骨肉瘤化療耐藥機(jī)制及中醫(yī)藥逆轉(zhuǎn)化療耐藥的研究進(jìn)展△

浦飛飛，陳鳳霞，夏平，馮晶

1武漢市中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院（武漢市第一醫(yī)院）骨科，武漢 430022

2武漢大學(xué)中南醫(yī)院腫瘤放化療科，武漢 430071

3武漢市中心醫(yī)院骨科，武漢 430014

骨肉瘤是兒童和青少年常見的惡性骨腫瘤，隨著新輔助化療的實(shí)施，化療聯(lián)合保肢手術(shù)已成為骨肉瘤的主要治療手段[1]。但部分骨肉瘤患者可因?yàn)榛熌退帉?dǎo)致新輔助化療失敗或晚期挽救性化療失敗，最終導(dǎo)致患者因腫瘤復(fù)發(fā)或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移而死亡[2]?；熌退幨悄壳肮侨饬雠R床治療的難點(diǎn)，也是骨肉瘤患者治療成功的關(guān)鍵，亟需全面深入地了解骨肉瘤的化療耐藥機(jī)制，尋找能夠逆轉(zhuǎn)化療耐藥的治療方案，以提高患者的治療效果。導(dǎo)致化療耐藥的機(jī)制較為復(fù)雜，與藥物外排、細(xì)胞解毒、DNA損傷修復(fù)、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞自噬等相關(guān)[3]。中醫(yī)藥逆轉(zhuǎn)耐藥成效突出，中藥及其活性成分可通過阻止藥物外排、減少胞內(nèi)藥物清除等多個(gè)途徑干預(yù)化療耐藥[4]。本文針對(duì)骨肉瘤化療耐藥機(jī)制和中醫(yī)藥逆轉(zhuǎn)化療耐藥的相關(guān)研究進(jìn)行綜述，為中醫(yī)藥逆轉(zhuǎn)骨肉瘤化療耐藥的研究和臨床應(yīng)用提供思路。

1 骨肉瘤多藥耐藥機(jī)制

1.1 藥物外排增加

P-糖蛋白（permeability glycoprotein，P-gp）是廣譜藥物外排泵，通過腺嘌呤腺苷三磷酸（adenosine triphosphate，ATP）結(jié)合位點(diǎn)耗能，將藥物外排至細(xì)胞外，恢復(fù)與藥物亞基的結(jié)合能力，這能夠降低細(xì)胞中的藥物濃度，從而減少細(xì)胞毒性[5]。P-gp在骨肉瘤中高表達(dá)，是骨肉瘤化療耐藥的重要因素[6]。研究顯示，P-gp在骨肉瘤化療耐藥患者腫瘤組織中的陽性表達(dá)率為83.3%，在化療敏感患者腫瘤組織中的陽性表達(dá)率為38.5%，結(jié)果表明，P-gp表達(dá)可能與骨肉瘤化療耐藥存在相關(guān)性[7]。研究顯示，P-gp水平與骨肉瘤患者順鉑的療效相關(guān)，P-gp水平越高，骨肉瘤細(xì)胞對(duì)順鉑的耐藥性就越強(qiáng)，下調(diào)或抑制P-gp的表達(dá)可使骨肉瘤細(xì)胞恢復(fù)對(duì)順鉑的敏感性[5]。針對(duì)P-gp調(diào)控化療耐藥的具體機(jī)制，Liu等[8]發(fā)現(xiàn)，miRNA-221可以通過激活信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3（signal transduction and activator of transcription 3，STAT3）通路，上調(diào)骨肉瘤細(xì)胞P-gp和B細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2（B cell lymphoma/leukemia-2，Bcl-2）的表達(dá)，促進(jìn)表柔比星耐藥。

