垂体生长激素腺瘤对生长抑素类似物的耐药机制研究进展

李一琳，郭晓鹏，幸 兵

(中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院 神经外科， 北京 100730)



短篇综述

垂体生长激素腺瘤对生长抑素类似物的耐药机制研究进展

李一琳，郭晓鹏，幸 兵*

(中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院 神经外科， 北京 100730)

生长抑素类似物能抑制垂体生长激素细胞对生长激素的分泌及相关肿瘤细胞的增殖，是目前垂体生长激素腺瘤临床治疗的首选药物。但部分患者因耐药而影响疗效，其耐药机制涉及生长抑素受体、受体下游信号传导通路、组织病理和细胞黏附分子等因素。

垂体生长激素腺瘤；肢端肥大症；生长抑素类似物；耐药

垂体生长激素(growth hormone, GH)腺瘤患者因血GH及胰岛素样生长因子1 (insulin-like growth foctor- 1, IGF- 1)水平升高而造成多器官功能损害。目前的治疗方法有手术、药物和放射治疗。用于治疗垂体生长激素腺瘤的药物有主要3种：生长抑素类似物(somatostatin analogs, SSA)、多巴胺激动剂(DA)和GH受体拮抗剂(GHRA)。SSA是治疗的首选药物，但部分患者存在耐药性。本文将就其耐药机制进行简要综述。

1 生长抑素类似物的作用机制

1.1 生长抑素受体的表达

生长抑素受体(somatostatin receptor, SSTR)是由7个亚基组成的G蛋白偶联受体，分5个亚型SSTR1- 5。正常垂体组织细胞主要表达SSTR5，其余由多至少依次为SSTR2、3、1、4[1]。SSTR2具有两种构型2a和2b，人类垂体细胞中只表达SSTR2a。垂体GH腺瘤在mRNA和蛋白质水平都主要表达SSTR2和SSTR5[1]， 且高剂量的SSA会增加这两种受体在正常垂体组织中的表达[2]。

1.2 生长抑素作用的信号通路

SSA会激活细胞内的一系列信号通路，抑制垂体细胞分泌GH和增殖。当SSA与SSTR结合后，激活抑制性G蛋白(Gi)，抑制腺苷酸环化酶，使胞内cAMP减少、PKA的活性降低，使胞内的钾离子浓度升高、钙离子浓度降低[3]，从而抑制含GH的囊泡在胞内的运动以及排泌过程，进而抑制垂体细胞的分泌功能。

同时，当抑制性G蛋白被激活后，会诱导胞内一系列第二信使介导的抗细胞增殖通路。在这些通路中，SSTR会激活3种蛋白质酪氨酸磷酸酶(protein tyrosine phosphatase, PTP)，即SHP- 1、SHP- 2、PTPη，抑制MAPK信号通路，上调P21Cip1和P27Kip1的表达，使细胞周期停滞在G1/S期[1]。通过激活SHP- 1，可以诱导NF-κB和JNK参与的信号通路，促进细胞的凋亡，此外还可以激活糖原合酶激酶3β(glycogen synthase kinase 3β, GSK3β)、P53，抑制血管内皮生长因子VEGF，参与Wnt/β-catenin信号通路，促进抑癌基因ZAC1的表达，从多个通路抑制细胞增殖[3]。

2 生长抑素类似物耐药的定义

临床上常用的SSA类药物主要包括：短效奥曲肽、中效兰瑞肽和长效醋酸奥曲肽微球。SSA耐药性又包括生化耐药(biochemical resistance)和肿瘤耐药(tumor resistance)。前者指用药后患者生长激素葡萄糖抑制试验血清GH谷值>1 ng/mL以上，IGF- 1一直高于同年龄性别正常人群高限；后者指肿瘤体积不减反增，或者减小的体积小于用药前的20%。但是，部分患者两种耐药会有不一致的情况[4]，如生化指标控制良好而肿瘤未见缩小，或是肿瘤缩小而生化指标无明显变化。

SSA对女性患者药效更好[3]。较年轻的患者对于SSA的反应性更差[1]，同时出现侵袭性和巨大腺瘤的概率更高。因此，SSA耐药标准的制定应充分考虑到不同人群的量化指标，这样才能更加全面，以增加其临床指导价值。有学者建议在生化指标中加入明确的药物剂量和用药时间标准，人群的基线水平应包括性别、年龄和身体质量指数(body mass index, BMI)[5]。

