骨肉瘤化療耐藥機制及中醫藥逆轉化療耐藥的研究進展△

浦飛飛，陳鳳霞，夏平，馮晶

1武漢市中西醫結合醫院（武漢市第一醫院）骨科，武漢 430022

2武漢大學中南醫院腫瘤放化療科，武漢 430071

3武漢市中心醫院骨科，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施，化療聯合保肢手術已成為骨肉瘤的主要治療手段[1]。但部分骨肉瘤患者可因為化療耐藥導致新輔助化療失敗或晚期挽救性化療失敗，最終導致患者因腫瘤復發或遠處轉移而死亡[2]。化療耐藥是目前骨肉瘤臨床治療的難點，也是骨肉瘤患者治療成功的關鍵，亟需全面深入地了解骨肉瘤的化療耐藥機制，尋找能夠逆轉化療耐藥的治療方案，以提高患者的治療效果。導致化療耐藥的機制較為復雜，與藥物外排、細胞解毒、DNA損傷修復、細胞凋亡、細胞自噬等相關[3]。中醫藥逆轉耐藥成效突出，中藥及其活性成分可通過阻止藥物外排、減少胞內藥物清除等多個途徑干預化療耐藥[4]。本文針對骨肉瘤化療耐藥機制和中醫藥逆轉化療耐藥的相關研究進行綜述，為中醫藥逆轉骨肉瘤化療耐藥的研究和臨床應用提供思路。

1 骨肉瘤多藥耐藥機制

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）結合位點耗能，將藥物外排至細胞外，恢復與藥物亞基的結合能力，這能夠降低細胞中的藥物濃度，從而減少細胞毒性[5]。P-gp在骨肉瘤中高表達，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率為83.3%，在化療敏感患者腫瘤組織中的陽性表達率為38.5%，結果表明，P-gp表達可能與骨肉瘤化療耐藥存在相關性[7]。研究顯示，P-gp水平與骨肉瘤患者順鉑的療效相關，P-gp水平越高，骨肉瘤細胞對順鉑的耐藥性就越強，下調或抑制P-gp的表達可使骨肉瘤細胞恢復對順鉑的敏感性[5]。針對P-gp調控化療耐藥的具體機制，Liu等[8]發現，miRNA-221可以通過激活信號轉導及轉錄激活因子3（signal transduction and activator of transcription 3，STAT3）通路，上調骨肉瘤細胞P-gp和B細胞淋巴瘤/白血病-2（B cell lymphoma/leukemia-2，Bcl-2）的表達，促進表柔比星耐藥。

1.2 細胞解毒作用

細胞的解毒作用也會影響腫瘤細胞的化療耐藥，谷胱甘肽S-轉移酶（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胞化療耐藥的關鍵[9]。大部分化療藥物通過GST-π催化，與谷胱甘肽（glutathione，GSH）結合，形成GSH-藥物復合物，被P-gp泵出體外，從而減少化療藥物在體內的作用時間，降低了藥物的抗腫瘤效果，還會導致腫瘤細胞耐藥[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）的激動劑吡格列酮通過下調 P-gp的表達，逆轉骨肉瘤來源的原位異種移植模型對表柔比星的耐藥性[11]。此外，谷胱甘肽S-轉移酶P1（glutathione S-transferase P1，GSTP1）的基因多態性及表達水平也與骨肉瘤患者的化療療效和預后相關[12]。

1.3 DNA損傷修復

大部分化療藥物是通過破壞DNA結構來促進腫瘤細胞凋亡，因此，DNA損傷修復增強是腫瘤細胞耐藥的重要因素之一[13]。與化療耐藥相關的DNA損傷修復包括核苷酸切除修復（nucleotide excision repair，NER）、堿基切除修復（base excision repair，BER）和同源重組修復（homologous recombination repair，HRR）。DNA修復途徑中的糾正修復交叉互補基因1（excision repair cross complement-ing 1，ERCC1）rs11615多態性在骨肉瘤的化療反應和總生存中發揮了重要作用[14]。糾正修復交叉互補基因 2（excision repair cross complementing 2，ERCC2）rs1799793和尼伯林（nibrin，NBN）rs1805794多態性與骨肉瘤發生風險增加相關，這表明NER和HRR通路參與了骨肉瘤的發生[15]。一項研究評估NER和BER通路相關的DNA修復相關因子作為骨肉瘤潛在治療靶點的價值，結果顯示，相關因子在順鉑耐藥變異體中比親代細胞株表達更高，可能間接參與了DNA損傷修復過程[16]。

