上皮性卵巢癌多药耐药相关信号传导通路及其靶向药物研究进展*

韦露薇　李力



上皮性卵巢癌多药耐药相关信号传导通路及其靶向药物研究进展*

韦露薇李力

摘要卵巢癌是严重威胁女性生殖健康的肿瘤之一，死亡率居各类妇科肿瘤的首位。上皮性癌是卵巢癌中最常见的病理类型，近年来虽然手术及放化疗技术不断提高，但75%～80%晚期患者在治疗后仍出现复发或进展。多药耐药是导致上皮性卵巢癌治疗后复发、转移和死亡的重要原因，严重制约上皮性卵巢癌患者生存率的提高。信号传导通路是多药耐药的重要调控机制之一，目前对其作用机制的研究取得了一定进展，其靶向药物亦在临床各期试验获得了良好效果。本文拟对信号传导通路在上皮性卵巢癌多药耐药机制及目前相关靶向药物在临床研究进展进行综述，为其进一步在临床应用提供指导价值。

关键词信号传导通路上皮性卵巢癌多药耐药研究进展

作者单位：广西医科大学附属肿瘤医院妇瘤科（南宁市530021）

*本文课题受国家自然科学基金项目（编号：81572579）资助

卵巢癌是女性生殖器官三大恶性肿瘤之一，死亡率居妇科肿瘤首位，仅在美国2014年新发病例就高达22 000例，死亡例数14 000例［1］。上皮性卵巢癌（epithelial ovarian cancer，EOC）是卵巢癌中最常见的病理类型，最大程度的肿瘤细胞减灭术联合术后铂类与紫杉醇的一线化疗方案使大部分患者获得完全或部分缓解，但75%～80%晚期患者在治疗后仍出现复发或进展。复发性上皮性卵巢癌的化疗方案的选择取决于前次治疗与复发的时间间隔，并被用于预测后续的化疗反应，再次治疗时铂类为基础的药物仍有效则可获得较长的生存时间。治疗过程中仅20%～40%患者对一线化疗方案原发耐药，而余下患者则在重复循环化疗过程中出现获得性耐药。多药耐药（multidrug resistance，MDR）是导致上皮性卵巢癌治疗后复发、转移甚至死亡的重要原因，严重制约了上皮性卵巢癌患者生存率的提高。探讨上皮性卵巢癌多药耐药分子机制，采取靶向治疗措施、逆转化疗耐药现象对改善上皮性卵巢癌患者生存和预后意义重大。

1 上皮性卵巢癌多药耐药与信号传导通路的关系

上皮性卵巢癌MDR机制可能涉及以下方面：1）ABC（ATP-binding cassette）转运蛋白家族高表达；2）调控凋亡基因和蛋白改变；3）DNA损伤与修复增强；4）肿瘤细胞微环境改变等多方面。MDR的发生是个复杂的调控体系，涉及多个途径，信号传导通路在这些机制中起到“桥梁”作用。如乙醛脱氢酶1（AL⁃DH1）可通过PI3K/AKT信号通路调节细胞凋亡和细胞增殖，参与多药耐药调控［2］；通过DNA损伤修复、G2/M细胞周期阻滞及细胞凋亡，Notch信号通路中Notch3表达上调，参与卵巢癌细胞对铂类耐药［3］。近年来对信号传导通路耐药机制及其靶向治疗药物的临床研究亦取得了较大进展，但肿瘤作为一个整体是个庞大、复杂的网络结构，各个通路间存在“交流”，单一信号通路的靶向药物疗效尚存在争议，逆转耐药需要寻找调控这些通路的关键点或者是上游基因群。本文拟就信号传导通路在上皮性卵巢癌多药耐药机制及目前其靶向药物在临床研究中的进展进行综述，为其进一步应用提供指导。

