張超

摘 要：腫瘤的生長(zhǎng)過(guò)程需要葉酸的不斷供養(yǎng)，因而阻斷葉酸代謝也成為腫瘤治療的位點(diǎn)之一。培美曲塞是抗葉酸代謝的化療藥物[1]。目前已廣泛用于胸部腫瘤如非小細(xì)胞肺腺癌，胸膜間皮瘤的治療中并且也取得了很好的治療效果。這篇文章向大家介紹培美曲塞在體外各種腫瘤細(xì)胞內(nèi)的作用機(jī)制以及耐藥性的機(jī)制[2]。

關(guān)鍵詞：培美曲塞;前期臨床研究;葉酸代謝;耐藥性

Abstract：Tumor growth requires folic acid continuous feeding，so blocking folic acid metabolism has become one of the tumor treatment sites.Pemetrexed is a chemotherapeutic agent against folic acid metabolism[1].At present，it has been widely used in the treatment of thoracic tumors such as non-small cell lung adenocarcinoma and pleural mesothelioma，and has achieved good therapeutic effect.This article introduces the mechanism of pemetrexed in various tumor cells in vitro and the mechanism of drug resistance[2].

Key words：Pemetrexed;Preliminary clinical study;folic acid metabolism;drug resistance

培美曲塞是新型的抗葉酸代謝藥物，進(jìn)入細(xì)胞后在多聚谷酰胺合成酶（FPGS）的作用下轉(zhuǎn)化成具有更強(qiáng)抗腫瘤作用的培美曲塞多聚谷氨酸鹽。后者可以明顯減少甚至抑制胸腺嘧啶脫氧核甘酸的合成，從而抑制腫瘤細(xì)胞DNA的合成，達(dá)到抗腫瘤的作用[3]。培美曲塞體外作用于不同腫瘤細(xì)胞均取得抑制細(xì)胞生長(zhǎng)甚至凋亡的作用。

1 臨床前期研究

Buqué等進(jìn)行了一項(xiàng)關(guān)于培美曲塞在4種黑色素瘤細(xì)胞株A375，Hs294T，HT1 44和MeWo以及2種非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞株H1299和Calu-3中作用的研究。結(jié)果證實(shí)培美曲塞誘導(dǎo)DNA損傷，細(xì)胞周期阻滯和凋亡。在H1299細(xì)胞中培美曲塞作用后P53和活性氧增加.而前期使用半胱氨酸則通過(guò)減少DNA損傷和P53的增加抑制培美曲塞的抗腫瘤作用?？傊嗝狼ㄟ^(guò)誘導(dǎo)P53表達(dá)從而上調(diào)P53相關(guān)基因Mcl-1和PIDD的表達(dá)，繼而誘導(dǎo)凋亡[4]。

同時(shí)培美曲塞聯(lián)合吉西他濱不同順序作用于三種不同結(jié)腸癌細(xì)胞（LoVo，WiDr，and LRWZ）的研究也已經(jīng)得出了結(jié)果。單藥培美曲塞作用48小時(shí)對(duì)于三種細(xì)胞只有輕微和少量的影響。流式細(xì)胞檢測(cè)分析顯示在LoVo和LRWZ細(xì)胞中S期細(xì)胞有累積，并且在培美曲塞作用下三種細(xì)胞中TS的表達(dá)都明顯降低。在各種組合中二者協(xié)同作用最明顯的是先用吉西他濱預(yù)處理之后再用培美曲塞。其作用機(jī)制可能是吉西他濱引起DNA損傷，而培美曲塞消耗了核苷酸池使得DNA修復(fù)無(wú)法進(jìn)行。這種藥物的相互作用的程度與細(xì)胞凋亡不成比例而與細(xì)胞周期紊亂成比例[5]。

Tianhong Li則對(duì)埃羅替尼聯(lián)合培美曲塞在復(fù)發(fā)性的NSCLC中的作用進(jìn)行了研究。當(dāng)埃羅替尼和培美曲塞同時(shí)作用或者先培美曲塞后埃羅替尼對(duì)埃羅替尼敏感或耐藥的NSCLC都有協(xié)同作用。這種協(xié)同作用源于細(xì)胞周期的紊。但先埃羅替尼后培美曲塞則產(chǎn)生拮抗的作用。其作用機(jī)制是：埃羅替尼在埃羅替尼敏感的細(xì)胞中誘導(dǎo)G1期阻滯，而這一點(diǎn)則妨礙了培美曲塞的抗腫瘤作用。培美曲塞通過(guò)誘導(dǎo)表皮生長(zhǎng)因子（EGF）調(diào)節(jié)磷脂酰肌醇3激酶（HER-3）/蛋白激酶途徑的活化，而埃羅替尼則可以阻礙該途徑并且是磷脂酰肌醇3激酶特異性的抑制劑。所以只要避免先埃羅替尼后培美曲塞這種順序用藥，二者在NSCLC中都能起到協(xié)同的抗腫瘤作用[6]。