1.2 細(xì)胞解毒作用

細(xì)胞的解毒作用也會(huì)影響腫瘤細(xì)胞的化療耐藥，谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶（glutathione S-transferase，GST）是同源二聚體酶超基因家族成員之一，有θ、μ、α、π等多種同工酶，GST的解毒作用是腫瘤細(xì)胞化療耐藥的關(guān)鍵[9]。大部分化療藥物通過GST-π催化，與谷胱甘肽（glutathione，GSH）結(jié)合，形成GSH-藥物復(fù)合物，被P-gp泵出體外，從而減少化療藥物在體內(nèi)的作用時(shí)間，降低了藥物的抗腫瘤效果，還會(huì)導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞耐藥[10]。研究表明，過氧化物酶體增殖物活化受體γ（peroxisome proliferator-activated receptor γ，PPARγ）的激動(dòng)劑吡格列酮通過下調(diào) P-gp的表達(dá)，逆轉(zhuǎn)骨肉瘤來源的原位異種移植模型對(duì)表柔比星的耐藥性[11]。此外，谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶P1（glutathione S-transferase P1，GSTP1）的基因多態(tài)性及表達(dá)水平也與骨肉瘤患者的化療療效和預(yù)后相關(guān)[12]。

1.3 DNA損傷修復(fù)

大部分化療藥物是通過破壞DNA結(jié)構(gòu)來促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡，因此，DNA損傷修復(fù)增強(qiáng)是腫瘤細(xì)胞耐藥的重要因素之一[13]。與化療耐藥相關(guān)的DNA損傷修復(fù)包括核苷酸切除修復(fù)（nucleotide excision repair，NER）、堿基切除修復(fù)（base excision repair，BER）和同源重組修復(fù)（homologous recombination repair，HRR）。DNA修復(fù)途徑中的糾正修復(fù)交叉互補(bǔ)基因1（excision repair cross complement-ing 1，ERCC1）rs11615多態(tài)性在骨肉瘤的化療反應(yīng)和總生存中發(fā)揮了重要作用[14]。糾正修復(fù)交叉互補(bǔ)基因 2（excision repair cross complementing 2，ERCC2）rs1799793和尼伯林（nibrin，NBN）rs1805794多態(tài)性與骨肉瘤發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)，這表明NER和HRR通路參與了骨肉瘤的發(fā)生[15]。一項(xiàng)研究評(píng)估NER和BER通路相關(guān)的DNA修復(fù)相關(guān)因子作為骨肉瘤潛在治療靶點(diǎn)的價(jià)值，結(jié)果顯示，相關(guān)因子在順鉑耐藥變異體中比親代細(xì)胞株表達(dá)更高，可能間接參與了DNA損傷修復(fù)過程[16]。

1.4 細(xì)胞凋亡

腫瘤細(xì)胞凋亡是化療藥物發(fā)揮抗腫瘤作用的重要途徑，因此，細(xì)胞凋亡的異常改變是化療耐藥的關(guān)鍵機(jī)制[17]。Bcl-2基因是導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的重要原癌基因，Bcl-2蛋白介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡與骨肉瘤患者的總生存期相關(guān)，蛋白活性與骨肉瘤組織學(xué)惡性程度呈正相關(guān)[18]。p53基因作為抑癌基因，對(duì)腫瘤細(xì)胞增殖起負(fù)調(diào)控作用，能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。p53基因突變的骨肉瘤患者術(shù)前化療敏感性和生存情況均明顯差于p53基因未突變患者[19]。轉(zhuǎn)染野生型p53可以通過抑制人骨肉瘤細(xì)胞胰島素樣生長(zhǎng)因子 1受體（insulin-like growth factor 1 receptor，IGF-1R）的表達(dá)或通過增加促凋亡蛋白p21和Bcl-2相關(guān)X蛋白（Bcl-2-associated X protein，BAX）的表達(dá)來提高化療敏感性[20]。此外，細(xì)胞外基質(zhì)也可通過抑制p53的表達(dá)，誘導(dǎo)人骨肉瘤細(xì)胞對(duì)表柔比星的耐藥，從表觀遺傳角度闡釋了細(xì)胞外基質(zhì)誘導(dǎo)的p53功能喪失對(duì)化療耐藥的影響[21]。

