卵巢癌对化疗药物耐药机制的研究进展
2021-01-07王永杨军文
王永,杨军文
(皖南医学院弋矶山医院妇产科,安徽 芜湖241001)
卵巢癌是女性生殖系统最常见的恶性肿瘤之一,致死率一直位于女性所患疾病的前列。由于卵巢位于盆腔深部,早期症状轻微且缺乏特异性,不易被察觉,患者多是晚期才被确诊,有的甚至已经发生远处转移,给治疗带来了难度;卵巢癌对化疗药物不敏感,多与化疗耐药的产生有关。卵巢癌的治疗,一经确诊,多行手术治疗,术后再进行数个疗程的TP方案化疗,尽管几乎所有的卵巢癌患者在初次接受化疗治疗后效果显著,症状可以得到有效的缓解,但在治疗后期或多或少都会对化疗药物的敏感性有不同程度的降低,从而导致治疗效果欠佳,甚至肿瘤复发,降低了患者的生存率[1]。因此,寻找卵巢癌产生化疗耐药的相关基因及调控因子,并对症处理,对逆转化疗耐药性增强治疗效果具有很大的意义。本文就目前卵巢癌化疗药物耐药机制的研究进展进行综述。
1 卵巢癌化疗耐药相关基因
1.1 基因NCALD的相关耐药机制 基因NCALD是属于螺旋-环-螺旋钙结合蛋白亚家族[2]。有研究发现在已产生耐药的卵巢癌细胞和组织中NCALD的表达明显下调[3],这表明NCALD的表达高低与卵巢癌的耐药产生存在着某种重要的联系。Ayers等[4]、Davidson[5]研究发现NCALD中含有19个卵巢癌耐药中发挥作用的miRNA,因此NCALD的表达可以在相关miRNA对卵巢癌耐药产生的中间环节中发挥潜在的作用。此外,NCALD也可与已知的15种卵巢癌耐药产生相关的蛋白质[6-10]有直接或间接相互作用,通过这种相互作用的介导产生了卵巢癌的化疗耐药。另一研究发现,NCALD可能是通过与CX3CL1[11-12]共同作用参与肿瘤化疗耐药的产生,两者联合作用可与肿瘤免疫微生物竞争内源性RNA(CERNA)产生相互作用。Dong等[6]研究证实了NCALD的抑制可能通过其与CX3CL1的相互作用导致卵巢癌对化疗药物耐药性的产生。
1.2 基因AGGF1和MFAP4的相关耐药机制 有研究指出,基因MFAP4与AGGF1的表达与肿瘤细胞的生长及凋亡存在显著的关系[13-14]。Zhao等[15]研究发现AGGF和MFAP4在原发性铂类化疗药物耐药浆液性卵巢癌(SOC)的细胞及组织中表达水平显著升高,AGGF1和MFAP4的高表达水平可预测SOC患者对铂类药物化疗的反应较差,与SOC患者较高铂类药物耐药的产生概率显著相关。其耐药的机制可能为AGGF1和MFAP4与另外两种蛋白FLII和GATA1连接成相互作用轴,这与肿瘤细胞的外基质及弹性纤维形成有关,并促进两者的产生,进而影响了肿瘤细胞的微环境[16]。导致微环境向着肿瘤细胞生长有利的方向重塑,造成了肿瘤细胞及组织的发生发展和化疗后肿瘤的复发,促使肿瘤化疗耐药性的产生。
1.3 基因SPARCL1的相关耐药机制 有研究发现作为抑癌基因之一的SPARCL1,在肺腺癌[17]及骨肉瘤[18]等多种癌症细胞及组织中的表达显著下调,由此可以推测肿瘤细胞的发生、演变及转移可能与SPARCL1基因表达存在联系。蔡香雪等[19]等研究发现SPARCL1基因在卵巢癌顺铂耐药细胞中的表达显著下调,通过诱导其表达水平的增高能够抑制耐药的卵巢癌细胞株增殖,进而逆转了卵巢癌对铂类药物的耐药性,提高对化疗的敏感性。然而,通过干扰SPARCL1表达则得到完全相反的结果。该研究还发现,SPARCL1过表达后,可导致卵巢癌耐药细胞中多条信号途径发生了显著变化,其中包括p53信号通路、细胞黏附分子等经典的卵巢癌化疗耐药调控通路。因此,SPARCL1基因介导卵巢癌化疗耐药产生的机制可能为其在癌症组织及细胞中表达下调,导致抑制癌症细胞的生长、增殖及转移的能力降低,减少了对参与耐药有关信号通路的调控,由此间接地影响了卵巢癌化疗耐药的产生。
2 卵巢癌化疗耐药相关调控因子