3 生长抑素类似物耐药机制

3.1 生长抑素受体相关

SSTR2和SSTR5是SSA作用于垂体腺瘤细胞的关键分子。它们的表达类型、表达量、基因突变以及受体的敏感性都会影响SSA的作用效果。

3.1.1 SSTR2：SSTR2是SSA耐药关键因素之一，SSTR2的缺失或是表达量的降低都可能成为SSA耐药的原因。SSTR2a阴性的垂体GH腺瘤患者对于SSA更加耐药[6]。且SSTR2a表达量越低则SSA耐药性越高[7]。但有少数患者，虽然SSTR2a的表达量为中至高度，但SSA治疗后，IGF- 1并没有明显的减少[8]，其原因尚不明确。

3.1.2 SSTR5：SSTR5和SSTR2的相互作用会影响机体SSA的耐药。同时表达SSTR5和SSTR2的个体比仅表达SSTR2的个体对SSA的反应性好，其原因可能是两者形成异源二聚体，影响SSTR2的受体内化，进而增加其回收利用率并减少耐药[9]。

表达SSTR的基因在自然人群中的突变率并不高[5]，无法完全解释患者中耐药的原因。然而，SSTR5的相关突变被认为会导致机体的耐药性增加。两种SSTR5的截短蛋白亚型SSTR5TMD4、SSTR5TMD5的高表达也都与患者对SSA的低反应性正相关[10]。SSTR5在人群的中两个等位基因C1004T、T-461C较易在垂体GH腺瘤患者中发现[11]，会影响GH和IGF- 1水平，但对SSA的耐药作用不明确。

3.1.3 SSTR敏感性降低：长期的配体刺激会诱发包括SSTR在内的很多G蛋白偶联受体的内化或降解，从而减少受体在细胞表面的数量，导致敏感性降低。在一项动物实验中，奥曲肽可使GH腺瘤组织中的SSTR2a表达量明显减少[6]。这就预示着长期SSA治疗可能会增加患者的耐药性。然而在人群研究中此作用并不明显[1]。

β-arrestin在受体脱敏中亦具有重要作用。活化的β-arrestin可以释放C末端，与胞吞蛋白作用，导致受体内吞。因此，β-arrestin1的低表达会减少SSTR2的回收，从而使患者具有更好的SSA反应性[12]。

3.2 胞内信号通路相关

SSTR的下游信号通路十分复杂，涉及多种基因及大量的分子间相互作用，其中一些关键基因及蛋白在SSA耐药机制中扮演着十分重要的角色。

3.2.1 AIP：芳香烃受体作用蛋白(aryl hydrocarbon receptor interacting protein, AIP)的编码基因是一种抑癌基因。AIP的突变及表达量的减少都与SSA耐药性有着密切的联系[3]：家族性和散发性的AIP基因突变都倾向于增加患者的耐药性，在通过SSA治疗后，突变患者的肿瘤缩小程度也较小。同时，在没有突变的情况下，对奥曲肽LAR控制GH、IGF- 1不佳的患者，其AIP的表达量也较低。而经过兰瑞肽预治疗的患者，其AIP的表达量会有所增高[13]。通过AIP和SSTR2两项指标能增加预测耐药的准确性，但是两者间似乎是相互独立的[3]。因此，目前对于AIP是否是一个独立的影响因素还难以定论。

3.2.2 ZAC1：ZAC1基因作为抑癌基因，其表达的蛋白可以使细胞停滞在G1期、诱导细胞凋亡。ZAC1在垂体GH腺瘤中的表达量要低于正常组织，但在使用过SSA预治疗的患者中可以出现高表达[3]。术前SSA治疗的患者，以IGF- 1和肿瘤体积来评估，ZAC1的表达量都和疗效正相关[14]。ZAC1和AIP之间也有着密切的联系，如：AIP的高表达会增加ZAC1的表达量[13]，故提出了“SSA-AIP-ZAC1-生长抑素效果”的假设来进一步解释垂体GH腺瘤患者对SSA耐药的机制[3]。

3.2.3 Raf激酶抑制蛋白：Raf激酶抑制蛋白(Raf kinase inhibitory protein, RKIP)可以通过抑制Raf-1的活性抑制MAPK通路(Ras-Raf-1-MEK-ERK)，从而抑制细胞的增殖。RKIP的表达虽然和SSTR2的表达没有明确的关系，但RKIP的低表达和患者对奥曲肽治疗的高耐药性有关[15]。

3.2.4GSP突变：在浓密颗粒型垂体GH腺瘤中发现了很多GSP基因突变[5]，这些突变可能增加了患者对SSA的敏感性。其可能的解释是突变基因表达生长激素释放激素受体偶联的Gs蛋白α亚基，该亚基激活后受升高的cAMP调控。由此，SSA通过cAMP调控生长激素释放激素受体，增加机体对SSA的敏感性。

