四、讨论
结直肠癌是一种常见的消化道肿瘤,其发病率和致死率都较高。目前临床上治疗肿瘤的新药虽不断发展,但肿瘤细胞对化疗药物产生耐药性的问题依然没有得到解决,提示针对肿瘤的治疗方法仍然有待改进和完善。基因毒素类化疗药物顺铂对结直肠癌的治疗效果较好,但肿瘤细胞会对其产生耐药性,从而限制了其在临床上的进一步应用。
肿瘤化疗的主要目标是应用化疗药物促进肿瘤细胞凋亡。顺铂是一种非常有效的诱导细胞凋亡的化疗药物,其溶解后无须载体转运,即可通过带电的细胞膜。由于细胞内氯离子浓度低,氯离子被水分子所取代,具有类似烷化剂双功能基团的作用,可与细胞核内DNA的碱基结合,造成DNA损伤,破坏DNA复制和转录。但由于较易产生耐药性,顺铂在临床应用时在常规剂量下很难发挥较强的作用。在常规剂量下,耐药性导致顺铂杀灭肿瘤细胞的活性降低,因此为了杀灭产生耐药性的肿瘤细胞,实际应用的治疗剂量往往比常规剂量高50~100倍。临床中由耐药性所引起的问题比我们预想的更为严重。顺铂诱导产生的DNA复合物的含量与细胞毒性的关系密切,降低DNA复合物的含量,可导致耐药性的产生及细胞内药物发生异常聚积。耐药性机制的产生往往涉及多个细胞信号通路,而它们又同时作用于相同的肿瘤细胞,往往导致耐药性机制较为复杂。
有研究发现,短时间使用顺铂时细胞质中的氯离子浓度较低(4 mmol/L),促进水合反应,并灭活细胞质中的GSH和富含半胱氨酸的金属硫蛋白。如果长时间使用顺铂,细胞质中金属硫蛋白的浓度会增高,该蛋白通过抑制抗肿瘤药物与靶向DNA的相互作用,导致肿瘤细胞对顺铂产生耐药性。另外,大量临床试验及化疗药物耐药性动物模型研究均发现肿瘤细胞中GSH的含量是升高的。随着研究的不断深入,肿瘤细胞中GSH的含量为何升高终于找到了答案。在卵巢癌的耐药性动物模型中发现,在肿瘤细胞中检测出浓度异常升高的γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-GCS),该酶是参与调控GSH的生物合成限速酶,其引起GSH的含量升高。浓度异常升高的GSH参与化疗药物耐药性的产生,该过程是可调节干预的,如果从细胞培养基中清除顺铂,金属硫蛋白的含量会明显下降。然而,长时间使用顺铂后GSH含量升高,这有助于研究GSH如何调控顺铂的耐药性机制。顺铂发生水合反应后与GSH在非酶状态下发生共轭反应,GSH-S-转移酶π(GSTπ)可以催化该共轭反应。顺铂可使GSTπ及GSH含量均升高,进而导致顺铂耐药性的产生。有研究发现,头颈部肿瘤患者使用顺铂进行化疗,且GSTπ水平较低时,患者的总体生存率为82%;当GSTπ水平较高时,患者的总体生存率降至41%。另外,在对顺铂耐药的细胞株中观察到γ-谷氨酰转移酶(γ-GT)表达水平增高,该酶会降低顺铂的耐药性,从而增强顺铂的疗效。γ-GT主要调节GSH平衡,主要产物为半胱氨酸。由于半胱氨酸与顺铂的反应活性为顺铂与GSH反应活性的10倍以上,γ-GT表达水平增高可能是介导GSH导致肿瘤细胞对顺铂产生耐药性的一个关键因素。目前有大量研究证实,顺铂与GSH之间的偶联反应是肿瘤细胞对顺铂产生耐药性的一个重要因素。关于GSH如何导致耐药性产生的假说如下:细胞进行DNA修复时GSH含量增加,通过缓冲的内源性药物诱导的氧化应激抑制细胞凋亡。值得注意的是,一些有关化疗药物耐药性的研究发现金属硫水平没有明显的变化。综上所述,化疗药物耐药性的产生过程是一个多种因素共同参与的复杂过程。(https://www.daowen.com)
本研究采用将人结肠癌细胞HCT-116细胞接种至裸鼠右下背部皮肤的成瘤模型,通过腹腔注射顺铂及NAC等方法,进一步研究它们对体内AKT表达水平的影响。该研究使用到的裸鼠是一种无胸腺的裸鼠,其外观上无毛发,由于胸腺发育异常,T细胞不能正常分化,故其细胞免疫力低下。HCT-116细胞在裸鼠体内能够正常地增殖和生长,成瘤率较高。这种方法下形成的肿瘤仍然保持原有的组织学形态、免疫学特点及特有的基因型等重要特性,并且将T细胞对移植瘤组织的抑制作用完全排除,使得研究的干扰减少甚至避免干扰,从而提高了研究的可靠性。现在裸鼠已被广泛应用于肿瘤体内生物学行为研究。本研究发现,在顺铂组中,大约20天后开始出现皮下结节,至30天后处死,取出肿瘤可见顺铂+NAC组瘤体明显小于顺铂组(P<0.05)。免疫组化染色结果显示,在顺铂+NAC组中,AKT在肿瘤组织内的表达水平明显高于顺铂组,表明顺铂+NAC可以抑制AKT的表达,为临床解决耐药性问题提供了一条新的可能的途径。