2 上皮性卵巢癌耐药相关信号传导通路新进展

2.1 PI3K/AKT/mTOR信号传导通路

PI3K/AKT/mTOR信号传导通路是肿瘤MDR的经典通路和关键调控因素，研究发现上皮性卵巢癌中PI3K、AKT和mTOR均有不同程度的基因改变，包括基因突变和基因编码信号级联的关键组件扩增，其中突变是最常见的变异类型［4］。Levine等［5］在上皮性卵巢癌中检测PI3KCA基因中编码产生PI3K的p110α催化亚单位的突变率为12%；编码PI3K调节亚基p85α的PI3KR1突变率为3.8%；肿瘤抑制因子（PTEN）、AKT1和mTOR体细胞突变率分别为9.8%、2.0%和1.9%，AKT2异常扩增率则高达13.3%。任何一个上游基因遗传或表观遗传变化均导致PI3K/ AKT/mTOR信号传导通路在上皮性卵巢癌中的激活增高，其结构突变导致通路功能的改变常常预示预后不良和对现有治疗方案耐药。进一步研究发现，该通路受多种因子调节，其中PTEN和INPP4B是最重要的负反馈因子，PTEN通过水解3，4，5-三磷酸磷脂酰肌醇（PIP3）后转变为二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2），INPP4B亦可通过水解3，4-二磷酸磷脂酰肌醇后转变为PIP3，两者均可逆转AKT激活、阻断由AKT介导的下游信号传导，从而抑制细胞增殖、促进凋亡、逆转耐药等［6］。LY294002是目前研究最广泛的PI3K体外抑制剂，通过降低多种耐药细胞的ABC转运蛋白表达，减少膜内药物外排、增加凋亡相关基因和蛋白表达、抑制肿瘤细胞生长、诱导凋亡、从而逆转MDR［7］。Salani等［8］采用LY294002作用于上皮性卵巢癌耐药细胞（SKOV3/DDP）后，抑制AKT的磷酸化，细胞周期阻滞于GO/G1期，同时细胞凋亡和自噬明显增加，逆转对顺铂的耐药。

2.2 MAPK信号传导通路

MAPK/ERK信号通路为经典通路，是将细胞外信号传导至细胞核的重要节点。研究发现，化疗药物进入肿瘤细胞内后，激活MAPK/ERK信号传导通路，作用细胞膜上转运蛋白等，从而使其转录和翻译增加、表达增多，促使化疗药物外排，最终产生耐药［9］。Lee等［10］发现，DDP作用于人上皮性卵巢癌细胞敏感细胞OVCAR3和耐药细胞OVCAR3/DDP后，ERK2磷酸化激活，且ERK2在OVCAR3/DDP中的表达明显高于OVCAR3，其活性随着OVCAR3细胞对顺铂耐药程度的升高而升高。

p38通路是MAPK信号传导通路的另外一个重要途径，但其在肿瘤MDR中的作用机制尚未明确。有学者［11］认为p38MAPK的持续激活与肿瘤细胞耐药呈正相关，Xie等［12］研究发现，在上皮性卵巢癌SKOV3/DDP耐药细胞株内，p38MAPK信号通路异常激活，给予p38特异性抑制剂SB20380和下调p38 mRNA、蛋白表达后，耐药得以逆转，提出p38MAPK激活可能导致上皮性卵巢癌DDP耐药的产生。另有研究［13］则认为持续p38活化可使肿瘤处于静止状态，p38活性下降则可引起肿瘤增殖、生长及MDR，该研究发现DDP通过持续、特异性激活多株癌细胞中p38MAPK，且DDP耐药细胞株相对于非耐药细胞株的p38活性明显下降。因此，MAPK信号通路在上皮性卵巢癌MDR的作用机制需进一步深入研究。

2.3 Wnt/β-catenin信号传导通路

Wnt/β-catenin信号通路中，Wnt通路激活时，导致细胞质中β-catenin稳定积聚后进入细胞核，继而激活其下游的Bcl-2、MDR1等靶基因，参与调节肿瘤干细胞（cancer stem cell，CSCs）凋亡、增殖及耐药相关基因表达。Xia等［14］发现在阿霉素诱导的耐药细胞中，Wnt/β-catenin异常激活，使用RNAi技术剔除β-catenin后，将使MDR1转录和翻译下降，逆转由P-gp介导药物外排所致的耐药。Arend等［15］研究亦发现，Wnt/β-catenin信号通路激活后可促进上皮性卵巢癌细胞发生上皮间质转化（epithelial mesenchymal transition，EMT）、耐药能力增强，联合其特异性抑制剂后，Wnt/β-catenin信号通路的蛋白明显下调，耐药得以逆转。最近一项研究［16］进一步证实了Wnt/βcatenin信号通路与人上皮性卵巢癌细胞EMT发生密切相关，该研究发现上皮性卵巢癌SKOV3细胞中Wnt/β-catenin信号通路异常激活后诱导下游靶基因Twist2、钙黏蛋白的转录、细胞EMT的发生。因此，鉴定Wnt/β-catenin通路变异的目标患者，是有效治疗耐药上皮性卵巢癌的新选择。

