牟雪瑤，湯志明，柳 丹，白 磊，牛成群 綜述，李 珊△ 審校

(湖北醫(yī)藥學(xué)院：1.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所；2.生物工程學(xué)院，湖北十堰 442000)

奧沙利鉑(左旋反式二氨環(huán)己烷草酸鉑，oxaplatin,OXA)是鉑類(lèi)化療藥物成員之一。OXA的相對(duì)分子質(zhì)量大，在相對(duì)分子質(zhì)量相同的情況下，所含的分子數(shù)目少于順鉑，但是OXA卻具有更強(qiáng)的細(xì)胞毒效應(yīng)，推測(cè)產(chǎn)生這種效應(yīng)的原因是由于其特殊的分子構(gòu)象。OXA的結(jié)構(gòu)與其他鉑類(lèi)藥物相比略有差異，鉑原子與一個(gè)草酸基和1,2-二氨環(huán)己烷緊密結(jié)合，使OXA能夠通過(guò)多種損傷機(jī)制啟動(dòng)細(xì)胞凋亡[1]。OXA結(jié)構(gòu)存在著3種同分異構(gòu)體，但是它們與DNA的作用方式并不完全一致。OXA進(jìn)入細(xì)胞核后可以結(jié)合于DNA上，以DNA鏈上鳥(niǎo)嘌呤(G)作為其作用靶點(diǎn)，形成多種交鏈結(jié)構(gòu)(鏈內(nèi)、鏈間交鏈)，導(dǎo)致DNA復(fù)制和RNA轉(zhuǎn)錄受損[1]。當(dāng)OXA引起DNA損傷發(fā)生以后，細(xì)胞主要采取細(xì)胞內(nèi)核苷酸切除修復(fù)來(lái)進(jìn)行修復(fù)，而不能修復(fù)的損傷將引起細(xì)胞凋亡和增殖的平衡遭到破壞。多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，許多基因的表達(dá)水平改變都與OXA在消化道腫瘤中的耐藥密切相關(guān)，包括多種耐藥相關(guān)基因：紫杉醇耐藥基因1(taxol-resistant gene 1,TXR1)、ABCC1、MRP5、MDR1、LRP1、缺氧誘導(dǎo)因子-1α (hypoxia inducible factor-1,HIF-1 α)；多種非編碼RNA KCNQ1OT1、HULC、MALAT1、ENST00000502804、ENST00000518376和小RNA：miR-7-5p、miR-134、miR-200b/c、miR-19b-3p、miR-21、miR-145、miR-503-5p、miR-34a、miR-506、miR-137、miR-137、miR-409-3p等 。而且隨著藥物的廣泛應(yīng)用，越來(lái)越多的消化道腫瘤都表現(xiàn)出OXA的耐藥，其機(jī)制復(fù)雜多樣，本文主要將消化系統(tǒng)腫瘤(肝癌、結(jié)直腸癌、食管癌和胃癌)中OXA耐藥發(fā)生的機(jī)制進(jìn)行綜述。

1 OXA在肝癌細(xì)胞中的耐藥機(jī)制

1.1肝癌細(xì)胞干細(xì)胞特性增強(qiáng)導(dǎo)致耐藥 在腫瘤組織中存在著多種腫瘤細(xì)胞，腫瘤干細(xì)胞 (cancer stem cells,CSC) 是在腫瘤組織中出現(xiàn)的極少數(shù)既有腫瘤細(xì)胞特性又有干細(xì)胞特性的細(xì)胞，對(duì)多種抗腫瘤藥物表現(xiàn)出先天性的抵抗能力，與腫瘤細(xì)胞的化療耐受性密切相關(guān)。CSC可以通過(guò)內(nèi)在和外在的多種機(jī)制導(dǎo)致化療藥物耐受，主要包括：(1)增強(qiáng)DNA損傷修復(fù)機(jī)制；(2)改變細(xì)胞周期；(3)促進(jìn)藥物外排；(4)改變腫瘤的微環(huán)境。OXA作為抗腫瘤藥物，在治療誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞(hepato cellular carcinoma，HCC)的過(guò)程中產(chǎn)生的細(xì)胞耐藥與干細(xì)胞的特性密切相關(guān)[2]，將OXA處理后產(chǎn)生的CSC細(xì)胞注入其他小鼠的肝臟中將導(dǎo)致肝細(xì)胞對(duì)OXA的敏感性降低，并且這一作用可能與分泌的胰島素樣生長(zhǎng)因子1有關(guān)。

