李楠靜，劉明，張又，何菲

(1成都中醫(yī)藥大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院，成都610072；2四川大學(xué)華西醫(yī)院)

Rho GTP酶(Rho GTPases)屬于Ras超家族，是細胞內(nèi)重要的信號分子，主要包括Rho(RhoA、RhoB、RhoC、RhoE)、Rac、Cdc42三個亞家族[1,2]。Rho GTPases能夠接收多種刺激信號，參與調(diào)控細胞骨架重組、細胞黏附和移動、細胞周期、基因轉(zhuǎn)錄、物質(zhì)轉(zhuǎn)運等多種生理過程[3,4]。Rho家族與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，可以促進細胞增殖和腫瘤血管壁發(fā)育，能夠阻斷細胞凋亡信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑從而抑制細胞凋亡[5～7]。耐藥性形成是導(dǎo)致腫瘤治療效果不佳的重要原因之一，深入研究Rho GTPases信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中的信號分子與腫瘤細胞耐藥性的關(guān)系[8,9]，可為尋找降低腫瘤耐藥性的靶點提供理論參考?，F(xiàn)就Rho GTPases與腫瘤細胞耐藥性的關(guān)系研究進展綜述如下。

1 RhoA與腫瘤細胞耐藥性的關(guān)系

RhoA是Rho家族中重要的信號分子，可通過其下游效應(yīng)分子Rho相關(guān)激酶(ROCK)調(diào)節(jié)肌動蛋白對細胞外信號的反應(yīng)[10]，通過磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)調(diào)節(jié)細胞增殖和代謝，在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中起促進作用。大量研究發(fā)現(xiàn)RhoA在胃癌、結(jié)腸癌、卵巢癌、乳腺癌等腫瘤組織中表達高于正常組織[11]。

Korourian等[12]觀察了RhoA表達變化對胃癌細胞惡性生物學(xué)表型及耐藥性的影響，先是發(fā)現(xiàn)胃癌細胞MKN-45中RhoA呈高表達，通過轉(zhuǎn)染miR-31下調(diào)RhoA表達后，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染miR-31組與對照組相比胃癌細胞增殖、遷移、侵襲能力受到抑制，同時胃癌細胞對5-氟尿嘧啶(5-FU)的藥物敏感性增強、耐藥性降低。

Sophie等[13]進一步研究了RhoA與腫瘤細胞耐藥性形成的關(guān)系，他們將結(jié)腸癌細胞系HT29進行阿霉素(ADR)誘導(dǎo)處理后建立了結(jié)腸癌阿霉素耐藥細胞系，轉(zhuǎn)染RhoA siRNA后發(fā)現(xiàn)親代細胞和耐藥細胞系對阿霉素的敏感性均較轉(zhuǎn)染前顯著增加；進一步研究發(fā)現(xiàn)，RhoA被沉默后核因子-κB(NF-κB)通路的活性加強，引起一氧化氮合酶(NOS)激活，多藥耐藥相關(guān)蛋白3(MRP3)和P糖蛋白(P-gp)被硝化、蛋白活性降低，表明RhoA表達被抑制后導(dǎo)致細胞膜轉(zhuǎn)運蛋白P-gp、MRP3表達也下調(diào)，通過膜轉(zhuǎn)運蛋白向細胞外運輸?shù)幕熕幬餃p少，腫瘤細胞內(nèi)藥物濃度增加，故而耐藥性降低。

Huang等[14]建立了結(jié)腸癌伊利替康耐藥細胞系，發(fā)現(xiàn)在耐藥細胞系中RhoA表達上調(diào)，而轉(zhuǎn)染RhoA siRNA的耐藥細胞系其對奧沙利鉑(L-OHP)、表阿霉素(EPI)、長春新堿(VCR)、順鉑(DDP)、5-FU、依托泊苷(VP-16)和紫杉醇(PTX)等幾種藥物的敏感性遠高于轉(zhuǎn)染對照序列的耐藥細胞系，耐藥性降低。學(xué)者進一步檢測發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染RhoA siRNA的耐藥細胞系中細胞膜轉(zhuǎn)運蛋白P-gp、多藥耐藥相關(guān)蛋白1(MRP1)和谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶P1(GSTP1)蛋白表達水平低于轉(zhuǎn)染對照序列的耐藥細胞系，Bcl-xL、Bcl-2的表達降低而Bax的表達增高。上述結(jié)果說明RhoA表達被抑制后細胞膜轉(zhuǎn)運蛋白P-gp和MRP1的表達水平降低，細胞內(nèi)化療藥物濃度增加，對腫瘤細胞殺傷作用增強，腫瘤細胞對多種化療藥物的耐藥性降低；GSTP1表達下調(diào)，可減少化療藥物與谷胱甘肽(GSH)結(jié)合引起的藥物外排，增加細胞內(nèi)藥物濃度從而降低耐藥性；同時，抑制凋亡基因Bcl-xL、Bcl-2表達下調(diào)而促進凋亡基因Bax表達增高，可促進結(jié)腸癌細胞凋亡，降低結(jié)腸癌細胞對多種化療藥物的耐藥性。

