死亡受体5抗体治疗卵巢癌耐药的研究进展

梁宝权(综述)，钱永红(审校)

(苏州市立医院妇科，江苏 苏州 215002)

死亡受体5抗体治疗卵巢癌耐药的研究进展

梁宝权※(综述)，钱永红(审校)

(苏州市立医院妇科，江苏 苏州 215002)

摘要：肿瘤坏死因子相关的诱导配体为近年来新发现的凋亡调节的重要蛋白之一。死亡受体5(DR5)为其诱导凋亡的重要受体之一。DR5的结构、组织分布及其可诱导肿瘤细胞凋亡而不影响正常细胞的特性，已成为近年的研究热点。其中DR5单克隆抗体应用于耐药卵巢癌细胞的治疗，为耐药卵巢癌细胞治疗提供了新的思路。该文将DR5单克隆抗体应用于卵巢癌耐药的研究进展予以综述。

关键词：耐药卵巢癌；肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体；死亡受体5；死亡受体5单克隆抗体

卵巢癌为女性三大肿瘤之一，其病死率居妇科恶性肿瘤首位；卵巢癌耐药的出现，是卵巢癌5年生存率没有大的提高的原因之一；对卵巢癌耐药机制深入研究表明，肿瘤耐药与多药耐药多因素多基因调控的耐药机制有关[1]。近来研究发现了一个重要的凋亡调节蛋白——肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor，TNF)相关的凋亡诱导配体(TNF-related apoptosis-inducing ligand，TRAIL)；大量研究表明，由于TRAIL能够选择性诱导肿瘤细胞凋亡而对正常细胞不产生明显毒性反应，因此TRAIL在肿瘤的治疗中具有良好的前景；死亡受体(death receptor，DR)5为TRAIL特异结合的功能受体之一，其与TRAIL结合后诱导肿瘤细胞凋亡；DR5单克隆抗体比TRAIL更高效地结合DR5可诱发肿瘤细胞发生凋亡而不影响正常细胞[2-4]。DR5单克隆抗体的特性为治疗卵巢癌耐药带来希望，单克隆抗体药物靶向治疗肿瘤应用前景广阔。现对DR5单克隆抗体治疗卵巢癌耐药的应用研究进展予以综述。

1TRAIL受体的一般情况

DR5是TRAIL受体之一，TRAIL是TNF超家族成员之一[5]。研究表明，TRAIL有5种受体，分别为死亡受体DR4(TRAIL-R1)、DR5(TRAIL-R2)、诱骗受体(decoy receptor，DcR)、DcR1(TRAIL-R3)、DcR2(TRAIL-R4)和可溶性受体护骨素(osteoprotegrin，OPG)[6]。其中DR4和DR5含有死亡结构域，当其与TRAIL结合时可以诱导肿瘤细胞凋亡；DcR1、DcR2含有不完整的死亡结构域，当TRAIL与DcR1、DcR2结合时可避免TRAIL诱导的肿瘤细胞凋亡；而TRAIL与OPG结合后在调节骨密度代谢方面有重要作用[7]。DR4与DR5有较高的同源性，但两者功能又有区别，这与两者的分子结构、序列保守性及组织分布有密切关系。DR4属于Ⅰ型跨膜受体，由胞内区、胞外区和跨膜区3个部分组成，共含有468个氨基酸。研究推断其N端有23个氨基酸组成的信号序列，第24位氨基酸为成熟蛋白的始端；108～206位氨基酸包括了2个半胱氨酸丰富的假重复序列；死亡结构域含有70个氨基酸位于跨膜结构域之后；DR4中具有死亡功能区的氨基酸序列相对保守，且其表达于正常的外周血白细胞、甲状腺、脾脏、活化的T细胞及肿瘤组织等中[6]。

1.1DR5的结构及分布DR5是1997年Pan等[8]在发现DR4后又发现的与DR4具有高度同源的细胞表面分子。DR5属于Ⅰ型跨膜蛋白，由信号肽、胞内区、跨膜区和胞外区组成，共含411个氨基酸；其中DR5的胞外区含有多个功能结构域，包括2个富含半胱氨酸结构域(cystine rich domain，CRD)和前配体装配域；CRD在形成配体受体复合物及凋亡信号转导中起重要作用，前配体装配域不依赖配体TRAIL起作用[9]。大多数DR5功能性单克隆抗体就是通过与DR5的CRD1结合激活凋亡信号通路，而TRAIL是结合在DR5胞外区的50 s和90 s环状结构上发挥凋亡作用的[10]。DR5广泛表达于正常的心脏、肺、胸腺、肝脏、肾脏、结肠、小肠、卵巢、前列腺、睾丸、骨骼肌等中，而在脑组织中没有表达[8]。研究表明，DR5在许多肿瘤(如乳腺癌、子宫内膜癌、宫颈癌、卵巢癌、胰腺癌、肝癌、直肠癌等)中比正常组织表达增高，这也是DR5较DR4分布广泛的特点之一；而年龄大的正常人群血清中DR5天然自身抗体较高，但仍在正常范围内[11]。

