口腔癌多药耐药机制的研究进展

李曦雯，农晓琳

(广西医科大学附属口腔医院，南宁530021)

·综述·

口腔癌多药耐药机制的研究进展

李曦雯，农晓琳

(广西医科大学附属口腔医院，南宁530021)

口腔癌细胞多药耐药(MDR)的产生是影响口腔癌化疗疗效的重要因素。近年，MDR产生的相关机制研究成为口腔癌研究的热点领域。口腔癌MDR的机制十分复杂，目前研究发现其主要由跨膜转运蛋白介导、酶系统介导、细胞凋亡抑制介导及其他相关机制介导等。跨膜转运蛋白介导的口腔癌MDR包括ATP结合盒转运蛋白介导的MDR以及其他蛋白如肺耐药相关蛋白介导的MDR。在酶系统介导的口腔癌MDR中，研究较多的酶有谷胱甘肽S转移酶，拓扑异构酶II和葡萄糖神经酰胺合成酶等。凋亡调控基因异常表达引起的细胞凋亡失衡将抵抗多种化疗药物诱导细胞凋亡，并最终引起口腔癌MDR，这些基因主要包括生存素、B细胞淋巴瘤-白血病因子2、抑癌基因p53等。另外，其他相关机制如Yes相关蛋白也可介导口腔癌MDR。

口腔癌；多药耐药；跨膜转运蛋白

口腔癌是常见的头颈部肿瘤，发病率较高。手术联合放、化疗是目前最有效的治疗方法。但肿瘤细胞多药耐药(MDR)的存在使口腔癌的化疗效果受到严重影响。MDR是指肿瘤细胞接触某种抗肿瘤药物后不仅对该药产生抗药性，也可能对一些未曾接触过且结构不同、作用机制各异的多种抗肿瘤药物产生交叉耐药[1]，这是临床上肿瘤化疗中导致化疗失败以及生存预后差的主要原因。近年，研究MDR产生的相关机制逐渐成为口腔癌研究的热点领域。口腔癌MDR的机制十分复杂，现就近年口腔癌中MDR的研究进展作一综述。

1 跨膜转运蛋白介导的口腔癌MDR

1.1 ATP结合盒转运蛋白介导的MDR ATP结合盒转运蛋白的过度表达是口腔癌MDR产生的最重要机制。这类蛋白可利用ATP水解时释放的能量将进入口腔癌细胞内的化疗药物泵出，从而降低细胞内药物浓度。 ATP结合盒转运蛋白家族中参与口腔癌MDR发生发展的主要有P-糖蛋白(P-gp)、MDR相关蛋白家族以及乳腺癌耐药蛋白(BCRP)。

P-gp是 ATP结合盒转运蛋白家族中研究最多的成员[2]。P-gp作为药物外排泵，可通过ATP水解释放能量从而将细胞毒性药物从细胞内环境中有效去除。在接受细胞毒性药物化疗后P-gp表达升高也会导致该肿瘤细胞MDR的发生和发展[3]。研究表明，P-gp在口腔鳞状细胞癌耐顺铂细胞系SCC131/R中的表达较亲本细胞系SCC131中升高[4]。Zhu等[5]发现，绞股蓝皂苷苷元H6可能通过抑制P-gp的跨膜转运功能并增加P-gp底物在耐药细胞内的聚集，从而实现其对口腔鳞状细胞癌耐长春新碱细胞系KB/VCR MDR的逆转作用。

MDR相关蛋白家族属于ATP结合盒转运蛋白超家族的C亚家族，共由13个成员组成，其中耐药相关蛋白(MRP)1～MRP9通过从细胞中排出化疗化合物从而导致肿瘤细胞不同程度耐药[6]。Cai等[7]研究发现，MRP1从人类涎腺黏液表皮样癌高转移Mc3细胞系的细胞质膜转移到其耐药株MC3/5FU的细胞核，而MRP1下调主要降低MRP1的核表达，而不是细胞质膜表达。表明MRP1可能是通过其核易位相关机制赋予黏液表皮样癌耐药性。此外，有研究表明MRP siRNA转染人舌癌MDR细胞株Tca8113/CDDP后，肿瘤细胞中的MRP基因和蛋白表达均降低，化疗药物对肿瘤耐药细胞生长的抑制作用增强，提示抑制MRP的表达可在一定程度上逆转人舌癌耐药细胞的MDR[8]。

