死亡受體5抗體治療卵巢癌耐藥的研究進展

梁寶權(quán)(綜述)，錢永紅(審校)

(蘇州市立醫(yī)院婦科，江蘇 蘇州 215002)

死亡受體5抗體治療卵巢癌耐藥的研究進展

梁寶權(quán)※(綜述)，錢永紅(審校)

(蘇州市立醫(yī)院婦科，江蘇 蘇州 215002)

摘要：腫瘤壞死因子相關(guān)的誘導(dǎo)配體為近年來新發(fā)現(xiàn)的凋亡調(diào)節(jié)的重要蛋白之一。死亡受體5(DR5)為其誘導(dǎo)凋亡的重要受體之一。DR5的結(jié)構(gòu)、組織分布及其可誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡而不影響正常細胞的特性，已成為近年的研究熱點。其中DR5單克隆抗體應(yīng)用于耐藥卵巢癌細胞的治療，為耐藥卵巢癌細胞治療提供了新的思路。該文將DR5單克隆抗體應(yīng)用于卵巢癌耐藥的研究進展予以綜述。

關(guān)鍵詞：耐藥卵巢癌；腫瘤壞死因子相關(guān)的凋亡誘導(dǎo)配體；死亡受體5；死亡受體5單克隆抗體

卵巢癌為女性三大腫瘤之一，其病死率居婦科惡性腫瘤首位；卵巢癌耐藥的出現(xiàn)，是卵巢癌5年生存率沒有大的提高的原因之一；對卵巢癌耐藥機制深入研究表明，腫瘤耐藥與多藥耐藥多因素多基因調(diào)控的耐藥機制有關(guān)[1]。近來研究發(fā)現(xiàn)了一個重要的凋亡調(diào)節(jié)蛋白——腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)相關(guān)的凋亡誘導(dǎo)配體(TNF-related apoptosis-inducing ligand，TRAIL)；大量研究表明，由于TRAIL能夠選擇性誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡而對正常細胞不產(chǎn)生明顯毒性反應(yīng)，因此TRAIL在腫瘤的治療中具有良好的前景；死亡受體(death receptor，DR)5為TRAIL特異結(jié)合的功能受體之一，其與TRAIL結(jié)合后誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡；DR5單克隆抗體比TRAIL更高效地結(jié)合DR5可誘發(fā)腫瘤細胞發(fā)生凋亡而不影響正常細胞[2-4]。DR5單克隆抗體的特性為治療卵巢癌耐藥帶來希望，單克隆抗體藥物靶向治療腫瘤應(yīng)用前景廣闊?，F(xiàn)對DR5單克隆抗體治療卵巢癌耐藥的應(yīng)用研究進展予以綜述。

1TRAIL受體的一般情況

DR5是TRAIL受體之一，TRAIL是TNF超家族成員之一[5]。研究表明，TRAIL有5種受體，分別為死亡受體DR4(TRAIL-R1)、DR5(TRAIL-R2)、誘騙受體(decoy receptor，DcR)、DcR1(TRAIL-R3)、DcR2(TRAIL-R4)和可溶性受體護骨素(osteoprotegrin，OPG)[6]。其中DR4和DR5含有死亡結(jié)構(gòu)域，當(dāng)其與TRAIL結(jié)合時可以誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡；DcR1、DcR2含有不完整的死亡結(jié)構(gòu)域，當(dāng)TRAIL與DcR1、DcR2結(jié)合時可避免TRAIL誘導(dǎo)的腫瘤細胞凋亡；而TRAIL與OPG結(jié)合后在調(diào)節(jié)骨密度代謝方面有重要作用[7]。DR4與DR5有較高的同源性，但兩者功能又有區(qū)別，這與兩者的分子結(jié)構(gòu)、序列保守性及組織分布有密切關(guān)系。DR4屬于Ⅰ型跨膜受體，由胞內(nèi)區(qū)、胞外區(qū)和跨膜區(qū)3個部分組成，共含有468個氨基酸。研究推斷其N端有23個氨基酸組成的信號序列，第24位氨基酸為成熟蛋白的始端；108～206位氨基酸包括了2個半胱氨酸豐富的假重復(fù)序列；死亡結(jié)構(gòu)域含有70個氨基酸位于跨膜結(jié)構(gòu)域之后；DR4中具有死亡功能區(qū)的氨基酸序列相對保守，且其表達于正常的外周血白細胞、甲狀腺、脾臟、活化的T細胞及腫瘤組織等中[6]。

