Ⅲ～Ⅳ級膠質(zhì)瘤組織中MGMT、TopoⅡα、P-gp的表達(dá)變化及意義

王君祥,周幽心,王 中,杜子威

(蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院,江蘇蘇州 215006)

Ⅲ～Ⅳ級膠質(zhì)瘤惡性程度高,浸潤性強(qiáng),化療效果差。腫瘤對化療藥物耐藥是影響療效的重要原因,而耐藥基因表達(dá)是腫瘤耐藥的重要機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn),O6甲基鳥嘌呤-DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(MGMT)、拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱα(TopoⅡα)和P-糖蛋白(P-gp)與腫瘤的多藥耐藥(MDR)有關(guān)。2008年7月～2009年6月,我們觀察了高級別膠質(zhì)瘤組織中MGMT、TopoⅡα、P-gp蛋白的表達(dá)變化,并探討其意義。

1 材料與方法

1.1 臨床資料 60例腦膠質(zhì)瘤患者,男 38、女 22例,年齡 25～69歲;其中 WHO分級Ⅰ～Ⅱ級 24例,Ⅲ～Ⅳ級 36例;手術(shù)切除腫瘤組織并留取標(biāo)本,用10%中性甲醛固定24 h,常規(guī)石蠟包埋,切片厚3～4μm。另取 10例正常腦組織為對照,均來自腦外傷行手術(shù)治療患者。

1.2 MGMT、TopoⅡα、P-gp檢測方法 采用免疫組化ABC法測定,按試劑盒說明書操作。MGMT以在細(xì)胞核或胞質(zhì)內(nèi)有棕黃色或粉紅色顆粒判為陽性細(xì)胞,TopoⅡα以細(xì)胞核或細(xì)胞質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽性細(xì)胞,P-gp以細(xì)胞膜或胞質(zhì)中出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽性細(xì)胞。隨機(jī)選擇 10個視野,計算陽性細(xì)百分比,陽性細(xì)胞＞10%為陽性。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS18.0統(tǒng)計軟件。組間比較采用χ2檢驗,相關(guān)性采用Spermen相關(guān)分析法。P≤0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 MGMT、TopoⅡα、P-gp蛋白的表達(dá)比較 Ⅲ～Ⅳ級膠質(zhì)瘤中MGMT、TopoⅡα、P-gp蛋白陽性率分別為72.2%(26/36)、50.0%(18/36)、66.7%(24/ 36),Ⅰ～Ⅱ級膠質(zhì)瘤中分別為 29.2%(7/24)、33.3%(8/24)、25.0%(6/24)正常腦組織中分別為10%(1/10)、0(0/10)、0(0/10)。三者兩兩比較,P均＜0.01。

2.2 Ⅲ～Ⅳ級膠質(zhì)瘤組織中MGMT、TopoⅡα、P-gp蛋白表達(dá)的關(guān)系 相關(guān)分析表明,MGMT與P-gp及TopoⅡα與P-gp呈正相關(guān),r分別為0.444、0.478,P均＜0.05;而MGMT與TopoⅡα無相關(guān)性,r為0.223,P＞0.05。

3 討論

烷化劑類化療藥物能與DNA鏈上鳥嘌呤O6結(jié)合,形成六氧氯乙基鳥嘌呤,并通過分子重排轉(zhuǎn)變成更穩(wěn)定的六氧一氮乙基鳥嘌呤,造成腫瘤細(xì)胞 DNA烷基化損傷;進(jìn)而與互補(bǔ)的核苷酸結(jié)合成具有高度細(xì)胞毒性的DNA間交聯(lián),阻斷DNA復(fù)制,從而殺傷腫瘤細(xì)胞。MGMT能與DNA鳥嘌呤六號氧上的烷基結(jié)合,將烷基轉(zhuǎn)移到MGMT的第145半胱氨酸活性位上,在受體蛋白分子中形成 S-甲基半胱氨酸,修復(fù)被化學(xué)藥物烷基化的鳥嘌呤,從而阻止DNA交聯(lián)。內(nèi)源性MGMT活性高的腫瘤細(xì)胞可降低烷化劑的殺傷效果,造成耐藥,這是許多腫瘤對烷化劑耐藥的重要分子基礎(chǔ)之一。替莫唑胺(TMZ)作為一種新型的烷化劑類化療藥,在延長患者生存時間和提高腫瘤客觀緩解率方面有了較顯著的提高,同時不良反應(yīng)大大減少。Roger等[1]研究證實,對于MGMT陰性者,使用TMZ可獲得更好的效果。我們也認(rèn)為,對于MGMT陰性者,無論其TopoⅡα和P-gp的表達(dá)情況如何,均可采用TMZ標(biāo)準(zhǔn)方案治療;但對于MGMT陽性者,采用何種化療方案尚需進(jìn)一步分析。