1.5 細(xì)胞自噬

多種化療藥物能誘導(dǎo)骨肉瘤細(xì)胞自噬，但產(chǎn)生的效應(yīng)具有兩面性，有的會(huì)增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性，有的會(huì)導(dǎo)致腫瘤化療抵抗和耐藥[22]。研究表明，化療藥物通過誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞自噬，降低了腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性，抑制自噬可提高腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性，促使細(xì)胞凋亡和壞死，提高化療效果[23]。Tao等[24]研究發(fā)現(xiàn)，激活WNT/β-catenin信號(hào)通路可以減弱Beclin-1介導(dǎo)的骨肉瘤MG63細(xì)胞的自噬，逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞對(duì)吉西他濱的耐藥。馬麗麗等[25]也發(fā)現(xiàn)，骨肉瘤細(xì)胞耐藥后自噬激活，抑制自噬后細(xì)胞凋亡明顯增強(qiáng)，腫瘤細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性也增強(qiáng)，說明自噬對(duì)骨肉瘤細(xì)胞化療耐藥發(fā)揮了重要作用。

1.6 鐵死亡

鐵死亡是新發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞程序性死亡方式，誘導(dǎo)鐵死亡會(huì)促進(jìn)脂質(zhì)過氧化物和活性氧簇的過量蓄積，逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞的化療耐藥[26]。在耐藥狀態(tài)下，誘導(dǎo)鐵死亡可以抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)，增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性，提示鐵死亡在腫瘤化療耐藥中發(fā)揮了重要作用[27]。一項(xiàng)針對(duì)骨肉瘤對(duì)順鉑敏感性的研究表明，誘導(dǎo)骨肉瘤細(xì)胞鐵死亡會(huì)增加靶細(xì)胞對(duì)順鉑的化療敏感性。鐵死亡激動(dòng)劑處理骨肉瘤順鉑耐藥細(xì)胞株會(huì)顯著下調(diào)鐵死亡負(fù)調(diào)控因子水平，上調(diào)鐵死亡相關(guān)因子水平，增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性[28]。表明鐵死亡能夠?yàn)楦纳乒侨饬龅幕熌退幪峁┬滤悸贰?/p>

2 骨肉瘤多藥耐藥的中醫(yī)病因病機(jī)

中醫(yī)從整體觀念出發(fā)，認(rèn)為腫瘤發(fā)病以正氣虧虛為基礎(chǔ)，加以外感六淫或內(nèi)傷七情，導(dǎo)致氣滯、血瘀、痰濕、邪毒內(nèi)生，留于骨骼而生腫物，日久則成骨瘤。腫瘤多藥耐藥機(jī)制復(fù)雜，中醫(yī)對(duì)骨肉瘤多藥耐藥的病因病機(jī)認(rèn)識(shí)仍在不斷完善。周仲瑛教授根據(jù)腫瘤化療耐藥治療的臨床經(jīng)驗(yàn)提出脾氣虛弱、濕毒瘀結(jié)的基本病機(jī)[29]。李琦教授認(rèn)為濕熱是腫瘤化療耐藥的病理因素，濕性重濁、黏質(zhì)，與熱邪博結(jié)，可導(dǎo)致病變反復(fù)，纏綿難愈[30]。陳信義教授發(fā)現(xiàn)腫瘤的耐藥性和難治性與中醫(yī)“痰”“瘀”病因病機(jī)密不可分[31]。周岱翰教授提出“頑痰生百病”，腫瘤化療耐藥與痰邪作祟不可分割[32]。由此可見，癌毒作為一類特殊的毒邪，既是病理因素，也是病理產(chǎn)物，其性更加暴烈且黏滯不化，易與痰濁瘀血膠結(jié)，形成癌毒、瘀毒與痰毒的復(fù)合狀態(tài)，此為癌毒交互，蘊(yùn)于體內(nèi)，纏綿難消，使腫瘤細(xì)胞能夠躲避藥物的殺傷作用而形成耐藥性。中醫(yī)藥具有多通路、多靶點(diǎn)協(xié)同的特點(diǎn)，針對(duì)骨肉瘤不同發(fā)病時(shí)期的多向治療，在逆轉(zhuǎn)多藥耐藥方面展現(xiàn)出高效低毒的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

