Ⅲ～Ⅳ級膠質瘤組織中MGMT、TopoⅡα、P-gp的表達變化及意義

王君祥,周幽心,王 中,杜子威

(蘇州大學附屬第一醫院,江蘇蘇州 215006)

Ⅲ～Ⅳ級膠質瘤惡性程度高,浸潤性強,化療效果差。腫瘤對化療藥物耐藥是影響療效的重要原因,而耐藥基因表達是腫瘤耐藥的重要機制。研究發現,O6甲基鳥嘌呤-DNA甲基轉移酶(MGMT)、拓撲異構酶Ⅱα(TopoⅡα)和P-糖蛋白(P-gp)與腫瘤的多藥耐藥(MDR)有關。2008年7月～2009年6月,我們觀察了高級別膠質瘤組織中MGMT、TopoⅡα、P-gp蛋白的表達變化,并探討其意義。

1 材料與方法

1.1 臨床資料 60例腦膠質瘤患者,男 38、女 22例,年齡 25～69歲;其中 WHO分級Ⅰ～Ⅱ級 24例,Ⅲ～Ⅳ級 36例;手術切除腫瘤組織并留取標本,用10%中性甲醛固定24 h,常規石蠟包埋,切片厚3～4μm。另取 10例正常腦組織為對照,均來自腦外傷行手術治療患者。

1.2 MGMT、TopoⅡα、P-gp檢測方法 采用免疫組化ABC法測定,按試劑盒說明書操作。MGMT以在細胞核或胞質內有棕黃色或粉紅色顆粒判為陽性細胞,TopoⅡα以細胞核或細胞質內出現棕黃色顆粒為陽性細胞,P-gp以細胞膜或胞質中出現棕黃色顆粒為陽性細胞。隨機選擇 10個視野,計算陽性細百分比,陽性細胞＞10%為陽性。

1.3 統計學方法 采用SPSS18.0統計軟件。組間比較采用χ2檢驗,相關性采用Spermen相關分析法。P≤0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 MGMT、TopoⅡα、P-gp蛋白的表達比較 Ⅲ～Ⅳ級膠質瘤中MGMT、TopoⅡα、P-gp蛋白陽性率分別為72.2%(26/36)、50.0%(18/36)、66.7%(24/ 36),Ⅰ～Ⅱ級膠質瘤中分別為 29.2%(7/24)、33.3%(8/24)、25.0%(6/24)正常腦組織中分別為10%(1/10)、0(0/10)、0(0/10)。三者兩兩比較,P均＜0.01。

2.2 Ⅲ～Ⅳ級膠質瘤組織中MGMT、TopoⅡα、P-gp蛋白表達的關系 相關分析表明,MGMT與P-gp及TopoⅡα與P-gp呈正相關,r分別為0.444、0.478,P均＜0.05;而MGMT與TopoⅡα無相關性,r為0.223,P＞0.05。

3 討論

烷化劑類化療藥物能與DNA鏈上鳥嘌呤O6結合,形成六氧氯乙基鳥嘌呤,并通過分子重排轉變成更穩定的六氧一氮乙基鳥嘌呤,造成腫瘤細胞 DNA烷基化損傷;進而與互補的核苷酸結合成具有高度細胞毒性的DNA間交聯,阻斷DNA復制,從而殺傷腫瘤細胞。MGMT能與DNA鳥嘌呤六號氧上的烷基結合,將烷基轉移到MGMT的第145半胱氨酸活性位上,在受體蛋白分子中形成 S-甲基半胱氨酸,修復被化學藥物烷基化的鳥嘌呤,從而阻止DNA交聯。內源性MGMT活性高的腫瘤細胞可降低烷化劑的殺傷效果,造成耐藥,這是許多腫瘤對烷化劑耐藥的重要分子基礎之一。替莫唑胺(TMZ)作為一種新型的烷化劑類化療藥,在延長患者生存時間和提高腫瘤客觀緩解率方面有了較顯著的提高,同時不良反應大大減少。Roger等[1]研究證實,對于MGMT陰性者,使用TMZ可獲得更好的效果。我們也認為,對于MGMT陰性者,無論其TopoⅡα和P-gp的表達情況如何,均可采用TMZ標準方案治療;但對于MGMT陽性者,采用何種化療方案尚需進一步分析。

TopoⅡα是DNA拓撲異構酶Ⅱ的同工酶,其主要通過以下途徑產生耐藥:①其活性及酶量下降、表達缺失或基因突變,從而使抗癌藥的靶點減少或喪失;②通過參與其他耐藥基因的調控,從而誘導其他耐藥基因的表達。但TopoⅡα陽性表達高,也意味著腫瘤細胞對蕙環類、鬼臼毒素等化療藥物敏感。Bredel等[2]認為,TopoⅡα表達水平高的膠質瘤患者預后優于表達水平低者。我們認為,對于MGMT表達陽性而TopoⅡα表達陽性者選用替尼泊甙(VM 26)、依托泊苷(VP-16)等化療藥物較為合適。張俊平等[3]也發現,對于MGMT陽性者,采用IFO、VM26、VP16、DD和CBP避免了MGMT引起的耐藥,有相對較高的有效率和疾病控制率,是MGMT陽性惡性膠質瘤患者值得選擇的方案。

本研究中部分患者為MGMT表達陽性而TopoⅡα表達陰性,對于此類患者采用何種化療方案尚不明確。進一步分析發現,這些患者中 P-gp表達既有陽性又有陰性。P-gp過度表達是腫瘤多藥耐藥的分子學基礎[4],與P-gp介導的MDR有關的藥物多為細胞毒素類藥物及其衍生物和抗腫瘤抗生素。我們認為,對于這些患者中 P-gp陰性者,可長期應用低劑量TMZ持續方案。長時間應用TMZ可持續性地消耗MGMT活性,起到一定的自身克服耐藥作用。Antje等[5]研究指出,低劑量TMZ持續方案治療膠質瘤,對于MGMT啟動子非甲基化的患者也有活性,且安全性更佳。Gaspar等[6]發現,雖然對于某些膠質瘤細胞系,延長 TMZ治療時間效果不佳,但對于大部分膠質瘤細胞系均能取得良好效果。亦有學者提出,聯合使用抑制劑可降低腫瘤細胞內MGMT活性[7],或者利用基因沉默技術直接抑制細胞內MGMT基因表達,從而提高腫瘤細胞對烷化劑類藥物的敏感性[8]。而對于P-gp陽性者,由于存在經典途徑的MDR,如再加上由TopoⅡα介導的非典型MDR及由MGMT等導致的單藥耐藥,對于各種化療藥物的效果均較差。我們設想能否通過各種方法逆轉P-gp介導的MDR,國外在這方面已經有了許多嘗試。Walker等[9]發現,Tariquidar(XR9576)能通過高效而專一性的與P-gp結合而實現其逆轉功能,從而減少P-gp表達。Dixit等[10]也發現,NO合酶抑制劑L-NIL可顯著降低NF-κB蛋白結合,從而對P-gp產生抑制作用。我們認為,通過此類方法降低P-gp的表達,再采用與P-gp陰性者類似的方案或降低耐藥性,或能提高化療效果。目前,尚需解決的問題是,這些多藥耐藥抑制方法在膠質瘤中的作用及其與化療藥物共同使用時的藥代動力學問題,尚待進一步研究。

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