2 RhoB與腫瘤細胞耐藥性的關(guān)系

RhoB作為重要信號分子主要存在于溶酶體膜或核膜，能夠直接參與細胞表面受體的各種運輸，同時介導(dǎo)多條與腫瘤惡性轉(zhuǎn)化及生長有關(guān)的重要信號通路[15]。與大多數(shù)Rho家族蛋白促進細胞增殖及惡性轉(zhuǎn)化不同，RhoB在腫瘤發(fā)生發(fā)展中主要起到負性調(diào)控作用[16]。

Tamara等[17]將人喉癌細胞系HEp-2進行順鉑誘導(dǎo)處理后建立了喉癌順鉑耐藥細胞系，發(fā)現(xiàn)耐藥細胞系中RhoB mRNA及蛋白表達明顯低于親代細胞系，轉(zhuǎn)染RhoB基因的耐藥細胞系對順鉑的敏感性增強、耐藥性降低，而轉(zhuǎn)染RhoB siRNA的親代細胞系對順鉑的敏感性下降；進一步研究發(fā)現(xiàn)RhoB通過激活胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK)信號通路影響喉癌細胞對順鉑的耐藥性。

Olivier等[18]的研究表明RhoB不僅可降低腫瘤細胞對傳統(tǒng)化療藥物的耐藥性，對靶向治療藥物的耐藥性也有影響。臨床觀察中發(fā)現(xiàn)雖然攜帶表皮生長因子受體(EGFR)基因突變的非小細胞肺癌(NSCLC)患者能夠受益于靶向治療藥物表皮生長因子受體酪氨酸酶抑制劑(EGFR-TKI)，但較大比例患者因耐藥引起腫瘤復(fù)發(fā)的速度也比較快。RhoB在肺癌的形成中起到重要作用，也影響患者對EGFR-TKI的療效反應(yīng)。有學(xué)者對EGFR突變的肺癌患者進行研究發(fā)現(xiàn)，RhoB低表達患者相較于RhoB高表達的患者對EGFR-TKI的治療反應(yīng)更好，且RhoB低表達組的肺癌小鼠對EGFR-TKI也有更好的反應(yīng)。體內(nèi)外實驗中都發(fā)現(xiàn)RhoB高表達組可通過激活蛋白質(zhì)絲氨酸蘇氨酸激酶(AKT)信號通路來增加腫瘤對EGFR-TKI靶向藥物的耐藥性；而針對RhoB高表達組使用EGFR-TKI藥物厄洛替尼聯(lián)合新的AKT抑制劑后發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞凋亡增多，腫瘤組織增長減慢，比單用厄洛替尼效果更好，提示RhoB通過激活A(yù)KT信號通路影響非小細胞肺癌對EGFR-TKI的耐藥性。

3 RhoE與腫瘤細胞耐藥性的關(guān)系

RhoE是Rho家族中一個獨特的分子，它可以結(jié)合但不能水解GTP，一直處于持續(xù)活化的GTP結(jié)合狀態(tài)[19]。RhoE是細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的重要分子，可調(diào)控細胞骨架結(jié)構(gòu)，降低細胞周期蛋白D1(Cyclin D1)的表達從而抑制細胞增殖并誘導(dǎo)凋亡，降低細胞周期蛋白B1(Cyclin B1)表達而使細胞停滯在G2/M期[20,21]。

Li等[22]將胃癌細胞系SGC7901進行長春新堿藥物誘導(dǎo)處理后建立了胃癌長春新堿耐藥細胞系，發(fā)現(xiàn)耐藥細胞系中RhoE mRNA及蛋白的表達高于親代細胞系。將RhoE轉(zhuǎn)染入表達相對較低的親代胃癌細胞系SGC7901，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染RhoE基因的細胞系對ADR、VCR、DDP、5-FU、VP-16和絲裂霉素(MMC)的藥物敏感性遠低于轉(zhuǎn)染對照序列的細胞系，說明轉(zhuǎn)染RhoE的細胞系對多種化療藥物的耐藥性更強。進一步對耐藥機制進行研究，發(fā)現(xiàn)過表達RhoE的細胞系與親代細胞相比，膜轉(zhuǎn)運蛋白P-gp、MRP1的表達沒有明顯變化，凋亡相關(guān)蛋白Bcl-2、Caspase 7和DNA修復(fù)酶(PARP)的表達也沒有明顯變化，但促進凋亡基因Bax的表達明顯下降；表明RhoE通過降低Bax基因的表達，減少胃癌細胞凋亡，增強胃癌細胞對多種化療藥物的耐藥性。