许多研究发现，BCRP在外源物质排出的过程中起重要作用，可保护细胞免受外源性物质或药物造成的损伤。BCRP抑制剂能够调节化学耐药泵并降低癌细胞存活率。舌鳞状细胞癌TSCC细胞中BCRP的过表达可促进TSCC细胞的迁移、侵袭能力；而敲除BCRP可降低顺铂半数抑制浓度IC50值和耐药相关蛋白的表达，同时抑制肿瘤细胞的迁移、侵袭能力[9]。表明BCRP在TSCC细胞耐药、迁移、侵袭能力中发挥重要作用。

1.2 其他蛋白介导的MDR 近年研究者们在许多对化疗药物具有抵抗性的肿瘤细胞中发现了肺耐药相关蛋白(LRP)的过表达。LRP是穹窿体的重要组成部分，参与囊泡和细胞核(质)之间的药物运输。在LRP过表达的MDR细胞中可观察到药物被截留在囊泡室中，且核/质比明显降低。Zhang等[10]研究发现，65例舌鳞状细胞癌患者的根治手术标本中LRP表达高于相邻的非肿瘤性舌组织，且人类舌鳞癌耐药细胞株SCC-15/DDP中LRP表达高于舌鳞状细胞癌组织标本。

此外，有研究者从舌癌耐药细胞系Tca8113/PYM中克隆出一个新的基因,舌癌耐药相关基因(TCRP1)。研究发现在Tca8113/PYM中沉默TCRP1的表达后，该耐药细胞对顺铂的敏感性明显提高,相反在亲本细胞Tca8113中上调TCRP1基因表达使其对顺铂的耐药性显著增强。因此推测，TCRP1可能是一个顺铂耐药相关基因。Gu等[11]在进一步的研究中证实，TCRP1通过抑制顺铂诱导的细胞凋亡从而介导Tca8113细胞对顺铂的耐药性，且该基因主要定位于肿瘤细胞核和胞质，不改变细胞内顺铂药物的蓄积浓度,其作用与“药泵”功能无关。因此，TCRP1可能成为逆转口腔癌顺铂耐药的一种新型分子靶点。

2 酶系统介导的口腔癌MDR

目前研究发现，大量抗肿瘤药物以酶作为干扰肿瘤细胞新陈代谢并引起MDR产生的作用靶点。在口腔癌MDR中研究较多的有谷胱甘肽S转移酶(GST)，拓扑异构酶II(Topo Ⅱ)和葡萄糖神经酰胺合成酶(GCS)等。

2.1 GST 肿瘤细胞也可通过相关酶的过表达获得耐药性，这些酶可以通过其解毒作用抑制抗肿瘤药物的细胞毒作用。已有研究证实，GST与跨膜转运蛋白的过度表达可能与肿瘤的MDR表型相关，且GST也通过JNK信号通路参与肿瘤细胞凋亡的调控[12]。Han等[13]制备了靶向释放GST抑制剂的纳米药物控释载体，并在其中分别包裹平阳霉素(PYM)和卡铂(CBP)两种抗肿瘤药物。Han等[13]将所制备的纳米粒分别作用于口腔鳞癌耐药细胞株SCC15/CBP和SCC15/PYM后，发现它们可以部分逆转这两种耐药细胞的耐药性。表明GST在口腔癌耐药中起重要作用。

2.2 TopoⅡ Topo Ⅱ所介导的肿瘤细胞MDR主要以细胞内抗癌药物的聚集为特征。已有研究表明Topo Ⅱ是临床抗癌药物的有效靶点，细胞内Topo Ⅱ表达水平的下降会使其对抗癌药物的敏感性降低。Topo Ⅱ抑制剂类抗肿瘤药物可抑制DNA的断裂修复并形成可切割复合物从而引起肿瘤细胞程序性死亡。Topo Ⅱ存在α和β两种亚型[14]。有研究表明，与正常口腔鳞状上皮相比，Topo Ⅱα在口腔早期浸润性鳞癌及口腔未分化癌中的表达升高。Zhang等[10]的研究表明，65例舌鳞状细胞癌患者的根治手术标本中Topo Ⅱβ表达低于相邻的非肿瘤性舌组织，而人类舌鳞癌顺铂耐药细胞株SCC-15/DDP中Topo Ⅱβ表达低于舌鳞状细胞癌组织。

2.3 GCS GCS是控制鞘糖脂生物合成中糖基化步骤的速率限制酶。GCS的过表达可抑制肿瘤细胞凋亡，它可能成为预测肿瘤化疗反应的生物标志物。通过基因沉默或药理学抑制的方法抑制GCS基因表达会引起P-gp表达下调及p53依赖性细胞凋亡，进而导致化学耐药性癌细胞凋亡。有研究发现，糖脂合成酶抑制剂苯基棕榈酰胺吗啡丙醇及钙离子通道阻滞剂异搏定对GCS和P-gp基因表达的抑制调节呈浓度依赖性，它们可通过抑制GCS和P-gp基因表达，逆转人口腔表皮样癌耐长春新碱细胞株KBV200的耐药性。