2.4 Notch信号传导通路

Notch3在Notch信号通路家族中备受关注，其表达水平对上皮性卵巢癌患者生存及复发耐药具有一定评价作用。研究表明其主要通过调节CSCs形成、并介导EMT表型获得肿瘤耐药［17］。Groeneweg等［18］研究发现，人上皮性卵巢癌细胞在紫杉醇诱导耐药形成过程中发生Notch信号通路异常激活，并获得EMT表型。γ-分泌酶是激活Notch信号通路的核心环节，给予γ-分泌酶抑制剂可靶向作用于Notch信号通路，诱导耐药细胞发生间质上皮转化（mesenchy⁃mal epithelial transition，MET）的形态学和分子表型改变，抑制人耐药细胞的增殖、黏附及侵袭转移能力，从而逆转对紫杉醇的耐药性。Gupta等［19］亦认为，Notch3激活诱发上皮性卵巢癌细胞EMT表型，使卡铂诱导的OVCA429耐药细胞凋亡减少，从而导致耐药发生。另有研究发现［20］，在上皮性卵巢癌铂类耐药细胞中CSCs明显增多，且调节CSCs信号通路异常激活，是导致肿瘤治疗耐药复发的根源，而Notch激活被确认为细胞具有CSCs特性的标记。抑制Notch通路可减少上皮性卵巢癌干细胞增殖、逆转EMT，是潜在治疗上皮性卵巢癌多药耐药的新策略。

3 信号传导通路靶向药物在临床治疗中应用

近年来信号传导通路靶向药物研究取得较好进展，已进入Ⅰ、Ⅱ期临床试验，在药物安全性、耐受性及疗效等多方面均取得了较好的效果（表1）。

二甲双胍是目前用于治疗2型糖尿病的口服降糖药，研究发现其具有抗肿瘤作用，二甲双胍可通过激活AMPK（AMP- activated protein kinase）、SIRT1 （sirtuin 1）和抑制下游AKT、mTOR，促进细胞凋亡，抑制上皮性卵巢癌细胞生长，延长患者的无瘤生存期［21］。Patel等［22］分别使用二甲双胍和/或卡铂、紫杉醇作用于上皮性卵巢癌SKOV3细胞后发现，凋亡增加，细胞周期阻滞于G0/G1和S期，增加了治疗药物敏感性。

哌立福新是近年来研制的AKT分子靶向抑制剂，在复发、耐药的上皮性卵巢癌治疗中取得了一定的疗效。Fu等［23］使用哌立福新150 mg/d联合多西他赛75 mg/m2/4w治疗21例耐药上皮性卵巢癌患者，结果均未发现明显不良反应，中位无进展生存期和总生存期分别为1.9和4.5个月，1例PTEN突变患者获得部分缓解时间长达7.5个月，1例PI3K基因突变患者病情稳定达到4个月，2例未出现PI3K信号通路异常患者病情稳定。在晚期恶性血液病患者进行了新一代AKT抑制剂Afuresertib的Ⅰ期临床试验，美国对73例多发性骨髓瘤患者研究发现，Afuresertib最大耐受剂量达125 mg/天，常见恶心、呕吐和腹泻等胃肠道不良反应，其中3例患者病情好转，3例病情稳定［24］。因此进一步评估上皮性卵巢癌患者PI3K/AKT通路突变状态，将为临床评价其分子靶向抑制剂的有效性和安全性提供依据。

