肿瘤的多药耐药及其逆转剂研究进展样本
姜黄素逆转肿瘤多药耐药的研究进展
分是姜黄素（ｃｕｒｃｕｍｉｎ，Ｃｕｒ），具有多方面的药理作用，如抗炎、 抗氧化、抗凝、降血脂、抗动脉粥样硬化及抗肿瘤等。Ｃｕｒ逆转
肿瘤多药耐药的作用已日益引起人们的重视，成为近年来研究
的热点。现将肘肿瘤多药耐药机制及Ｃｕｒ对其逆转的研究进
因的表达。从而逆转其对阿霉索的耐药。Ｖａｒａｄｋａｒ等［１６］发现
亡诱导药物的敏感性。 １．３凋亡相关基因介导的肿瘤多药耐药许多化疗药物都是 通过诱导细胞凋亡来杀伤肿瘤细胞的，所以说阻ｌｆ：细胞凋亡可
酶等共同完成，当肿瘤细胞中这些酶的活性增强或合成增加
时，ＤＮＡ的修复机制加强，削弱了抗癌药物的作用，从而导致
ＤＮＡ复制所必需的酶。Ｌｅｅ等［５］发现无糖状态下的人结肠癌 细胞ＨＴ－２９中的ＴｏｐｏⅡ表达降低。致使肿瘤细胞对鬼臼乙叉
苷等抗肿瘤药物产生耐药，而使用链霉菌属的分离物ＡＡ一９８
耐药。Ｙａｎｇ等¨¨用反义寡核苷酸技术特异性抑制人胃癌细 胞ＳＧＣ７９０１／ＶＣＲ中的ＨＳＰ２７后，发现其对长春新碱及阿霉 素更加敏感，再用免疫共沉淀检测ＨＳＰ２７后发现其具有ＤＮＡ 修复功能。
等【ｌ川将Ｃｕｒ作用于人乳腺癌细胞ＭＣＦ－７及ＭＣＦ－７ＡＨＲ，发 现其能通过抗透明质酸酶反应（ＡＨＲ）依赖信号途径，有效降
低细胞中ＢＣＲＰ的表达。
２．２
Ｃｕｒ逆转酶系统介导的肿瘤多药耐药
Ａｎｄｊｅｌｋｏｖｉｅ等¨］
研究发现，Ｃｕｒ作用于人非小细胞肺癌耐药细胞ＮＣＩ—Ｈ４６０／Ｒ 后，能使细胞中ＴｏｐｏⅡ和ＧＳＴ下调，增加药物的细胞毒性，使 细胞周期停滞于Ｓ期和Ｇｚ／Ｍ期，以及增加ｐ５３等凋亡相关基
［１ ７３ Ａｎｔｍａｎ ＥＭ，Ｈａｎｄ Ｍ。Ａｒｍｓｔｒｏｎｇ Ｐｗ，ｅｔ ａ１．２００７ ｆｏ—
肿瘤的多药耐药机制及逆转剂的研究进展
ａ ｄ Ｓ ｏ ｔ ．ｎ ａ ｄｔｏ ． ｎ Ｏ ｆ ｒｈ Ｉ ｄ ｉ ｎ ＤＮＡ ｔ ｙａｉ ｎｉ ｌｏａｆｃｏ ｖ ｌｅ ｅＭ ＤＲ ｆｃ ｎ ｅ ｅｌ． ｎ ｔｉ ｅ ｉｗ，ｈ ｕ ｅ ｔ ｉ ｍｅｈ ｌｔｏ Ｓａｓ ａ ｔｒｉ ｏｖ ｄ ｉ ｔ ｎ ｎ ｈ ｏ ａ ｃ ｒｃ ｌ Ｉ ｈ ｓｒｖ ｅ ｔ ｅｃ ｒ ｎ ｓ ｒ ｓ ａｃ ｒ ｇ ｅ ｓｏ ｅｍｅ ｈ ｎｓ ｏ ａ ｃ ｒｃ ｌＭ ＤＲ ｎ ｏ ｅｐ ｎ ｉｇＭ ＤＲ ｅ ｅ ｓ ｌ ｇ ｎｓｗｅｅｄ ｓ ｒ ｅ ． ｅ ｅ ｒｈｐ ｏ ｒ ｓ ｎ ｔ ｃ ａ ｉｍ ｆｃ ｎ ｅ ｅｌ ｈ ａ ｄｃ ｒ ｓ ｏ ｄｎ ｒｖ ｒａ ｅ ｔ ａ ｒ ｅ ｃ ｂ ｄ ｉ
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Ｋｅ ｒ ｓ ｔ ｍｏ ： ＤＲ； ＤＲ ｖ ｒ ａ ｇ ｎ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ： ｕ ｒＭ Ｍ ｒ ｅｓｌ ｅ ｔ ｅ ａ
槲皮素逆转肿瘤多药耐药作用进展
第一作者： 翟闪闪（ 1986-） ，女，在读硕士，主要从事肿瘤多药耐药研究。
图 1 槲皮素的基本结构
