脑胶质瘤化疗耐药机制

　　肿瘤耐药是指肿瘤细胞对通常情况下能够杀死肿瘤细胞的抗癌药物不敏感或敏感性降低，表现为只对一种或一类结构相似的药物耐药，也可同时对多种生化机制和化学结构完全不同的药物耐药，即多药耐药（multidrug resistance，MDR）。耐药是普遍存在的也被认为是化疗失败的最主要的原。根据临床表现可分为原发性耐药（即首次使用即出现耐药）和继发性耐药（在化疗过程中出现的耐药）两种。要想提高化疗的疗效，减低或者消除这一耐药现象，揭示耐药机制非常重要，目前已成为研究的热点，也取得了一定的成果，主要有以下几种机制。

　　1肿瘤细胞内药物的积聚减少

　　1.1 MDR基因与其产物P-糖蛋白（P glycoprotein，P-gp）是MDR1基因编码的产物，是一种排出性膜泵，属于ATP依赖的转运蛋白，可以从瘤细胞内将化疗药物转移至细胞外，胞内药物浓度得到降低，从而降低疗效，产生耐药。Noack等通过对脑胶质瘤细胞P-gp的干扰发现，细胞对长春新碱和阿霉素的敏感性得到显著提高。Seebacher等研究发现在脑胶质瘤化疗过程中，随着次数的增加，P-gp的表达有增加的趋势，提示胶质瘤既有原发性耐药又可能产生化疗诱导或增强肿瘤细胞的耐药性双重因素。同时还发现在胶质瘤细胞和人体血脑屏障中存在耐药基因MDR1的表达。脑胶质瘤皮下模型和颅内模型比较分析发现，均不表达MDR1，而P-gp仅在颅内模型的血管内皮细胞中表达，提示血脑屏障中MDR1表达可能是产生耐药现象的主要原因。

　　1.2 MDR蛋白（multidrug resistance associated protein，MRP）

　　MRP是非钠依赖药物排出泵，属于ATP相关的转运蛋白超家族。MRP1和MRP3是目前研究最多的两种。Tivan等发现胶质瘤细胞系均存在MRP1和MRP3的过度表达，且与依托泊苷和长春新碱等耐药有关，目前已成为耐药研究的研究的重要靶点。

　　1.3肺癌耐药性相关蛋白（lung resistance related protein，LRP）

　　LRP能独立于P-gp起作用，在肺癌化疗耐药中起着关键的作用。研究发现人脑胶质瘤细胞及血脑屏障中也有表达，尤其在肿瘤血管中表达更为明显。过度表达LRP可能与依托泊苷、顺铂等化疗药耐药有关，但具体机制不详。

　　1.4 ATP结合盒转运蛋白（ATP-binding Cassettesub family C，ABCC）

　　ABCC家族共有9个成员，在人体内广泛分布，参与重要物质的转运。许多化疗药物都是它们的转运底物，过度表达往往与化疗的耐药有关。ABCC基因的变异可能会导致物质转运的变化及化疗耐药程度的改变，目前，被认为是研究耐药的重要靶点之一。

　　物失活增加

　　研究表明谷胱甘肽S转移酶（glutathione S transferase，GST）是肿瘤细胞产生MDR的又一重要因素。它是一种二聚体蛋白质，具有多种生物功能。不仅本身可以和亲脂性细胞毒性药物结合，增加其水溶性，促进其代谢，还可以催化亲电物质和谷胱甘肽结合，防止氧损伤，从而减弱抗肿瘤药物的细胞毒作用。谷胱甘肽S转移酶π在上述过程中发挥着重要作用。另外GST能通过将外源性抗瘤药物与谷胱甘肽耦联而促进毒性分子排出，减轻细胞毒性。

　　3药物作用靶点减少

　　3.1拓扑异构酶Ⅱ（topoisomeraseⅡ，topⅡ）

　　TopⅡ具有切开环状双链DNA，以保证DNA复制的顺利进的作用。烷化剂等化疗药物之所以能起到抗肿瘤的作用就是能以topⅡ等核基质为靶点，抑制其活性。研究发现topⅡ在脑胶质瘤中表达明显增多，可能也是胶质瘤化疗耐药的重要原因之一。

　　3.2金属硫蛋白

　　具有降低顺铂细胞毒性的作用，多种肿瘤的化疗耐药被证实与其密切相关。Gumulec等证实其过度表达于胶质瘤中，与化疗耐药有关，也是胶质瘤预后较差的重要原因。

　　4凋亡与抗凋亡机制失衡

　　4.1 P53基因/蛋白

　　P53是抑癌基因，有野生型和变异型两种构型，野生型可诱导肿瘤细胞凋亡，从而抑制肿瘤细胞生长和增殖；变异型在失去抑癌基因作用的同时，肿瘤细胞凋亡信号也会缺失。Qin等研究发现在干扰或者敲除P53基因后，O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶（O6-methyl guanine-DNAmethyl transferase响TMZ引起的耐药。

　　4.2 Bcl-2基因/蛋白

　　Bcl-2基因属于调控细胞凋亡基因家族。过度表达Bcl-2时，能够引起肿瘤细胞的损伤，然而这种损伤被转为无效死亡信号，使得瘤细胞死亡率明显下降甚至不死。Bcl-2被认为是一种新型的耐药基因，可以通过抑制细胞凋亡而使肿瘤细胞产生耐药。

　　4.3同源盒A9基因

　　同源盒（Homeobox，HOX）基因属于转录因子家族，在细胞分化和胚胎发育过程中发挥主控基因的功能。HOX A9基因过度表达，可以通过PI3K信号通路直接诱导TMZ耐药，且与MGMT甲基化无关；也可以通过核转录因子-κB信号通路上调MGMT水平，从而间接地诱导TMZ耐药。

　　5 MDR中DNA修复机制

　　肿瘤细胞DNA修复系统能修复化疗所致的损伤，从而对化疗产生抵抗。

　　5.1 MGMT

　　Lamb等研究认为，在MGMT缺失的背景下，错配修复基因在有未修复的烷基化物残留时，能引起双链断裂和潜在的染色体突变。MGMT能修复被化学药物烷基化的鸟嘌呤，因而可阻止DNA交联的形成，降低化学药物的细胞毒作用。Yang等发现MGMT蛋白表达与病人生存期密切相关，MGMT阳性病人生存期明显较阴性者长，且MGMT阳性病人化疗更敏感，因此MGMT被作为预后和化疗敏感性判断的指标。

　　5.2核苷切除修复（nuclcotide excision repair，NER）基因

　　NER与MGMT在肿瘤耐药中可以起到互补的作用。MGMT只能修复被化疗药物烷基化的鸟嘌呤，防止交连的形成，而NER则可以在交连形成时发挥修复的作用。DNA错配修复基因可以维持DNA复制的保真度、控制基因的变异。细胞DNA错配修复基因功能缺陷与多种抗肿瘤药物（顺铂、阿霉素、6-硫鸟嘌呤）的耐药性关系密切。

　　6肿瘤干细胞与MDR

　　Schonberg等首次明确提出“肿瘤干细胞假说”。Liu等研究发现脑胶质瘤也存在这种具有干细胞特性的细胞，即胶质瘤干细胞（glioma stem cells，GSCs）。肿瘤的复发被认为与这类细胞密切相关，GSCs具有较强的耐药性，可能与化疗耐药有直接关系。Tobias等研究发现CD133+细胞存在天然耐药性，MDR1和MRP1过度表达也是胶质瘤多药耐药的重要原因。肿瘤干细胞耐药的主要原因可能是靶点表达缺失，从而逃脱了化疗药物的细胞毒性作用。