2.1 Nrf2和ATF2的相关耐药机制 细胞质中的Nrf2(核因子红系2-相关因子2),是一种转录因子,是许多抗氧化和细胞保护基因的调节因子[20]。Wu等[21]发现在已产生顺铂耐药的卵巢癌细胞及组织中Nrf2高表达,通过抑制Nrf2的转位作用可以增加卵巢癌对顺铂的敏感性。Manandhar等[22]通过敲除Nrf2发现可以抑制ErbB2的表达,进而使AKT磷酸化减少,蛋白p27增加,肿瘤细胞生长受限、凋亡增加,使得卵巢癌细胞对多西他赛敏感性增加。有报道指出,顺铂进入细胞后直接与线粒体结合,导致细胞色素C释放,线粒体肿胀并产生活性氧,诱导氧化应激的发生,从而达到化疗抑制肿瘤细胞发展的效果[23]。目前研究表明,Keap1(Kelch样ECH相关蛋白1)-Nrf2通路是重要的抗氧化通路之一,因此,Nrf2的表达增加可通过拮抗顺铂引起的氧化应激反应,使得肿瘤细胞稳定,产生耐药。近年来,活化转录因子2(ATF2)在卵巢癌耐药的机制研究中也受到关注。Jiang等[24]研究发现,在耐药的卵巢癌细胞株中c-jun mRNA与ATF2相互作用增加,耐药细胞株中Bcl-xL[25]表达上升,从而引起了铂类药物的耐受,使miR-139-5p表达恢复或增加。miR-139-5p可与c-jun mRNA结合,影响了后者与ATF2相互作用,导致顺铂与线粒体结合,促使线粒体凋亡,逆转了卵巢癌细胞对顺铂化疗的耐药性。此外,有研究显示,ATF2表达高低与卵巢癌的恶性程度、转移及生存率有关,降低其表达可有效地抑制肿瘤细胞及组织的增殖、恢复及转移,增加对化疗的敏感度。同时也是预后不良的标志[26]。ATF2可维持组织再生能力及防止细胞死亡[27],这将发生在顺铂治疗后产生肿瘤细胞及组织损伤至复发这一过程中,从而产生顺铂耐药。Nrf2可以通过抗氧化反应和激活pJNK/p38通路,ATF2参可与其中,两者相互联系间接地介导了化疗耐药的产生[28]。由此,可以认为ATF2与Nrf2两者产生的耐药机制可以相互关联。
2.2 Krüppel样因子(KLFs)的相关耐药机制 Krüppel样因子(Krüppel-like factors,KLFs)是一组转录因子,包含可以与DNA结合的含有锌指蛋白结构。已有的研究证实,其可以在多种肿瘤细胞及组织[29]中通过调控相关基因的表达,与肿瘤细胞的增殖凋亡及发生演变相关联,KLFs的表达一定程度上可以反映肿瘤患者的预后[30-32]。Zhao等[33]研究发现在SOC组织中KLFs的表达明显降低,其表达与SOC的转移及分化程度存在密切关系。Wang等[34]发现KLF4可以通过抑制卵巢上皮与间充质细胞间的转化,达到抑制肿瘤的作用。其机制为KLF4可以通过阻滞卵巢癌细胞分裂增生的G1期来发挥其抑制作用。另外,KLF6在胶质母细胞瘤[35]等多种癌症细胞及组织中表达失调。Zhang等[36]研究发现MiR-630通过靶向KLF6可以增强卵巢癌细胞的侵袭和增殖。由此可见Chen等[37]发现KLF6在卵巢癌中相对高表达可以导致OS和PFS较差。Akella等[38]研究发现,KLF8可以参与肿瘤的异质性的产生,这与化疗耐药的产生存在一定关联。
2.3 抗凋亡因子的相关耐药机制 X连锁凋亡抑制因子(XIAP)为IAP蛋白家族的一员,是一类可以通过抑制促凋亡信号拮抗细胞凋亡的因子[39]。抗癌药物的作用机制主要是细胞毒作用,诱导肿瘤细胞凋亡,而肿瘤细胞中往往会高水平表达抗凋亡蛋白,逃避细胞毒作用,以达到化疗耐药的效果。Li等[40]通过利用siRNA干扰技术与化疗药物作用于移植瘤裸鼠,沉默XIAP的表达,发现裸鼠对化疗药物的敏感性得到显著提升。此外,还有其他可以调节细胞凋亡的因子,如BCL-2蛋白家族。Cardenas等[41]研究发现,在耐药的卵巢癌干细胞株中,BCL-2蛋白家族高水平表达。髓样细胞白血病序列1(MCL1),是另一种常见的细胞凋亡调节因子,属于BCL-2蛋白家族,已证实其在癌细胞及组织[42]中高水平表达,与肿瘤治疗后的复发呈明显正相关。Wu等[43]研究发现,在化疗耐药的妇科肿瘤细胞及组织中MCL1表达上调,其可通过抑制线粒体的凋亡信号,致使化疗耐药的产生。因此,抗凋亡因子促进化疗耐药的产生是通过拮抗化疗药物的细胞毒作用,使得癌症细胞凋亡减少,进而增强了癌症细胞的增殖、分化及侵袭能力,导致化疗耐药的产生。
3 结语及展望
在卵巢癌的治疗中,化疗药物的使用延长了患者的生存年限。但化疗耐药的出现却严重制约了化疗的效果,甚至导致治疗的失败,使得癌症复发。因此,探究化疗耐药的机制,对于提高卵巢恶性肿瘤治疗的疗效意义重大。然而,化疗耐药的产生并非是受某种单一因素影响,而是多种因素共同介导,彼此间又存在相互作用,形成错综复杂的网络,通过激活或抑制相应的生物靶点、增加或减少相应调节因子的表达,实现卵巢癌化疗增敏,达到预期的治疗效果。因此,研究化疗耐药产生的机制及各机制间形成的相互作用网络,找到适宜的靶点及调节因子对于治疗显得尤为重要,也将成为治疗卵巢恶性肿瘤化疗耐药研究的新方向。