肺癌耐药分子标志与个体性化疗.ppt
《肺癌耐药分子标志与个体性化疗.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《肺癌耐药分子标志与个体性化疗.ppt(72页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、肺癌耐药分子标志 与个体性化疗,徐 萌 暨南大学附属第一医院肿瘤科,肺癌耐药分子标志:药理遗传学和药理基因组学的研究表明与肺癌多药耐药相关的基因及其异常信号传导通路。 个体性化疗:根据肺癌患者药理遗传学和基因组学特点,采用特异和最佳的化疗药物方案,提高化疗疗效,尽量降低化疗副反应,最大延长患者生存期。,肺癌化疗耐药的复杂性 肺癌耐药逆转药物的局限性 肺癌个体性化疗的实践性 典型病例,以铂类药物为基础的联合化疗比单一化疗效果好,是中晚期肺癌一线治疗的金标准; 紫杉醇、诺维本、多西紫杉醇、吉西他滨; 在过去三十年中,非小细胞肺癌的中位生存时间只延长了大约三个月; 中晚期非小细胞肺癌经验性化疗疗效停
2、滞于平台期,致力于寻找各种敏感的化疗耐药分子标志和高效的耐药逆转剂具有广泛的应用前景。,Corey Langer 2000; Breathnach et al 2001; Schiller et al 2002,一. 肺癌化疗耐药的复杂性,What is the Scope of the Problem? New Cancer Cases & Deaths 2001,CA Cancer J Clin.51:23, 2001,*Vast majority of deaths due to chemoresistance,*,DRUG ACCUMULATION IS REDUCED IN DRUG
3、-RESISTANT CELLS,Resistant cells,Sensitive cells,Why Does Chemo Fail?,耐药参与机制主要有: (1)多药耐药基因(MDR1)及其编码的细胞膜P-糖蛋白表达增加; (2) 多药耐药相关蛋白(MRP) 表达增加; (3)谷胱甘肽解毒酶系统活性增强; (4)DNA拓扑异构酶活性降低或结构异常;(5)DNA损伤的修复能力增强等,?,耐药分类 (1)药理耐药(pharmacological resistance):由机体对药物的影响所导致的耐药,如药物进入机体代谢增强或活化障碍、肿瘤血供不足,药物组织穿透力差,导致细胞有效浓度降低。 (
4、2)生化耐药(biochemical resistance):肿瘤细胞的遗传性及生化特性发生复杂的变化,致使细胞通过不同途径对药物产生耐药性。 (3)凋亡耐药(apoptosis resistance):大部分抗肿瘤药物引起细胞死亡是通过细胞凋亡,而促凋亡基因的缺失或抗凋亡基因的过度表达都将相应地导致肿瘤细胞对化疗药物产生耐药性。 (4)微环境耐药(microenvironment resistance):肿瘤细胞的存活和生长有赖于器官微环境,器官微环境可以通过调节不同耐药基因表达来影响肿瘤细胞对化疗药物的敏感性。,Reduced apoptosis Altered cell cycle ch
5、eckpoints Increased metabolism of drugs Increased or altered targets Increased repair of damage Compartmentalization区室作用,MECHANISMS OF RESISTANCE TO ANTI-CANCER DRUGS,Decreased uptake,Increased efflux,与肿瘤多药耐药性相关的ABC转运体,多药耐药性(Multidrug Resistance, MDR): 意义:肿瘤细胞在抗肿瘤药物长期和反复作用下 对其出现耐药性的同时,而且对其它多种 结构乃至作用
6、机制不同的抗肿瘤药物也产 生交叉抗性。 Biedler首先描述了MDR表型(20世纪70年代) 现已发现100余种与MDR相关的转运体(2007年),“疏水真空清除模型” (Hydropobic vaccum cleaner model), 要点:MDR转运体的2TMDs结构域形成一个药物通道,利用水解ATP提供的能量把药物(包括所有被修饰的疏 水性药物)转运到细胞外,这种药泵功能使胞内药物 浓度维持在低水平,从而导致肿瘤细胞产生耐药性。 证据:Rosenberg et al. (1997) 对纯化的P-gp的二维晶体电镜 3-D重构(2.5nm),发现分子中间有直径约5nm的漏 斗状结构,对
7、MDR转运体的药物通道模型假设提供 较直接的实验证据。,相关临床现象:mdr1表达水平高的正常组织器官发生的肿瘤中,检测到的mdr基因的表 达水平亦高,而且这种肿瘤在临床上 往往对化疗药物也不敏感,即表现抗性。反之亦然。 证明:mdr1基因编码的P-gp的表达水平与肿瘤耐药相关。,P-gp是一种具有ATP酶活性药物排出泵 ( drug efflux pump),overexpers in ritro/ in rivo:P-gp 能转运多种结构 和功能不相关的药物(Mr:300-2000Da): 阿霉素(doxorubibin) 柔红霉素(daunorubicin) 放线菌素(antinomyc