LIN WANG則對(duì)埃羅替尼同時(shí)或不同順序聯(lián)合培美曲塞在BXPC-3 and PANC-1胰腺癌細(xì)胞中的作用及其作用機(jī)制進(jìn)行了研究。兩種藥物對(duì)BXPC-3 and PANC-1兩種細(xì)胞的增長(zhǎng)都有抑制作用，而其中抑制作用最明顯的就是先培美曲塞后埃羅替尼。細(xì)胞周期研究顯示培美曲塞誘導(dǎo)細(xì)胞S期阻滯，埃羅替尼則誘導(dǎo)G0/G1期阻滯。而先埃羅替尼后培美曲塞這種順序用藥則只誘導(dǎo)細(xì)胞細(xì)胞S期阻滯。蛋白印記（western blot）分析顯示對(duì)EGFR，HER-3，AKT培美曲塞加強(qiáng)其磷酸化的作用而埃羅替尼則抑制其磷酸化。但是二者都對(duì)肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體（c-MET）都沒(méi)有作用。而這種協(xié)同作用主要與培美曲塞誘導(dǎo)EGFR/HER-3/AKT活化相關(guān)聯(lián)[7]。

2 藥物代謝和多聚谷氨酸化

培美曲塞和抗葉酸代謝物一樣主要通過(guò)還原型葉酸載體（RFC）蛋白進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。同時(shí)還有小部分通過(guò)葉酸受體蛋白進(jìn)入，這一點(diǎn)就是與甲氨蝶呤最大的不同點(diǎn)，后者主要通過(guò)RFC進(jìn)入細(xì)胞。FPGS的谷氨?；鶊F(tuán)活化培美曲塞，活化后的產(chǎn)物對(duì)TS，GARFT，AICARFT有更強(qiáng)的抑制作用。但是活化前后的產(chǎn)物對(duì)DHFR的作用沒(méi)有區(qū)別[8]。同時(shí)多聚谷氨酸鹽化能提高細(xì)胞內(nèi)培美曲塞的濃度。多聚谷氨酸鹽化的重要性已經(jīng)在結(jié)腸癌細(xì)胞中得到驗(yàn)證。即FPGS的濃度的高低決定了細(xì)胞對(duì)培美曲塞藥物的敏感性。而且還有一些研究證實(shí)培美曲塞的藥物學(xué)作用與谷氨?；饷赋史幢鹊年P(guān)系。谷氨?；饷傅闹饕饔镁褪撬馀嗝狼嗑酃劝彼猁}的谷氨?；鵞9]。

3 藥物毒副作用和維生素補(bǔ)充

培美曲塞的主要毒副作用就是脊髓抑制，約50%的患者出現(xiàn)過(guò)3級(jí)以上的中性粒細(xì)胞減少，其他還包括感染，腹瀉和粘膜炎癥。血漿中同型半胱氨酸和甲基丙二酸的濃度是預(yù)測(cè)培美曲塞相關(guān)血液學(xué)和非血液學(xué)毒副作用的指標(biāo)。同型半胱氨酸的濃度與血小板減少和中性粒細(xì)胞減少程度密切相關(guān)，而甲基丙二酸的濃度與腹瀉，粘膜炎癥嚴(yán)重程度成正比。為了避免以上毒副作用，所有患者在服用培美曲塞之前需要常規(guī)服用葉酸（350-1000ug/天），維生素B12（1000ug肌肉注射，1次/9周）和預(yù)防性的使用地塞米松（連續(xù)3天，2次/天，4mg）[10]。