1.4 細胞凋亡

腫瘤細胞凋亡是化療藥物發揮抗腫瘤作用的重要途徑，因此，細胞凋亡的異常改變是化療耐藥的關鍵機制[17]。Bcl-2基因是導致細胞凋亡的重要原癌基因，Bcl-2蛋白介導的細胞凋亡與骨肉瘤患者的總生存期相關，蛋白活性與骨肉瘤組織學惡性程度呈正相關[18]。p53基因作為抑癌基因，對腫瘤細胞增殖起負調控作用，能誘導細胞凋亡。p53基因突變的骨肉瘤患者術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]。轉染野生型p53可以通過抑制人骨肉瘤細胞胰島素樣生長因子 1受體（insulin-like growth factor 1 receptor，IGF-1R）的表達或通過增加促凋亡蛋白p21和Bcl-2相關X蛋白（Bcl-2-associated X protein，BAX）的表達來提高化療敏感性[20]。此外，細胞外基質也可通過抑制p53的表達，誘導人骨肉瘤細胞對表柔比星的耐藥，從表觀遺傳角度闡釋了細胞外基質誘導的p53功能喪失對化療耐藥的影響[21]。

1.5 細胞自噬

多種化療藥物能誘導骨肉瘤細胞自噬，但產生的效應具有兩面性，有的會增強腫瘤細胞對化療藥物的敏感性，有的會導致腫瘤化療抵抗和耐藥[22]。研究表明，化療藥物通過誘導腫瘤細胞自噬，降低了腫瘤細胞對化療藥物的敏感性，抑制自噬可提高腫瘤細胞對化療藥物的敏感性，促使細胞凋亡和壞死，提高化療效果[23]。Tao等[24]研究發現，激活WNT/β-catenin信號通路可以減弱Beclin-1介導的骨肉瘤MG63細胞的自噬，逆轉腫瘤細胞對吉西他濱的耐藥。馬麗麗等[25]也發現，骨肉瘤細胞耐藥后自噬激活，抑制自噬后細胞凋亡明顯增強，腫瘤細胞對順鉑的敏感性也增強，說明自噬對骨肉瘤細胞化療耐藥發揮了重要作用。

1.6 鐵死亡

鐵死亡是新發現的細胞程序性死亡方式，誘導鐵死亡會促進脂質過氧化物和活性氧簇的過量蓄積，逆轉腫瘤細胞的化療耐藥[26]。在耐藥狀態下，誘導鐵死亡可以抑制腫瘤細胞生長，增強腫瘤細胞對化療藥物的敏感性，提示鐵死亡在腫瘤化療耐藥中發揮了重要作用[27]。一項針對骨肉瘤對順鉑敏感性的研究表明，誘導骨肉瘤細胞鐵死亡會增加靶細胞對順鉑的化療敏感性。鐵死亡激動劑處理骨肉瘤順鉑耐藥細胞株會顯著下調鐵死亡負調控因子水平，上調鐵死亡相關因子水平，增強細胞對順鉑的敏感性[28]。表明鐵死亡能夠為改善骨肉瘤的化療耐藥提供新思路。

2 骨肉瘤多藥耐藥的中醫病因病機

中醫從整體觀念出發，認為腫瘤發病以正氣虧虛為基礎，加以外感六淫或內傷七情，導致氣滯、血瘀、痰濕、邪毒內生，留于骨骼而生腫物，日久則成骨瘤。腫瘤多藥耐藥機制復雜，中醫對骨肉瘤多藥耐藥的病因病機認識仍在不斷完善。周仲瑛教授根據腫瘤化療耐藥治療的臨床經驗提出脾氣虛弱、濕毒瘀結的基本病機[29]。李琦教授認為濕熱是腫瘤化療耐藥的病理因素，濕性重濁、黏質，與熱邪博結，可導致病變反復，纏綿難愈[30]。陳信義教授發現腫瘤的耐藥性和難治性與中醫“痰”“瘀”病因病機密不可分[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，也是病理產物，其性更加暴烈且黏滯不化，易與痰濁瘀血膠結，形成癌毒、瘀毒與痰毒的復合狀態，此為癌毒交互，蘊于體內，纏綿難消，使腫瘤細胞能夠躲避藥物的殺傷作用而形成耐藥性。中醫藥具有多通路、多靶點協同的特點，針對骨肉瘤不同發病時期的多向治療，在逆轉多藥耐藥方面展現出高效低毒的獨特優勢。

3 中醫藥對骨肉瘤多藥耐藥的逆轉作用

3.1 中藥組方

中醫認為邪毒瘀結是骨肉瘤的主要病機，但其本質是本虛標實，證型復雜多變。杜敏東等[33]針對骨肉瘤熱毒血瘀互結，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，結果顯示，與單純化療相比，化療聯合自擬抑瘤湯治療骨肉瘤的療效更佳，保肢術后肢體功能更優，化療不良反應發生率更低，臨床預后更好。既往研究表明，活血中藥具有逆轉多種腫瘤耐藥的功效，可明顯提高腫瘤的化療療效。有研究發現，單純欖香烯具有抑制耐藥骨肉瘤細胞增殖的作用，與表柔比星聯合可明顯增強化療療效，具有協同作用，但欖香烯在體外并未改變多重耐藥表達率，其具體機制尚需進一步研究[34]。在補腎健脾活血法上，廣東省中醫院院內協定方——骨癌通泰方（組方包括骨碎補、補骨脂、薏苡仁、白花蛇舌草、莪術、黃芪、全蝎等）具有補腎健脾活血的作用，能明顯下調成人骨肉瘤耐藥細胞多重耐藥基因的表達，為骨腫瘤化療減毒增效的深入研究提供了理論依據[35]。

