胃癌耐藥機(jī)制的研究新進(jìn)展

石曉宇，陸宇帆，賈曉瓊

(1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010110；2.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬人民醫(yī)院(內(nèi)蒙古自治區(qū)腫瘤醫(yī)院)，內(nèi)蒙古呼和浩特 010020)

0 引言

胃癌是我國(guó)發(fā)病率及死亡率均為第二的惡性腫瘤，是目前我國(guó)最常見(jiàn)的消化道腫瘤[1]。對(duì)于早期胃癌患者，手術(shù)切除是最好的治療方案。然而，超過(guò)60%的患者在診斷時(shí)發(fā)生了局部或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，這導(dǎo)致大多數(shù)患者沒(méi)有機(jī)會(huì)接受手術(shù)治療。由于早期疾病階段缺乏明顯而具體的癥狀，大多數(shù)胃癌患者被診斷為晚期疾病階段，預(yù)后較差。在臨床治療中，聯(lián)合化療和靶向治療明顯延長(zhǎng)了胃癌晚期患者的整體生存率，提高了患者的生活質(zhì)量。藥物治療在Ⅱ期及以后的胃癌治療中發(fā)揮著重要作用。晚期胃癌患者可以明顯受益于化療，包括阿霉素類、鉑類，氟尿嘧啶類、長(zhǎng)春新堿、紫杉醇類化療藥，雷莫蘆單抗及甲磺酸阿帕替尼等靶向藥物。近年來(lái)，多學(xué)科聯(lián)合診療的廣泛應(yīng)用使得胃癌在綜合治療方面有了明顯的進(jìn)步，但是總體治療效果仍不理想。然而，在胃癌患者的治療中，由于固有或獲得性耐藥，經(jīng)常遇到對(duì)化療反應(yīng)差甚至化療無(wú)效，這成為治療失敗和生存率低的最主要原因。因此，探索胃癌細(xì)胞化療耐藥的分子機(jī)制、尋找有效治療靶點(diǎn)，是擺在研究者和臨床醫(yī)生面前的嚴(yán)峻問(wèn)題。

為了探索藥物耐藥的相關(guān)機(jī)制，找到緩解及對(duì)抗藥物耐藥的關(guān)鍵點(diǎn)，延長(zhǎng)治療的有效時(shí)間，醫(yī)學(xué)研究者們通過(guò)不同的方法及技術(shù)，對(duì)相應(yīng)的耐藥機(jī)制進(jìn)行了多方面的研究。目前，化療耐藥的機(jī)制已被廣泛地接受，包括胞內(nèi)藥物濃度降低涉及耐藥相關(guān)蛋白(multi-drug resistance-associated protein，MRP)、多藥耐藥基因1(multi-drug resistance，MDR1)、肺耐藥蛋白(lung resistance protein，LRP)、乳腺癌耐藥蛋白(bresast cancer resistance protein，BCRP)的過(guò)度表達(dá)，凋亡相關(guān)基因如Bax和Bcl-2的異常、DNA損傷修復(fù)功能障礙、藥物代謝異常、藥物靶點(diǎn)改變、腫瘤微環(huán)境改變等[2]。目前對(duì)于胃癌化療藥物耐藥機(jī)制的研究較為廣泛，本文主要綜述胃癌耐藥機(jī)制中所涉及到的有關(guān)長(zhǎng)鏈非編碼RNA、上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)、外泌體的相關(guān)研究，深入了解胃癌耐藥研究的熱點(diǎn)及焦點(diǎn)，為克服胃癌耐藥提供新的靶點(diǎn)及思路。

1 長(zhǎng)鏈非編碼RNA

長(zhǎng)鏈非編碼RNA(long non-coding RNA，lncRNA)是一類長(zhǎng)度大于200個(gè)核苷酸長(zhǎng)度的RNA片段，其本身不參與或極少參與編碼蛋白質(zhì)，曾被認(rèn)為無(wú)法調(diào)控人體基因及蛋白表達(dá)。lncRNA最初被認(rèn)為是“垃圾”或“基因組暗物質(zhì)”，沒(méi)有功能，但隨著近年來(lái)研究的深入，lncRNA被發(fā)現(xiàn)廣泛參與生物的各種生理和病理過(guò)程，在人體中的lncRNA不僅調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化和凋亡等生理過(guò)程，而且參與調(diào)節(jié)身體的各種病理過(guò)程。