8、in D) 依托泊苷(etoposide) 秋水仙素(colchicines) 长春新碱(vincristine) 氨茴环素(anthracyclines) 表鬼臼毒素(epipodophyllotoxins),MRP 的性质和功能 (1)M.W. 170KDa plus(N-端连接的糖基)约190KDa。 (2)分布: 在正常细胞中:内膜系统,如内质网、高尔基体和运输囊泡膜等。 在肿瘤细胞中:主要在细胞质膜上,少部分在细胞质中多靠近细胞核。 (3)MRP1不仅可直接外排药物,负责药物的 胞内隔离,使药物不能与靶点结合,导致耐药性。MRP1的药物抗性: 如对:蒽环素(anthracyclins
9、) 生物碱(Vinka alkaloids) 表鬼臼毒素(epipodophyllotoxins) 米托蒽醌(mitoxantrone),P-gp与MRP: 相似:基本结构,转运功能,药物抗性 不同:P-gp: 主要转运天然的和阳离子性 的疏水化合物 MRP:主要转运阴离子性的化合物, 转运的药物常是与谷胱甘肽 和其他阴离子的缀含物,或 是与谷胱甘肽一起协同转运,MRP基因表达增强是肺癌原发性耐药发生的早期标记物,也是肺癌耐药的主要机制,肺癌细胞在化疗药物诱导条件下的耐药表型改变都是为了抵抗化疗药物杀灭,保护自身生存。 徐萌. 恶性肿瘤化疗及其对策. 第一版. 北京:军事医学科学出版社,200
10、2. 90-117. Xu Meng, et al. J Tumor Marker Oncology, 2004, 19(4): 235-241.,肿瘤细胞MDR的机理的复杂性: 耐药表型可因肿瘤类别和细胞分化阶段的 不同而异,甚至有明显差别; 不同肿瘤对不同的化疗药物的反应和机理 不同; 不同的肿瘤对同一种化疗药物的反应和机 理也可能不同。,耐药的肿瘤干细胞 肿瘤形成中经过多次突变形成肿瘤细胞的异质性,其中少量的细胞具有很强的增殖能力,被称为肿瘤干细胞(tumor stem cell)。 肿瘤的发生是由于肿瘤干细胞的增殖,治疗的目的必须是确定和杀灭肿瘤干细胞,由于肿瘤干细胞的增殖能力有限,比
11、肿瘤细胞对化疗药物更具耐药性, 体内残余的耐药的肿瘤干细胞足以使肿瘤复发或转移。以肿瘤干细胞为靶向的治疗疗效更为显著。,Cancer Stem Cell -Lung Cancer支气管肺癌干细胞BASC,BASC has self-renewal capacity. BASC proliferates in airway damage, regeneration and tumor progression.,Cell 2005;121:823-835,K-ras conditioning mouse,limiting dilution assay,Stem Cells-Drug Resista
12、nce,High levels of ABC drug transporters Quiescence Capacity for DNA repair Accumulation of mutations,Nature Review Cancer 2005;5:275-284,Nature Review Drug Discovery 2006;5:219-234,Resistance-ABC Transporter,Targeting ABC Transporter,Nature Review Drug Discovery 2006;5:219-234,Cancer Stem Cell -hig
13、h drug efflux capacity,Cancer stem cell has ABC transporters with drug-efflux capacity.,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101, 1422814233 (2004),human tumor cell lines,SP: side population,JF & IMR 32: NB cell lines,SP,Non-SP,control,fluorescence,Hoechst 33342-stained flow cytometry,SP,Non-SP,Stem Cell -Che
14、moresistance,Cancer stem cell has higher levels of drug resistance proteins.,Cancer Res 2000, 60:4403-4411,MRP: multiple resistance associated protein LRP: lung resistance related protein,MFI: mean fluorescence intensity,semiquantitative RT-PCR,flow cytometry,钙离子通道阻滞剂、环孢菌素、钙调蛋白抑制剂、抗疟药等;另外细胞因子、类固醇激素、
15、单克隆抗体、免疫毒素、特异性双抗、反义寡聚核苷酸、结合白蛋白的药物都可逆转肿瘤的耐药性 目前研究最多的还是维拉帕米、环孢素A及其衍生物 全身性应用逆转剂副作用较大,可产生心脏损害,诱发黄疸,免疫抑制 目前在临床应用受到很大的限制,二. 既往耐药逆转药物的局限性,100bp标志物 对照组 MRP siRNA组 ADM组 MRP siRNA加ADM组,图1 转染siRNA后肺癌细胞MRP mRNA表达水平,由于临床肺癌患者有原发性耐药以及体内肿瘤细胞耐药倍数较低,目前还没有一种逆转化疗多药耐药方法在临床广泛应用,主要原因有: 现有逆转剂老药新用,逆转耐药不是其主要功能,临床毒副作用大; 生物逆转剂
