医院培训课件：《恶性肿瘤化学治疗及耐受》

恶性肿瘤化学治疗及耐受

恶性肿瘤化学治疗及耐受恶性肿瘤化学治疗及耐受内容提要一、概述二、抗肿瘤化疗药物的分类及药理学基础三、肿瘤化疗耐受的机制与逆转肿瘤化疗耐受四、化疗的合理使用及临床应用五、抗肿瘤药物的毒性反应六、展望与存在的问题

一、概述（一）恶性肿瘤的综合治疗手术治疗、放射治疗、化学治疗、生物免疫治疗、内分泌、中医药治疗（二）恶性肿瘤的化学治疗

化学治疗（chemotherapy):用化学药物抑制或杀灭机体内恶性肿瘤细胞以消除或缓解由它们所致的疾病。是内科肿瘤治疗的主要手段，是整体综合诊疗的主要组成部分。（三）肿瘤化学治疗的历史1943年

耶鲁大学的Gilman等首先将氮芥应用于淋巴瘤的治疗.50年代，

化疗药物大批的发现：如5-Fu，MTX及烷化剂CTX.60年代，

目前常用的化疗药物都已发现：如长春碱

阿霉素

博来霉

素

顺铂

等。70年代

人们开始认识到肿瘤细胞动力学及化疗药药代学的重要性，

导致化疗药物联合应用。80年代以来，新的化疗药物在细胞基因学指导下产生，如紫杉醇，泰

素帝，奥沙利铂，健择（吉西他滨）

本世纪之初，产生分子靶向治疗肿瘤，如EGFR单抗和TKI（四）化学治疗的作用与地位目前为止，化疗可治愈的肿瘤达十余种。通过辅助化疗，在术前控制和减少病灶，术后减少肿瘤的转移与复发，许多肿瘤获得了根治的机会。许多肿瘤不能通过化疗治愈但可显著延长生存时间。表1几种肿瘤治疗效果的今昔对比

(5年生存率)肿瘤类型

过去(

50s)现在(2007)治疗方法生存率治疗方法生存率骨肉瘤乳腺癌上颌窦癌肾母细胞癌

截肢9%综合治疗40%

手术22%综合治疗59%

手术40%综合治疗83%

手术30%综合治疗90%（五）化学治疗的局限性1.药物选择性选择性差---治疗剂量下产生严重毒性2.药物耐受性耐受性---常规治疗剂量下药物疗效差天然性耐药(naturalresistance)获得性耐药(aquiredresistance)分类二、抗肿瘤化疗药物的作用机制及分类(一)抗肿瘤药的作用及分类1.抗代谢药：如5-Fu,6-mp,MTX,Ara,HU等，影响核酸合成2.烷化剂、铂类与DNA形成交叉连接，阻止DNA

转录与复制3.抗癌抗生素：放线菌素D，蒽环类(柔红霉素，阿霉素)插入DNA邻近碱基对，破坏双链结构，干扰转录阻止mRNA合成BLM,MMC与DNA形成交叉链接，作用与烷化剂类似。4、微管蛋白抑制剂：主要与微管蛋白结合阻止微管的聚合和形成。使有丝分裂时纺锤体形成的关键步骤受抑制。长春碱，长春花碱5、拓扑异构酶抑制剂：破坏DNA双链重新聚合，造成双链断裂。6、激素类：主要是阻止某些激素依赖性肿瘤的生长,如抗雌激素的三苯氧胺、法乐通。分子靶向治疗所谓的分子靶向治疗，是在细胞分子水平上，针对已经明确的致癌位点来设计相应的治疗药物，药物进入体内会特异地选择致癌位点作用，使肿瘤细胞特异性死亡，而不会波及肿瘤周围的正常组织细胞，⒈小分子表皮生长因子受体（EGFR）酪氨酸激酶抑制剂，如吉非替尼(Gefitinib，Iressa,易瑞沙）；埃

罗替尼（Erlotinib,Tarceva）；⒉抗EGFR的单抗，如西妥昔单抗cetuximab,Erbitux)