最近的研究表明，lncRNA廣泛參與調(diào)節(jié)癌癥化療耐藥的各種機(jī)制。已發(fā)現(xiàn)lncRNA通過(guò)充當(dāng)ceRNA或直接與mRNA或蛋白質(zhì)結(jié)合并調(diào)節(jié)其表達(dá)和/或功能來(lái)調(diào)節(jié)耐藥性。

1.1 HOTAIR

HOX轉(zhuǎn) 錄 反 義RNA(HOX transcrispt antisense RNA，HOTAIR)是第一個(gè)以反式轉(zhuǎn)錄方式調(diào)控基因表達(dá)的LncRNA，位 于 染 色 體12q13.13位 點(diǎn) 上。Yan J等[3]發(fā) 現(xiàn)HOTAIR在胃癌組織、細(xì)胞系均呈高表達(dá)，并且在對(duì)鉑類耐藥的胃癌組織、細(xì)胞系中顯著升高。HOTAIR可促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖，促進(jìn)細(xì)胞周期G1/S轉(zhuǎn)變，降低腫瘤細(xì)胞凋亡。此外，HOTAIR直接結(jié)合和抑制MIR-126的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)VEGFA和PIK3R2的表達(dá)，激活PI3K/AKT/MRP1通路，促進(jìn)順鉑耐藥?？傊逪OTAIR表達(dá)作為一種競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源性RNA促進(jìn)胃癌細(xì)胞順鉑耐藥。WANG Hui等[4]發(fā)現(xiàn)，HOTAIR高表達(dá)可靶向抑制miR-217的表達(dá)，促進(jìn)胃癌細(xì)胞對(duì)紫杉醇和阿霉素的耐藥性。Cheng Chuanyao[5]等人，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明lncRNA通過(guò)wnt/β-catenin和PI3K/Akt信號(hào)通路抑制miR-34a的表達(dá)，從而促進(jìn)了胃癌細(xì)胞的順鉑耐藥。

1.2 UCA1

尿路上皮癌抗原1(urothelial cancer associated 1，UCA1)位于染色體19p13.12位點(diǎn)上。Shang C等人[6]在研究中報(bào)道，UCA1在胃癌組織中及胃癌細(xì)胞中高表達(dá)，沉默UCA1可顯著抑制BGC823、SG7901細(xì)胞增殖能力，同時(shí)在SCG7901 /ADR細(xì)胞系中沉默UCA1可以使細(xì)胞凋亡的標(biāo)志蛋白PARP降解產(chǎn)物表達(dá)上調(diào)，抗凋亡基因Bcl-2下調(diào)，增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)藥物的敏感性。

Cheng Haidong[7]等人發(fā)現(xiàn)，抑制在胃癌組織和細(xì)胞中高表達(dá)的UCA1可通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡增加其對(duì)順鉑的化療敏感性；體外實(shí)驗(yàn)表明，UCA1通過(guò)與miR-513a-3p結(jié)合促進(jìn)人胃癌細(xì)胞中CYP1B1的表達(dá)，UCA1/CYP1B1的表達(dá)與miR-513a-3p的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，而UCA1的表達(dá)與人胃癌組織中CYP1B1的表達(dá)呈正相關(guān)；miR-513a-3p的過(guò)表達(dá)或CYP1B1的過(guò)表達(dá)降低了胃癌細(xì)胞對(duì)順鉑的化療敏感性。研究結(jié)果提示，lncRNA UCA1/miR-513a-3p/CYP1B1軸調(diào)控人胃癌細(xì)胞順鉑耐藥；因此，它是治療胃癌耐藥的一個(gè)潛在靶點(diǎn)。

Dai Qingqiang[8]等人發(fā)現(xiàn)，UCA1通過(guò)招募EZH2并激活PI3K/Akt通路，調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡，其高表達(dá)促進(jìn)了胃癌細(xì)胞的順鉑抗藥。

Fang Qun[9]等人同樣發(fā)現(xiàn)了UCA1在胃癌組織中表達(dá)顯著升高，且其表達(dá)與miR-27b的表達(dá)水平呈負(fù)相關(guān)。UCA1的下調(diào)可以恢復(fù)胃癌細(xì)胞中miR-27b的表達(dá)。UCA1-miR-27b軸參與調(diào)節(jié)胃癌細(xì)胞多藥化療的敏感性。

1.3 IncRNA ROR

Loewer S[10]在誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSCs)中首次鑒定了重編程(ROR)的lncRNA調(diào)節(jié)劑)。Wang Shuai 的研究發(fā)現(xiàn)INcRNA ROR在胃癌干細(xì)胞中高表達(dá)，并證明ROR的異常高表達(dá)促進(jìn)了胃癌干細(xì)胞的增殖和侵襲[11]。其團(tuán)隊(duì)的其他研究發(fā)現(xiàn)，在ADR和VCR治療中，ROR的缺失降低了MRP1的表達(dá)，增加了耐藥胃癌細(xì)胞的凋亡，降低了耐藥細(xì)胞株的耐藥性[12]。