理功能〔9〕。 2. 1 P-gp P-gp 由多药耐药基因 1（ MDR1） 基因编码，是目前 研究的最多的 ABC 转运体。P-gp 可以转运多种化疗试剂像长 春碱类，蒽环类，紫 杉 烷 类 等〔10〕。 其 在 节 肠 癌 细 胞，白 血 病 细 胞，畸胎癌细胞中均被检测到，在肿瘤细胞膜上过度表达，与化 疗物结合 ，将其泵出胞外，使的细胞对化疗药物的敏感性降 低，产生了多药耐药。曾有文献报道利用 RNA 干扰技术特异 性地抑制直肠癌细胞 MDR1 及 P-gp 的表达，导致阿霉素及长 春新碱在胞内浓度上升，从而使长春新碱及阿霉素的细胞毒性 增强〔11〕。 2. 2 MRP1 MRP1 是由 ABC C1 基因编码。的带负电的药物 能被 MRP1 排出细胞外，从而造成 MRP1 高表达肿瘤细胞的多 药耐药。MRP1 的药泵作用与 P-gp 并无协同，其特异性的转运 底物是在胞内与还原型谷胱甘肽共轭结合的化疗药物。曾有 文献报道通过建立 K562 / ADM 发现此细胞 MRP1 的表达较亲 代明显升高，并表现出对长春新碱、阿霉素（ adriamycin，ADM） 、 顺铂（ cisplatin，DDP） 、依托泊苷（ etoposide，VP-16） 不同程度的 耐药〔12 ～ 14〕。 2. 3 BCRP 1998 年 Doyle 等从人乳腺癌耐药细胞系（ MCF-7 / Ad-rVP） 中发现了 BCRP，其是由 BCRP 基因编码的，其与 P-gp、 MRP1 同属于 ATP 依赖性膜转运蛋白超家族，其同样是以药泵 的形式减少胞内药物浓度来实现耐药的〔15〕。BCRP 在乳腺癌 细胞，白血病细胞，肺癌细胞等多种肿瘤细胞中均被检测，在对 应的耐药株中表达量较高〔16〕。BCRP 虽与 P-gp 和多药耐药蛋 白同属于 ABC 跨膜转运蛋白超家族，但他们在空间结构上存 在很大的差异，这种差异导致了他们之间的耐药机制的不同。
肿瘤多药耐药机制及其逆转方案的研究进展
１７ ９ ０年 Ｂｌｅ 等 就 在对 中 国仓 鼠肺 细胞 Ｐ ８ ｉ ｒ ｄ ３３
肿瘤 细胞 的研 究 中首 次发 现 了 ＭＤ Ｒ现 象 ¨ 。肿 瘤
Ｐｇ ．Ｐ为一种 能量依 赖 性 的外 排 蛋 白 ， 由多 药 是 耐 药基 因 ＭＤ １表 达 的 一 种 单 链 跨 膜 糖 蛋 白 ， Ｒ 由 １２ ０个 氨基 酸 构 成 ， 对 分 子量 为 １０ ｋ 属 于 ８ 相 ７ Ｄ，
ｇ 具 有 抑 制 肿 瘤 细 胞 凋 亡 的 功 能 ， 研 究 表 ｐ还 有 明 ， —Ｐ能 够 抑 制 ｃｓａｅ３和 ｃｓａｅ Ｐｇ ａｐ ｓ－ ａｐ ｓ一 ８的裂 解 激 活 ， 而 抑 制 了 ｃｓａｅ依 赖 的 细 胞 凋 亡 。Ｐ ｇ 从 ａｐｓ ．Ｐ 不 仅在肿 瘤组织 中高表 达 ， 正 常组 织 中也 有 区域 在
肿 瘤 多药 耐 药 （ ｕｔｄｕ ｅｉａ ｃ ， Ｒ） ｍ ｌ—ｒｇｒｓ ｔｎｅ ＭＤ 的 ｉ ｓ 客 观存在是肿 瘤化 疗失 败 的主要 原 因 ， 发 生 的影 其 响因素较多 。 目前 ， 究 肿瘤 ＭＤ 机制 ， 找低 毒 研 Ｒ 寻 高效 的肿瘤耐 药逆转剂 已是肿 瘤化疗 药物领域研 究 的热 点 。现对 肿瘤 ＭＤ Ｒ机 制及 其 耐 药逆 转 方案 的 研究进展 作一综述 。
・
１４ ・ ７
： ０ ０年 ６月第 ２卷 第 ３期 ２１
