張 帆,劉景華,周 凡
北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院 血液科,遼寧 沈陽 110016
骨髓增生異常綜合征(myelodysplastic syndrome,MDS)是一種惡性血液系統(tǒng)疾病,發(fā)病率逐年升高,疾病預(yù)后情況不一,總體預(yù)后效果較差,并且高風(fēng)險(xiǎn)向急性髓細(xì)胞白血病(acute myelocytic leukemia,AML)轉(zhuǎn)化[1]。去甲基化藥物(地西他濱與阿糖胞苷)用來治療中高危MDS,可降低患者向AML進(jìn)展的風(fēng)險(xiǎn),并改善生存情況[2]。地西他濱是一種人工合成的胞嘧啶核苷類似物,去甲基化作用顯著,其能誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)化為正常細(xì)胞,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡[3]。核苷類似物阿糖胞苷與地西他濱作用機(jī)制類似,通過人平衡核苷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(human equilibrative nucleoside transporter,hENT)轉(zhuǎn)運(yùn)入細(xì)胞,在細(xì)胞內(nèi)脫氧胞苷激酶(deoxycytidine kinase,DCK)作用下發(fā)揮藥理作用。同時(shí),在胞苷脫氨酶(cytidine deaminase,CDA)作用下生成代謝物質(zhì)阿糖尿苷(uracil arabinoside,Ara-U)排出體外。近年來,地西他濱耐藥率增加至50%左右,因此其耐藥機(jī)制成為一大研究熱點(diǎn)。本研究就地西他濱與阿糖胞苷治療MDS及AML耐藥機(jī)制作一綜述。
hENT分布于細(xì)胞表面,可能與腫瘤細(xì)胞對(duì)核苷類藥物的耐藥有關(guān)。hENT共分為4種類型,其中hENT1與hENT2為hENT主要亞型,地西他濱需要借助hENT1、hENT2轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入細(xì)胞,發(fā)揮細(xì)胞毒性作用。Shi等[4]采用慢病毒干擾技術(shù)沉默人骨髓增生異常綜合征細(xì)胞系(human myelodysplastic syndrome cell lines,SKM-1)中hENT1,采用實(shí)時(shí)定量PCR法檢測(cè)靶細(xì)胞內(nèi)hENT1 mRNA表達(dá)水平,發(fā)現(xiàn)干擾組hENT1 mRNA表達(dá)水平顯著低于對(duì)照組。這一結(jié)果表明,hENT1沉默后SKM-1細(xì)胞對(duì)地西他濱誘導(dǎo)的凋亡及去甲基化作用敏感性下降。Hummel-Eisenbeiss等[5]分析了各種核苷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)和活性,進(jìn)而確定hENT1在白血病細(xì)胞系與AML患者樣本中是最豐富的核苷轉(zhuǎn)運(yùn)體。抑制hENT1后,5-氮胞苷的細(xì)胞毒性及其DNA去甲基化活性明顯降低。Wu等[6]在MDS患者骨髓單個(gè)核細(xì)胞中進(jìn)行實(shí)時(shí)定量PCR,結(jié)果顯示,對(duì)地西他濱有反應(yīng)的患者h(yuǎn)ENT1表達(dá)水平明顯高于無反應(yīng)者。hENT1高表達(dá)患者的總體反應(yīng)、完全反應(yīng)與細(xì)胞遺傳學(xué)完全反應(yīng)率顯著高于hENT1低表達(dá)患者。然而,hENT2、DCK與CDA的表達(dá)水平不影響反應(yīng)率。鮑振華等[7]對(duì)87例MDS患者進(jìn)行回顧性分析,采用實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)檢測(cè)MDS患者h(yuǎn)ENT1 mRNA表達(dá)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),地西他濱治療反應(yīng)組hENT1表達(dá)水平明顯高于無反應(yīng)組;52例高危組中hENT1 mRNA高表達(dá)的患者中位總體生存時(shí)間顯著長(zhǎng)于hENTl低表達(dá)患者。高危組MDS患者中hENTl高表達(dá)者接受地西他濱治療似乎更易獲益。