⒊抗HER-2的单抗，如赫赛汀（Trastuzumab,Herceptin）；⒋Bcr-Abl酪氨酸激酶抑制剂，如伊马替尼（Imatinib）；⒌血管内皮生长因子受体抑制剂，如Bevacizumab；按对细胞周期影响分：周期特异性药如：作用于S期的抗代谢药:5-Fu,6MP,MTX作用于M期：VCR，taxol周期非特异性药如：烷化剂,顺铂，抗癌抗生素

细胞增殖周期与化疗作用细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束为一个周期，称为细胞增殖周期。分为：G1期：(即DNA合成前期)数小时至数天），S期：(DNA合成期，2-30小时)，G2期：(DNA合成后期，2-3小时)，M期：(有丝分裂期，1-2小时)。G0期：非增殖期，又称为为休止期细胞，是肿瘤复发的

主要根源。化疗与增殖周期

化疗最敏感时相为G1期末及S期，最不敏感时相为G1期及G2期；搏莱霉素除外，G2期敏感，S期不敏感。对于细胞周期性药物，维持有效血药浓度的时间越长疗效越好，所以临床上往往小剂量持续给药。而对于非周期特异性药物，作用的剂量越大效果越好，所以临床上往往大剂量间断给药。周期非特异性药一般较周期特异性药物作用较强，随浓度升高，作用越明显。周期非特异性药单用效果不明显。化疗的临床应用（一）几个反映增殖状态的指标肿瘤增殖比率：增殖细胞群在肿瘤群中的百分率。生长迅速的肿瘤期增殖比率大，对抗肿瘤药物也比较敏感。倍增时间：肿瘤细胞增加一倍所需的时间。在肿瘤初期，肿瘤细胞群的生长呈指数式，即倍增时间短，随着肿瘤体积的增长，倍增时间逐渐延长。倍增时间越短，增殖越快，往往对化疗敏感。(二)药物对癌细胞的杀灭规律对数杀灭规律（一级动力学规律）一定剂量的药物杀灭去掉一定比率的肿瘤细胞，而不是一定数量的细胞。如某个浓度的药物一个疗程能杀灭90%的肿瘤细胞，四个疗程杀灭99.99%的细胞，这是在肿瘤细胞不增殖，且每个细胞都对化疗药物敏感的情况下才能达到。剂量强度mg/m2/W:每周每1平方体表面积给予的药物剂量（mg级）。决定于每次给药剂量和间隔时间。一般而言，剂量强度降低20%，疗效降低50%但是不应该盲目提高剂量强度，可在支持策略下进行，如末梢血造血干细胞移植，粒细胞集落刺激因子。为了获得最大的杀伤效应，临床上往往采用不同作用机制的药物联合化疗、序贯化疗和同步化疗。联合化疗联合化疗药物组合原则1、所选择药物应是在单一用药有肯定疗效，通常有效率达20%以上。2、选择作用于细胞周期中不同时相或影响不同代谢环节的药物。3、药物作用机制尽量不同、药物间不能有交叉耐药现象。4、各药毒性不相重叠或不在同一时间出现。5、给药顺序应符合细胞增殖动力学原理，以达到杀伤更多肿瘤细胞。化疗药物给药途经1、全身给药：静脉注射、动脉注射、肌肉注射和口服。肿瘤组织内的化疗药物浓度与其他组织差别不大，常用于治疗远处转移的晚期肿瘤和亚临床病灶。2、局部给药：腔内注射、鞘内注射，膀胱灌注、动脉内灌注，肿瘤局部注射。局部浓度高，局部疗效高。

实体瘤化疗疗效评价CR：完全缓解(completeresponse，肿瘤完

全消失PR：部分缓解，肿瘤体积减少超过50%SD：stablediseasePD：progressdisease根治性化疗：辅助化疗：一般在手术和放疗后，主要针对微转移灶和防止复发。初始化疗或新辅助化疗，一般在手术或放疗前使用，是局部肿瘤缩小，减少手术造成的损伤，扩大手术适用症。姑息性化疗；研究型化疗：必须符合GCP原则，即安全，知情同意，符合公认的医疗道德标准。肿瘤细胞化疗药物机体化疗的毒副作用评价药物对肿瘤选择性毒性