1.2HCC自噬增加 自噬是真核細(xì)胞普遍特有的生命現(xiàn)象，是細(xì)胞在多種代謝壓力(包括能量缺乏、饑餓等)下，真核細(xì)胞發(fā)生自我消化并獲得存活機(jī)會(huì)的一種高度保守生物學(xué)過(guò)程。自噬體能夠與溶酶體融合形成自噬溶酶體，利用溶酶體中的酸性環(huán)境和多種代謝酶降解胞內(nèi)受損蛋白質(zhì)和細(xì)胞器，并回收利用。細(xì)胞通過(guò)自噬，可以及時(shí)清除破損細(xì)胞器、損壞的蛋白質(zhì)等有害成分，獲得維持細(xì)胞生存與生長(zhǎng)所必需的能量、核酸、氨基酸和脂肪酸等，并提供應(yīng)急的底物和能量為修復(fù)受損DNA贏得時(shí)間和條件[3]。近期的研究顯示，自噬是腫瘤細(xì)胞在化療藥物作用情況下的一種重要存活機(jī)制，通過(guò)自噬可以抑制化療藥物引起的凋亡，從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的存活[4]。DU等[5]研究表明在HCC中加入OXA，可以通過(guò)激活細(xì)胞自噬，產(chǎn)生明顯的自噬小體，進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞發(fā)生耐藥。2018年，REN等[6]研究表明miR-125b通過(guò)跨膜蛋白166參與細(xì)胞自噬從而參與了HCC的OXA耐藥。因此得出結(jié)論，自噬的發(fā)生有可能幫助HCC細(xì)胞在OXA的作用下存活下來(lái)。在一定程度上抑制自噬的發(fā)生，運(yùn)用特異性的自噬抑制劑可能將提高OXA的療效并抑制OXA的耐藥發(fā)生。

1.3參與細(xì)胞凋亡或增殖的蛋白表達(dá)異常

1.3.1激酶活性異常 雙特異性酪氨酸磷酸化激酶 [dual specificity tyrosine-(Y)-phosphorylation-regulated kinases,DYRKs]具有激酶活性，通過(guò)調(diào)控細(xì)胞周期和細(xì)胞凋亡參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn)，DYRK2可通過(guò)多種抑癌基因的作用從而抑制腫瘤細(xì)胞增殖，而DYRK2的表達(dá)水平降低與腫瘤的化療效果不佳、預(yù)后不良密切相關(guān)[7]。2016年，ZHANG等[8]通過(guò)分析86例患者的肝癌細(xì)胞組織和癌旁組織中DYRK2的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)在惡性程度更高及生存率更低的患者中，DYRK2的表達(dá)下調(diào)更加明顯。近期研究表明，鞘氨醇激酶1(sphingosine kinase 1,SphK1) 的過(guò)表達(dá)也能夠Akt/GSK3β信號(hào)途徑引起肝癌細(xì)胞過(guò)度增殖從而誘發(fā)OXA耐藥的發(fā)生[9]。