3 中醫(yī)藥對(duì)骨肉瘤多藥耐藥的逆轉(zhuǎn)作用

3.1 中藥組方

中醫(yī)認(rèn)為邪毒瘀結(jié)是骨肉瘤的主要病機(jī)，但其本質(zhì)是本虛標(biāo)實(shí)，證型復(fù)雜多變。杜敏東等[33]針對(duì)骨肉瘤熱毒血瘀互結(jié)，自擬抑瘤湯（白花蛇舌草30 g，扶芳藤、生薏苡仁、石斛各20 g，斑蝥0.03 g，甘草6 g）輔助骨肉瘤化療，結(jié)果顯示，與單純化療相比，化療聯(lián)合自擬抑瘤湯治療骨肉瘤的療效更佳，保肢術(shù)后肢體功能更優(yōu)，化療不良反應(yīng)發(fā)生率更低，臨床預(yù)后更好。既往研究表明，活血中藥具有逆轉(zhuǎn)多種腫瘤耐藥的功效，可明顯提高腫瘤的化療療效。有研究發(fā)現(xiàn)，單純欖香烯具有抑制耐藥骨肉瘤細(xì)胞增殖的作用，與表柔比星聯(lián)合可明顯增強(qiáng)化療療效，具有協(xié)同作用，但欖香烯在體外并未改變多重耐藥表達(dá)率，其具體機(jī)制尚需進(jìn)一步研究[34]。在補(bǔ)腎健脾活血法上，廣東省中醫(yī)院院內(nèi)協(xié)定方——骨癌通泰方（組方包括骨碎補(bǔ)、補(bǔ)骨脂、薏苡仁、白花蛇舌草、莪術(shù)、黃芪、全蝎等）具有補(bǔ)腎健脾活血的作用，能明顯下調(diào)成人骨肉瘤耐藥細(xì)胞多重耐藥基因的表達(dá)，為骨腫瘤化療減毒增效的深入研究提供了理論依據(jù)[35]。

3.2 中成藥

體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，片仔癀可以抑制骨肉瘤表柔比星耐藥細(xì)胞增殖，通過激活磷脂酰肌醇-3-激酶（phosphoinositide 3-kinases，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，又稱AKT）信號(hào)通路促進(jìn)磷酸酶與張力蛋白同源物（phosphatase and tensin homolog，PTEN）的表達(dá)，抑制AKT蛋白磷酸化，進(jìn)而導(dǎo)致多腺苷二磷酸核糖聚合酶[poly（ADP-ribose）polymerase，PARP]蛋白裂解，最終誘導(dǎo)耐藥細(xì)胞凋亡[36]。片仔癀與表柔比星聯(lián)用可以降低骨肉瘤耐藥細(xì)胞對(duì)表柔比星的化療抵抗，通過Bcl-2/BAX通路誘導(dǎo)耐藥細(xì)胞凋亡[37]。石宇熊等[38]發(fā)現(xiàn)，參麥注射液處理過的骨肉瘤多藥耐藥細(xì)胞內(nèi)柔紅霉素積聚能力明顯提高，表明參麥注射液通過增加耐藥細(xì)胞株內(nèi)化療藥物的濃度逆轉(zhuǎn)其化療耐藥性，進(jìn)而提高化療藥物對(duì)骨肉瘤細(xì)胞的殺傷作用，這可能與參麥注射液益氣養(yǎng)陰、生津扶正的作用相關(guān)。