1.1DR5的結(jié)構(gòu)及分布DR5是1997年P(guān)an等[8]在發(fā)現(xiàn)DR4后又發(fā)現(xiàn)的與DR4具有高度同源的細胞表面分子。DR5屬于Ⅰ型跨膜蛋白，由信號肽、胞內(nèi)區(qū)、跨膜區(qū)和胞外區(qū)組成，共含411個氨基酸；其中DR5的胞外區(qū)含有多個功能結(jié)構(gòu)域，包括2個富含半胱氨酸結(jié)構(gòu)域(cystine rich domain，CRD)和前配體裝配域；CRD在形成配體受體復(fù)合物及凋亡信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中起重要作用，前配體裝配域不依賴配體TRAIL起作用[9]。大多數(shù)DR5功能性單克隆抗體就是通過與DR5的CRD1結(jié)合激活凋亡信號通路，而TRAIL是結(jié)合在DR5胞外區(qū)的50 s和90 s環(huán)狀結(jié)構(gòu)上發(fā)揮凋亡作用的[10]。DR5廣泛表達于正常的心臟、肺、胸腺、肝臟、腎臟、結(jié)腸、小腸、卵巢、前列腺、睪丸、骨骼肌等中，而在腦組織中沒有表達[8]。研究表明，DR5在許多腫瘤(如乳腺癌、子宮內(nèi)膜癌、宮頸癌、卵巢癌、胰腺癌、肝癌、直腸癌等)中比正常組織表達增高，這也是DR5較DR4分布廣泛的特點之一；而年齡大的正常人群血清中DR5天然自身抗體較高，但仍在正常范圍內(nèi)[11]。

1.2DR5單克隆抗體DR5單克隆抗體為特異性結(jié)合DR5受體的蛋白。研究發(fā)現(xiàn)，TRA-8(鼠抗人DR5單克隆抗體)對腫瘤有較強的抑制和殺傷作用，從而提示DR5單克隆抗體特異性結(jié)合DR5后可誘導(dǎo)腫瘤細胞的凋亡[12],正是這個特點使其成為研究的熱點。鼠源性單克隆抗體用于人體可能療效不佳，甚至引發(fā)變態(tài)反應(yīng)，且由于鼠源性DR5單克隆抗體相對分子質(zhì)量大、體內(nèi)半衰期短，而使得療效不佳；因此，應(yīng)將DR5單克隆抗體進行人源化來增加其療效，以降低免疫原性[13]。Apomab為完全抗人的DR5單克隆抗體，與DR5結(jié)合可觸發(fā)凋亡機制；Apomab可以與TRAIL受體(DR4、DR5、DcR1、DcR2及OPG的胞外區(qū))結(jié)合，但只在DR5上可以檢測到Apomab-DR5復(fù)合體，其他配體則沒有顯示；Apomab與DR5的連接處在CRD2和CRD3之間，其中發(fā)現(xiàn)CRD3有明顯的結(jié)構(gòu)多樣性，這可能與DR5的活化有關(guān)[14]。

1.3DR5在凋亡中的作用機制及調(diào)節(jié)