1.3.2長(zhǎng)鏈非編碼RNA 通過(guò)基因組計(jì)劃解析發(fā)現(xiàn)，人體中存在著大量的非編碼RNA(non-coding RNA,ncRNA)。轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物大于200 bp的則被稱(chēng)為長(zhǎng)鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)。研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA能夠通過(guò)在轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后水平以及影響基因的甲基化程度調(diào)控編碼基因的表達(dá)，從而參與包括腫瘤在內(nèi)的多種重大疾病[10-12]。多項(xiàng)研究表明，在多種惡性腫瘤中均發(fā)現(xiàn)有l(wèi)ncRNA的異常表達(dá)，并且其表達(dá)程度與腫瘤的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)，具有一定的診斷腫瘤發(fā)生和判斷預(yù)后的價(jià)值[13-14]。2017年，YIN等[15]通過(guò)測(cè)序比較OXA耐藥HCC細(xì)胞系中 lncRNA的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)NR_073453、lncRNA ENST00000502804和ENST00000518376的RNA水平明顯升高。這一結(jié)果提示，lncRNA表達(dá)在HCC耐藥方面可能也起著重要作用。

1.3.3其他與腫瘤生長(zhǎng)相關(guān)蛋白 哺乳動(dòng)物同源盒基因(homeotic gene,HOX) 最早由于在神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的廣泛表達(dá)而引起人們關(guān)注的。但是后來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，HOX8在人類(lèi)多種腫瘤中均有過(guò)表達(dá)，并且與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展緊密相關(guān)。2015年，XU等[16]研究證實(shí)HOXC8在肝癌組織中過(guò)量表達(dá)，并且與肝癌患者的組織分級(jí)和預(yù)后不良密切相關(guān)。干擾HOX8的表達(dá)將抑制細(xì)胞周期，細(xì)胞增殖和逆轉(zhuǎn)HCC的OXA耐藥的發(fā)生；而過(guò)表達(dá)HOX8的表達(dá)將促進(jìn)HCC的OXA耐藥發(fā)生。

分泌簇連蛋白(secretory clusterin,sCLU) 表達(dá)于晚期肝癌組織中，與組織分級(jí)和患者生存率降低密切相關(guān)。sCLU在耐藥的HCC細(xì)胞系中表達(dá)升高，抑制sCLU的活性可以增強(qiáng)肝癌細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性。sCLU對(duì)OXA的藥物敏感性與Gadd45a和PI3K/Akt信號(hào)通路密切相關(guān)[17]。

因此，改變多種與腫瘤生長(zhǎng)相關(guān)蛋白的表達(dá)和功能也可以作為逆轉(zhuǎn)肝癌OXA耐藥的重要靶點(diǎn)。

2 OXA在結(jié)直腸癌細(xì)胞中的耐藥機(jī)制

結(jié)直腸癌細(xì)胞耐藥發(fā)生的機(jī)制主要包括以下幾個(gè)方面：(1)通過(guò)細(xì)胞膜的運(yùn)轉(zhuǎn)作用使藥物從細(xì)胞膜內(nèi)流出到細(xì)胞膜外；(2)阻礙藥物流入細(xì)胞膜；(3)影響DNA切除修復(fù)相關(guān)通路及細(xì)胞凋亡；(4)調(diào)控代謝相關(guān)蛋白。

2.1膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白過(guò)表達(dá) 研究發(fā)現(xiàn)，在腫瘤細(xì)胞膜上有許多轉(zhuǎn)運(yùn)體蛋白，有一些轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白能夠使藥物從腫瘤細(xì)胞內(nèi)流出，降低藥物在細(xì)胞內(nèi)的蓄積，降低化療藥物的細(xì)胞毒效應(yīng)，進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞耐藥的發(fā)生[18]。這些蛋白主要包括：多藥耐藥基因(multidrug resistance1,MDR1) 編碼生成的P-糖蛋白、乳腺癌耐藥相關(guān)蛋白、多藥耐藥相關(guān)蛋白等。多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，多種細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在結(jié)直腸癌患者OXA耐受的患者中呈現(xiàn)高表達(dá)趨勢(shì)，提示膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可能通過(guò)促進(jìn)藥物外排，進(jìn)而促進(jìn)OXA的耐藥發(fā)生[19]。