DCK編碼產(chǎn)生的脫氧胞苷激酶是激活核苷類物質(zhì)的限速酶。通過人平衡核苷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入細(xì)胞的地西他濱,在DCK編碼產(chǎn)生的脫氧胞苷激酶作用下,生成有活性的5-AZA-dCTP形式,進(jìn)而發(fā)揮去甲基化作用。Wu等[8]選取接受地西他濱標(biāo)準(zhǔn)治療2個(gè)療程以上的MDS患者為研究對(duì)象,其中有反應(yīng)組與無反應(yīng)組各14例。有反應(yīng)組中,5例患者獲得超過8個(gè)療程的持續(xù)骨髓完全緩解(marrow complete remission,mCR),另有5例患者盡管繼續(xù)治療,但仍復(fù)發(fā)或失去反應(yīng)。通過測(cè)定代謝(hENT1、DCK、CDA)基因的mRNA表達(dá)發(fā)現(xiàn),與無反應(yīng)組相比,有反應(yīng)組hENT1 mRNA表達(dá)水平顯著升高。此外,與持續(xù)mCR相比,復(fù)發(fā)的DCK水平顯著降低。以上結(jié)果表明,地西他濱代謝途徑影響其治療效果,較低的hENT1表達(dá)可能誘導(dǎo)原發(fā)性耐藥,下調(diào)DCK表達(dá)可能產(chǎn)生繼發(fā)性耐藥。萬海霞等[9]研究發(fā)現(xiàn),復(fù)發(fā)耐藥患者DCK的表達(dá)水平明顯低于敏感患者,DCK表達(dá)的降低可能與AML對(duì)阿糖胞苷的耐藥有關(guān)。Qin等[10]采用實(shí)時(shí)定量PCR法測(cè)定人白血病和淋巴瘤細(xì)胞系DCK基因表達(dá)水平,發(fā)現(xiàn)在地西他濱治療無效的患者中DCK表達(dá)量較低。唐晉清等[11]研究發(fā)現(xiàn),人早幼粒白血病細(xì)胞系的DCK mRNA表達(dá)水平和酶活性均明顯高于耐藥細(xì)胞系,但與各自初期傳代相比,長(zhǎng)期傳代后的DCK mRNA表達(dá)和酶活性變化并不明顯。這一結(jié)果提示,DCK僅與阿糖胞苷的初期療效明顯相關(guān),可能與阿糖胞苷耐藥現(xiàn)象的發(fā)生無關(guān)。
CDA是一種細(xì)胞內(nèi)酶,可特異性催化胞苷與脫氧胞苷水解產(chǎn)生不可逆的脫氨反應(yīng)并形成相應(yīng)的尿嘧啶衍生物,使地西他濱及阿糖胞苷分別生成5-AZA-UDK及Ara-U,致使藥物排出體外。CDA表達(dá)量升高及活性異常與阿糖胞苷、地西他濱及其他核苷類藥物治療效果不佳相關(guān)。Schroder等[12]研究發(fā)現(xiàn),初治及難治性復(fù)發(fā)患者的CDA活性顯著高于完全緩解患者;復(fù)發(fā)患者的CDA活性明顯高于初治組。Qin等[13]研究發(fā)現(xiàn),地西他濱耐藥者CDA/DCK高于地西他濱有效者。Galmarini等[14]發(fā)現(xiàn),CDA酶在體內(nèi)的活性與CDA mRNA的表達(dá)顯著相關(guān)。李威等[15]研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),DCK與CDA的mRNA表達(dá)水平與酶活性水平呈高度正相關(guān)。AML以及某些復(fù)發(fā)的血液腫瘤患兒,其總體DCK酶活性及基因表達(dá)水平降低,CDA酶活性水平升高。DCK與CDA酶活性可能與兒童惡性血液腫瘤療效相關(guān)。
綜上所述,去甲基化藥物及核苷類似物耐藥機(jī)制不明,但代謝途徑研究頗多, hENT1與地西他濱耐藥關(guān)系最為密切。hENT1、DCK、CDA的mRNA表達(dá)水平與耐藥相關(guān)。基于此,可通過檢測(cè)hENT1、DCK、CDA的mRNA水平,從而預(yù)測(cè)接受地西他濱與阿糖胞苷治療的MDS及AML患者的臨床療效。