增强复发性上皮性卵巢癌放疗敏感性的相关因素

俞晓雲，李睿彦，何玲玲，冯淑杰，王海琳

卵巢恶性肿瘤是女性生殖器官常见的恶性肿瘤之一，死亡率居女性生殖系统恶性肿瘤首位[1]。卵巢恶性肿瘤中以上皮癌最多见，约占卵巢癌的90%[2]。由于卵巢癌早期诊断困难，大多数患者确诊时已是中晚期或已发生转移[1]，失去了最佳治疗机会，或因为其他原因不能耐受手术。并且即使获得临床完全缓解的上皮性卵巢癌患者大多数也会复发[3]。复发性上皮性卵巢癌无法治愈，目前的治疗原则为姑息性治疗。近年来，随着放疗技术发展，其在卵巢癌治疗中的应用逐渐增多。国内外相关研究表明，局部复发性或晚期上皮性卵巢癌患者在经过局部受累野照射治疗后无进展生存期延长[4-5]。对于有些手术难以切除且化疗效果欠佳的卵巢癌，放疗可对这些病灶进行有效控制[6]。但是由于卵巢癌细胞对放射线的敏感性低，放疗在卵巢癌治疗的应用中比较局限。由此可推测，提高卵巢癌细胞对放射线的敏感性，可提高放疗对卵巢癌的疗效。影响肿瘤放疗敏感性的因素较多，如放疗剂量、药物、基因表达等。现对可能影响复发性上皮性卵巢癌放疗敏感性的部分药物和基因进行综述。

1 放射治疗的机制及其在卵巢癌治疗中的应用

放疗的主要机制是放射线具有的辐射能作用于癌细胞，通过射线与癌细胞之间的能量传递，使癌细胞结构和细胞活性发生改变，直接或间接地损伤或摧毁癌细胞DNA，并且抑制其复制。DNA 损伤，尤其是DNA 链断裂，是辐射诱导细胞死亡的主要原因。DNA 修复功能可以直接影响肿瘤细胞的放射敏感性。早期由于传统放疗技术的限制，不良反应及并发症较多，其在卵巢癌治疗中的应用比较局限[7]。随着放疗技术逐渐向多维、立体、精确方向发展，其在临床中的应用也逐渐增多。2018 年中国卵巢癌诊疗规范[4]认为放疗可用于晚期或部分复发性上皮性卵巢癌的姑息治疗。国外也有研究表明局部复发性或持续性卵巢癌患者经过放射治疗后，可改善肿瘤引起的各种症状，提高生存质量，延长无进展生存期[5-6]。在实际临床中，卵巢癌对于放疗效果较为局限，主要原因是卵巢癌细胞对放射线的敏感性较低。因此，提高卵巢癌细胞对放射线的敏感性，可提高放疗对卵巢癌的疗效，为晚期、复发性卵巢癌提供更多的治疗机会。而且，针对当前实际发病状况，相当一部分患者不能承担一些化疗和靶向药物的费用，相比之下，放疗性价比会更高，对于不能耐受手术的患者也相对安全。

2 影响放疗敏感性的药物

2.1 聚腺苷二磷酸核糖聚合酶（PARP）抑制剂 PARP抑制剂通过抑制肿瘤细胞DNA 单链损伤修复，促进肿瘤细胞凋亡，成为治疗卵巢癌等肿瘤的靶向新药。目前中国国家药品监督管理局批准应用于临床的PARP 抑制剂有2 种——奥拉帕尼和尼拉帕利[8]。循证医学研究表明，PARP 抑制剂应用于铂敏感复发性上皮性卵巢癌患者的维持治疗，可以显著延长患者的无进展生存期[9]。此外，有研究显示，PARP 抑制剂通过抑制PARP 介导的DNA 损伤修复，增加癌细胞的放射敏感性[10-13]。Dungey 等[14]研究多形性胶质母细胞瘤对放疗敏感性时提出，PARP 抑制剂增加了电离辐射后复制叉折叠的发生率，产生持久的DNA双链断裂，从而增加放疗敏感性。Jannetti 等[15]的研究表明，在低于PARP 抑制剂本身的细胞毒性浓度时，PARP 抑制剂对多种人类癌细胞如头颈部鳞癌、食管癌、肺癌、乳腺癌、前列腺癌、胰腺癌等具有放射增敏的功效。Zhao 等[16]对比乳腺癌易感基因（BRCA）突变MDA-MB-436 细胞和BRCA 非突变MDA-MB-231 乳腺癌细胞，在经过空白对照、单纯电离辐射（IR）、单纯PARP-1 抑制剂3-氨基苯甲酰胺（3-AB）、IR+3-AB 这4 组处理后，发现BRCA 突变MDA-MB-436乳腺癌细胞的DNA 损伤明显大于非突变MDAMB-231 细胞，而且IR+3-AB 组的凋亡率比IR 组显著增加，表明PARP-1 抑制剂可以增加放射敏感性。PARP 和BRCA 在DNA 单链和双链的损伤修复中发挥重要作用，除了乳腺癌，BRCA 基因突变与卵巢癌的发生、发展也密切相关[17]，由此推测，PARP-1 抑制剂可以作为潜在的卵巢癌放射治疗增敏剂。