Ｃ ｉ ＪＳｒ ｎｏＪｎ２ １ ｈｎ ｕｇＯ综
述
肿瘤 多药 耐 药机 制及 其 逆转 方 案 的研究 进展
刘 嘉
作者单位 ：１０９ 江苏 ２ ０２
作者简介 ： 刘
南京 ， 江苏建康职业学院 编译部
嘉 ， ， 苏南 京 人 ， 学硕 士 ， 瘤学 编 辑 。 — ｉ ｌ ｊ４ ２ １３ ｃｎ 男 江 医 肿 Ｅｍａ ： ｕ ａ０ ＠ ６ ．ｏ ｌｉｉ
肿瘤的多药耐药及耐药逆转剂研究_李秀荣
综述与讲座肿瘤的多药耐药及耐药逆转剂研究李秀荣1 吕翠霞2 宋茂美1综述 焦中华1审校【关键词】 恶性肿瘤;化学药物治疗;多药耐药;机制;耐药逆转剂中图分类号:R73-36;R730.53 文献标识码:A 文章编号:1009-4571(2000)01-0073-04 目前,尽管不断有新的化疗药物和化疗方案推出,但肿瘤细胞对多种化疗药物产生的多药耐药性(multidrug resistance,MDR)仍是化疗失败的主要原因。
所谓MDR系指肿瘤对一种抗肿瘤药物出现耐药的同时,对其他许多结构各异、作用机制不同的抗肿瘤药物亦产生交叉耐药现象。
MDR现象可以原发性和继发性两种形式出现。
原发性(primary resis-tance)是肿瘤细胞固有的对化疗药物不敏感,故首次使用化疗药物就产生耐药;继发性(secondary re-sistance)则是初始对化疗药物敏感,但经过几个疗程化疗后,对化疗药物产生耐药。
肿瘤细胞的MDR 现象是肿瘤治疗中最常见和最棘手的问题,要提高恶性肿瘤化疗的有效性,就必须深入研究MDR的机制及寻求有效的逆转MDR的对策。
1 MDR的机理研究肿瘤的MDR现象产生的途径较多,有其复杂的分子学基础,目前,MDR的机理研究主要包括以下几个方面。
1.1 多药耐药基因及其编码的P-糖蛋白过度表达化疗药物问世不久,临床上就发现了多药耐药现象,如对阿霉素耐药的肿瘤细胞能对多种从未使用过的化疗药物如长春碱类和表鬼臼毒素类产生耐药。
1976年Juliano等[1]在耐药的中国仓鼠卵巢细胞中发现了一种分子量为170kD的糖蛋白,被命名为P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)。
P-gp在敏感细胞中通常检测不出,而在MDR细胞株中却有高水平表达。
P-gp是一种分子量为170kD的跨膜糖蛋作者单位:1济南市(250011) 山东中医药大学附属医院内科肿瘤血液病组2济南市(250014) 山东中医药大学基础学院白,由人类MDR基因家族中与耐药有关的MDR1基因编码[2]。
肿瘤多药耐药基因p-糖蛋白及其耐药逆转的研究进展
Ｆｏｊｏ Ａ Ｔ，Ｕｅｄｅ Ｋ，Ｓｌａｍｏｎ Ｄ Ｊ，ｅｔ ａ１．Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ
ｍｕｈｉｄｒｕｇ－－ｒｅｓｉｓ—－ｔａｎｃｅ
ｇｅｎｅ
ａ