人銅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1 (human copper transporter1,hCTR1) 通過(guò)細(xì)胞膜內(nèi)形成三聚體結(jié)構(gòu)進(jìn)而構(gòu)成一個(gè)錐形的孔道結(jié)構(gòu)來(lái)發(fā)揮效應(yīng)。研究表明，hCTR1可以通過(guò)結(jié)構(gòu)內(nèi)的蛋氨酸片段轉(zhuǎn)運(yùn)多種金屬離子，鉑類(lèi)物質(zhì)也能夠通過(guò)hCTR1進(jìn)入到多種腫瘤細(xì)胞內(nèi)[20]。WANG等[21]研究發(fā)現(xiàn)，hCTR1在細(xì)胞內(nèi)的表達(dá)水平與細(xì)胞對(duì)OXA的敏感性密切相關(guān)，hCTR1表達(dá)升高可以促進(jìn)OXA引起的細(xì)胞凋亡發(fā)生；相反的，hCTR1表達(dá)下降則可以導(dǎo)致OXA引起的細(xì)胞凋亡減少，耐藥發(fā)生。2016年，LI等[22]在HCC細(xì)胞中加入OXA，發(fā)現(xiàn)其能夠顯著抑制hCTR1的表達(dá)水平，并且具有濃度依賴(lài)效應(yīng)。當(dāng)干擾hCTR1的表達(dá)后，OXA引起的細(xì)胞毒效應(yīng)明顯減低，細(xì)胞對(duì)OXA的耐藥性增加；另一方面，使用藥物抑制hCTR1的降解可以增強(qiáng)HCC細(xì)胞對(duì)OXA的敏感性。這些結(jié)果均表明OXA通過(guò)促進(jìn)hCTR1的降解，降低hCTR1的表達(dá)水平，導(dǎo)致其治療效果受限；通過(guò)抑制hCTR1的降解，能夠增強(qiáng)OXA的抗腫瘤效應(yīng)，抑制OXA的耐藥發(fā)生。通過(guò)比較OXA耐藥細(xì)胞系與其親本細(xì)胞系中基因表達(dá)差異，發(fā)現(xiàn)hCTR1、ATP7A、ATP7B、hOCT1和 hOCT2 等多種膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白均可能是OXA導(dǎo)致結(jié)直腸癌耐藥的主要靶位點(diǎn)。

2.2DNA切除修復(fù)相關(guān)通路及細(xì)胞凋亡機(jī)制 研究表明，DNA切除修復(fù)系統(tǒng)中存在著錯(cuò)配修復(fù)或核苷酸剪切修復(fù)，而細(xì)胞凋亡是一種細(xì)胞受到損傷后啟動(dòng)的自我保護(hù)的機(jī)制，存在于多種腫瘤細(xì)胞中。在結(jié)直腸腫瘤細(xì)胞，OXA進(jìn)入細(xì)胞核后可以結(jié)合與DNA上，形成多種交鏈結(jié)構(gòu)(鏈內(nèi)、鏈間交鏈)，導(dǎo)致DNA復(fù)制和RNA轉(zhuǎn)錄受損。當(dāng)OXA引起DNA損傷發(fā)生以后，細(xì)胞主要采取細(xì)胞內(nèi)核苷酸切除修復(fù)來(lái)進(jìn)行修復(fù)[23]，而不能修復(fù)的損傷將引起細(xì)胞凋亡的產(chǎn)生。因此，DNA切除修復(fù)系統(tǒng)的過(guò)表達(dá)可以清除受損的DNA和過(guò)量的藥物，幫助腫瘤細(xì)胞對(duì)OXA產(chǎn)生耐藥，而一旦出現(xiàn)凋亡抵抗，也容易誘發(fā)結(jié)腸癌細(xì)胞對(duì)OXA的耐藥發(fā)生[24]。