4 耐藥性的作用機(jī)制

培美曲塞與其他葉酸類似物相比由于具有多個(gè)靶點(diǎn)，所以對(duì)多種腫瘤有治療作用并且較少發(fā)生耐藥。對(duì)培美曲塞產(chǎn)生耐藥的細(xì)胞有：GC3結(jié)腸癌細(xì)胞，HCT-8回盲腸癌細(xì)胞和CCRF-CEM白血病細(xì)胞。胸甘酸能夠抑制諸如雷替曲塞等選擇性TS抑制劑的抗腫瘤作用同時(shí)也能在某些腫瘤中部分抑制培美曲塞的作用。胸甘酸單藥對(duì)任何培美曲塞耐藥的細(xì)胞都不起作用，IMP（GARFT抑制劑類似物）單藥對(duì)GC3細(xì)胞以及IMP聯(lián)合胸甘酸對(duì)其他兩種細(xì)胞均起作用。這些資料顯示除了TS，培美曲塞還有其他重要靶點(diǎn)[11]。TS活性水平正常的耐藥細(xì)胞其作用機(jī)制可能是抑制培美曲塞多聚谷氨酸鹽化或者減少在CEM中FPGS的水平比正常細(xì)胞減少了將近10倍，從而明顯減少多聚谷氨酸化[12]。

5 結(jié)論

近年來(lái)培美曲塞在臨床的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，尤其是非小細(xì)胞肺腺癌中已成為一線用藥。能否發(fā)掘出培美曲塞更廣闊的臨床應(yīng)用取決于藥物的特性，通過(guò)前期的臨床實(shí)驗(yàn)及藥物耐藥性的研究為后續(xù)的使用打下良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]Goksu Ozcelikay，Nurgul Karadas-Bakirhan，Tugba Taskin-Tok，Sibel A.Ozkan.A selective and molecular imaging approach for anticancer drug：Pemetrexed by nanoparticle accelerated molecularly imprinting polymer[J].Electrochimica Acta，2020，354.

[2]Tarje O.Halvorsen，Kristin Stokke，Kristin T.Killingberg，Sunil X.Raj，Sveinung Srhaug，Odd Terje Brustugun，ystein Fltten，Nina Helbekkmo，Kjersti Hornslien，Tesfaye Madebo，Sverre Fluge，Bjrn Henning Grnberg.Randomized phase III trial comparing switch-maintenance pemetrexed with observation followed by pemetrexed at progression in advanced NSCLC[J].Acta Oncologica，2020，59（9）.

[3]Pan Zhenyu，Yang Guozi，Cui Jiuwei，Li Wei，Li Yu，Gao Pengxiang，Jiang Tongchao，Sun Yanan，Dong Lihua，Song Yuanyuan，Zhao Gang.A Pilot Phase 1 Study of Intrathecal Pemetrexed for Refractory Leptomeningeal Metastases From Non-small-cell Lung Cancer.[J].Frontiers in oncology，2019，9.

[4]Aitziber Buq ué，Jangi Sh Muh ialdin，Alberto Muoz et al，Molecular mechanism implicated in Pemetrexed-induced apoptosis in humanmelanoma cells.Molecular Cancer.2012，11：25.

[5]Anna Tesei，Luca Ricotti et al In Vitro Schedule-dependent Interactions between the Multitargeted Antifolate LY231514 and Gemcitabine in Human Colon Adenocarcinoma Cell Lines，Clinical Cancer Researc 2002，8：233-239.

[6]Tianhong Li，Yi-He Ling et al，Schedule-dependent cytotoxic synergism of pemetrexed and erlotinib in human non-small cell lung cancer cells.Clinical Cancer Research 2007，13，3413-3422.

[7]Wang Lin，Zhu ZhhiXia，et al，Schedule-dependent cytotoxic synergism of pemetrexed and erlotinib in BXPC-3 and PANC-1 human pancreatic cancer cells，Experimental And Therapeutic Medicine2011，5：969-975.

[8]Thomas E.Stinchcombe and Jeffrey A.Novel Approaches of Chemoradiotherapy in Unresectable Stage IIIA and Stage IIIB Non-Small Cell Lung Cancer.Bogart Oncologist.2012，17（5）：682-693.

[9]Renata Duchnowska，Consolidation therapy in advanced non-small cell lung cancer.Pneumonol.Alergol.Pol.2010，78，6：439-444.

[10]孫燕.臨床腫瘤內(nèi)科手冊(cè).第5版.人民衛(wèi)生出版社，2010，840-846.

[11]Keisuke Aoe，Vishwa Jeet Amatya，Nobukazu Fujimoto，et al.CD26 Overexpression Is Associated with Prolonged Survival and Enhanced Chemosensitivity in Malignant Pleural Mesothelioma.Clinical Cancer Research 2012，18：1447-1456.

[12]AD Bulgar，LD Weeks，Y Miao et al，Removal of uracil by uracil DNA glycosylase limits pemetrexed cytotoxicity：overriding the limit with methoxyamine to inhibit base excision repair.Cell Death and Disease（2012）3，e252.