联合起来应用于肿瘤组织所需的药物浓度及放射剂量均较单一治疗更低，并且有效地减少了治疗中的不良反应。

血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)受体的靶向增敏VEGF也称血管通透因子(vascular permeability factor,VPF)，属于高特异性、高活性的促血管生成因子，它的存在引起肿瘤细胞在正常组织中的血管生成，导致肿瘤的生长及转移，引起患者复发及转移，严重影响其预后及5年生存率[15]。反义技术是近年来新兴的技术，它类似于siRNA的作用利用碱基互补配对原则，设计出与目的基因相配对的序列使目的基因与之结合，从而达到封闭该段基因的表达、抑制该段基因的目的[16-17]。VEGF反义核酸从两方面抗肿瘤细胞，一方面直接抑制VEGF表达，抑制了肿瘤细胞内血管的生成，从而抑制了肿瘤细胞的生长和转移；另一方面降低了血管内皮细胞表达，使其失去抗辐射的效应，增加了放射治疗的敏感性。祁丽和邢丽娜[18]研究发现，通过体外转染VEGF-C反义寡核苷酸可在信使RNA和蛋白水平下调人宫颈癌腺癌细胞(Hela细胞)VEGF-C的表达，阻滞并同步化细胞周期，抑制细胞增生，诱导细胞凋亡，同时使得Hela细胞 G2/M期细胞的比例升高，提高放射治疗敏感性。

3化疗药物增敏

宫颈癌细胞多见于鳞癌细胞，少见于腺癌细胞，属于化疗不敏感细胞，过去对于宫颈癌细胞的治疗方法主要为手术治疗及放射治疗，近年来随着影像学及病理学的不断发展，研究发现手术及放疗并不能有效缓解全身微小病灶及远处转移病灶，而化疗药物与放疗或手术联合治疗既能解决原发病灶也能一定程度上预防远处转移。化疗与放疗相联合主要分为同步放化疗、放疗前新辅助化疗及放疗前动脉介入化疗等。化疗药物作为放射增敏剂在常规分次治疗中较低的药物剂量即有放射增敏作用的特性，尤其是对肿瘤乏氧细胞有较强的放射增敏作用，使化疗药物成为放射增敏剂中不可或缺的一部分。Tsukamoto 等[19]发现放射线可诱导氨肽酶N/CD13活性，乌苯美司作为氨肽酶N/CD13抑制剂能抑制其活性，从而增强宫颈癌放射敏感性；丁酸钠作为去乙酰化酶抑制剂能增强细胞内放疗敏感性，Koprinarova等[20]研究发现DNA双链断裂形成后，组蛋白去乙酰化酶能在断裂点附近去乙酰化核心组蛋白使得染色体结构稳定、阻止DNA尾端分开，因此确保了有效的修复。因此,丁酸钠通过抑制DNA的重组抑制有效的修复增加放疗敏感性；塞来希布作为环加氧酶2抑制剂亦能增强放疗敏感性，其药理作用机制一方面直接抑制环加氧酶2及前列腺素产物对射线的抵抗，一方面使更多的细胞处于G2/M期以间接增强其放疗敏感性[21]。另外,由于塞来希布是弱酸性其作用于肿瘤组织可使组织局部缺氧、酸性产物增加间接增强肿瘤放射敏感性[22]；热激蛋白抑制剂替拉替尼(17-AAG)通过下调STK38表达增加放疗敏感性，Russell等[23]和Kim等[24]发现替拉替尼能增加肿瘤细胞对辐射的敏感性，减少肿瘤抵抗相关蛋白激酶B,Raf-1蛋白激酶和低氧诱导因子(hypoxia-inducible factor,HIF)α的表达，同时Enomoto等[25]研究发现替拉替尼通过减少STK38导致激活c-Jun氨基端激酶信号通路，增强了X线诱导的细胞凋亡。

4中药增敏

宫颈癌属中医“崩漏”“五色带下”“瘕聚”的范畴。中医治疗多采用内服或外用局部给药，或内服与外治相结合的方法，采取扶正与祛邪、攻与补、治标与治本相结合等措施，使宫颈癌癌患者的癌灶得到控制，癌肿小、症状减轻、生存期延长、治愈率提高甚至根治康复[26]。2012年Lin等[27]发现，榭皮素能够延缓DNA双链断裂修复，同时抑制ATM蛋白激酶从而增加放疗敏感性；姜黄素是姜科植物的根茎，在中药中属于活血药，其主要作用为抗炎和抗氧化。2004年邓怀慈等[28]研究发现，姜黄素可抑制体内、体外肿瘤细胞的生长，同时也可使对射线不敏感的S期细胞肿瘤细胞转变为对射线敏感的G2/M期细胞，进而提高放射治疗的敏感性；2009年耿传营等[29]发现齐墩果酸作为五环三萜类环合物，主要通过抑制肿瘤细胞DNA拓扑异构酶活性和微管蛋白聚合和。射线照射后端粒酶被激活，修复染色体，降低肿瘤细胞对辐射的敏感性，因此端粒酶抑制剂可抑制上述反应，其还通过抑制放射治疗中染色体的修复反应，造成更多的肿瘤细胞死亡；2014年Luo 等[30]对青蒿素的衍生物青蒿琥酯的研究表明其可通过对G2期调控关键因子周期蛋白B1、Weel蛋白的调节，抑制由射线诱导的移植瘤细胞G2/M期阻滞，发挥对p53突变型子宫颈癌Hela细胞移植瘤及离体Hela细胞的放射增敏作用。

