前言
近年来子宫内膜癌发病率逐年升高,有超越宫颈癌成为发病率最高的妇科恶性肿瘤。手术是子宫内膜癌的首选治疗方式,化疗不敏感或继发性的耐t药是子宫内膜癌化疗失败的主要原因。目前已探明或正积极探索的耐药机制包括:l、多药耐药(MDR)与子宫内膜癌化疗失败、谷肤一甘肤转移酶与子宫内膜癌耐药、乙二醛酶I(GLOI)与子宫内膜癌耐药的关系。在人体的所有组织都存在乙二醛酶,人类的乱01是一种分子量为43KD,mRNA全长 1993bp。DNA全长12085bp。含ZnZ十的同源二聚体金属蛋白酶,能在谷胧甘肤(GS下)的参与下,催化多种带芳香基和脂肪基团的。一梭基醛类向。一经基硫脂转化。GLOI的主要生理作用是与GLOH协同作用,将具有细胞毒性的甲基乙二醛转化为无毒的D乳酸。某些病理状况下,如心脏病、终木期肾病,特别是糖尿病时,甲基乙二醛在细胞内活性被抑制,致其水平增高及进一步导致的蛋白糖化作用增强,这些最终与血管病变、炎症反应及并发症的发生和病情恶化有关,目前又有研究表明,GLOI的增高,与肿瘤的发生有一定关联;抑制GLOI的表达,有助于肿瘤的治疗。
最近,有关乙二醛酶I(GLOI)在肿瘤细胞耐药发生中的作用机制及抑制剂的J「发逐渐得到重视。一般甲基乙二醛主要来源于细胞进行正常糖代谢产生的副产物,也可来自于其他途径。包括甲基乙二醛等在内的a一梭基醛类可在体内通过糖化作用与蛋白质、核酸形成共价化合物,生成果糖服、高度糖化终产物(AGE)等产物,产生细胞毒性。哺乳动物体内对甲基乙二醛的代谢主要是在GLO-工的作用下,甲基乙二醛与谷胧甘肤发生缩合反应,生成D一乳酸谷胧甘肤,后者继续在GLOH的催化作用下裂解为谷胧甘肤和乳酸。
已知在生物系统中DNA中的核营酸被糖化生成AGE可导致基因突变率增加、DNA链断裂和细胞毒作用发生,并诱导细胞凋亡,因此,细胞保护DNA免受糖化作用影响是通过GLOI系统、醛基还原酶和脱氢酶对反应性。一梭基醛糖化物的解毒作用等途径实现的。其中,谷肤甘肤依赖性GLOI是生理状态下针对乙二醛和甲基乙二醛的主要解毒系统。
生长失控的肿瘤细胞内的高糖酵解活性可使细胞内甲基乙二醛浓度增加,为了清除这些细胞毒物质,细胞内须具备高效的解毒机制,而GLOI即是对甲基乙二醛进行解毒的主要途径。上述研究结果提示GLO工的高表达与肿瘤的发生发展有关。
目前,很多研究者认为肿瘤也是一种代谢性疾病,子宫内膜癌的具体病因虽然不清楚,但其高危因素肥胖、高血压、糖尿病等己被确认,糖尿病时细胞体内增多的甲基乙二醛及乙二醛在机体内是毒性很强的糖化剂及致突变剂,而乙二醛酶系统是体内此毒物主要的解毒酶系统,所以乙二醛酶的作用是非常重要的。研究发现高浓度的GL01可以促进肿瘤的发生和引起耐药。复旦大学妇产科研究所隋龙教授的研究证实GLOI的浓度和酶活性与子宫内膜癌的恶性程度呈正相关。
随着现代分子生物学技术的发展,认为耐药是多种基因参与及多种机制共同作用的结果,子宫内膜癌化疗易失败的首要问题是耐药,GLOI是除多药耐药,GSTPI等常见子宫内内膜癌耐药机理以外新发现的耐药途径。综合以上因素,我们有理由考虑用药物机理不同的两种化疗药物顺铂和紫杉醇,与抗糖尿病药物二甲双肌在子宫内膜癌治疗中联合使用并验证其在体外实验中的效果。并同时考虑研究GLOI在子宫内膜癌耐药中的机理和相关信号通路。我们期待己使用了50多年的治疗糖尿病的老药二甲双肌,能在逆转子宫内膜癌l耐药,提高化疗敏感性方面发挥作用,并期待它能提高子宫内膜癌的放疗效果。
5.材料与方法.................................................................. 7
6.实验结果................................................................. 22
7.实验讨论................................................................... 31
8.综述............................................................................ 37
讨论
子宫内膜癌是常见的妇科恶性肿瘤之一,目前有超越宫颈癌的趋势,成为导致女性死亡的最主要的生殖系统肿瘤之一。子宫内膜癌的真正发病原因迄今不明,但其发病的危险因素却长期被人们注意。肥胖、糖尿病与高血压三者并存于子宫内膜癌患者,称为“宫内膜的三联征”或“宫内膜癌综合征”。研究认为糖尿病病人或耐糖量不正常者,其患子宫内膜癌的危险比正常人增加2.8倍。
