增強復發性上皮性卵巢癌放療敏感性的相關因素

俞曉雲，李睿彥，何玲玲，馮淑杰，王海琳

卵巢惡性腫瘤是女性生殖器官常見的惡性腫瘤之一，死亡率居女性生殖系統惡性腫瘤首位[1]。卵巢惡性腫瘤中以上皮癌最多見，約占卵巢癌的90%[2]。由于卵巢癌早期診斷困難，大多數患者確診時已是中晚期或已發生轉移[1]，失去了最佳治療機會，或因為其他原因不能耐受手術。并且即使獲得臨床完全緩解的上皮性卵巢癌患者大多數也會復發[3]。復發性上皮性卵巢癌無法治愈，目前的治療原則為姑息性治療。近年來，隨著放療技術發展，其在卵巢癌治療中的應用逐漸增多。國內外相關研究表明，局部復發性或晚期上皮性卵巢癌患者在經過局部受累野照射治療后無進展生存期延長[4-5]。對于有些手術難以切除且化療效果欠佳的卵巢癌，放療可對這些病灶進行有效控制[6]。但是由于卵巢癌細胞對放射線的敏感性低，放療在卵巢癌治療的應用中比較局限。由此可推測，提高卵巢癌細胞對放射線的敏感性，可提高放療對卵巢癌的療效。影響腫瘤放療敏感性的因素較多，如放療劑量、藥物、基因表達等。現對可能影響復發性上皮性卵巢癌放療敏感性的部分藥物和基因進行綜述。

1 放射治療的機制及其在卵巢癌治療中的應用

放療的主要機制是放射線具有的輻射能作用于癌細胞，通過射線與癌細胞之間的能量傳遞，使癌細胞結構和細胞活性發生改變，直接或間接地損傷或摧毀癌細胞DNA，并且抑制其復制。DNA 損傷，尤其是DNA 鏈斷裂，是輻射誘導細胞死亡的主要原因。DNA 修復功能可以直接影響腫瘤細胞的放射敏感性。早期由于傳統放療技術的限制，不良反應及并發癥較多，其在卵巢癌治療中的應用比較局限[7]。隨著放療技術逐漸向多維、立體、精確方向發展，其在臨床中的應用也逐漸增多。2018 年中國卵巢癌診療規范[4]認為放療可用于晚期或部分復發性上皮性卵巢癌的姑息治療。國外也有研究表明局部復發性或持續性卵巢癌患者經過放射治療后，可改善腫瘤引起的各種癥狀，提高生存質量，延長無進展生存期[5-6]。在實際臨床中，卵巢癌對于放療效果較為局限，主要原因是卵巢癌細胞對放射線的敏感性較低。因此，提高卵巢癌細胞對放射線的敏感性，可提高放療對卵巢癌的療效，為晚期、復發性卵巢癌提供更多的治療機會。而且，針對當前實際發病狀況，相當一部分患者不能承擔一些化療和靶向藥物的費用，相比之下，放療性價比會更高，對于不能耐受手術的患者也相對安全。

2 影響放療敏感性的藥物

2.1 聚腺苷二磷酸核糖聚合酶（PARP）抑制劑 PARP抑制劑通過抑制腫瘤細胞DNA 單鏈損傷修復，促進腫瘤細胞凋亡，成為治療卵巢癌等腫瘤的靶向新藥。目前中國國家藥品監督管理局批準應用于臨床的PARP 抑制劑有2 種——奧拉帕尼和尼拉帕利[8]。循證醫學研究表明，PARP 抑制劑應用于鉑敏感復發性上皮性卵巢癌患者的維持治療，可以顯著延長患者的無進展生存期[9]。此外，有研究顯示，PARP 抑制劑通過抑制PARP 介導的DNA 損傷修復，增加癌細胞的放射敏感性[10-13]。Dungey 等[14]研究多形性膠質母細胞瘤對放療敏感性時提出，PARP 抑制劑增加了電離輻射后復制叉折疊的發生率，產生持久的DNA雙鏈斷裂，從而增加放療敏感性。Jannetti 等[15]的研究表明，在低于PARP 抑制劑本身的細胞毒性濃度時，PARP 抑制劑對多種人類癌細胞如頭頸部鱗癌、食管癌、肺癌、乳腺癌、前列腺癌、胰腺癌等具有放射增敏的功效。Zhao 等[16]對比乳腺癌易感基因（BRCA）突變MDA-MB-436 細胞和BRCA 非突變MDA-MB-231 乳腺癌細胞，在經過空白對照、單純電離輻射（IR）、單純PARP-1 抑制劑3-氨基苯甲酰胺（3-AB）、IR+3-AB 這4 組處理后，發現BRCA 突變MDA-MB-436乳腺癌細胞的DNA 損傷明顯大于非突變MDAMB-231 細胞，而且IR+3-AB 組的凋亡率比IR 組顯著增加，表明PARP-1 抑制劑可以增加放射敏感性。PARP 和BRCA 在DNA 單鏈和雙鏈的損傷修復中發揮重要作用，除了乳腺癌，BRCA 基因突變與卵巢癌的發生、發展也密切相關[17]，由此推測，PARP-1 抑制劑可以作為潛在的卵巢癌放射治療增敏劑。