化疗指数=LD50/ED50安全指数=LD5/ED95半数致死量（LD50）半数有效量（ED50）5%致死量与95%有效量的比值

近期

⑴共性

①骨髓抑制：化疗失败的主要原因

②胃肠道反应：恶心、呕吐、腹泻

③局部刺激：静脉炎，药物外渗引起组织坏死

化疗的毒副作用抗肿瘤药物毒副作用

⑵个性

①心脏毒性

②肺毒性

③神经系统毒性

④肝脏毒性

⑤肾脏毒性

⑥皮肤毒性

⑦过敏反应及脱发等抗肿瘤药物远期

⑴致癌

⑵不育

三、肿瘤化疗耐受的细胞和分子机制肿瘤化疗耐药的机制膜转运体超家族：它们均属于跨膜蛋白，以ATP依赖形式将结合的底物（药物或代谢产物）排至细胞外。参与药物代谢的相关酶类分子亦不同程度地介导了肿瘤细胞的耐药，如GST（谷胱甘肽转移酶）和MT（金属硫蛋白）等。DNA修复系统的加强，如ERCC1细胞凋亡通路相关分子的改变，如Bcl-2和/或Bcl-xL的过表达，Bax的缺失或低表达。p53，Akt（PKB），NF-κB等抑癌基因或癌基因的改变往往以调亡相关分子依赖或非依赖性方式参与肿瘤耐药的发生发展(一)多药抗性基因与肿瘤抗药性

ATP结合盒式糖蛋白（能量依赖性药泵）

-----耐药膜蛋白

Mdr→P170底物：亲脂类化疗药、抗癌抗生素、长春碱类、鬼臼类、紫杉醇等

Mrp→MRP底物：ADM、VP-16、VCR、放线菌素D等

Bcrp→BCRP底物：Mitoxantrone（MXR）、ADM,

Topotcan，SN-38等细胞因子

TNF

，IFN能使MDR1蛋白表达水平升高调控机制

转录水平调控Ras

反式激活MDR1的表达P53wt抑制MDR1基因启动子活性mt促进MDR1启动子活性wtp53能使mtp53的激活作用抑制热休克蛋白(45℃90min)能活化启动子2.多药抗性相关蛋白(MDR-relatedprotein,MRP)背景

1992年从MDR1表达不高的抗药性肺癌细胞

cDNA文库克隆出mrpcDNA结构与MDR1相似，定位于7q21，是分子量190KD，包含1522个aa的跨膜蛋白，是ATP结合盒式结构(ATP-bindingcassette,ABC)超家族成员之一。功能能量依赖性药泵，表达增高可引起ADM、表

ADM、VP-16、VCR、放线菌素D等药物聚集降低。改变药物细胞内分布，使攻击靶点(胞核)药物减少。3.乳腺癌耐受蛋白(Breastcancerresistanceprotein,BCRP)背景

1995年，在MCF-7/Adrvp细胞系发现一种P95蛋白与耐药相关1998年在此细胞系克隆到表达该蛋白的基因，命名为BCRP，因具有ABC为基础的转运泵结构，又称ABCP2000年BCRP/MXR/ABCP同时在MCR-7/Topotcan表达增高1999年在S1-M1-80/MTX(结肠癌)细胞系克隆到与前述相似的基因，因此又称为MXR结构