3.2.5 Ki- 67：Ki- 67作为一种和细胞有丝分裂密切相关的核抗原，常用于评估肿瘤的增殖能力和侵袭性。在一项研究中，Ki- 67的增高和患者对奥曲肽LAR的反应性降低有关，且此项指标与SSTR2的表达是独立的[16]。因此，Ki- 67指数也许可以作为预测SSA敏感性的指标之一。

3.3 组织病理相关

垂体GH腺瘤免疫组化染色可分为浓密颗粒型(densely granulated)与稀疏颗粒型(sparsely granulated)两种。据研究，稀疏颗粒型患者对SSA治疗的反应性更差[5，15]，此型在MRI上常呈现较高的T2信号，也往往具有较高的侵袭性[17]。同时，此型的SSTR2a表达较低而SSTR5表达量较高[18]。但有学者认为这两种不同类型的垂体GH腺瘤组织在GSP原癌基因、钙离子浓度、cAMP和ZAC1等细胞通路中并没有明显的差别[19]。因此，不同的免疫组化表型产生耐药的机制目前也并不明确。

3.4 细胞黏附分子相关

GH腺瘤的侵袭性和SSA的耐药性正相关，其潜在的机制也可能和细胞表面黏附分子有关。上皮细胞钙黏蛋白(E-cadherin)的低表达和缺失都与肿瘤的侵袭性正相关，还会影响到肿瘤的早期诊断和治疗。同时，E-cadherin高表达的实验组在SSA治疗后，IGF- 1和肿瘤的体积也会减少更多[20]。

4 如何降低SSA耐药性

降低SSA耐药的方法主要有[5]：1)敏感性测试：用药前先行奥曲肽敏感试验对药物疗效进行预测，如不敏感则应尽早采用其他疗法或是联合用药。2)改变用药方法：对于生化指标和肿瘤体积有变化但不太明显者，可以适当加大药物的单次剂量或者缩短用药间隔。3)联合用药：如IGF- 1水平未能有效控制，可联合使用GH拮抗剂，如培维索孟(pegvisomant)。而对于治疗前血IGF- 1较低(低于750 ng/mL)或GH-PRL混合腺瘤患者，可联合使用多巴胺类药物，如卡麦角林(cabergoline)。4)手术及放疗：当上述药物趋于无效时，可以通过手术及辅助化疗以减小肿瘤负荷。5)临床新药：帕瑞肽(pasireotide)，对SSTR多种亚型都具有较以往药物更高的亲和性。在临床试验中，与传统的SSA相比，帕瑞肽显著降低了患者的GH和IGF- 1水平，提供了很好的耐药后治疗选择。近日，FDA及欧盟委员会均已批准Signifor LAR(帕瑞肽)用于肢端肥大症患者的治疗。

在临床实践中，对于每一位肢端肥大症患者，医生都应在多科协作的基础上，综合评估，制订个体化的治疗方案，才能有效减少SSA耐药，达到去除肿瘤、消除症状、生化达标、提高患者生存质量和延长患者寿命的治疗目标。

5 展望

近年来，随着人们对垂体GH腺瘤耐药现象的进一步关注，大量的基础及临床研究已经对SSA耐药机制做出了一定的阐述，但仍无法完全解释其全貌，目前临床上也没有标准化的治疗方案可以完全避免耐药。相信随着研究的发展，人们可以一步步揭开SSA耐药机制的面纱，发展出更加有效的治疗药物及策略。

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Research progress on mechanisms of resistance to somatostatin analogs in growth hormone-secreting pituitary adenomas

LI Yi-lin, GUO Xiao-peng, XING Bing*

(Dept. of Neurosurgery, PUMC Hospital, CAMS & PUMC, Beijing 100730, China)

Somatostatin analogs are the mainstay of medical therapy for growth hormone-secreting pituitary adenomas. They can inhibit the growth hormone secretion in pituitary gland and the proliferation of tumor cells. However, some patients poor outcome of treatment because of drug resistance. The mechanisms of somatostatin analog resistance are mainly related to somatostatin receptor, downstream signaling pathways, histopathology, adhesion molecule and other factors.

growth hormone-secreting pituitary adenomas; acromegaly; somatostatin analog; resistance

2015- 01- 09

2015- 03- 23

1001-6325(2015)06-0846-05

R736.4

A

*通信作者(corresponding author)：xingbingemail@aliyun.com