2.2 青蒿琥酯（artesunate，ART）青蒿素是目前治療瘧疾耐藥性最有效的藥物，同時對于腫瘤細胞也具有顯著抑制作用。國內外多項研究表明，青蒿素類藥物衍生物之一ART 對消化系統腫瘤、乳腺癌、生殖系統腫瘤（宮頸癌、卵巢癌）、血液系統腫瘤等多種腫瘤有抑制作用[18]，且不易產生耐藥。ART 抗腫瘤的作用機制是多方面的，可以抑制腫瘤細胞生長增殖、腫瘤侵襲轉移和血管新生，誘導腫瘤細胞凋亡，調控細胞信號轉導，增加化療藥物敏感性等。ART 使細胞周期停滯于G0/G1 期、G2/M 期、G1/G2 期，同時青蒿素獨特的過氧橋鍵結構可擾亂癌細胞的多個正常生理途徑，抑制癌細胞的生長和增殖。ART 可以抑制核因子κB（NF-κB）通路或環氧合酶2（COX-2）的表達，從而誘導腫瘤細胞發生凋亡。Fei 等[19]研究發現，食道癌放療聯合ART 治療組的腫瘤抑制率顯著高于單純放療組，經過ART 預處理的癌細胞凋亡明顯增加，加重了食道癌細胞DNA 損傷且延長了放療誘導的γ 磷酸化組蛋白（γ-H2AX）灶的形成，從而增加了食道癌放療的敏感性。Luo 等[20]的研究顯示ART 主要是通過調控細胞周期調節蛋白的表達水平，誘導細胞周期阻滯，從而增加腫瘤放療的敏感性。Wang 等[21]研究顯示，ART 在同源重組修復（HHR）輔助下誘導卵巢癌細胞的DNA 雙鏈斷裂并且破壞其修復，從而抑制卵巢癌細胞的增殖。ART 也可通過下調RAD51 的表達從而損害DNA 雙鏈斷裂的修復。由于電離輻射誘導的DNA 損傷修復也需要HRR和RAD51 的參與，因此推測ART 可以通過下調RAD51 的表達從而增加復發性上皮性卵巢癌的放療敏感性。

2.3 土槿乙酸（pseudolaric acid B，PAB）其是從土槿皮中分離出來的一種二萜酸化合物。PAB 可以阻止細胞有絲分裂，并誘導細胞在G2/M 期發生阻滯，從而抑制細胞增殖。PAB 可以誘導卵巢癌細胞凋亡而發揮抗腫瘤作用。有研究發現單獨PAB 處理對卵巢癌SKOV-3 細胞的生長不產生影響；與單獨放療相比，PAB 聯合放療可增加細胞凋亡，并且隨著PAB劑量增加，促細胞凋亡作用增強[22]。表明PAB 可能作為有效的放射增敏劑，通過誘導細胞凋亡增強放射敏感性。進一步研究發現，PAB 聯合放療組磷酸化Ras（p-Ras）、磷酸化Raf（p-Raf）和磷酸化細胞外信號調節激酶（p-ERK）的表達會隨著PAB 劑量的增加而降低，表明PAB 與放療聯合可以抑制Ras-Raf-ERK 信號通路。Raf 蛋白可以被人類原癌基因Ras激活，并受下游蛋白ERK 的表達調節，Ras-Raf-ERK途徑的破壞可以誘導細胞凋亡[23]，并且Ras-Raf-ERK信號通路還參與了卵巢癌的進展[24]，由此表明PAB與放療聯合能夠通過抑制Ras-Raf-ERK 信號通路來降低卵巢癌對放射線治療的抵抗力，并且抑制疾病的進展。

