李曦雯，農(nóng)曉琳

(廣西醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院，南寧530021)

·綜述·

口腔癌多藥耐藥機(jī)制的研究進(jìn)展

李曦雯，農(nóng)曉琳

(廣西醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院，南寧530021)

口腔癌細(xì)胞多藥耐藥(MDR)的產(chǎn)生是影響口腔癌化療療效的重要因素。近年，MDR產(chǎn)生的相關(guān)機(jī)制研究成為口腔癌研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。口腔癌MDR的機(jī)制十分復(fù)雜，目前研究發(fā)現(xiàn)其主要由跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白介導(dǎo)、酶系統(tǒng)介導(dǎo)、細(xì)胞凋亡抑制介導(dǎo)及其他相關(guān)機(jī)制介導(dǎo)等?？缒まD(zhuǎn)運(yùn)蛋白介導(dǎo)的口腔癌MDR包括ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白介導(dǎo)的MDR以及其他蛋白如肺耐藥相關(guān)蛋白介導(dǎo)的MDR。在酶系統(tǒng)介導(dǎo)的口腔癌MDR中，研究較多的酶有谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶，拓?fù)洚悩?gòu)酶II和葡萄糖神經(jīng)酰胺合成酶等。凋亡調(diào)控基因異常表達(dá)引起的細(xì)胞凋亡失衡將抵抗多種化療藥物誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，并最終引起口腔癌MDR，這些基因主要包括生存素、B細(xì)胞淋巴瘤-白血病因子2、抑癌基因p53等。另外，其他相關(guān)機(jī)制如Yes相關(guān)蛋白也可介導(dǎo)口腔癌MDR。

口腔癌；多藥耐藥；跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

口腔癌是常見的頭頸部腫瘤，發(fā)病率較高。手術(shù)聯(lián)合放、化療是目前最有效的治療方法。但腫瘤細(xì)胞多藥耐藥(MDR)的存在使口腔癌的化療效果受到嚴(yán)重影響。MDR是指腫瘤細(xì)胞接觸某種抗腫瘤藥物后不僅對(duì)該藥產(chǎn)生抗藥性，也可能對(duì)一些未曾接觸過且結(jié)構(gòu)不同、作用機(jī)制各異的多種抗腫瘤藥物產(chǎn)生交叉耐藥[1]，這是臨床上腫瘤化療中導(dǎo)致化療失敗以及生存預(yù)后差的主要原因。近年，研究MDR產(chǎn)生的相關(guān)機(jī)制逐漸成為口腔癌研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域?？谇话㎝DR的機(jī)制十分復(fù)雜，現(xiàn)就近年口腔癌中MDR的研究進(jìn)展作一綜述。

1 跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白介導(dǎo)的口腔癌MDR

1.1 ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白介導(dǎo)的MDR ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的過度表達(dá)是口腔癌MDR產(chǎn)生的最重要機(jī)制。這類蛋白可利用ATP水解時(shí)釋放的能量將進(jìn)入口腔癌細(xì)胞內(nèi)的化療藥物泵出，從而降低細(xì)胞內(nèi)藥物濃度。 ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族中參與口腔癌MDR發(fā)生發(fā)展的主要有P-糖蛋白(P-gp)、MDR相關(guān)蛋白家族以及乳腺癌耐藥蛋白(BCRP)。

P-gp是 ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族中研究最多的成員[2]。P-gp作為藥物外排泵，可通過ATP水解釋放能量從而將細(xì)胞毒性藥物從細(xì)胞內(nèi)環(huán)境中有效去除。在接受細(xì)胞毒性藥物化療后P-gp表達(dá)升高也會(huì)導(dǎo)致該腫瘤細(xì)胞MDR的發(fā)生和發(fā)展[3]。研究表明，P-gp在口腔鱗狀細(xì)胞癌耐順鉑細(xì)胞系SCC131/R中的表達(dá)較親本細(xì)胞系SCC131中升高[4]。Zhu等[5]發(fā)現(xiàn)，絞股藍(lán)皂苷苷元H6可能通過抑制P-gp的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)功能并增加P-gp底物在耐藥細(xì)胞內(nèi)的聚集，從而實(shí)現(xiàn)其對(duì)口腔鱗狀細(xì)胞癌耐長(zhǎng)春新堿細(xì)胞系KB/VCR MDR的逆轉(zhuǎn)作用。