5物理环境增敏

物理环境增敏是指细胞或细胞自身的物理状态可能导致其对放射线具有抵抗作用，通过改变其物理状态可增强其敏感性，这种物理状态主要是指肿瘤细胞乏氧及酸性环境。乏氧是指可供组织利用的氧减少或局部氧分压降到临界值以下的状态。肿瘤细胞处于乏氧环境中，乏氧细胞由于缺乏氧自由基的杀伤作用，因此具有对射线及化疗药物抵抗作用。近年来研究了很多方法来克服乏氧环境，从而提高放疗敏感性。克服乏氧环境的药物主要包括：乏氧细胞增敏剂、生物还原及乏氧细胞毒性药物、针对乏氧肿瘤糖酵解的药物以及HIF-1抑制剂[31]。其中近年来研究较多的是HIF-1抑制剂，HIF-1作为一种DNA结合蛋白从乏氧细胞中提取，其由α和β两个亚基构成，其中HIF-1α决定了HIF-1的活性。经研究发现，HIF-1α在多种肿瘤细胞,如胃癌、食管癌、乳腺癌、宫颈癌中高表达[32-35]，说明HIF-1α的表达与肿瘤细胞生长、转移有关。目前研究表明,HIF-1α参与了肿瘤细胞内多种靶基因转录调控。HIF-α产生的调控作用主要可分为,①与血管形成相关：HIF-1α参与血管生成因子1、血管生成因子2、胎盘生长因子、血小板源生长因子B及VEGF的产生,从而参与血管生成[36]；②与葡萄糖转运和糖酵解相关：HIF-1α的目的基因中包含有许多与之相关的酶,它调控着葡萄糖转运蛋白 GLUT1、GLUT3及糖酵解酶己糖激酶(HK1、HK3)、磷酸果糖激酶、醛缩酶A、醛缩酶C、3-磷酸甘油醛脱氢酶、磷酸甘油酸脂激酶1、磷酸甘油酸变位酶、烯醇化酶1、丙酮酸激酶、乳酸脱氢酶A等[37]；③与肿瘤增殖相关：研究发现，HIF-1α能调控增殖细胞核抗原或Ki-67的表达，还能诱导胰岛素样生长因子2和转化因子2等的生成,促进肿瘤细胞的增殖；④与肿瘤侵袭和转移相关：HIF-1α通过调控肝细胞生长因子的受体c-Met 增加细胞侵袭性，引起基质金属蛋白酶表达增加促进细胞的转移[38]。因此,目前已有多种作用于不同环节干扰HIF-1α生成的药物，其中一氧化氮通过激活多种不同的酶促进肿瘤侵袭及转移;Ryu等[39]发现在低氧环境中胸腺肽β4表达产物增加，一氧化氮能够通过HIF-1α直接或间接对胸腺肽β4的启动子的影响来调节胸腺肽β4表达，从而抑制肿瘤侵袭和转移。

6小结

放疗增敏的方法是多种多样的，且不同类型的放疗增敏剂有各自的优缺点。但若能证实放疗增敏剂的确切疗效，对临床工作中放疗方案的制订可能会有指导意义,并且可通过放疗增敏剂使患者达到最佳疗效。但目前放疗增敏剂的作用机制及作用靶点至今尚不完全明确。尽管目前对宫颈癌放疗敏感性的研究非常广泛，但对其增敏剂的作用机制、增敏剂的有效剂量、作用范围、作用时间的研究仍不完善，且大部分的研究都存在于细胞及动物水平，尚有待大量的临床样本研究的支持及验证。

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Research of Sensitivity Enhancement of Radiotherapy For Cervical CancerHUXiao-di,WUYu-mei.(DepartmentofOncologyofGynecology,BeijingObstetricsandGynecologyHospitalAffiliatedtoCapitalMedicalUniversity,Beijing100006,China)

Abstract:Cervical cancer is one of themost common malignant tumors in women.However,in developing countriesthe morbidities and mortalities are higher than in developed countries,especially that there is still a large number of patients with advanced cervical cancer in rural and remote areas in China.Early cervical cancer can be treated by operation or combined radiation,but the main therapy for advanced cervical cancer is radiation or radiation combined with chemotherapy.For decades,although the methods of radiation are varied,some patients still have metastasis and recurrence after radical radiotherapy.Therefore,how to improve the sensitivity of cervical cancer tissue to radiation is one of the hot research issues in recent years.

Key words:Cervical cancer; Radio-sensitivity; Radiotherapy

收稿日期：2014-12-06修回日期：2015-06-16编辑：相丹峰

基金项目：国家自然科学基金(81272888)

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.24.017

中图分类号：R737.33

文献标识码：A

文章编号：1006-2084(2015)24-4467-04