检测ＭＤＲ基因的方法有两种：ｍＲＮＡ的检测 和蛋白的表达情况的检测。ｍＲＮＡ包括原位杂交、 Ｎｏｒｔｈｅｒｎ印迹分析、ＲＴ—ＰＣＲ、ＲＮＡ保护测定法等， 蛋白的测定包括Ｗｅｓｔｅｒｎ印迹分析和免疫组织化 学检测。所有这些方法其特异性、敏感性、实验重复 性各不相同。现在常用检测ｍＲＮＡ的方法是ＲＴ— ＰＣＲ，蛋白检测的方法是免疫组织化学。免疫组织化 学的检测是蛋白水平的检测，即检测ＭＤＲ的蛋白 产物（Ｐ—ｇＰ）。平时运用的是免疫组织化学技术，因 此着重从免疫组织化学的角度阐述Ｐ—ｇＰ在正常组 织和肿瘤组织中表达的意义。 ２．１正常组织中Ｐ—ｇｐ的表达 通过免疫组织化学染色对人体的各种组织的 Ｐ—ｇＰ检测后发现，Ｐ—ｇＰ阳性表达于胰导管上皮，肝 细胞的胆管面、小肠和大肠的腔膜面、肾脏的近曲小 管、汗腺、肾上腺细胞等。研究后发现，这些正常组织 阳性表达的主要作用是与拮抗外源性毒素、代谢产 物的排泄以及增强细胞吞噬有关。因此ＭＤＲ基因 及其产物是人体的一种天然的防御系统，同时研究 后还发现，正常组织发生肿瘤后其Ｐ—ｇＰ的表达也很 强烈，阳性率较高，这就是天然耐药，给肿瘤的化疗 造成很大的难题，不敏感，甚至无效，导致治疗失败。 ２．２在肿瘤组织中Ｐ—ｇＰ的表达 基于研究Ｐ—ｇＰ在正常组织中的表达后，人们发 现在恶性肿瘤的表达可以分为化疗前高表达、化疗 前低表达、化疗后高表达三种类型。 化疗前高表达的恶性肿瘤有：肝癌、肾癌、胰腺 癌、神经内分泌癌、结肠癌、嗜铬细胞瘤、骨髓瘤等， 研究发现，这些高表达的肿瘤所起源的正常组织Ｐ— ｇｐ也高表达，如肾细胞癌。肾细胞癌的源组织就是 肾近曲小管，而近曲小管本身正常时就是Ｐ—ｇＰ高表 达，形成的肿瘤一肾细胞癌通常Ｐ—ｇＰ高表达。因此， 这些肿瘤对化疗不敏感。 化疗前低表达的肿瘤有：胃癌、头颈部癌、非小 细胞肺癌、乳腺癌、恶黑，卵巢癌、前列腺癌、胸腺瘤、 膀胱癌等，这些肿瘤化疗敏感，效果显著。 ３针对多药耐药的研究方向 以Ｐ—ｇＰ及其他耐药相关蛋白为作用靶点，筛 选、合成耐药相关蛋白逆转剂，找寻对耐药肿瘤细胞
处理肿瘤多药耐药逆转的研究
（ ｌ ｄｕ ｅｉ ａ ｃ ， Ｄ ，是 临 床 化 疗 失 败 的直 接 或 问接 Ｍｕｔ ｒ ｇ Ｒ ｓ ｔｎ ｅ Ｍ Ｒ） ｉ ｓ
１ＭＤＲ 发现 过 程 的 ４环孢 素的作用机制 肿 瘤 耐 药 大 多 是 多 药耐 药 ， 指 细 胞 接 受 一 种 药 物 后 能 对 多 是 环 孢 素 是 含 ｌ个 氨 基 酸 的疏 水 环 状 多肽 。 究 表 明环 孢 素具 】 研 种 结 构 和功 能 不 相关 的药 物 显 示 交 叉 耐 药 性 。 ９ ８ Ｋ ｓｅ １ ６ 年 ｅｓ 等首 有 很 强 的 Ｒ Ａ活 性 。 环 孢 素 抗 ＭＤＲ活性 的 兴 趣 是 由 环 孢 素 的 Ｍ 对 先 在 啮 芮 类 动 物 的 细 胞 内 发 现 多 药 耐 药 （ ＤＲ） 象 ； ｌ ７ Ｍ 现 ６年 调 钙 蛋 白（ Ａ ） 合 性 质 引 起 的 。 环 孢 素 竞 争 性 地 抑 制 抗 肿 瘤 ９ ＣＭ 结 虽 药物与Ｐ ｇ － ｐ的结 合 ， 是 Ｐ ｇ 忙 于 将 环 孢 素 排 出细 胞 ， 无 暇 但 －ｐ 而 Ｊ ｌ ｎ 在 耐 药 的 中华 仓 鼠 卵 细 胞 中发 现 一 种分 子 量 约 】２ ｕ ｕｉ 等 ａ ７ ｋ 的 将 抗 肿 瘤 药 物 排 出细 胞 。 此 抗 肿 瘤 药 物 可 以在 细 胞 内积 累 ， 因 发 糖 蛋白， 而其他敏感细胞 中却不存在 。 后经一 系列学者 的研究得 挥 作 用 。因 为 Ｐ ｇ 不 仅 与 抗 肿 瘤 药 物 的 外 排 有 关 ，还 与 细 胞 产 － ｐ 到 目前 的最 新 的 结 果 ＭＤＲ的机 制 包括 谷 胱 甘 肽 及 其 相 关酶 的 改