3 影響放療敏感性的基因

3.1 泛素化特異性蛋白酶39（USP39）其是去泛素化蛋白家族的成員，基因位于人染色體2p11.2，可調節紡錘體組裝和細胞有絲分裂。由于缺少去泛素化必需的活性位點殘基，因此USP39 無泛素化活性，但USP39 可以與USP4 結合形成復合物發揮去泛素化作用。USP39 在多種人類腫瘤細胞中的表達異常升高，并且可促進腫瘤的發生、發展[25]。USP39在卵巢癌中主要位于細胞核，陽性率可達72.03%，明顯高于正常卵巢組織（20.83%，P＜0.05）[26]。剪接因子與腫瘤的發生密切相關，USP39 是高級別漿液性卵巢癌中表達較高的剪接因子，可以通過選擇性剪接調控極光激酶B（AuroraB，極光激酶家族成員之一，是重要的有絲分裂調節因子，參與多種有絲分裂事件的調節）的表達，而AuroraB 可以激活下游磷脂酰肌醇3 激酶/蛋白激酶B（PI3K/Akt）通路，從而促進腫瘤的生長和轉移。若將USP39 基因沉默，細胞中AuroraB 蛋白表達水平下降，可進一步抑制腫瘤的發生、發展。Wang 等[27]研究顯示，敲低卵巢癌細胞SKOV3 中的USP39 可顯著抑制細胞增殖，誘導細胞停滯于G2/M 期，并且抑制細胞集落形成，同時USP39敲低也會抑制腫瘤細胞的遷移和侵襲。USP39 沉默明顯增加了卡鉑誘導的卵巢癌細胞的凋亡率，過表達則抑制卡鉑誘導的細胞凋亡。進一步研究表明，在USP39 沉默的卵巢癌細胞ES2 中，PARP 和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3（caspase-3）的裂解水平高于對照細胞。因此，降低腫瘤細胞USP39 的水平，使PARP 和caspase-3 的裂解增加，可以提高卵巢癌細胞對卡鉑的敏感性。顏偉等[28]通過對卵巢癌細胞ES2的研究發現，USP39 敲低的細胞經過放射線照射后，凋亡相關蛋白（cleaved-PARP 和cleaved-caspase-3）表達水平明顯高于對照組，由此可推測USP39 可能與卵巢癌放射敏感性相關，USP39 表達下調可以增強卵巢癌細胞的放射敏感性。

3.2 脂肪酸結合蛋白5（FABP-5）其屬于FABP家族，定位于染色體8q21.13，主要來源于表皮細胞，參與長鏈脂肪酸的吸收、運輸及代謝。其通過脂肪酸代謝產物調控細胞信號轉導，促進細胞的增殖活化[29]。國內外研究表明，在肝癌、胰腺癌、黑色素瘤、子宮內膜癌、卵巢癌、乳腺癌、舌鱗狀細胞癌等腫瘤細胞異常增殖時，FABP-5 蛋白表達明顯上調[30]。有研究認為，惡性腫瘤細胞中FABP-5 表達上調可能與其轉運脂肪酸的能力有關。Ogawa 等[31]研究顯示，上調FABP-5 基因表達，腫瘤細胞射線敏感性會降低。錢林華[32]的研究發現，在人卵巢癌組織中FABP-5 蛋白表達水平明顯升高，進一步動物和細胞實驗顯示，下調FABP-5 基因表達可以抑制卵巢癌SKOV3 細胞的增殖、遷移和侵襲能力，使細胞周期阻滯于G0/G1 期，誘導腫瘤細胞凋亡，增強腫瘤細胞的放射敏感性。

3.3 染色質重塑因子1（Rsf-1）其位于人類染色體11q13.5 區域，可以影響DNA 的轉錄。RSF-1 過表達與卵巢癌、肝癌、肺癌、胃癌、乳腺癌、膽囊癌、膀胱癌、結直腸癌、鼻咽癌以及宮頸癌等多種癌癥密切相關[33-34]。Rsf-1 過表達可誘導DNA 雙鏈破壞，引起染色體不穩定，從而導致卵巢癌的發生[35]，還會刺激卵巢癌細胞生長，促進卵巢癌的發生和發展[36]。國內有研究發現，RSF-1 可能成為增加宮頸癌放射敏感性的潛在治療靶標[37-38]。Tian 等[39]的細胞實驗顯示，RSF-1 小干擾RNA（siRNA）通過抑制宮頸癌細胞生長，調控細胞周期并誘導凋亡，最終抑制細胞增殖，從而增強宮頸癌細胞對輻射的敏感性。進一步的機制探索表明，RSF-1 siRNA 通過阻斷共濟失調-毛細血管擴張突變基因（ATM）/Rad3 相關蛋白（ATR）信號通路并促進DNA 損傷，增強了癌細胞對放射線的敏感性，最終導致細胞周期停滯和凋亡，因此推測RSF-1 siRNA 通過調控細胞周期，抑制細胞增殖并誘導細胞凋亡，進而增強癌細胞對放射線的敏感性。但是目前關于RSF-1 和卵巢癌放療相關的研究開展較少，還需進一步研究以確定兩者之間的關系。

4 結語與展望

放療是腫瘤治療的重要方法之一，卵巢癌的放療效果比較有限，主要原因在于卵巢癌細胞對放射線的敏感性較低，因此，探索可以提高卵巢癌細胞放射敏感性的因素來提高放療療效的研究意義重大。放射線治療腫瘤的主要機制是誘導腫瘤細胞凋亡和DNA損傷。影響腫瘤放療敏感性的諸多因素中，某些基因的異常表達被認為可以直接影響腫瘤細胞的放射敏感性。目前關于影響腫瘤放療敏感性相關基因的研究較少，未來可以在尋找改善放療抵抗的相關基因及其分子機制研究方面進一步深入，為晚期、復發、難治的上皮性卵巢癌患者帶來更好的治療效果。