3讨论 MTX与DNA甲基化有关。MTX作为叶酸盐拮抗剂,和二氢叶酸竞争性的与细胞内二氢叶酸还原酶结合,使二氢叶酸不能被还原成四氢叶酸。由于 四氢叶酸缺乏,阻碍N5-甲基四氢叶酸的合成,S一腺苷同型半胱氨酸和高半胱氨酸蓄积。S一腺苷同型半胱氨酸竞争性抑制S一腺苷甲硫氨酸,而S一腺苷甲硫 氨酸是“甲基”的直接供体,使得DNA甲基化合成 受到抑制【7。8】。所以MTX可引起细胞内DNA甲基化水平降低。
MTX广泛用于临床各种肿瘤的治疗,但患者细 胞容易产生获得性耐药。肿瘤细胞对MTX的获得 性耐药是成功治疗肿瘤的最大障碍。我们在体外通 过浓度递增结合低剂量持续诱导的方法诱导非小细 胞肺癌A549细胞发生MTX获得性耐药,据Snow et al一1耐药标准(耐药指数RI小于5是低度耐药,5~15是中度耐药,大于15是高度耐药),可以看出15、30、40 i_LmoL/L MTX诱导耐药非小细胞肺癌A549细 胞株对MTX均为中度耐药。毛细管电泳法检测细胞内整体DNA甲基化,实 验结果发现:A549细胞和A549/MTX细胞整体 DNA甲基化水平差异存在有统计学意义。非小细 胞肺癌A549细胞发生MTX耐药时,其甲基化水平 明显降低,且随着MTX耐药浓度增加,耐药细胞株 甲基化程度依次降低,推测这可能与细胞内叶酸水 平降低有关。叶酸与MTX类似,呈竞争性抑制,细 胞内叶酸是DNA合成、复制和甲基化的辅助因子, 也是正常细胞代谢所必须的。肿瘤细胞中叶酸与 DNA甲基化密切相关,Johanning et al¨0‘川报道叶 酸缺乏时整体甲基化水平降低。细胞发生MTX耐 药时,细胞内二氢叶酸还原酶活性增加,同时细胞摄 取叶酸的能力减弱,使得细胞内叶酸水平明显降低, 耐药细胞株内DNA甲基化受到抑制。鉴于细胞内整体DNA甲基化水平随着MTX耐 药浓度的增加逐渐降低的结果,我们推测MTX的耐 药机制可能与DNA甲基化相关。在MTX用药过程 中给予可增加细胞内DNA甲基化水平的甜菜碱、甲 硫氨酸、S.腺苷甲硫氨酸等辅助治疗,可能增强 MTX杀伤肿瘤细胞能力,同时抑制MTX获得性耐 药的发生。结合Winter—Vann et al【31报道的Icmt(甲 基转移酶的一种,催化Ras甲基化)缺陷型的细胞 以及豆蔻酰化的Ras对MTX耐药,表明MTX治疗 肿瘤可能通过降低Ras基因羧基甲基化水平,靶向 抑制Ras信号传导杀伤肿瘤细胞;MTX获得性耐药可能与Ras基因甲基化水平有关。Ras基因只是甲基化转移酶作用的一种底物。这为我们通过使用诸 如Ras之类的能与甲基化转移酶发生作用的药物抑 制MTX耐药提供了可能。MTX耐药细胞整体DNA 甲基化水平的检测进一步阐述了MTX的耐药机制, 为抑制MTX获得性耐药的发生提供参考。
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