2.2 青蒿琥酯（artesunate，ART）青蒿素是目前治疗疟疾耐药性最有效的药物，同时对于肿瘤细胞也具有显著抑制作用。国内外多项研究表明，青蒿素类药物衍生物之一ART 对消化系统肿瘤、乳腺癌、生殖系统肿瘤（宫颈癌、卵巢癌）、血液系统肿瘤等多种肿瘤有抑制作用[18]，且不易产生耐药。ART 抗肿瘤的作用机制是多方面的，可以抑制肿瘤细胞生长增殖、肿瘤侵袭转移和血管新生，诱导肿瘤细胞凋亡，调控细胞信号转导，增加化疗药物敏感性等。ART 使细胞周期停滞于G0/G1 期、G2/M 期、G1/G2 期，同时青蒿素独特的过氧桥键结构可扰乱癌细胞的多个正常生理途径，抑制癌细胞的生长和增殖。ART 可以抑制核因子κB（NF-κB）通路或环氧合酶2（COX-2）的表达，从而诱导肿瘤细胞发生凋亡。Fei 等[19]研究发现，食道癌放疗联合ART 治疗组的肿瘤抑制率显著高于单纯放疗组，经过ART 预处理的癌细胞凋亡明显增加，加重了食道癌细胞DNA 损伤且延长了放疗诱导的γ 磷酸化组蛋白（γ-H2AX）灶的形成，从而增加了食道癌放疗的敏感性。Luo 等[20]的研究显示ART 主要是通过调控细胞周期调节蛋白的表达水平，诱导细胞周期阻滞，从而增加肿瘤放疗的敏感性。Wang 等[21]研究显示，ART 在同源重组修复（HHR）辅助下诱导卵巢癌细胞的DNA 双链断裂并且破坏其修复，从而抑制卵巢癌细胞的增殖。ART 也可通过下调RAD51 的表达从而损害DNA 双链断裂的修复。由于电离辐射诱导的DNA 损伤修复也需要HRR和RAD51 的参与，因此推测ART 可以通过下调RAD51 的表达从而增加复发性上皮性卵巢癌的放疗敏感性。

2.3 土槿乙酸（pseudolaric acid B，PAB）其是从土槿皮中分离出来的一种二萜酸化合物。PAB 可以阻止细胞有丝分裂，并诱导细胞在G2/M 期发生阻滞，从而抑制细胞增殖。PAB 可以诱导卵巢癌细胞凋亡而发挥抗肿瘤作用。有研究发现单独PAB 处理对卵巢癌SKOV-3 细胞的生长不产生影响；与单独放疗相比，PAB 联合放疗可增加细胞凋亡，并且随着PAB剂量增加，促细胞凋亡作用增强[22]。表明PAB 可能作为有效的放射增敏剂，通过诱导细胞凋亡增强放射敏感性。进一步研究发现，PAB 联合放疗组磷酸化Ras（p-Ras）、磷酸化Raf（p-Raf）和磷酸化细胞外信号调节激酶（p-ERK）的表达会随着PAB 剂量的增加而降低，表明PAB 与放疗联合可以抑制Ras-Raf-ERK 信号通路。Raf 蛋白可以被人类原癌基因Ras激活，并受下游蛋白ERK 的表达调节，Ras-Raf-ERK途径的破坏可以诱导细胞凋亡[23]，并且Ras-Raf-ERK信号通路还参与了卵巢癌的进展[24]，由此表明PAB与放疗联合能够通过抑制Ras-Raf-ERK 信号通路来降低卵巢癌对放射线治疗的抵抗力，并且抑制疾病的进展。