1.3.1DR5的凋亡通路凋亡是細胞的程序性死亡，主要是由胱天蛋白酶(caspase)的級聯(lián)方式激活初始caspase(如caspase-8和caspase-9)來執(zhí)行的；激活的初始caspase繼而作用于其效應(yīng)器，如caspase-3、caspase-6和caspase-7，將其活化后執(zhí)行細胞的程序性死亡[15]。TRAIL是TNF超家族中的一員，DR5和DR4是TRAIL的死亡受體。TRAIL與細胞表面的DR5和DR4相互結(jié)合形成死亡誘導(dǎo)信號復(fù)合體(death-inducing signaling complex，DISC),DISC可以結(jié)合調(diào)節(jié)蛋白FAS(factor associated suicide)的相關(guān)死亡結(jié)構(gòu)域、caspase-8和caspase-10；結(jié)合后，caspase-8和caspase-10變?yōu)榛罨募羟衏aspase-8和剪切caspase-10并切割激活其效應(yīng)蛋白caspase-3；效應(yīng)蛋白caspase-3又切割活化了許多基底物(如DNA修復(fù)酶)，繼而發(fā)生凋亡；在TRAIL和DR5結(jié)合后形成DISC激活的caspase級聯(lián)轉(zhuǎn)導(dǎo)的凋亡過程中caspase-8發(fā)揮了重要作用[16]。研究發(fā)現(xiàn)，TRAIL作用于缺失caspase-8的JB6細胞株時，出現(xiàn)了耐受，補充caspase-8后其作用恢復(fù)[17]。

1.3.2DR5凋亡通路的調(diào)節(jié)DR5單克隆抗體誘導(dǎo)的細胞凋亡還要受其他因素的影響。眾所周知，p53是最早發(fā)現(xiàn)的抑癌基因，也是腫瘤中常見的突變基因之一；被激活的p53作為應(yīng)激信號整合位點在觸發(fā)凋亡時，刺激Bax表達，激活caspase-9并且使線粒體釋放細胞色素C，參與了線粒體依賴的凋亡信號轉(zhuǎn)導(dǎo)[18]。文獻報道，通過DR5誘導(dǎo)發(fā)生的細胞凋亡需要依賴野生型的p53才能發(fā)生[19]。p53可以上調(diào)死亡受體的表達，研究表明，當(dāng)p53表達過度時，檢測發(fā)現(xiàn)DR5、DR4的表達增加；上調(diào)后的DR5、DR4受體可促進TRAIL對腫瘤細胞的凋亡誘導(dǎo)，并可逆轉(zhuǎn)腫瘤對TRAIL的耐藥性[20]。p53和TRAIL的基因轉(zhuǎn)錄可增加細胞亞G1期，p53也可通過影響c-myc的表達來調(diào)節(jié)凋亡[21]。c-myc是細胞的轉(zhuǎn)錄因子，很多文獻已經(jīng)發(fā)現(xiàn)c-myc參與了細胞凋亡的調(diào)節(jié)；c-myc持續(xù)表達可以明顯加速細胞凋亡[22]。此外，還有Bcl-2家族成員促凋亡蛋白(Bax、Bak等)和抗凋亡蛋白(Bcl-2、Bcl-xL等)，其可通過線粒體釋放細胞色素C這一信號通道，進而調(diào)節(jié)caspase級聯(lián)反應(yīng)來誘導(dǎo)細胞凋亡[23-24]。DR5受體廣泛存在于正常細胞和多數(shù)腫瘤細胞中，DR5單克隆抗體激活DR5受體可誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡而不殺傷正常細胞，該特性為其逆轉(zhuǎn)耐藥卵巢癌的耐藥性提供了可能。

2卵巢癌的耐藥

卵巢癌是婦科惡性腫瘤中病死率最高的、5年生存率最低的婦科惡性腫瘤，70%的患者發(fā)現(xiàn)時已為晚期[25]。臨床上以鉑類聯(lián)合的化療方案是治療卵巢癌的主要手段，但卵巢癌的耐藥嚴重影響了化療藥物的療效。目前已有很多關(guān)于卵巢癌耐藥機制的研究，但至今尚無完全明確的機制。