16、在体内不稳定,难以作用到靶点; 临床耐药往往数种机制同时参与,只对单一机制起作用的逆转剂难以发挥显著的效应。 缺乏大样本的循证医学依据。,Overall Survival,Progression free Survival,引自Kurbacher CM, Cree IA, Brucker. Anticancer Drugs. 1998, 9: 51-57,传统化疗和ATP-TCA指导的化疗的生存率比较,卵巢癌术后,三 肺癌个体性化疗的实践性,乳腺癌易感基因(BRCA1):铂类,抗微管类药物, 预后? 错配切除修复酶(ERCC1):铂类药物 微管蛋白(-tubulin):抗微管类药物 核糖核苷还
17、原酶M1(RRM1):嘧啶类抗代谢(吉西他滨) 抗血管生成化疗,Gene expression according to histology in NSCLC,Clinical data from M Skrzypski, E Jassem, J Jassem,铂类药物,Platinum based doublets are standard for patients with advanced NSCLC and good performance status. 40%-60% of patients NSCLC progress during platinum based therapy,
18、 while some have excellent responses. Schiller, Harrington et al.; N Engl J Med, 2002 Platinum doublets have a marginally increased RR (17%) vs third generation non-platinum doublets but OS is not improved. DAddario, Pintilie et al.; J Clin Oncol, 2005,Clinically important mediators of DNA repair fo
19、r platinum based damage,Essential NER DNA unwinding: ERCC2 (XPD) Incision of DNA: ERCC1 (XPF) Transcription coupled NER BRCA1 Base Excision Repair XRCC1,General mechanisms of platinum resistance,Detoxification Inhibitors of apoptosis DNA methylation Changes in influx/efflux Increased DNA repair capa
20、city Rabik and Dolan; Cancer Treat Rev, 2006,Established mediators of platinum resistance in NSCLC,BRCA1 ERCC1 Germline polymorphisms Tumor expression by mRNA Immunohistochemistry Polymorphisms in ERCC2 & XRCC1,BRCA1,In a breast cancer cell line low BRCA1 mRNA expression increased sensitivity to cis
21、platin and etoposide, but increased resistance to paclitaxel and vincristine. In a BRCA1-negative cell line, reconstitution of wild-type BRCA1 led to a 20-fold increase in cisplatin resistance and, in contrast, in a 100010 000-fold increase in sensitivity to antimicrotubule drugs. Low BRCA1 mRNA lev
22、els in sporadic breast cancer were associated with a higher frequency of distant metastases. Taron, Rosell et al.; Hum Mol Genet, 2004,BRCA1 mRNA expression levels and survival in NSCLC patients treated with neo-adjuvant gemcitabine & cisplatin.,Total 55 pts; Bottom: N=15, Middle=28, Top=12; p=0.01
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 肺癌 耐药 分子 标志 体性 化疗
链接地址:https://www.31doc.com/p-2734632.html