尋找克服尿路上皮癌化學治療抗藥性的治療策略──探討組織蛋白去乙醯酶抑制劑及去泛素化酶抑制劑治療之機轉

Abstract

"尿路上皮癌（Urothelial carcinoma, UC）在全世界癌症發生率排名前十位，在台灣發生率也有上升的趨勢。接受根除性手術後，仍有 20-50% 的患者會復發和轉移。當患者出現轉移腫瘤時，五年存活率將不到20%。目前的一線化學治療藥物（包括cisplatin和gemcitabine），總體反應率只有約為 50-60%。雖然已開發出用於晚期和轉移性 UC 的二線化療藥物與免疫治療，然而大部分患者的腫瘤仍持續出現抗藥性，最終治療失敗而造成死亡。因此，尋找新的治療方法來克服UC的抗藥性刻不容緩的。 在本研究第一與第二部分中，我們目標在研究組織蛋白去乙醯酶（Histone deacetylase；HDAC）抑制劑: 曲古抑菌素-A （Trichostatin A， TSA） ，在UC的上抗腫瘤效果，並探討TSA能否增加化療藥物對UC的毒殺作用，進一步去釐清其機轉。我們使用了三種膀胱尿路上皮癌細胞株（NTUB1，T24和BFTC-905）以及一種發生於腎臟的上泌尿道尿路上皮癌細胞株（BFTC-909）。實驗證實，TSA 與第一線化療藥物：cisplatin、gemcitabine、doxorubicin和第二線化療藥物 paclitaxel等四種化療藥物合併使用後，皆在UC細胞毒殺作用中產生了顯著的協同作用（Combination index < 1）；TSA並同時抑制了化療藥物所活化的MAPK/ERK抗藥機轉。而此細胞實驗結果，也在腫瘤異體移植的動物實驗中獲得了相同驗證。此外我們也發現，在臨床上對化療反應不佳的病人之UC檢體上，MAPK/ERK磷酸化表現量明顯高於對化療反應良好的UC病人檢體。前兩部分研究的結果證實：TSA與化療藥物合併使用下，經由抑制MAPK/ERK 磷酸化的抗藥機轉，進而增強化療藥物毒殺UC的效用。 在第三部分中，我們探討了去泛素化酶（deubiquitinating enzymes, DUB）抑製劑: PR-619，在cisplatin-resistant UC 中的抗腫瘤作用。首先，在免疫組織化學染色的結果顯示，USP14 和 USP21在化療無效的UC病人檢體中有高度表現，說明了DUB可能與腫瘤抗藥性有正相關，並有潛力成為克服化學抗藥性的新標靶。我們建立了一株對cisplatin具有抗藥性的UC細胞株T24/R。我們發現，PR-619和cisplatin併用時，增強了對T24/R的細胞毒殺作用和凋亡。此外，我們也證明了PR-619可經由抑制c-Myc致癌基因，逆轉UC抗藥性細胞株的抗藥性，進而明顯增強cisplatin對抗藥性UC地毒殺效果。這些結果也在腫瘤異種移植的動物實驗中，獲得相同結果。 總結以上的研究，我們證實了組織蛋白去乙醯酶抑製劑和去泛素化酶抑製劑，除了單獨使用下能有效毒殺UC細胞之外，在兩者個別合併化療藥物使用下，也顯著增強了化療藥物毒殺UC的效果，並抑制了腫瘤細胞抗藥性機轉的產生。這些成果釐清了藥物機轉之外，也提供了克服 UC 抗藥性的新治療策略，具有相當高的臨床應用價值。"