3.3 中藥單體

蟾毒靈是從蟾酥中提取的一種毒性配基，作為強(qiáng)心苷類物質(zhì)屬于細(xì)胞拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ抑制劑。蟾毒靈可明顯誘導(dǎo)骨肉瘤氨甲蝶呤耐藥細(xì)胞株凋亡，其機(jī)制可能與熱休克蛋白27表達(dá)下調(diào)介導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞凋亡相關(guān)[39]。另有研究表明，蟾毒靈能將骨肉瘤氨甲蝶呤耐藥細(xì)胞的細(xì)胞周期阻滯于G2/M期，同時(shí)能促進(jìn)p53和BAX的表達(dá)，抑制Bcl-2的表達(dá)，從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[40]。姜黃素作為中草藥姜黃根莖的活性提取物，是美國(guó)國(guó)家癌癥研究所承認(rèn)的廣譜抗腫瘤藥物，其作用機(jī)制包括調(diào)控相關(guān)蛋白的表達(dá)、上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化分子標(biāo)志物、腫瘤干細(xì)胞識(shí)別標(biāo)志物、相關(guān)信號(hào)通路、細(xì)胞自噬和相關(guān)因子。姜黃素通過抑制骨肉瘤順鉑耐藥細(xì)胞MG-63的自噬激活，促進(jìn)順鉑誘導(dǎo)的骨肉瘤多藥耐藥細(xì)胞凋亡[41]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，姜黃素通過下調(diào)P-gp的表達(dá)并抑制P-gp外排，逆轉(zhuǎn)骨肉瘤氨甲蝶呤耐藥細(xì)胞的化療抵抗[42]。三氧化二砷是中藥砒霜的主要成分，被認(rèn)為是多種腫瘤治療的有效藥物。三氧化二砷聯(lián)合表柔比星可以通過上調(diào)BAX的表達(dá)、下調(diào)P-gp和Bcl-2的表達(dá)，抑制骨肉瘤耐藥細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[43]。有研究發(fā)現(xiàn)，三氧化二砷能夠激活骨肉瘤耐藥細(xì)胞自噬，而自噬又可以抑制細(xì)胞凋亡，對(duì)于化療敏感的骨肉瘤細(xì)胞，三氧化二砷能激活自噬并誘導(dǎo)凋亡[44]。晚期骨肉瘤患者通常會(huì)對(duì)化療藥物耐藥，臨床研究證實(shí)了三氧化二砷的臨床療效，研究表明，三氧化二砷聯(lián)合吉西他濱及多西他賽二線治療骨肉瘤肺轉(zhuǎn)移患者的近期療效較佳[45]。欖香烯作為莪術(shù)提取物，可以抑制骨肉瘤細(xì)胞GST-π的表達(dá)，緩解腫瘤細(xì)胞對(duì)表柔比星的耐藥性，逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞的多藥耐藥[46]。朱夏等[47]對(duì)化療療效不佳的骨肉瘤患者進(jìn)行臨床療效觀察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，欖香烯輔助治療化療耐藥的骨肉瘤患者，能夠減輕化療不良反應(yīng)，提高治療效果。研究表明，肉蓯蓉可以下調(diào)多藥耐藥相關(guān)蛋白1（multidrug resistance associated protein 1，MRP1）和p53的表達(dá)，逆轉(zhuǎn)骨肉瘤的化療耐藥性[48]。此外，還有多種中藥單體，如熊果酸、白藜蘆醇、苦皮酮B等，均可通過各種途徑對(duì)骨肉瘤多藥耐藥產(chǎn)生一定的逆轉(zhuǎn)作用，中藥單體可輔助增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性，具有良好的應(yīng)用前景[49-51]。

4 小結(jié)與展望

骨肉瘤化療耐藥機(jī)制復(fù)雜，中醫(yī)藥對(duì)逆轉(zhuǎn)化療耐藥展現(xiàn)出了療效優(yōu)勢(shì)。但目前也存在諸多問題，如目前臨床對(duì)中藥單體的研究較多，而對(duì)中藥復(fù)方的研究較少，事實(shí)上中醫(yī)治療是建立在辨證論治的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)整體作用。因此，在后續(xù)的研究中，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)體內(nèi)研究，重視在整體觀念的基礎(chǔ)上辨證論治，關(guān)注中醫(yī)臨床療效，為逆轉(zhuǎn)骨肉瘤化療耐藥提供新思路，從而為骨肉瘤中西醫(yī)結(jié)合治療提供新策略。