2 上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化

上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)是指上皮細(xì)胞失去黏附、極性，向間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化，伴有上皮細(xì)胞標(biāo)志物如E-鈣黏蛋白(E-Cadherin)表達(dá)的下調(diào)和間充質(zhì)表型標(biāo)記物如波形蛋白(Vimentin)、N鈣黏蛋白(N-Cadherin)等表達(dá)的上調(diào)。根據(jù)生物環(huán)境、功能和調(diào)節(jié)機(jī)制不同，EMT分3種類型，其中III型EMT賦予腫瘤細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移的能力，促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展，引起治療失敗，是預(yù)后不良的獨(dú)立指標(biāo)[13]。EMT在胃癌的發(fā)生發(fā)展中有重要作用，是由各種不同的細(xì)胞因子和生長(zhǎng)因子啟動(dòng)和調(diào)節(jié)的，可以增強(qiáng)癌細(xì)胞的遷移和入侵能力。

2.1 EMT相關(guān)因子

Huang DS[14]等人研究表明，鋅指E盒結(jié)合同源盒蛋白2(Zinc finger E-box binding homeobox 2，ZEB2)可能通過(guò)調(diào)節(jié)Snail影響了EMT進(jìn)程而調(diào)節(jié)胃癌細(xì)胞對(duì)順鉑的耐藥性。Jiang Tao[15]等人發(fā)現(xiàn)ZEB2可以抑制E-Cadherin 的表達(dá)觸發(fā)EMT，沉默ZEB2可以有效地提高胃癌細(xì)胞對(duì)順鉑治療的敏感度。

Sun J等[16]人研究發(fā)現(xiàn)，真核翻譯起始因子5A2(elF5A2)的表達(dá)與胃癌細(xì)胞的順鉑耐藥成負(fù)相關(guān)，沉默elF5A2可以提高胃癌細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性，過(guò)表達(dá)elF5A2則會(huì)降低其敏感性。一系列實(shí)驗(yàn)證明，elF5A2通過(guò)誘導(dǎo)發(fā)生EMT調(diào)節(jié)胃癌細(xì)胞的順鉑抗性。

白細(xì)胞介素-6及白細(xì)胞介素8均是促進(jìn)EMT的細(xì)胞因子。Banerjee Aditi等[17]用IL-6抑制劑處理胃癌細(xì)胞AGS,SNU719后，細(xì)胞的遷移能力下降，其對(duì)5-Fu的敏感性增強(qiáng)；這表明了IL-6能改變胃癌細(xì)胞的EMT特征，從而影響胃癌耐藥。Kuai Wen-Xia等人[18]證明了白細(xì)胞介素-8(IL-8)過(guò)表達(dá)可以增強(qiáng)胃癌細(xì)胞的遷移及侵襲能力，下調(diào)IL-8可以降低胃癌細(xì)胞對(duì)奧沙利鉑的耐藥性。

胰島素樣生長(zhǎng)因子1(insulin-like growth factor 1，IGF-1)在存活率低，化療抵抗性大的胃癌間充質(zhì)表型中高表達(dá)，綜合分析顯示，IGF-1不僅參與驅(qū)動(dòng)EMT，還促進(jìn)了化療藥物的耐藥[19]。

2.2 EMT相關(guān)信號(hào)通路

多種信號(hào)通路可以作用于EMT來(lái)影響細(xì)胞耐藥。Kim H-P[20]等人驗(yàn)證了抑制Wnt/β-catenin通路能下調(diào)EMT信號(hào)并且恢復(fù)SNU216/LR細(xì)胞對(duì)拉帕替尼的敏感性。Zhang Zhe等[21]認(rèn)為胃癌細(xì)胞對(duì)拉帕替尼的抗性與旁路受體酪氨酸激酶(RTK)途徑的激活有關(guān)。RTK途徑中的激酶可能通過(guò)激活Wnt/β-catenin信號(hào)通路誘導(dǎo)EMT過(guò)程并導(dǎo)致了胃癌細(xì)胞對(duì)拉帕替尼耐藥。Lee Yong等[22]在SNU216/LR耐藥株和SNU216敏感株兩種細(xì)胞中進(jìn)行了定量磷酸化蛋白質(zhì)組分析發(fā)現(xiàn) PI3K/Akt 通路在SNU216/LR細(xì)胞中被激活，使用PI3K/mTOR抑制劑聯(lián)合拉帕替尼處理細(xì)胞，比單用拉帕替尼更能抑制細(xì)胞的生長(zhǎng)，因此認(rèn)為這個(gè)通路激活也是耐藥的主要機(jī)制。

