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多药耐药基因产物LRP、GST?π、TopoⅡ在大肠癌中的表达

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2012-12-10

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大肠癌是我国常见的恶性肿瘤之一,除手术治疗外,化疗是治疗大肠癌的一个重要手段,可用于术后辅助治疗,预防术后复发,有时也应用于术前以提高手术切除率。然而多数大肠癌患者的化疗效果并不理想,这与肿瘤细胞对化疗药物的耐受有关,多药耐药性是最为常见的原因。多药耐药性(multidrug drug resistance, MDR)是指肿瘤细胞不仅对一种抗肿瘤药物产生耐药,而且可对结构和作用机制不同的其他抗肿瘤药物产生交叉耐药,目前已知的抗肿瘤药物几乎都能发生耐药,因此认识和克服肿瘤的多药耐药性具有重要临床意义。肿瘤细胞的耐药机制是十分复杂的,临床表现为耐药时,既可能是一种耐药机制起作用,又可能是多种耐药机制共同作用的结果。因此,联合检测多个MDR指标,更能客观地反映肿瘤对化疗药物的耐药情况,并有助于化疗方案的选择及预后的判断[2]。LRP、GST?π、TopoⅡ均是耐药标志物,测定结果可间接反映大肠癌组织中MDR基因的表达。LRP和GST?π的过度表达或活性增强、TopoⅡ的含量减少或活性降低均是产生MDR的重要机制。

肺耐药蛋白(lung resistance protein,LRP)是近年新发现的与肿瘤细胞耐药有关的蛋白分子,最早在肺癌细胞中发现。LRP是人类主穹窿蛋白,非糖蛋白,包含869个氨基酸,蛋白分子量为110 kD,是核糖核蛋白颗粒的主要成分,由位于16号染色体短臂的LRP基因编码[3]。LRP在多种组织肿瘤中广泛表达,正常多表达在与外源物质接触并且有排泌功能的组织中,如支气管、消化道等,而在不同的肿瘤中LRP的表达差异可反映肿瘤对化疗的敏感程度,一种体外预警耐药的指标[4]。LRP在细胞中的表达多位于细胞浆,少部分位于核膜核孔复合体上,起到调节核及穹窿内外的物质分布的作用。研究发现,LRP主要通过调节细胞浆与细胞核之间的物质转运,阻止药物进入细胞核,降低药物分布的核质比例产生耐药,另外还可通过调节细胞浆内的囊泡运输而介导耐药[5]。研究发现,LRP在肿瘤细胞中的高表达可能与长春新碱、阿霉素、顺铂等抗肿瘤药物的耐药有关,并且与治疗效果、生存期等预后因素有负性相关。本研究结果显示LRP在大肠癌中高表达,阳性率为88.5%,表明其在大肠癌的原发性多药耐药中起重要的作用,但是本次研究未发现LRP的表达与患者的性别、肿瘤大小及临床分期等大肠癌的各项临床病理指标有明显相关性,这种结果与一些文献关于LRP表达与肿瘤的分化程度有相关性的报道不相符[6],分析其原因可能与不同组织类型的肿瘤有关。大肠癌组织具有与外源物质接触和排泌的特点,这不仅是肿瘤的异质性,而是与肿瘤的组织发生、发生部位有关。因此无论分化程度如何,肿瘤细胞均具有LRP高表达的生物学活性。本研究结果提示大肠癌中广泛存在与LRP相关的耐药特性,应引起临床的足够重视。但由于大肠癌多以中高分化为主,对于本组病例也不除外由于样本量的限制导致其结果无差异性,如加大样本量是否能显示其意义还有待进一步研究。

GST?π是一种酸性谷胱甘肽?S?转移酶,属于谷胱甘肽转移酶GST一种亚型,其最初是从人胎盘中分离出的。GST?π是一种Ⅱ期解毒酶,在人体正常组织中广泛表达,主要分布于参与解毒、排毒的组织中,如泌尿系统、消化系统、呼吸道等,其表达在恶性肿瘤中常增高。GST?π主要存在于胞浆中,其耐药机制主要是:①GST?π可以催化亲电物质烷化剂等与谷胱甘肽结合,增加药物水溶性,使其易排除体外;②GST?π本身可以与亲脂性细胞毒药物结合,促进其代谢,降低抗癌药物的细胞毒作用;③GST?π可以还原抗癌药物产生的过氧化物,使其转变为无毒物质从而介导耐药;④GST?π可以通过抑制烷化剂等亲电性的化疗药物引起的癌细胞的DNA交联,降低化疗药物对细胞的杀伤作用,可见GST?π主要介导烷化剂、铂类、丝裂霉素类等药物的耐药[7]。

本实验中GST?π的阳性表达率为81.1%,较Ranganathan等[8]报道的大肠癌中GST?π阳性率高,GST?π的高表达表明其是导致大肠癌原发性耐药的因素之一。另外本实验发现GST?π的表达与肿瘤的分化程度有相关性(P<0.05),在高分化肿瘤的阳性率明显高于低分化者,表明高中分化的大肠癌患者比低分化患者更易产生烷化剂、铂类、丝裂霉素类等药物的耐药,这与一些关于恶性肿瘤中GST?π表达的研究结果一致。因此在临床上高分化患者应尽量避免选择此类药物。

拓扑异构酶广泛存在于生物体中,其保守性较强,主要存在于核仁,是一种在复制、转录、重组等过程中调整DNA 链的螺旋状态不可缺少的酶。可分为I、II 两类,其中拓扑异构酶Ⅱ(TopoⅡ)是在生理状态下发挥主要作用的拓扑异构酶,参与DNA复制、转录、翻译等重要过程,因此TopoⅡ可作为细胞的增殖指数。另外TopoⅡ也是肿瘤化疗药物作用的重要靶点,其可以介导DNA的断裂,并与其反应形成DNA?酶复合物,化疗药物主要通过干扰DNA?酶复合物的稳定性或直接抑制TopoⅡ活性而影响癌细胞的增殖[9]。因此,TopoⅡ含量越高则对TopoⅡ抑制剂等化疗药物的敏感性越高,而TopoⅡ表达下降或性质改变会影响复合物的形成,从而降低化疗药物的敏感性,产生耐药。

本研究中TopoⅡ的阳性率为77.05%,而且其表达与患者性别、肿瘤大小、病变部位、TNM分期、分化程度、浸润深度及淋巴结转移无相关性,但是本研究与其它学者的研究结果[10]不同的是TopoⅡ的表达与大肠癌患者的年龄有明显相关性,年龄<59岁的患者TopoⅡ的表达明显高于≥59岁的肠癌患者,这表明老年大肠癌患者更易发生由TopoⅡ介导的原发性耐药。因此,笔者认为对于不同年龄组的大肠癌患者,进行TopoⅡ的检测具有重要的临床意义。

本研究结果表明,LRP、GST?π和TopoⅡ都是大肠癌多药耐药的重要原因之一,LRP、GST?π和TopoⅡ在肿瘤多药耐药方面的作用机制各不相同,其表达上的差异及其与大肠癌临床病理相关性的差异表明肿瘤的耐药性是多因素的。因此,临床上对大肠癌中多药耐药基因的联合检测不仅能揭示肿瘤的耐药特性,更重要的是能够判断预后并指导临床对肿瘤患者进行个性化治疗,选择合理的化疗方案,提高化疗效果,从而有效延长肿瘤患者的生存时间。

【参考文献】

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