Ma等[23]研究發(fā)現(xiàn)RhoE在肝細胞癌(HCC)中高表達，RhoE通過激活下游ROCK信號通路增強肝癌細胞對順鉑的耐藥性。肝癌細胞體外實驗和裸鼠移植瘤模型體內(nèi)實驗結(jié)果顯示，RhoE是通過激活ROCK2信號分子而非ROCK1信號分子對肝細胞癌的耐藥性產(chǎn)生影響。ROCK2既能通過上調(diào)IL-6和IL-6受體表達激活Janus蛋白酪氨酸激酶2/轉(zhuǎn)錄激活子3(JAK2/STAT3)信號通路，也可通過增加NF-κB抑制蛋白(I-κB)的表達從而激活NF-κB信號通路，使細胞膜轉(zhuǎn)運蛋白硝化、活性降低，肝癌細胞內(nèi)藥物濃度增加，肝癌細胞對順鉑的耐藥性降低。

4 Cdc42與腫瘤細胞耐藥性的關(guān)系

細胞分裂周期蛋白42(Cdc42)作為Rho家族主要的信號分子之一，可促進細胞分裂和生長增殖，增強細胞間的黏附，促進細胞骨架構(gòu)建和腫瘤血管壁生成，阻斷正常凋亡信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑從而抑制凋亡，在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中起到促進作用，在消化系統(tǒng)腫瘤、頭頸部腫瘤、黑色素瘤等多種惡性腫瘤中表達增高[24]。

李楠靜等[25]將結(jié)腸癌細胞系SW480和Colo320進行奧沙利鉑藥物誘導(dǎo)處理后建立了結(jié)腸癌奧沙利鉑耐藥細胞系，發(fā)現(xiàn)耐藥細胞系中Cdc42表達上調(diào)；轉(zhuǎn)染Cdc42 siRNA的耐藥細胞系對L-OHP、ADR、VCR、DDP、5-FU和VP-16等幾種藥物的敏感性高于轉(zhuǎn)染對照序列的耐藥細胞系，轉(zhuǎn)染Cdc42基因的親代細胞系對多種化療藥物的敏感性低于轉(zhuǎn)染空載質(zhì)粒的親代細胞系；轉(zhuǎn)染Cdc42基因的親代細胞系中細胞膜轉(zhuǎn)運蛋白P-gp、MRP1表達水平較轉(zhuǎn)染空載質(zhì)粒的親代細胞系相對較高，表明Cdc42過表達后P-gp、MRP1的表達水平增加，化療藥物外排增強，結(jié)腸癌細胞內(nèi)化療藥物濃度降低，結(jié)腸癌細胞對藥物的耐藥性增強。

Liu等[26]研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過放療或化療后殘存的乳腺癌衰老細胞往往表現(xiàn)出對內(nèi)分泌藥物的耐藥性。進一步研究發(fā)現(xiàn)乳腺癌衰老細胞MCF7中Cdc42高表達，Cdc42在乳腺癌衰老細胞中通過激活ERK信號通路增加對內(nèi)分泌藥物的耐藥性；而將羥甲基戊二酰輔酶A(HMG-coA)還原酶抑制劑辛伐他汀作用于乳腺癌衰老細胞后，能夠抑制Cdc42和ERK信號通路分子的表達，降低乳腺癌衰老細胞對內(nèi)分泌藥物的耐藥性，提高乳腺癌綜合治療的療效。

綜上所述，Rho GTPases可通過對細胞膜轉(zhuǎn)運蛋白、凋亡相關(guān)蛋白、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路相關(guān)分子等的調(diào)節(jié)來影響腫瘤細胞耐藥性。研究Rho GTPases與腫瘤細胞耐藥性之間的關(guān)系有助于我們更好地將基礎(chǔ)研究與臨床實踐相結(jié)合，降低傳統(tǒng)化療藥物、內(nèi)分泌藥物及靶向藥物的耐藥性，使更多的腫瘤患者受益，延長生存期同時提高生活質(zhì)量。

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