2.3代謝相關(guān)蛋白 葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78 (glucose-regulated protein 78,GRP78) 是一個(gè)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)壓力信號(hào)通路調(diào)節(jié)蛋白并且具有一定的抗凋亡效應(yīng)。XI等[25]研究發(fā)現(xiàn)，在結(jié)腸癌細(xì)胞HT29中，OXA能夠抑制CD24的表達(dá)，外源性干擾CD24能夠?qū)е陆Y(jié)腸癌細(xì)胞對(duì)OXA的敏感性增加，而外源性過(guò)表達(dá)CD24能夠促進(jìn)結(jié)腸癌細(xì)胞OXA的耐藥發(fā)生。通過(guò)免疫共沉淀發(fā)現(xiàn)，CD24通過(guò)結(jié)合GRP78從而發(fā)揮調(diào)控OXA耐藥效應(yīng)。

當(dāng)正常細(xì)胞損傷出現(xiàn)時(shí)，谷胱甘肽-s轉(zhuǎn)移酶 (glutathione S-transferases,GST) 可以起到抗損傷、抗癌變的作用。但近期研究發(fā)現(xiàn)，在腫瘤細(xì)胞中，GST的表達(dá)量也可能與化療藥物的敏感性密切相關(guān)[26]。研究發(fā)現(xiàn)，在結(jié)直腸癌患者中，GST表達(dá)水平高的患者較其他患者，對(duì)OXA更不敏感，而且預(yù)后不良，但其具體作用機(jī)制還不明確。

2.4MicroRNA MicroRNAs作為各種癌癥治療藥物獲得性化療耐藥的主要調(diào)節(jié)劑，其表達(dá)水平變化與化療耐藥有關(guān)。miR-145可通過(guò)影響MDR1、PTEN的基因和蛋白表達(dá)水平調(diào)控人結(jié)腸癌耐OXA細(xì)胞株的藥物敏感性[27]。除此之外，miR-492、miR-203也被發(fā)現(xiàn)能夠通過(guò)調(diào)控細(xì)胞因子和ATM激酶參與結(jié)腸癌細(xì)胞的OXA耐藥。因此，改變microRNAs的表達(dá)可影響與OXA耐藥相關(guān)的重要蛋白的功能，從而能夠?yàn)榻Y(jié)直腸癌的OXA耐藥提供新的分子靶標(biāo)。

3 OXA在食管癌細(xì)胞中的耐藥機(jī)制

3.1miR-141-3P miR-141-3p在食管癌細(xì)胞中的表達(dá)顯著增加，其表達(dá)水平與食管癌細(xì)胞分化程度和TNM分期有關(guān)[28]。磷酸酶和張力蛋白同源物(phosphatase and tensin homology,PTEN)是miR-141-3p的直接靶標(biāo)。 JIN等[28]研究發(fā)現(xiàn)PTEN表達(dá)和miR-141-3p表達(dá)之間的逆相關(guān)性，miR-141-3p通過(guò)抑制PTEN的表達(dá)水平，在體外和體內(nèi)研究中均顯示有助于食管癌細(xì)胞獲得化學(xué)耐藥性。因而推測(cè)，抑制miR-141-3p將有利于逆轉(zhuǎn)食管癌的OXA耐藥的發(fā)生[29]。

3.2腫瘤瘦素(leptin) leptin表達(dá)具有作為細(xì)胞毒性化療耐藥性的預(yù)測(cè)標(biāo)記的潛在效用。在胃食管腺癌中，leptin表達(dá)與化療耐藥有關(guān)[30]。leptin拮抗劑已經(jīng)開(kāi)發(fā)用于臨床，leptin及其相關(guān)途徑的關(guān)鍵位點(diǎn)也可能為胃食管腺癌治療提供急需的新型靶點(diǎn)。

4 OXA在胃癌細(xì)胞中的耐藥機(jī)制

胃癌細(xì)胞耐藥機(jī)制主要與ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族包括P-gp、MRP相關(guān)。WU等[30]研究表明LnRNA BLACAT1通過(guò)結(jié)合于miR-361調(diào)控P-gp的表達(dá)進(jìn)而參與胃癌細(xì)胞的OXA耐藥。HU等[31]研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子復(fù)制叉盒M1蛋白可以結(jié)合在髓樣白血病1蛋白的啟動(dòng)子上從而引起胃癌細(xì)胞的OXA耐藥發(fā)生。