Xiu[23]等人的研究表明，白藜蘆醇可以使SGC7901/DOX細(xì)胞恢復(fù)多柔比星的敏感性，降低侵襲性，促進(jìn)體外細(xì)胞的凋亡，抑制體內(nèi)腫瘤的生長(zhǎng)。其機(jī)制是通過(guò)調(diào)節(jié)PTEN/Akt信號(hào)通路阻止EMT來(lái)逆轉(zhuǎn)胃癌細(xì)胞對(duì)DOX的耐藥。

3 外泌體

外泌體是一類由多種細(xì)胞(如淋巴細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞等)生成并主動(dòng)分泌的，廣泛存在于人體各種體液中的由脂質(zhì)雙分子層膜包被的納米級(jí)囊泡實(shí)體結(jié)構(gòu)[24]。外泌體最早發(fā)現(xiàn)于體外培養(yǎng)的綿羊紅細(xì)胞上清液中的細(xì)胞主動(dòng)分泌的直徑為30～100nm，密度為1.10～1.18g/mL的囊泡樣小體，存在于大多數(shù)體液和細(xì)胞培養(yǎng)液中[25]。

腫瘤細(xì)胞在其發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中會(huì)不斷釋放腫瘤特異性的外泌體到胞外。外泌體攜帶大量的功能分子，已經(jīng)成為細(xì)胞間信號(hào)傳導(dǎo)媒介的新模式，通過(guò)與靶細(xì)胞膜融合來(lái)啟動(dòng)細(xì)胞間通訊，傳遞包括miRNA和蛋白質(zhì)在內(nèi)的功能性分子?；熆稍鰪?qiáng)胃癌細(xì)胞外泌體的分泌，改變對(duì)化療的敏感性，提示外泌體在胃癌耐藥性中的關(guān)鍵作用。

3.1 外泌體產(chǎn)生的生物因子影響耐藥

研究發(fā)現(xiàn)M2極化巨噬細(xì)胞分離的外泌體miRNA-21水平顯著升高，miR-21可從巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)移至胃癌細(xì)胞，通過(guò)下調(diào)PTEN抑制細(xì)胞凋亡并激活磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(phosphatidylinositol 3kinase，PI3K /protein kinase B，AKT)信號(hào)通路賦予順鉑耐藥性[26]。miR-21在順鉑耐藥細(xì)胞系SGC7901/DDP中表達(dá)上調(diào)，顯著降低順鉑誘導(dǎo)的抗增殖效應(yīng)和細(xì)胞凋亡，而表達(dá)下調(diào)顯著增加抗增殖效應(yīng)和細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)[27]。Yao WJ[28]等人的研究證明，外泌體產(chǎn)生的circ-PVT1通過(guò)調(diào)節(jié)胃癌細(xì)胞中的miR-30a-5p/YAP1軸相關(guān)的自噬、侵襲和凋亡，來(lái)增強(qiáng)其對(duì)順鉑的耐藥。

3.2 外泌體通過(guò)影響細(xì)胞間生物分子運(yùn)輸影響耐藥

外泌體可以在細(xì)胞之間運(yùn)輸生物分子，參與胃癌細(xì)胞的化療耐藥。氯化物細(xì)胞內(nèi)通道1(CLIC1)是一種241-氨基酸離子通道蛋白，是CLIC家族中最早克隆的人類成員，據(jù)報(bào)道在細(xì)胞和腫瘤進(jìn)展的各種病理生理活動(dòng)中起著重要的作用。最近，研究發(fā)現(xiàn)CLIC1與膽囊癌、胰腺癌、肝癌、結(jié)腸癌、卵巢癌、絨毛膜癌、B細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血病和胃癌等多種癌癥密切相關(guān)。Zhao Kun[29]等人研究表明，外泌體介導(dǎo)的CLIC1轉(zhuǎn)運(yùn)，促進(jìn)胃癌細(xì)胞長(zhǎng)春新堿耐藥。他們通過(guò)一系列的試驗(yàn)，證明了CLIC1在SGC7901/VCR中高表達(dá)，沉默CLIC1可以逆轉(zhuǎn)SGC7901/VCR對(duì)長(zhǎng)春新堿的耐藥性，反之，過(guò)表達(dá)CLIC1可增強(qiáng)其耐藥性。同時(shí)，CLIC1在SGC7901分離出的外泌體中亦高表達(dá)，將SGC7901細(xì)胞和從SGC7901/VCR細(xì)胞中提取的外泌體共培養(yǎng)，SGC7901對(duì)長(zhǎng)春新建的半數(shù)抑制濃度明細(xì)增加(P小于0.05)。這表明，SGC7901/VCR細(xì)胞的外泌體可促進(jìn)胃癌細(xì)胞對(duì)長(zhǎng)春新堿的抗藥性。