MDR相關(guān)蛋白家族屬于ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白超家族的C亞家族，共由13個(gè)成員組成，其中耐藥相關(guān)蛋白(MRP)1～MRP9通過從細(xì)胞中排出化療化合物從而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞不同程度耐藥[6]。Cai等[7]研究發(fā)現(xiàn)，MRP1從人類涎腺黏液表皮樣癌高轉(zhuǎn)移Mc3細(xì)胞系的細(xì)胞質(zhì)膜轉(zhuǎn)移到其耐藥株MC3/5FU的細(xì)胞核，而MRP1下調(diào)主要降低MRP1的核表達(dá)，而不是細(xì)胞質(zhì)膜表達(dá)。表明MRP1可能是通過其核易位相關(guān)機(jī)制賦予黏液表皮樣癌耐藥性。此外，有研究表明MRP siRNA轉(zhuǎn)染人舌癌MDR細(xì)胞株Tca8113/CDDP后，腫瘤細(xì)胞中的MRP基因和蛋白表達(dá)均降低，化療藥物對(duì)腫瘤耐藥細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用增強(qiáng)，提示抑制MRP的表達(dá)可在一定程度上逆轉(zhuǎn)人舌癌耐藥細(xì)胞的MDR[8]。

許多研究發(fā)現(xiàn)，BCRP在外源物質(zhì)排出的過程中起重要作用，可保護(hù)細(xì)胞免受外源性物質(zhì)或藥物造成的損傷。BCRP抑制劑能夠調(diào)節(jié)化學(xué)耐藥泵并降低癌細(xì)胞存活率。舌鱗狀細(xì)胞癌TSCC細(xì)胞中BCRP的過表達(dá)可促進(jìn)TSCC細(xì)胞的遷移、侵襲能力；而敲除BCRP可降低順鉑半數(shù)抑制濃度IC50值和耐藥相關(guān)蛋白的表達(dá)，同時(shí)抑制腫瘤細(xì)胞的遷移、侵襲能力[9]。表明BCRP在TSCC細(xì)胞耐藥、遷移、侵襲能力中發(fā)揮重要作用。

1.2 其他蛋白介導(dǎo)的MDR 近年研究者們?cè)谠S多對(duì)化療藥物具有抵抗性的腫瘤細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了肺耐藥相關(guān)蛋白(LRP)的過表達(dá)。LRP是穹窿體的重要組成部分，參與囊泡和細(xì)胞核(質(zhì))之間的藥物運(yùn)輸。在LRP過表達(dá)的MDR細(xì)胞中可觀察到藥物被截留在囊泡室中，且核/質(zhì)比明顯降低。Zhang等[10]研究發(fā)現(xiàn)，65例舌鱗狀細(xì)胞癌患者的根治手術(shù)標(biāo)本中LRP表達(dá)高于相鄰的非腫瘤性舌組織，且人類舌鱗癌耐藥細(xì)胞株SCC-15/DDP中LRP表達(dá)高于舌鱗狀細(xì)胞癌組織標(biāo)本。

此外，有研究者從舌癌耐藥細(xì)胞系Tca8113/PYM中克隆出一個(gè)新的基因,舌癌耐藥相關(guān)基因(TCRP1)。研究發(fā)現(xiàn)在Tca8113/PYM中沉默TCRP1的表達(dá)后，該耐藥細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性明顯提高,相反在親本細(xì)胞Tca8113中上調(diào)TCRP1基因表達(dá)使其對(duì)順鉑的耐藥性顯著增強(qiáng)。因此推測(cè)，TCRP1可能是一個(gè)順鉑耐藥相關(guān)基因。Gu等[11]在進(jìn)一步的研究中證實(shí)，TCRP1通過抑制順鉑誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡從而介導(dǎo)Tca8113細(xì)胞對(duì)順鉑的耐藥性，且該基因主要定位于腫瘤細(xì)胞核和胞質(zhì)，不改變細(xì)胞內(nèi)順鉑藥物的蓄積濃度,其作用與“藥泵”功能無關(guān)。因此，TCRP1可能成為逆轉(zhuǎn)口腔癌順鉑耐藥的一種新型分子靶點(diǎn)。

