奥沙利铂耐药相关机制研究进展
[摘 要] 奥沙利铂已广泛用于临床肿瘤化疗，肿瘤细胞内固有性或获得性耐药是奥沙利铂治疗失败的主要原因。研究奥沙利铂耐药的分子机制对规避、改善这种现象以及优化治疗方案非常重要。目前已发现的奥沙利铂相关的肿瘤耐药机制包括转运、解毒、DNA损伤反应以及修复等，文章综述铜转运蛋白、膜转运蛋白超家族、ABC转运蛋白、谷胱甘肽系统以及奥沙利铂诱导-DNA加合物的修复，进一步揭示肿瘤细胞对奥沙利铂耐药的分子过程，寻找针对性的逆转耐药策略。
[关键词] 奥沙利铂；耐药；分子机制；DNA修复
中图分类号：R730.53 文献标识码：A 文章编号：2095-5200（2016）03-001-04
DOI：10.11876/mimt201603001
奥沙利铂（Oxaplatin，OXA）是第3代铂类药物，目前用于大肠癌、胃癌和胰腺癌治疗，卵巢癌、乳腺癌和非小细胞肺癌等其他癌症已进入临床试验。OXA在2000年开始用于治疗转移性结直肠癌，它不仅提高了客观缓解率和结直肠来源转移肿瘤（主要是肝转移）切除率，还延长了总生存期（OS），而顺铂和卡铂等其他铂类药物已被证实治疗转移性结直肠癌无效。OXA联合5-氟尿嘧啶（5-FU）治疗方案相比5-FU单药治疗方案，客观缓解率由15%增加至50%[1]。过去十余年，得益于此组合，大肠癌疗效得到显著改善，其中位生存期增加至24个月[1]，四分之一患者无病复发时间超过10年。转移性结直肠癌患者经过OXA化疗后成功切除转移灶。然而，肿瘤固有性或获得性耐药仍可对抗OXA杀伤效果。因此，阐明OXA耐药机制并寻找有效针对性逆转耐药策略具有积极意义。本文将阐述OXA耐药性分子作用机制，包括其在细胞内运输和解毒、DNA修复机制改变、表观遗传学改变以及细胞死亡机制。
1 OXA作用机制
奥沙利铂（左旋反式二氨环己烷草酸铂）是铂类化疗药物家庭中一员。其中央铂原子被一草酸和 1，2-二氨基环己烷包围。这种结构差异使OXA与其他铂类药物相比具有不同活性，能够激活不同细胞损伤识别机制[2]。它是一种静脉滴注化疗药物，其药学动力学特点是：初始阶段药物分布所需时间短，药物排泄主要通过肾脏，一般给药后48h达到完全清除，此药主要剂量限制性毒性是末梢神经毒性。OXA进入细胞后可以与亲核分子（主要是DNA，也有RNA和蛋白质）结合。作为一个DNA交联剂，OXA可以将DNA作为靶点，铂原子与DNA链上鸟嘌呤（G）共价结合，形成链内交链、链间交链，从而干扰DNA复制以及转录。与顺铂相比，OXA结构比较大，所以相同质量OXA分子数比顺铂更少，但是OXA却可表现出更高细胞毒性，这可能与其特有化学结构相关。1，2-二氨基环己烷-铂配合物存在3种同分异构体，这3种同分异构体与DNA相互作用方式不同。核苷酸切除修复（NER）是OXA诱导DNA损伤修复主要途径。
2 OXA出胞入胞及其解毒作用
通常认为铂类药物是通过被动转运进入细胞，但在过去几年中越来越多证据表明协同转运或主动运输在OXA转运过程中起着重要作用[3]。与OXA耐药相关最重要的细胞转运和解毒系统如下。
2.1 铜转运蛋白
研究证实铜出胞和入胞转运蛋白在铂类药物累积过程中起重要作用[4]。虽然人类铜转运蛋白1（hCTR1）参与细胞对OXA吸收过程，但其抗吸收耐药作用机理尚不清楚。实验报道，hCTR1负转录调控因子可导致顺铂和卡铂耐药，但却对OXA敏感性无显著影响。这表明可能其他转运方式参与了细胞对OXA摄取过程，同时也提示OXA拥有不同活性位点。两种细胞内P型ATP酶（ATP7A and ATP7B）参与隔离和排出铜，这两种酶也被证实在铂类耐药中起着重要作用。Howells团队报道ATP7A和B能够隔离细胞内顺铂、卡铂和OXA，使其无法与细胞内DNA或蛋白等靶点相结合，从而限制其细胞毒性[5]。但ATP7A酶与铂类药物结合后却不能进一步将药物通过细胞膜转运至胞外，这一点与铜转运出细胞过程有明显区别。此外，缺乏铜转运蛋白细胞能抵抗顺铂和卡铂毒性作用，但缺乏转运蛋白细胞对OXA敏感性反而更高。在缺乏铜转运蛋白细胞中OXA暴露后细胞内铂-DNA加合物水平明显增加，但在顺铂或卡铂暴露细胞中却没有出现同样现象。近日，同一组文献报道：Sec61β和Sec61蛋白易位通过ATP7A酶负转录调控及其分布影响铂类药物毒性，但不影响其他铜转运蛋白如hCTR1，hCTR2，ATP7B或抗氧化剂铜分子伴侣[5]。根据我们的经验，对OXA获得性耐药常常伴随着对铜交互抵抗和对hCTR1表达负调控。当亲本和OXA获得性耐药细胞株接触到OXA时，只在敏感细胞周围观察到了ATP7A酶显著上调。虽然在临床前或体外水平方面存在广泛参考文献，但是OXA治疗病人中，铜转运蛋白临床影响数据却非常有限。我们研究了使用OXA一线化疗方案大肠癌肿瘤患者ATP7A酶和ATP7B酶的表达水平，发现低水平ATP7B酶化疗效果更好。由于缺乏更大量临床实验研究，检测铜转运蛋白水平很难成为OXA耐药性标记检测标准。
2.2 膜转运蛋白载体超家族
溶质载体（the solute carrier， SLC）转运蛋白在肠、肝、肾生理吸收和/或排泄药物中发挥作用。人类SLC22参与不同物质解毒作用。其中，有机阳离子转运蛋白（organic cation tranporters， OCT）家族参与铂类药物运输，它包括SLC22A1（OCT1），SLC22A2（OCT2）和SLC22A3（OCT3）3类，OCT2表达水平对顺铂和OXA吸收和细胞毒性呈明显正相关。稳定表达hSLC22A2基因（OCT2）、人类胚胎（HEK）293细胞对OXA比较敏感，在较小程度上对顺铂也敏感[6]。然而，人类卵巢癌研究中仅15%病例发现这种转运蛋白阳性表达，并没有统计学意义。值得注意的是在人类9种大肠癌细胞株中并未检测到OCT2mRNA表达[6]。因此，虽然在卵巢癌细胞体外实验中，这种转运蛋白似乎能够将OXA转运至细胞中，但是其在卵巢癌中低表达表明临床标本与细胞实验相关性有限。文献报道其在人类大肠癌中阳性率50% [7]，表明仍需进一步临床研究验证其作为肿瘤相关有效性预测指标价值。