Wnt信号传导通路靶向抑制剂作为上皮性卵巢癌患者治疗药物，已完成了临床前动物模型和机制研究。Yo等［25］对1 200种临床药品行高通量筛选，发现氯硝柳胺（niclosamide）可通过靶向抑制Wnt信号通路选择性杀伤上皮性卵巢癌干细胞，干扰耐药产生。Arend等［26］从34例上皮性卵巢癌患者组织中提取肿瘤细胞，经氯硝柳胺+/-卡铂治疗后发现，联合治疗较单一治疗明显增加细胞毒性，同时Wnt/βcatenin蛋白表达明显下调，表明氯硝柳胺是一个强有力的Wnt/β-catenin抑制剂，针对Wnt/β-catenin途径可明显抑制上皮性卵巢癌细胞增殖、促进细胞凋亡。Wnt信号传导通路是有效治疗上皮性卵巢癌的目标通路，越来越多的Wnt信号传导通路抑制剂已进入了Ⅰ期临床试验，包括LGK974、OMP-54F28、OMP-18R5，均被认为是潜在的上皮性卵巢癌的靶向治疗药物。

研究发现司美替尼可通过特异性抑制MAPK信号传导通路发挥抗肿瘤作用，在对53例复发性上皮性卵巢癌患者的Ⅱ期临床试验发现，口服司美替尼50 mg、2次/天，8例（15%）患者获得完全或部分缓解，34例（65%）患者病情稳定，且患者耐受性好，未出现明显不良反应［27］。Notch信号传导通路相关研究中，γ-分泌酶抑制剂RO4929097已在黑色素瘤多个实体瘤完成了Ⅰ、Ⅱ期临床试验［28］，均取得了令人兴奋的成果，主要不良反应包括恶心、乏力、贫血等，其中1例患者部分缓解持续7个月，8例患者病情稳定达12周，9%患者达到6个月无瘤生存，50%患者生存时间> 12个月。

表1 部分信号传导通路靶向药物在临床中的应用Table 1 Clinical application of targeted drugs on signaling pathway

4 结语

随着研究的不断深入，信号传导通路异常改变与上皮性卵巢癌多药耐药的关系逐渐被认可，但细胞内信号通路激活后形成错综复杂的网络，且多个MDR机制之间相互存在交叉，其中究竟是哪个起主导作用，还是协同发挥作用或者只是一些辅助的作用，需要进一步研究其相互关系及作用机制。信号传导通路靶向药物在临床中的应用也存在许多的问题，如何选择目标患者，进而采用特异性靶向药物等还需要深入探索。

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（2016-01-18收稿）

（2016-03-23修回）

（编辑：张亻抿校对：郑莉）

Signaling pathways related to multidrug resistance in epithelial ovarian cancer

Luwei WEI，Li LI
Correspondence to: Li LI；E-mail: lili@gxmu.edu.cn
Department of Gynecologic Oncology，Tumor Hospital Affiliated to Guangxi Medical University，Nanning 530021，China This work was supported by the National Natural Science Foundation of China（No.81572579）.

AbstractOvarian cancer is a serious threat to women's reproductive health.Epithelial carcinoma is the most common pathological type of ovarian cancer.In addition，epithelial carcinoma demonstrates the highest mortality among all types of gynecological tumors.Despite the recent advances in surgery，radiation，and chemotherapy，recurrence or deterioration still occurs in 75%-80%of patients after treatment.Multidrug resistance is a major cause of post-treatment relapses，metastasis，and even death.This characteristic severely restricts the survival of patients with epithelial ovarian cancer.Signaling pathways are important regulatory mechanisms of multidrug resistance.To date，research on the mechanisms of action of these pathways has progressed，and clinical trials on specific inhibitors obtained satisfactory results.This study explores the potential relationship between signaling pathways and multidrug resistance in epithelial ovarian cancer，as well as the current progress in clinical research on targeted drugs，to provide a theoretical basis for clinical applications.

Keywords:signaling pathway，epithelial ovarian cancer，multidrug resistance，research progress

doi:10.3969/j.issn.1000-8179.2016.09.061

通信作者：李力lili@gxmu.edu.cn

作者简介

韦露薇专业方向为妇科肿瘤临床治疗及基础研究。

E-mail：weiluwei123@126.com

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