3 细胞凋亡抑制介导的口腔癌MDR

口腔癌的发生不仅与细胞的异常增殖和分化有关,也与细胞凋亡的异常密切相关。抗癌药物可通过诱导肿瘤细胞凋亡发挥其作用，而凋亡调控基因异常表达引起的细胞凋亡失衡将抵抗多种化疗药物诱导细胞凋亡，并最终引起口腔癌MDR。这些基因主要包括生存素(Survivin)、B细胞淋巴瘤-白血病因子2(Bcl-2)、抑癌基因p53等。

3.1 Survivin Survivin是迄今为止发现的细胞凋亡抑制蛋白家族中的最小成员，是一种既能抑制细胞凋亡又能调节细胞分裂的双功能蛋白。其相对分子质量为16.5 kD，仅含有一个杆状病毒细胞凋亡抑制蛋白重复结构域且不含RING锌指状结构域。据报道，Survivin在许多人类肿瘤中存在过表达。Su等[15]利用siRNA干扰技术下调人口腔鳞状细胞癌细胞系HSC-3中Survivin的表达，从而抑制HSC-3口腔癌细胞增殖和诱导细胞凋亡。他们发现Survivin下调显著增强了化疗药物顺铂或氟尿嘧啶对于HSC-3口腔癌细胞的细胞毒性。因此，Survivin可能是口腔癌治疗的潜在分子靶点，siRNA介导Survivin的表达下调有望成为一种新的人类口腔鳞癌化疗增效策略。

3.2 Bcl-2 Bcl-2原癌基因是首先在人滤泡性B细胞淋巴瘤中的t(14，18)易位断裂点克隆到的。Bcl-2通过阻断细胞色素C从线粒体释放至细胞质而阻止介导细胞凋亡的Caspase蛋白酶的激活，从而抑制细胞凋亡。Xiong等[16]发现，在四个人类舌鳞癌细胞系(SCC-9、SCC-25、Tca8113、CAL27)中，Bcl-2在Tca8113细胞中表达最高，在CAL27细胞中表达最低。与Bcl-2表达较高的Tca8113细胞系相比，在Bcl-2表达较低的CAL27细胞系中化疗药物顺铂抑制肿瘤细胞增殖和诱导凋亡的作用明显增强，提示舌鳞状细胞癌中Bcl-2蛋白的高表达引起肿瘤细胞化疗耐药。

3.3 p53 肿瘤抑制转录因子p53被称为“基因组卫士”，参与包括促进细胞周期阻滞、DNA修复，诱导细胞凋亡、细胞衰老及抑制血管生成等重要的生物学过程。许多研究发现，p53基因的野生型状态在促进抗肿瘤药物反应中具有重要作用，且野生型p53可提高肿瘤细胞对化疗药物的敏感性。研究发现，活性氧簇的升高可以诱导人类口腔鳞癌细胞KB的DNA损伤，从而引起乐园树酮激活p53依赖性细胞凋亡，进而导致MDR转运蛋白(P-gp、MRP、BCRP)表达降低，提高肿瘤细胞对化疗药物的敏感性。

4 其他机制介导的口腔癌MDR

Yes相关蛋白YAP是Hippo信号通路中一种具有调节器官大小和促进细胞增殖功能的转录共激活因子。YAP的过表达可引起抗微管蛋白类药物发生耐药。研究发现，口腔鳞状细胞癌耐顺铂细胞系OSC-19-R 中磷酸化YAP的表达较亲本细胞系降低，OSC-19-R 细胞中YAP 由细胞质转移到细胞核中。利用siRNA敲除YAP后OSC-19-R 细胞对顺铂的敏感性增加。提示YAP可能成为临床上口腔癌顺铂耐药患者的新治疗靶点。

5 结语

化疗在口腔恶性肿瘤的治疗中占有非常重要地位，口腔癌细胞产生的MDR是影响临床化疗药物疗效的重要因素，也是口腔癌临床治疗的一大难题。口腔癌MDR产生的相关机制较复杂，且随着治疗呈动态变化。尽管已有大量研究报道口腔癌MDR形成的机制，但至今尚未完全阐明。因此，全面深入地分析口腔肿瘤MDR发生发展的相关机制，对于其靶向逆转药物的研究以及提高口腔癌临床化疗疗效并减轻其不良作用具有至关重要指导作用，对其他类型肿瘤MDR逆转剂的研究与开发亦有重要的指导意义。

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国家自然科学基金资助项目(81360404)；广西自然科学基金面上项目(2013GXNSFAA019231)。

农晓琳(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)