论 著
中 健 文 ０年月 ８第期Ｗｌ ｅｔＤｃ ｄａ ｅｄａ 外 康 擒２９２第卷 ４ ｏ ａ ｇｔｅ ｌ ｒ ｉ ０ ｒＨ ｌ ｉｓＭｉ ｉｃ ｄ ｈ ｃＰｏ ｌ
抗肿瘤药物多药耐药机制的研究进展
牡丹江医学院学报 J ournal of MuDanJiang Medical U niversity
Jun. 2021 Vol. 42 No. 3 2021
-pn型受体结合，并被TBR- I识别，形成TBR-n -TGF-p-TBR- I三聚体复合物，复合物中的TBRI被TBR- n磷酸化,促使TBR- I 和 TBR- n的激 活，使调节型Smad2/3磷酸化，磷酸化后的Smad2/3 与 Smad4 结合形成 Smads 复合体并转至胞核， 与多 种转录因子共同调节靶基因转录，从而影响肿瘤细 胞的成长和发展［15］。近年来,TGF-B信号在肿瘤 耐药中的作用受到重视。用阿霉素(50 mmol/L)来 处理HCT-116细胞,发现TGF-p信号上调以及PGP蛋白含量显著增加，相比之下，用siRNA干扰 Smad4,抑制TGF-p信号，发现HCT-116细胞对阿 霉素的敏感性明显增加［16］。在肝癌细胞中,TGF-p 可以调节细胞对紫杉醇耐药［17］。综上所述,可以推 测TGF-p信号可能会成为治疗的新靶点。 3.2 PI3K/AKT信号通路当细胞受各种因子刺激 后使PI3K激活，活化的PI3K在细胞膜上生成 PIP3,PIP3与AKT结合,从而使AKT磷酸化激活， 激活后的AKT转运至胞质或胞核内，进而发生一系 列的底物磷酸化，促进细胞的增殖及抗凋亡等。 mTOR是AKT的下游分子,有研究发现将mTOR抑 制剂RAD00/R与吉非替尼联合治疗吉非替尼耐药 的胃肠道间质瘤，发现能提高耐药患者的治疗效 果［18］。此外,泛素羧基末端水解酶1(UCH-L1)是 泛素羧基末端水酶家族的成员，能够参与泛素单体 循环，还能够调节靶蛋白的讲解和活性，研究表明 UCH-L1可能通过MAPKS信号和PI3K/AKt信号 通路调节P-gP的表达以及其泛素化降解,从而调 控细胞的耐药性［19］。 3.3 JAK/STAT信号通路JAK/STAT信号通路是 近年来研究的热点，它参与细胞的增殖、分化、凋亡 以及免疫调节等过程。 当细胞因子与受体结合后导 致受体发生二聚化，二聚化的受体激活JAKS，活化 的JAKS可以催化STAT上的酪氨酸残基磷酸化，同 时STATS的SH2功能区与受体中磷酸化的酪氨酸 残基作用使STATS活化,STATS进入核内，调节基 因的表达［20］。用siRNA干扰前列腺癌耐阿霉素细 胞株Du145/Adr中STAT-1的表达，发现可以提高 Du145/Adr对多烯紫杉醇的敏感性,这一过程可能 是通过JAK/STAT调节clusterin的表达，从而影响 肿瘤细胞对药物化疗敏感性［21］。Jagadeeshan［22］用 SNME来抑制卵巢癌细胞系NCI/ADR-RES中 JAK1和STAT3的表达，发现STAT3的失活可以抑 制MDR-1的表达从而影响药物在细胞的累积。综 上可以推测JAK/STAT信号通路会调控肿瘤细胞化 学耐药性。