定位于4q22，编码656个aa的膜蛋白，分子量

95KD左右，有人称蛋白为1/2P-gp功能

异生物转运泵，在MDR1，MRP表达不高的耐药细胞能将蒽环类抗癌抗生素、MTX、拓扑酶抑制剂泵出细胞，导致相应耐受性。

1.GSH和GST生理功能参与环境毒素的代谢、解毒，亦代谢抗癌药，如苯丙酸氮芥、环磷酰胺、顺铂与耐药的关系烷化剂，DDP，ADM，BCNU，MMC等能诱导GST的活性(表达增高)，药物作用降低。证据某些耐药细胞GST表达高(MDR1等不升高)GST耗竭剂有耐药逆转作用(二)细胞保护性机制与肿瘤抗药性2.金属硫蛋白(MT)生理功能

参与微量重金属元素贮存、代谢与其解毒有关与耐药的关系

具有抗顺铂的人肿瘤细胞系几乎均过量表达MT

诱导MT的因素(IL-1，金属盐等)均使肿瘤对顺铂的抗性增强MT表达可保护肿瘤细胞，使之对TNF产生耐受但亦有相反的结果，机制尚不清楚清除氧自由基(抗氧化、抗衰老)3.DNA损伤修复（1）O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶(MGMT)MGMT能将甲基转移到自身(半胱aa)而实现修复

（2）切除修复核苷酸切除修复(NER)化疗产生的DNA加合物碱基切除修复(BER)上述酶类功能加强肿瘤细胞对各种抗癌药耐药性增加烷化剂G碱基第6位氧原子(O6)烷基化O6-meG细胞死亡识别、切除修复合成化疗所致的受损碱基或嘧啶二聚体DNA糖苷酶切除受损碱基，DNA聚合酶填补空隙切除修复交叉互补基因(ERCC1,2,3,5,6)4.错配修复(MMR)复制后修复维持DNA复制保真，控制基因变异MMR基因hMSH2,hMSH3,hMSH6hMLH1,hSPM2MMR缺陷肿瘤抗药性增强耐药机制识别DNA损伤能力不能触发凋亡信号基因组不稳定性增加产生耐药突变体异源二聚体识别错配降解DNA多聚酶填补成完整链(三)其它有关酶类与肿瘤抗药性1.拓扑异构酶

TopI和II是抗癌药靶点，一旦缺乏，产生耐药2.蛋白激酶C(PKC)

上调mdr1表达和促P170磷酸化4.醛脱氢酶(ALDH)

能使环磷酰胺活化产物醛磷酰胺氧化失效3.

二氢叶酸还原酶(DHFR)MTX的靶酶扩增或突变与耐MTX相关(四)凋亡相关基因与肿瘤抗药性

1.

Bcl-2(Bcl-XL)

通过对抗肿瘤化疗药物诱导的PCD或细胞凋亡雌H对乳腺癌抗性的诱导也是通过bcl-2表现实现的3.p53

调节MDR1启动子(mtp53促进启动)DNA损伤wtp53表达细胞阻滞在G1期损伤修复(修复失败，p53能降低凋亡发生率)p53突变DNA损伤细胞进入S期细胞对DNA损伤剂具耐受性细胞对凋亡的敏感性下降耐药性产生

2.P27kip1(CDK抑制因子)(不调节Bcl-2家族蛋白水平，是肿瘤细胞的一个耐药因子)阻止细胞色素C从线粒体的释放(上游)发展方向个性化治疗寻找敏感性高，特异性强的分子标志物，建立分子预测模型突破方向一、开发针对新靶点和新作用机制的抗肿瘤药物：癌基因，抑癌基因，生长因子受体二、寻找高效低毒的药物载体：利用脂质体对肿瘤细胞的特殊亲和力选择性作用；纳米材料。三、逆转化疗耐受的药物1、耐药调节剂(resistancemodifyingagents)钙离子拮抗剂-维拉帕米(verapamil,VRP)

竞爭性结合P-gp,抑制药物外排，改变分布作用与Ca++通道阻断无关，已用于临床，常在化疗前给药2.环孢菌素类

（1）CsA

抑制P-gp，抑制c-fos,c-myc,c-ras的激活，可配合抗癌药局部给药有消化道反应，免疫抑制,肾损，骨髓抑制延长等副作用

（2）SDZ-PSC833C