2.1卵巢癌的耐藥機制卵巢癌的藥物耐藥是多基因、多因素參與的復(fù)雜過程[1]。與卵巢癌耐藥相關(guān)的基因：化療藥物可以誘導(dǎo)細胞多藥耐藥基因(multidrug resistance，MDR)的表達,研究表明，MDR1和MDR3與卵巢癌耐藥有關(guān)[26]；與卵巢癌耐藥相關(guān)的蛋白：目前有研究證實，在耐藥中有作用的蛋白有多耐藥相關(guān)蛋白家族、P糖蛋白、細胞色素P450、谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶等；與卵巢癌耐藥相關(guān)的信號通路:細胞外信號調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2是經(jīng)典的絲裂原活化蛋白激酶通路，其過度激活可能參與了腫瘤的多藥耐藥，研究表明細胞外信號調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2酶活性與P糖蛋白的表達呈正相關(guān)[27]；磷脂酰肌醇3-激酶/絲蘇氨酸蛋白激酶信號通路是抗凋亡的經(jīng)典信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，在腫瘤增殖、轉(zhuǎn)移及化療中有重要作用，有研究認為，卵巢癌對順鉑的耐藥敏感性，此信號通路發(fā)揮了重要作用[28]；其他:細胞凋亡機制中的化療藥物殺傷誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡的過程中，化療藥物也對凋亡相關(guān)因子產(chǎn)生作用并參與腫瘤細胞耐藥機制的發(fā)生，常見的有caspase、p53、Bcl-2以及核因子κB等在腫瘤細胞的耐藥過程中起了一定的作用；除上述的影響因素外，還有β微管蛋白、細胞骨架蛋白、caspase等影響因子及腫瘤內(nèi)部微環(huán)境均在腫瘤細胞耐藥機制中發(fā)揮了作用[29]。

2.2DR5與卵巢癌耐藥的關(guān)系目前多數(shù)研究認為，TRAIL與DR受體結(jié)合活化了細胞內(nèi)的相關(guān)死亡結(jié)構(gòu)域FAS-caspase途徑誘導(dǎo)凋亡形成；此途徑不同于順鉑的細胞內(nèi)線粒體凋亡途徑激活通路，從而給研究者們提供可能克服或者逆轉(zhuǎn)卵巢癌順鉑耐藥的有效方法。研究表明，DR5單克隆抗體有明顯的腫瘤抑制和殺傷作用，在美國針對DR5的功能性單克隆抗體正在進行血液系統(tǒng)腫瘤、肺癌和結(jié)直腸癌的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗[30]，但其與耐藥的卵巢癌作用機制需要更多研究來揭示。

3小結(jié)

DR5單克隆抗體的靶位點治療改進了以往全身化療的缺點，有望成為治療癌癥并逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞耐藥的新武器。目前DR5單克隆抗體應(yīng)用于耐藥卵巢癌的相關(guān)研究還不多，尤其是研究DR5單克隆抗體與耐藥卵巢癌機制的相互作用，因此需要更多的研究來深入發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在的作用機制和轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。經(jīng)過長期抗癌研究，現(xiàn)腫瘤的研究已經(jīng)進入分子基因水平，相信不久的將來治愈卵巢癌將成為可能。

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Research Progress of Death Receptor 5 Antibody Treatment on Drug-Resistant Ovarian Cancer

LIANGBao-quan,QIANYong-hong.

(DepartmentofGynecology,SuzhouMunicipalHospital,Suzhou215002，China)

Abstract:Tumor necrosis factor-related inducing ligand is one of the recently discovered important proteins for the apoptosis regulation.Death receptor (DR5) is one of the important receptor for induction of apoptosis.DR5 structure,tissue distribution and the feature of inducing apoptosis in cancer cells without affecting normal cells,have become the hot topics in recent years.DR5 monoclonal antibody used in the treatment of drug-resistant ovarian cancer cells has provided a new way of thinking for the treatment of drug-resistant ovarian cancer,and here is to make a review of the studies on DR5 monoclonal antibodies applied to the drug-resistant ovarian cancer.

Key words:Drug-resistant ovarian cancer； Tumor necrosis factor-related apoptosis inducing ligand； Death receptor 5； Death receptor 5 monoclonal antibody

收稿日期：2014-03-26修回日期：2014-08-05編輯：鄭雪

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.04.019

中圖分類號：R737.31

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1006-2084(2015)04-0624-03