1.2DR5单克隆抗体DR5单克隆抗体为特异性结合DR5受体的蛋白。研究发现，TRA-8(鼠抗人DR5单克隆抗体)对肿瘤有较强的抑制和杀伤作用，从而提示DR5单克隆抗体特异性结合DR5后可诱导肿瘤细胞的凋亡[12],正是这个特点使其成为研究的热点。鼠源性单克隆抗体用于人体可能疗效不佳，甚至引发变态反应，且由于鼠源性DR5单克隆抗体相对分子质量大、体内半衰期短，而使得疗效不佳；因此，应将DR5单克隆抗体进行人源化来增加其疗效，以降低免疫原性[13]。Apomab为完全抗人的DR5单克隆抗体，与DR5结合可触发凋亡机制；Apomab可以与TRAIL受体(DR4、DR5、DcR1、DcR2及OPG的胞外区)结合，但只在DR5上可以检测到Apomab-DR5复合体，其他配体则没有显示；Apomab与DR5的连接处在CRD2和CRD3之间，其中发现CRD3有明显的结构多样性，这可能与DR5的活化有关[14]。

1.3DR5在凋亡中的作用机制及调节

1.3.1DR5的凋亡通路凋亡是细胞的程序性死亡，主要是由胱天蛋白酶(caspase)的级联方式激活初始caspase(如caspase-8和caspase-9)来执行的；激活的初始caspase继而作用于其效应器，如caspase-3、caspase-6和caspase-7，将其活化后执行细胞的程序性死亡[15]。TRAIL是TNF超家族中的一员，DR5和DR4是TRAIL的死亡受体。TRAIL与细胞表面的DR5和DR4相互结合形成死亡诱导信号复合体(death-inducing signaling complex，DISC),DISC可以结合调节蛋白FAS(factor associated suicide)的相关死亡结构域、caspase-8和caspase-10；结合后，caspase-8和caspase-10变为活化的剪切caspase-8和剪切caspase-10并切割激活其效应蛋白caspase-3；效应蛋白caspase-3又切割活化了许多基底物(如DNA修复酶)，继而发生凋亡；在TRAIL和DR5结合后形成DISC激活的caspase级联转导的凋亡过程中caspase-8发挥了重要作用[16]。研究发现，TRAIL作用于缺失caspase-8的JB6细胞株时，出现了耐受，补充caspase-8后其作用恢复[17]。

1.3.2DR5凋亡通路的调节DR5单克隆抗体诱导的细胞凋亡还要受其他因素的影响。众所周知，p53是最早发现的抑癌基因，也是肿瘤中常见的突变基因之一；被激活的p53作为应激信号整合位点在触发凋亡时，刺激Bax表达，激活caspase-9并且使线粒体释放细胞色素C，参与了线粒体依赖的凋亡信号转导[18]。文献报道，通过DR5诱导发生的细胞凋亡需要依赖野生型的p53才能发生[19]。p53可以上调死亡受体的表达，研究表明，当p53表达过度时，检测发现DR5、DR4的表达增加；上调后的DR5、DR4受体可促进TRAIL对肿瘤细胞的凋亡诱导，并可逆转肿瘤对TRAIL的耐药性[20]。p53和TRAIL的基因转录可增加细胞亚G1期，p53也可通过影响c-myc的表达来调节凋亡[21]。c-myc是细胞的转录因子，很多文献已经发现c-myc参与了细胞凋亡的调节；c-myc持续表达可以明显加速细胞凋亡[22]。此外，还有Bcl-2家族成员促凋亡蛋白(Bax、Bak等)和抗凋亡蛋白(Bcl-2、Bcl-xL等)，其可通过线粒体释放细胞色素C这一信号通道，进而调节caspase级联反应来诱导细胞凋亡[23-24]。DR5受体广泛存在于正常细胞和多数肿瘤细胞中，DR5单克隆抗体激活DR5受体可诱导肿瘤细胞凋亡而不杀伤正常细胞，该特性为其逆转耐药卵巢癌的耐药性提供了可能。