2 酶系統(tǒng)介導(dǎo)的口腔癌MDR

目前研究發(fā)現(xiàn)，大量抗腫瘤藥物以酶作為干擾腫瘤細(xì)胞新陳代謝并引起MDR產(chǎn)生的作用靶點(diǎn)。在口腔癌MDR中研究較多的有谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶(GST)，拓?fù)洚悩?gòu)酶II(Topo Ⅱ)和葡萄糖神經(jīng)酰胺合成酶(GCS)等。

2.1 GST 腫瘤細(xì)胞也可通過相關(guān)酶的過表達(dá)獲得耐藥性，這些酶可以通過其解毒作用抑制抗腫瘤藥物的細(xì)胞毒作用。已有研究證實(shí)，GST與跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的過度表達(dá)可能與腫瘤的MDR表型相關(guān)，且GST也通過JNK信號(hào)通路參與腫瘤細(xì)胞凋亡的調(diào)控[12]。Han等[13]制備了靶向釋放GST抑制劑的納米藥物控釋載體，并在其中分別包裹平陽(yáng)霉素(PYM)和卡鉑(CBP)兩種抗腫瘤藥物。Han等[13]將所制備的納米粒分別作用于口腔鱗癌耐藥細(xì)胞株SCC15/CBP和SCC15/PYM后，發(fā)現(xiàn)它們可以部分逆轉(zhuǎn)這兩種耐藥細(xì)胞的耐藥性。表明GST在口腔癌耐藥中起重要作用。

2.2 TopoⅡ Topo Ⅱ所介導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞MDR主要以細(xì)胞內(nèi)抗癌藥物的聚集為特征。已有研究表明Topo Ⅱ是臨床抗癌藥物的有效靶點(diǎn)，細(xì)胞內(nèi)Topo Ⅱ表達(dá)水平的下降會(huì)使其對(duì)抗癌藥物的敏感性降低。Topo Ⅱ抑制劑類抗腫瘤藥物可抑制DNA的斷裂修復(fù)并形成可切割復(fù)合物從而引起腫瘤細(xì)胞程序性死亡。Topo Ⅱ存在α和β兩種亞型[14]。有研究表明，與正常口腔鱗狀上皮相比，Topo Ⅱα在口腔早期浸潤(rùn)性鱗癌及口腔未分化癌中的表達(dá)升高。Zhang等[10]的研究表明，65例舌鱗狀細(xì)胞癌患者的根治手術(shù)標(biāo)本中Topo Ⅱβ表達(dá)低于相鄰的非腫瘤性舌組織，而人類舌鱗癌順鉑耐藥細(xì)胞株SCC-15/DDP中Topo Ⅱβ表達(dá)低于舌鱗狀細(xì)胞癌組織。

2.3 GCS GCS是控制鞘糖脂生物合成中糖基化步驟的速率限制酶。GCS的過表達(dá)可抑制腫瘤細(xì)胞凋亡，它可能成為預(yù)測(cè)腫瘤化療反應(yīng)的生物標(biāo)志物。通過基因沉默或藥理學(xué)抑制的方法抑制GCS基因表達(dá)會(huì)引起P-gp表達(dá)下調(diào)及p53依賴性細(xì)胞凋亡，進(jìn)而導(dǎo)致化學(xué)耐藥性癌細(xì)胞凋亡。有研究發(fā)現(xiàn)，糖脂合成酶抑制劑苯基棕櫚酰胺嗎啡丙醇及鈣離子通道阻滯劑異搏定對(duì)GCS和P-gp基因表達(dá)的抑制調(diào)節(jié)呈濃度依賴性，它們可通過抑制GCS和P-gp基因表達(dá)，逆轉(zhuǎn)人口腔表皮樣癌耐長(zhǎng)春新堿細(xì)胞株KBV200的耐藥性。

3 細(xì)胞凋亡抑制介導(dǎo)的口腔癌MDR

口腔癌的發(fā)生不僅與細(xì)胞的異常增殖和分化有關(guān),也與細(xì)胞凋亡的異常密切相關(guān)?？拱┧幬锟赏ㄟ^誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡發(fā)揮其作用，而凋亡調(diào)控基因異常表達(dá)引起的細(xì)胞凋亡失衡將抵抗多種化療藥物誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，并最終引起口腔癌MDR。這些基因主要包括生存素(Survivin)、B細(xì)胞淋巴瘤-白血病因子2(Bcl-2)、抑癌基因p53等。