手术切除是主要的治疗方法之一。但对于年轻的有生育要求的女性来说,手术并不是最佳选择。由于绝大部分子宫内膜癌的病理类型是腺癌,对放疗不敏感,所以,特别是对于术后复发的,或不适合手术的患者而一言,化疗是一个不错的选择。然而继发性的化疗耐一药或化疗不敏感是目前子宫内膜癌化疗过程中的主要问题。增加化疗药物用量会带来更多的副作用,使患者无法承受,弊大于利;因此,降低化疗药物使用量,增强化疗敏感性是一个合理途径。
目前很多研究表明,治疗糖尿病的一线药物二甲双肌,对包括子宫内膜癌在内的很多肿瘤,具有良好的治疗作用。子宫内膜癌和子宫内膜不典型性增生和糖尿病紧密相关,子宫内膜癌多见于肥胖、糖尿病和高血压患者〔肠一侧。因此,很多研究者认为二甲双呱可用来治疗子宫内膜癌。在处理糖尿病合并症时,Seion等发现治疗糖尿病的常规药物二甲双肌可使子宫内膜非典型增生过长病灶消退,转变为增殖期内膜。在针对乳腺癌的研究中,有报道显示,二甲双肌能够杀死乳腺癌MCF一7细胞中的肿瘤干细胞,从而增强化疗药物对乳腺癌细胞的杀伤作用,并且可以抑制接种于实验动物中的肿瘤的生长和复发t洲。另外,有多篇文献报道二甲双肌具有抑制卵巢癌、子宫内膜癌细胞增殖的生物活性一侧。在本实验中,我们发现二甲双肌能够显著抑制子宫内膜癌细胞的增殖作用,然而,低剂量的化疗药物顺铂和紫杉醇对子宫内膜癌细胞增殖无显著影响。但是,当联合二甲双肌和化疗药物处理子宫内膜癌细胞后,细胞的增殖活性受到明显抑制,说明二甲双肌能够增强化疗药物的杀伤作用,提高子宫内膜癌细胞对化疗药物的敏感性。
人们普遍认识到肥胖或者糖尿病是子宫内膜癌发生的高危因素之一。PISkorska等的研究结果表明,无视网膜病变和神经病变的糖尿病与Glol分子的异常表达相关〔侧。甲基乙二醛酶工(Glol)普遍存在于哺乳动物细胞内,其主要功能是以还原型谷肤甘肤为辅助因子,联合Gloll,将糖代谢产生的有毒物质甲基乙二醛转变为无毒的D一乳酸。可有效降解糖代谢途径中产生的毒性产物甲基乙二醛。Glol的异常高表达或酶活性的异常增高常常与各种类型的癌细胞的化疗耐药有关。国内外的研究显示Glol在多种肿瘤中过度表达或酶活性异常升高,作为与糖尿病紧密相关的疾病,子宫内膜癌病变及其对化疗不敏感是否也涉及Gl()I分子的异常表达,目前尚未见有相关的报道。
我们前期的工作表明,约78%的子宫内膜癌组织中有与糖代谢有关的Gl()I表达,而正常子宫内膜组织则无Gld的表达或低表达,这与肿瘤细胞的糖代谢异常是密切相关的。生长失控的肘,瘤细胞内的高糖酵解活性可使细胞内甲基乙三醛的浓度增加,为了清除这些细胞有毒物质,相应的细胞内需具备更高效的解毒能力,因此这与Glo工表达上调或酶活性升一高是一致的。文献资料表明,若扣制Glol的表达,则可明显抑制子宫内膜癌细胞的增生。
我们目前的实验结果也表明,在子宫内膜癌细胞株中高表达工。为进一步吸明二甲双呱和Gl。工的关系,我们使用了三种不同类型的子宫内膜癌细胞株Ishikawa,I一IEC一1一A和Svee一2。xshikawa是分化良好的I型子宫内膜样癌, C一1一A分化中等的工型子宫内膜样癌SpeC一2是H型子宫内膜癌(浆液性细胞癌)。我们发现Glol在正常的子宫间质细胞中呈低表达,而在肿瘤细胞中都是高表达的,并且在HEC一1一A中的表达最高,提示高表达的Glo工分子可能是子宫内膜癌细胞对化疗不敏感的分子基础。本实验结果表明二甲双肌通过抑制GloJ的表达抑制子宫内膜癌的增殖。因为在肺癌和白血病中,高表达的Gl。工导致肿瘤细胞对化疗药物产生耐药,联合应用Gl。工的抑制剂BB(;c和化疗药物,明显增加肿瘤细胞的凋亡率。相反,将人GIO工cDNA转染至鼠纤维母细胞N工G3T3细胞中,结果表明高表达Glol的细胞不仅对GIO工抑制剂I耐药,还对阿霉素、丝裂霉素C等化疗药物产生耐药。Tsuru。等在对耐药和抗凋亡的人类单核细胞白血_病变异细胞株UK711的研究中发现,在化疗药物处理后,与细胞凋亡有关的半肤氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶类(Caspase)信号通路被阻断。他们通过互补消减杂交实验,发现耐药细胞中Glo工表达增强,而将Glol质粒转染白血病Jurkat细胞后,导致其耐受阿霉素等化疗药物诱导的细胞凋亡。
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