3.2 中成藥

體外實驗證實，片仔癀可以抑制骨肉瘤表柔比星耐藥細胞增殖，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）信號通路促進磷酸酶與張力蛋白同源物（phosphatase and tensin homolog，PTEN）的表達，抑制AKT蛋白磷酸化，進而導致多腺苷二磷酸核糖聚合酶[poly（ADP-ribose）polymerase，PARP]蛋白裂解，最終誘導耐藥細胞凋亡[36]。片仔癀與表柔比星聯用可以降低骨肉瘤耐藥細胞對表柔比星的化療抵抗，通過Bcl-2/BAX通路誘導耐藥細胞凋亡[37]。石宇熊等[38]發現，參麥注射液處理過的骨肉瘤多藥耐藥細胞內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胞株內化療藥物的濃度逆轉其化療耐藥性，進而提高化療藥物對骨肉瘤細胞的殺傷作用，這可能與參麥注射液益氣養陰、生津扶正的作用相關。

3.3 中藥單體

蟾毒靈是從蟾酥中提取的一種毒性配基，作為強心苷類物質屬于細胞拓撲異構酶Ⅱ抑制劑。蟾毒靈可明顯誘導骨肉瘤氨甲蝶呤耐藥細胞株凋亡，其機制可能與熱休克蛋白27表達下調介導的腫瘤細胞凋亡相關[39]。另有研究表明，蟾毒靈能將骨肉瘤氨甲蝶呤耐藥細胞的細胞周期阻滯于G2/M期，同時能促進p53和BAX的表達，抑制Bcl-2的表達，從而誘導細胞凋亡[40]。姜黃素作為中草藥姜黃根莖的活性提取物，是美國國家癌癥研究所承認的廣譜抗腫瘤藥物，其作用機制包括調控相關蛋白的表達、上皮-間充質轉化分子標志物、腫瘤干細胞識別標志物、相關信號通路、細胞自噬和相關因子。姜黃素通過抑制骨肉瘤順鉑耐藥細胞MG-63的自噬激活，促進順鉑誘導的骨肉瘤多藥耐藥細胞凋亡[41]。進一步研究發現，姜黃素通過下調P-gp的表達并抑制P-gp外排，逆轉骨肉瘤氨甲蝶呤耐藥細胞的化療抵抗[42]。三氧化二砷是中藥砒霜的主要成分，被認為是多種腫瘤治療的有效藥物。三氧化二砷聯合表柔比星可以通過上調BAX的表達、下調P-gp和Bcl-2的表達，抑制骨肉瘤耐藥細胞增殖，誘導細胞凋亡[43]。有研究發現，三氧化二砷能夠激活骨肉瘤耐藥細胞自噬，而自噬又可以抑制細胞凋亡，對于化療敏感的骨肉瘤細胞，三氧化二砷能激活自噬并誘導凋亡[44]。晚期骨肉瘤患者通常會對化療藥物耐藥，臨床研究證實了三氧化二砷的臨床療效，研究表明，三氧化二砷聯合吉西他濱及多西他賽二線治療骨肉瘤肺轉移患者的近期療效較佳[45]。欖香烯作為莪術提取物，可以抑制骨肉瘤細胞GST-π的表達，緩解腫瘤細胞對表柔比星的耐藥性，逆轉腫瘤細胞的多藥耐藥[46]。朱夏等[47]對化療療效不佳的骨肉瘤患者進行臨床療效觀察，結果發現，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，提高治療效果。研究表明，肉蓯蓉可以下調多藥耐藥相關蛋白1（multidrug resistance associated protein 1，MRP1）和p53的表達，逆轉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骨肉瘤多藥耐藥產生一定的逆轉作用，中藥單體可輔助增強腫瘤細胞對化療藥物的敏感性，具有良好的應用前景[49-51]。

4 小結與展望

骨肉瘤化療耐藥機制復雜，中醫藥對逆轉化療耐藥展現出了療效優勢。但目前也存在諸多問題，如目前臨床對中藥單體的研究較多，而對中藥復方的研究較少，事實上中醫治療是建立在辨證論治的基礎上，強調整體作用。因此，在后續的研究中，應該強調體內研究，重視在整體觀念的基礎上辨證論治，關注中醫臨床療效，為逆轉骨肉瘤化療耐藥提供新思路，從而為骨肉瘤中西醫結合治療提供新策略。