3.1 Survivin Survivin是迄今為止發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞凋亡抑制蛋白家族中的最小成員，是一種既能抑制細(xì)胞凋亡又能調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂的雙功能蛋白。其相對(duì)分子質(zhì)量為16.5 kD，僅含有一個(gè)桿狀病毒細(xì)胞凋亡抑制蛋白重復(fù)結(jié)構(gòu)域且不含RING鋅指狀結(jié)構(gòu)域。據(jù)報(bào)道，Survivin在許多人類腫瘤中存在過表達(dá)。Su等[15]利用siRNA干擾技術(shù)下調(diào)人口腔鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞系HSC-3中Survivin的表達(dá)，從而抑制HSC-3口腔癌細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。他們發(fā)現(xiàn)Survivin下調(diào)顯著增強(qiáng)了化療藥物順鉑或氟尿嘧啶對(duì)于HSC-3口腔癌細(xì)胞的細(xì)胞毒性。因此，Survivin可能是口腔癌治療的潛在分子靶點(diǎn)，siRNA介導(dǎo)Survivin的表達(dá)下調(diào)有望成為一種新的人類口腔鱗癌化療增效策略。

3.2 Bcl-2 Bcl-2原癌基因是首先在人濾泡性B細(xì)胞淋巴瘤中的t(14，18)易位斷裂點(diǎn)克隆到的。Bcl-2通過阻斷細(xì)胞色素C從線粒體釋放至細(xì)胞質(zhì)而阻止介導(dǎo)細(xì)胞凋亡的Caspase蛋白酶的激活，從而抑制細(xì)胞凋亡。Xiong等[16]發(fā)現(xiàn)，在四個(gè)人類舌鱗癌細(xì)胞系(SCC-9、SCC-25、Tca8113、CAL27)中，Bcl-2在Tca8113細(xì)胞中表達(dá)最高，在CAL27細(xì)胞中表達(dá)最低。與Bcl-2表達(dá)較高的Tca8113細(xì)胞系相比，在Bcl-2表達(dá)較低的CAL27細(xì)胞系中化療藥物順鉑抑制腫瘤細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)凋亡的作用明顯增強(qiáng)，提示舌鱗狀細(xì)胞癌中Bcl-2蛋白的高表達(dá)引起腫瘤細(xì)胞化療耐藥。

3.3 p53 腫瘤抑制轉(zhuǎn)錄因子p53被稱為“基因組衛(wèi)士”，參與包括促進(jìn)細(xì)胞周期阻滯、DNA修復(fù)，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、細(xì)胞衰老及抑制血管生成等重要的生物學(xué)過程。許多研究發(fā)現(xiàn)，p53基因的野生型狀態(tài)在促進(jìn)抗腫瘤藥物反應(yīng)中具有重要作用，且野生型p53可提高腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性。研究發(fā)現(xiàn)，活性氧簇的升高可以誘導(dǎo)人類口腔鱗癌細(xì)胞KB的DNA損傷，從而引起樂園樹酮激活p53依賴性細(xì)胞凋亡，進(jìn)而導(dǎo)致MDR轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(P-gp、MRP、BCRP)表達(dá)降低，提高腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性。

4 其他機(jī)制介導(dǎo)的口腔癌MDR

Yes相關(guān)蛋白YAP是Hippo信號(hào)通路中一種具有調(diào)節(jié)器官大小和促進(jìn)細(xì)胞增殖功能的轉(zhuǎn)錄共激活因子。YAP的過表達(dá)可引起抗微管蛋白類藥物發(fā)生耐藥。研究發(fā)現(xiàn)，口腔鱗狀細(xì)胞癌耐順鉑細(xì)胞系OSC-19-R 中磷酸化YAP的表達(dá)較親本細(xì)胞系降低，OSC-19-R 細(xì)胞中YAP 由細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核中。利用siRNA敲除YAP后OSC-19-R 細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性增加。提示YAP可能成為臨床上口腔癌順鉑耐藥患者的新治療靶點(diǎn)。

5 結(jié)語(yǔ)

化療在口腔惡性腫瘤的治療中占有非常重要地位，口腔癌細(xì)胞產(chǎn)生的MDR是影響臨床化療藥物療效的重要因素，也是口腔癌臨床治療的一大難題?？谇话㎝DR產(chǎn)生的相關(guān)機(jī)制較復(fù)雜，且隨著治療呈動(dòng)態(tài)變化。盡管已有大量研究報(bào)道口腔癌MDR形成的機(jī)制，但至今尚未完全闡明。因此，全面深入地分析口腔腫瘤MDR發(fā)生發(fā)展的相關(guān)機(jī)制，對(duì)于其靶向逆轉(zhuǎn)藥物的研究以及提高口腔癌臨床化療療效并減輕其不良作用具有至關(guān)重要指導(dǎo)作用，對(duì)其他類型腫瘤MDR逆轉(zhuǎn)劑的研究與開發(fā)亦有重要的指導(dǎo)意義。

[1] Gottesman MM, Fojo T, Bates SE. Multidrug resistance in cancer: role of ATP-dependent transporters [J]. Nat Rev Cancer, 2002,2(1): 48-58.