2卵巢癌的耐药

卵巢癌是妇科恶性肿瘤中病死率最高的、5年生存率最低的妇科恶性肿瘤，70%的患者发现时已为晚期[25]。临床上以铂类联合的化疗方案是治疗卵巢癌的主要手段，但卵巢癌的耐药严重影响了化疗药物的疗效。目前已有很多关于卵巢癌耐药机制的研究，但至今尚无完全明确的机制。

2.1卵巢癌的耐药机制卵巢癌的药物耐药是多基因、多因素参与的复杂过程[1]。与卵巢癌耐药相关的基因：化疗药物可以诱导细胞多药耐药基因(multidrug resistance，MDR)的表达,研究表明，MDR1和MDR3与卵巢癌耐药有关[26]；与卵巢癌耐药相关的蛋白：目前有研究证实，在耐药中有作用的蛋白有多耐药相关蛋白家族、P糖蛋白、细胞色素P450、谷胱甘肽转移酶等；与卵巢癌耐药相关的信号通路:细胞外信号调节蛋白激酶1/2是经典的丝裂原活化蛋白激酶通路，其过度激活可能参与了肿瘤的多药耐药，研究表明细胞外信号调节蛋白激酶1/2酶活性与P糖蛋白的表达呈正相关[27]；磷脂酰肌醇3-激酶/丝苏氨酸蛋白激酶信号通路是抗凋亡的经典信号转导通路，在肿瘤增殖、转移及化疗中有重要作用，有研究认为，卵巢癌对顺铂的耐药敏感性，此信号通路发挥了重要作用[28]；其他:细胞凋亡机制中的化疗药物杀伤诱导肿瘤细胞凋亡的过程中，化疗药物也对凋亡相关因子产生作用并参与肿瘤细胞耐药机制的发生，常见的有caspase、p53、Bcl-2以及核因子κB等在肿瘤细胞的耐药过程中起了一定的作用；除上述的影响因素外，还有β微管蛋白、细胞骨架蛋白、caspase等影响因子及肿瘤内部微环境均在肿瘤细胞耐药机制中发挥了作用[29]。

2.2DR5与卵巢癌耐药的关系目前多数研究认为，TRAIL与DR受体结合活化了细胞内的相关死亡结构域FAS-caspase途径诱导凋亡形成；此途径不同于顺铂的细胞内线粒体凋亡途径激活通路，从而给研究者们提供可能克服或者逆转卵巢癌顺铂耐药的有效方法。研究表明，DR5单克隆抗体有明显的肿瘤抑制和杀伤作用，在美国针对DR5的功能性单克隆抗体正在进行血液系统肿瘤、肺癌和结直肠癌的Ⅰ/Ⅱ期临床试验[30]，但其与耐药的卵巢癌作用机制需要更多研究来揭示。

3小结

DR5单克隆抗体的靶位点治疗改进了以往全身化疗的缺点，有望成为治疗癌症并逆转肿瘤细胞耐药的新武器。目前DR5单克隆抗体应用于耐药卵巢癌的相关研究还不多，尤其是研究DR5单克隆抗体与耐药卵巢癌机制的相互作用，因此需要更多的研究来深入发现其内在的作用机制和转导通路。经过长期抗癌研究，现肿瘤的研究已经进入分子基因水平，相信不久的将来治愈卵巢癌将成为可能。

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Research Progress of Death Receptor 5 Antibody Treatment on Drug-Resistant Ovarian Cancer

LIANGBao-quan,QIANYong-hong.

(DepartmentofGynecology,SuzhouMunicipalHospital,Suzhou215002，China)

Abstract:Tumor necrosis factor-related inducing ligand is one of the recently discovered important proteins for the apoptosis regulation.Death receptor (DR5) is one of the important receptor for induction of apoptosis.DR5 structure,tissue distribution and the feature of inducing apoptosis in cancer cells without affecting normal cells,have become the hot topics in recent years.DR5 monoclonal antibody used in the treatment of drug-resistant ovarian cancer cells has provided a new way of thinking for the treatment of drug-resistant ovarian cancer,and here is to make a review of the studies on DR5 monoclonal antibodies applied to the drug-resistant ovarian cancer.

Key words:Drug-resistant ovarian cancer； Tumor necrosis factor-related apoptosis inducing ligand； Death receptor 5； Death receptor 5 monoclonal antibody

收稿日期：2014-03-26修回日期：2014-08-05编辑：郑雪

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.04.019

中图分类号：R737.31

文献标识码：A

文章编号：1006-2084(2015)04-0624-03