5 OXA在臨床上的應(yīng)用

由于單藥用藥后，腫瘤細(xì)胞更易出現(xiàn)耐藥性存活，目前臨床上多推薦使用多藥聯(lián)用的方式提高療效以降低患者的耐藥性，提高患者生存率。2017年美國(guó)國(guó)立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)指南將含有OXA的FOLFOX、CapeOX 方案確立為治療消化道腫瘤的一線(xiàn)化療方案。臨床首選雙藥方案主要為氟嘧啶(氟尿嘧啶或卡培他濱)加上OXA。但是多項(xiàng)近期研究顯示，在消化系統(tǒng)腫瘤的治療中，除了氟嘧啶，OXA還可與替吉奧、卡培他濱、多西他賽、紫杉醇脂質(zhì)體等多種藥物聯(lián)合使用，能夠提高化療藥物的效果，減輕不良反應(yīng)，治療效果顯著[32-33]。2018年，姜洪勝等[34]研究發(fā)現(xiàn)，用OXA聯(lián)合卡培他濱治療胃癌，能有效的針對(duì)RET、C-MET、AXL、VEGFR2基因靶點(diǎn)進(jìn)行治療，具有良好的治療效果。還有一些研究將OXA與多種腫瘤細(xì)胞表面受體結(jié)合，作為分子靶向藥物應(yīng)用。如利用OXA結(jié)合人類(lèi)表皮生長(zhǎng)因子2受體制備成金屬納米化合物，特異性地分子靶向HER2陽(yáng)性的胃癌細(xì)胞[35]，或結(jié)合VEGFR2形成免疫脂質(zhì)體靶向誘導(dǎo)結(jié)直腸癌細(xì)胞的凋亡[36]。但是對(duì)于OXA應(yīng)用于個(gè)體化異質(zhì)化治療，目前尚無(wú)相關(guān)報(bào)道。

6 結(jié)語(yǔ)與展望

目前已發(fā)現(xiàn)的OXA在不同消化系統(tǒng)腫瘤中的耐藥機(jī)制不同，但是有些機(jī)制卻普遍存在于多種腫瘤細(xì)胞中。由于細(xì)胞一旦產(chǎn)生耐藥性后，經(jīng)常表現(xiàn)出對(duì)多種化療藥物的耐受，一些多藥耐藥基因的表達(dá)異常及其相關(guān)調(diào)控機(jī)制(MDR1、P-gp、MRP、hCTR、TXR1、ABCC1、LRP1、HIF-1等)仍是研究OXA耐藥的主要靶點(diǎn)[37]。近年來(lái)，隨著研究的不斷深入，腫瘤干細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)和腫瘤自噬耐藥也逐漸成為OXA耐藥研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。OXA在肝癌中的耐藥機(jī)制主要與腫瘤干細(xì)胞性增強(qiáng)、自噬增加及與細(xì)胞增殖和凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá)異常相關(guān)。OXA在結(jié)直腸癌中的耐藥機(jī)制主要集中于膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白過(guò)表達(dá)、切除修復(fù)相關(guān)通路及細(xì)胞凋亡機(jī)制改變、代謝相關(guān)蛋白表達(dá)異常。而OXA在食管癌和胃癌耐藥中的機(jī)制研究較少，主要涉及一些重要的microRNA的轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用。

綜上所述，OXA的耐藥機(jī)制十分復(fù)雜，涉及細(xì)胞多個(gè)信號(hào)通路，很多信號(hào)通路之間還有多個(gè)交叉點(diǎn)。因此，目前的研究不夠全面，只能反映OXA在消化系統(tǒng)腫瘤耐藥過(guò)程中的部分機(jī)制，尤其在胃癌和食管癌的研究中，研究工作不多，能參考借鑒的結(jié)果更少。如果能夠更全面地揭示OXA在消化系統(tǒng)中的耐藥機(jī)制，能夠大大地提高其在臨床上的應(yīng)用，提高治療效果，讓更多的患者受益。