TopoⅡα是DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ的同工酶,其主要通過以下途徑產(chǎn)生耐藥:①其活性及酶量下降、表達(dá)缺失或基因突變,從而使抗癌藥的靶點(diǎn)減少或喪失;②通過參與其他耐藥基因的調(diào)控,從而誘導(dǎo)其他耐藥基因的表達(dá)。但TopoⅡα陽性表達(dá)高,也意味著腫瘤細(xì)胞對蕙環(huán)類、鬼臼毒素等化療藥物敏感。Bredel等[2]認(rèn)為,TopoⅡα表達(dá)水平高的膠質(zhì)瘤患者預(yù)后優(yōu)于表達(dá)水平低者。我們認(rèn)為,對于MGMT表達(dá)陽性而TopoⅡα表達(dá)陽性者選用替尼泊甙(VM 26)、依托泊苷(VP-16)等化療藥物較為合適。張俊平等[3]也發(fā)現(xiàn),對于MGMT陽性者,采用IFO、VM26、VP16、DD和CBP避免了MGMT引起的耐藥,有相對較高的有效率和疾病控制率,是MGMT陽性惡性膠質(zhì)瘤患者值得選擇的方案。

本研究中部分患者為MGMT表達(dá)陽性而TopoⅡα表達(dá)陰性,對于此類患者采用何種化療方案尚不明確。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),這些患者中 P-gp表達(dá)既有陽性又有陰性。P-gp過度表達(dá)是腫瘤多藥耐藥的分子學(xué)基礎(chǔ)[4],與P-gp介導(dǎo)的MDR有關(guān)的藥物多為細(xì)胞毒素類藥物及其衍生物和抗腫瘤抗生素。我們認(rèn)為,對于這些患者中 P-gp陰性者,可長期應(yīng)用低劑量TMZ持續(xù)方案。長時間應(yīng)用TMZ可持續(xù)性地消耗MGMT活性,起到一定的自身克服耐藥作用。Antje等[5]研究指出,低劑量TMZ持續(xù)方案治療膠質(zhì)瘤,對于MGMT啟動子非甲基化的患者也有活性,且安全性更佳。Gaspar等[6]發(fā)現(xiàn),雖然對于某些膠質(zhì)瘤細(xì)胞系,延長 TMZ治療時間效果不佳,但對于大部分膠質(zhì)瘤細(xì)胞系均能取得良好效果。亦有學(xué)者提出,聯(lián)合使用抑制劑可降低腫瘤細(xì)胞內(nèi)MGMT活性[7],或者利用基因沉默技術(shù)直接抑制細(xì)胞內(nèi)MGMT基因表達(dá),從而提高腫瘤細(xì)胞對烷化劑類藥物的敏感性[8]。而對于P-gp陽性者,由于存在經(jīng)典途徑的MDR,如再加上由TopoⅡα介導(dǎo)的非典型MDR及由MGMT等導(dǎo)致的單藥耐藥,對于各種化療藥物的效果均較差。我們設(shè)想能否通過各種方法逆轉(zhuǎn)P-gp介導(dǎo)的MDR,國外在這方面已經(jīng)有了許多嘗試。Walker等[9]發(fā)現(xiàn),Tariquidar(XR9576)能通過高效而專一性的與P-gp結(jié)合而實現(xiàn)其逆轉(zhuǎn)功能,從而減少P-gp表達(dá)。Dixit等[10]也發(fā)現(xiàn),NO合酶抑制劑L-NIL可顯著降低NF-κB蛋白結(jié)合,從而對P-gp產(chǎn)生抑制作用。我們認(rèn)為,通過此類方法降低P-gp的表達(dá),再采用與P-gp陰性者類似的方案或降低耐藥性,或能提高化療效果。目前,尚需解決的問題是,這些多藥耐藥抑制方法在膠質(zhì)瘤中的作用及其與化療藥物共同使用時的藥代動力學(xué)問題,尚待進(jìn)一步研究。

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