WANG Jingyu等人[30]研究發(fā)現(xiàn)，外泌體lncRNA HOTTIP可能通過(guò)miR-218來(lái)調(diào)節(jié)HMGA1的表達(dá)，導(dǎo)致胃癌細(xì)胞的順鉑耐藥，在順鉑耐藥的胃癌細(xì)胞中，lncRNA HOTTIP表達(dá)水平上調(diào)，抑制其表達(dá)可以降低細(xì)胞的耐藥性。此外，細(xì)胞外的lncRNA HOTTIP可以整合入外泌體中傳遞給順鉑敏感的胃癌細(xì)胞，從而傳播順鉑的耐藥性。HOTTIP可以作為miR-218的ceRNA介導(dǎo)HMGA1的表達(dá)。HMGA1可以引導(dǎo)lncRNA HOTTIP進(jìn)去到外泌體中，外泌體中的HOTTIP通過(guò)激活胃癌細(xì)胞中的HMGA(High-mobility group A1)，進(jìn)而促進(jìn)順鉑的耐藥。

源自人間充質(zhì)干細(xì)胞的外泌體可增加胃癌細(xì)胞多藥耐藥相關(guān)基因和蛋白的表達(dá)，調(diào)整胃癌細(xì)胞的化療敏感性。部分外泌體也可以起到逆轉(zhuǎn)化療耐藥的作用，如Wang Xinyi 等的研究驗(yàn)證了外泌體可通過(guò)傳遞抗miR- 214逆轉(zhuǎn)胃癌對(duì)順鉑的化療耐藥性，成為未來(lái)治療順鉑耐藥性胃癌的潛在藥物[31]。

此外，外泌體可以通過(guò)輸出藥物或在癌細(xì)胞中共享抗凋亡藥物來(lái)干擾藥物代謝，從而促進(jìn)化療抵抗。來(lái)源于外周血單個(gè)核細(xì)胞的M2巨噬細(xì)胞產(chǎn)生含有miR-21的外泌體，而miR-21可觸發(fā)蛋白酪氨酸磷酸酶基因(PTEN)的下調(diào)，激活胃癌細(xì)胞中的 PI3K/AKT通路，導(dǎo)致順鉑抵抗[32]。

Zhang Qiumo等人[33]發(fā)現(xiàn)，外泌體遞送的si-c-Met可以抑制胃癌細(xì)胞的侵襲和遷移，并在體內(nèi)外促進(jìn)細(xì)胞凋亡，抑制腫瘤的生長(zhǎng)，逆轉(zhuǎn)胃癌細(xì)胞對(duì)順鉑的耐藥。外泌體遞送的c-Met小干擾RNA可以增加SGC7901和SGC7901/DDP兩個(gè)細(xì)胞系對(duì)順鉑的敏感性，并顯著逆轉(zhuǎn)SGC7901/DDP細(xì)胞對(duì)順鉑的抗性。一系列的細(xì)胞功能實(shí)驗(yàn)表明，exo-si-c-Met能顯著提高順鉑的抑制率，降低細(xì)胞的增殖和遷移能力，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。

4 結(jié)語(yǔ)與展望

總體來(lái)說(shuō)，胃癌耐藥是一個(gè)比較復(fù)雜的生物學(xué)過(guò)程，但多數(shù)涉及如下情況，包括凋亡信號(hào)通路失活、細(xì)胞周期檢查點(diǎn)控制喪失、加速細(xì)胞增殖和自噬通量、增強(qiáng)DNA損傷修復(fù)能力、通過(guò)上調(diào)MDR相關(guān)蛋白減少藥物攝取和/或增加藥物外排、活化的腫瘤干細(xì)胞(CSCs)以及上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)(EMT)。胃癌耐藥機(jī)制的研究仍需繼續(xù)進(jìn)行，尤其是對(duì)新藥新用，老藥別用、老藥新用等方面仍需繼續(xù)加強(qiáng)，為腫瘤的個(gè)體化、精準(zhǔn)化、靶向治療提供新的思路及指導(dǎo)。