[2] Velingkar VS, Dandekar VD. Modulation of p-glycoprotein mediated multidrug resistance (mdr) in cancer using chemosensitizers [J]. IJPSR, 2010,1(2):104-111.

[3] Fardel O, Lecureur V, Guillouzo A. The P-glycoprotein multidrug transporter [J]. Gen Pharmacol, 1996,27(8):1283-1291.

[4] Ghosh RD, Ghuwalewala S, Das P, et al. MicroRNA profiling of cisplatin-resistant oral squamous cell carcinoma cell lines enriched with cancer-stem-cell-like and epithelial-mesenchymal transition-type features [J]. Sci Rep, 2016,6:23932.

[5] Zhu H, Liu Z, Tang L, et al. Reversal of P-gp and MRP1-mediated multidrug resistance by H6, a gypenoside aglycon from Gynostemma pentaphyllum, in vincristine-resistant human oral cancer (KB/VCR) cells [J]. Eur J Pharmacol, 2012,696(1-3):43-53.

[6] Chen ZS, Tiwari AK. Multidrug resistance proteins (MRPs/ABCCs) in cancer chemotherapy and genetic diseases [J]. FEBS J, 2011,278(18):3226-3245.

[7] Cai BL, Xu XF, Fu SM, et al. Nuclear translocation of MRP1 contributes to multidrug resistance of mucoepidermoid carcinoma[J]. Oral Oncol, 2011,47(12):1134-1140.

[8] 蔣磊,王代友,陸新萍.siRNA抑制人Tca8113/CDDP細(xì)胞多藥耐藥相關(guān)蛋白表達(dá)的研究 [J].口腔頜面外科雜志,2011,21(2):88-91.

[9] Zhao L, Ren Y, Tang H, et al. Deregulation of miR-222-ABCG2 regulatory module in tongue squamous cell carcinoma contributes to chemoresistance and enhanced metastatic potential[J]. Oncotarget, 2015,6(42):44538-44550.

[10] Zhang B, Liu M, Tang HK, et al. The expression and significance of MRP1, LRP, TOPOIIβ, and BCL2 in tongue squamous cell carcinoma [J]. J Oral Pathol Med, 2012,41(2):141-148.

[11] Gu Y, Fan S, Xiong Y, et al. Cloning and functional characterization of TCRP1, a novel gene mediating resistance to cisplatin in an oral squamous cell carcinoma cell line [J]. FEBS Lett, 2011,585(6):881-887.

[12] Lo HW, Ali-Osman F. Genetic polymorphism and function of glutathione S-transferases in tumor drug resistance [J]. Curr Opin Pharmacol, 2007,7(4):367-374.

[13] Han B, Wang Y, Wang L, et al. Preparation of GST inhibitor nanoparticle drug delivery system and its reversal effect on the multidrug resistance in oral carcinoma [J]. Nanomaterials (Basel), 2015,5(4):1571-1587.

[14] Ganapathi RN, Ganapathi MK. Mechanisms regulating resistance to inhibitors of topoisomerase Ⅱ [J]. Front Pharmacol, 2013,4: 89.

[15] Su L, Wang Y, Xiao M, et al. Up-regulation of survivin in oral squamous cell carcinoma correlates with poor prognosis and chemoresistance [J]. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod, 2010,110(4):484-491.

[16] Xiong L, Tang Y, Liu Z, et al. BCL-2 inhibition impairs mitochondrial function and targets oral tongue squamous cell carcinoma [J]. Springerplus, 2016,5(1):1626.

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81360404)；廣西自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(2013GXNSFAA019231)。

農(nóng)曉琳(E-mail：xnong@gxmu.edu.cn)

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.29.033

R739.8

A

1002-266X(2017)29-0098-03

2017-05-09)