3 影响放疗敏感性的基因

3.1 泛素化特异性蛋白酶39（USP39）其是去泛素化蛋白家族的成员，基因位于人染色体2p11.2，可调节纺锤体组装和细胞有丝分裂。由于缺少去泛素化必需的活性位点残基，因此USP39 无泛素化活性，但USP39 可以与USP4 结合形成复合物发挥去泛素化作用。USP39 在多种人类肿瘤细胞中的表达异常升高，并且可促进肿瘤的发生、发展[25]。USP39在卵巢癌中主要位于细胞核，阳性率可达72.03%，明显高于正常卵巢组织（20.83%，P＜0.05）[26]。剪接因子与肿瘤的发生密切相关，USP39 是高级别浆液性卵巢癌中表达较高的剪接因子，可以通过选择性剪接调控极光激酶B（AuroraB，极光激酶家族成员之一，是重要的有丝分裂调节因子，参与多种有丝分裂事件的调节）的表达，而AuroraB 可以激活下游磷脂酰肌醇3 激酶/蛋白激酶B（PI3K/Akt）通路，从而促进肿瘤的生长和转移。若将USP39 基因沉默，细胞中AuroraB 蛋白表达水平下降，可进一步抑制肿瘤的发生、发展。Wang 等[27]研究显示，敲低卵巢癌细胞SKOV3 中的USP39 可显著抑制细胞增殖，诱导细胞停滞于G2/M 期，并且抑制细胞集落形成，同时USP39敲低也会抑制肿瘤细胞的迁移和侵袭。USP39 沉默明显增加了卡铂诱导的卵巢癌细胞的凋亡率，过表达则抑制卡铂诱导的细胞凋亡。进一步研究表明，在USP39 沉默的卵巢癌细胞ES2 中，PARP 和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3（caspase-3）的裂解水平高于对照细胞。因此，降低肿瘤细胞USP39 的水平，使PARP 和caspase-3 的裂解增加，可以提高卵巢癌细胞对卡铂的敏感性。颜伟等[28]通过对卵巢癌细胞ES2的研究发现，USP39 敲低的细胞经过放射线照射后，凋亡相关蛋白（cleaved-PARP 和cleaved-caspase-3）表达水平明显高于对照组，由此可推测USP39 可能与卵巢癌放射敏感性相关，USP39 表达下调可以增强卵巢癌细胞的放射敏感性。

3.2 脂肪酸结合蛋白5（FABP-5）其属于FABP家族，定位于染色体8q21.13，主要来源于表皮细胞，参与长链脂肪酸的吸收、运输及代谢。其通过脂肪酸代谢产物调控细胞信号转导，促进细胞的增殖活化[29]。国内外研究表明，在肝癌、胰腺癌、黑色素瘤、子宫内膜癌、卵巢癌、乳腺癌、舌鳞状细胞癌等肿瘤细胞异常增殖时，FABP-5 蛋白表达明显上调[30]。有研究认为，恶性肿瘤细胞中FABP-5 表达上调可能与其转运脂肪酸的能力有关。Ogawa 等[31]研究显示，上调FABP-5 基因表达，肿瘤细胞射线敏感性会降低。钱林华[32]的研究发现，在人卵巢癌组织中FABP-5 蛋白表达水平明显升高，进一步动物和细胞实验显示，下调FABP-5 基因表达可以抑制卵巢癌SKOV3 细胞的增殖、迁移和侵袭能力，使细胞周期阻滞于G0/G1 期，诱导肿瘤细胞凋亡，增强肿瘤细胞的放射敏感性。

3.3 染色质重塑因子1（Rsf-1）其位于人类染色体11q13.5 区域，可以影响DNA 的转录。RSF-1 过表达与卵巢癌、肝癌、肺癌、胃癌、乳腺癌、胆囊癌、膀胱癌、结直肠癌、鼻咽癌以及宫颈癌等多种癌症密切相关[33-34]。Rsf-1 过表达可诱导DNA 双链破坏，引起染色体不稳定，从而导致卵巢癌的发生[35]，还会刺激卵巢癌细胞生长，促进卵巢癌的发生和发展[36]。国内有研究发现，RSF-1 可能成为增加宫颈癌放射敏感性的潜在治疗靶标[37-38]。Tian 等[39]的细胞实验显示，RSF-1 小干扰RNA（siRNA）通过抑制宫颈癌细胞生长，调控细胞周期并诱导凋亡，最终抑制细胞增殖，从而增强宫颈癌细胞对辐射的敏感性。进一步的机制探索表明，RSF-1 siRNA 通过阻断共济失调-毛细血管扩张突变基因（ATM）/Rad3 相关蛋白（ATR）信号通路并促进DNA 损伤，增强了癌细胞对放射线的敏感性，最终导致细胞周期停滞和凋亡，因此推测RSF-1 siRNA 通过调控细胞周期，抑制细胞增殖并诱导细胞凋亡，进而增强癌细胞对放射线的敏感性。但是目前关于RSF-1 和卵巢癌放疗相关的研究开展较少，还需进一步研究以确定两者之间的关系。

4 结语与展望

放疗是肿瘤治疗的重要方法之一，卵巢癌的放疗效果比较有限，主要原因在于卵巢癌细胞对放射线的敏感性较低，因此，探索可以提高卵巢癌细胞放射敏感性的因素来提高放疗疗效的研究意义重大。放射线治疗肿瘤的主要机制是诱导肿瘤细胞凋亡和DNA损伤。影响肿瘤放疗敏感性的诸多因素中，某些基因的异常表达被认为可以直接影响肿瘤细胞的放射敏感性。目前关于影响肿瘤放疗敏感性相关基因的研究较少，未来可以在寻找改善放疗抵抗的相关基因及其分子机制研究方面进一步深入，为晚期、复发、难治的上皮性卵巢癌患者带来更好的治疗效果。