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综述肿瘤的多药耐药及其逆转剂研究进展安徽省肿瘤医院桂留中化疗仍是恶性肿瘤的重要治疗手段之一, 然而肿瘤细胞的耐药常使化疗最终失败。
根据肿瘤细胞的耐药特点, 耐药可分为原药耐药( Primary drug resistance,PDR) 和多药耐药( Multidrug resistance ,MDR) 。
PDR只对诱导药物产生耐药而对其它药物不产生交叉耐药性, 如抗代谢药类; MDR则是指肿瘤细胞对一种抗肿瘤药产生抗药性的同时, 对其它结构和作用机制不同的抗肿瘤药产生交叉耐药性。
MDR的表现十分复杂, 既可有原发性( 天然性) 耐药, 也可有诱导性( 获得性) 耐药; 还有典型性和非典型性耐药之分。
由于MDR给化疗带来了困难, 近年人们对其产生的机制以及试图寻找逆转剂做了大量的工作。
本文简介MDR产生的机制并着重介绍近年逆转剂的研究进展。
1.MDR产生的机制1.1膜糖蛋白介导的机制1.1.1 P-gp与MDR 1976年Ling等首先在抗秋水仙碱的中国仓鼠卵巢细胞株上发现了一种能调节细胞膜通透性的糖蛋白( P-glycoprotein,P-gp) ,因其相对分子量为170kd, 又称P-170。
[1]。
P-gp主要分布在有分泌功能的上皮细胞的细胞膜中, 在人类正常组织中有不同程度的表示, 其中肾上腺、肺脏、胃肠、胰腺等组织中表示较高, 而在骨髓中表示较低。
P-gp属于ATP结合盒家族的转运因子, 其生理功能为在ATP供能下将细胞内的毒性产物泵出细胞, 对组织细胞起保护作用。
P-gp由mdr1基因编码产生。
人类mdr1基因位于7号染色体长臂2区一带一亚带( 7q21.1) 。
1986年, Gros将编码P-gp的mdr1cDNA直接转染敏感细胞后, 转染细胞表现出完全的MDR 表型, 从而提供了P-gp能够导致多药耐药的有力证据。
现已证明, 许多肿瘤原发性或获得性耐药均与P-gp过量表示有关。
P-gp随mdr1基因扩增而增加。
P-gp有多个药物结合位点, 因而具有多种药物泵出功能, 不过其底物多为天然性抗癌药如长春碱类、蒽环类、紫杉醇类和鬼臼毒素类等。
由于P-gp 能逆浓度差将药物泵出胞外, 使细胞内药物浓度降低, 从而减弱了药物的细胞毒作用。
1.1.2 MRP与MDR 1992年Cole等在两种非P-gpMDR细胞中发现了一种膜转运蛋白基因过度表示, 并由其命名为mrp基因。
该基因位于人类染色体16q13.1, 由其编码组成的跨膜糖蛋白称为多药耐药相关蛋白( Multidrug resistance-associated protein ,MRP) , 相对分子量为190kd, 也属于ATP依赖性跨膜转运蛋白类。
MRP的MDR相对机制与P-gp相似又有不同, 相似的是都可依赖ATP供能将药物泵出细胞外, 不同的是: ① MRP转运时或与GSH结合, 或与GSH共转运, 改变药物在胞内的分布以降低核内药物浓度, 从而使药物在DNA靶点的绝对浓度降低; ②经过形成CL通道或改变通道活性而改变细胞质或细胞器内的pH值, 而肿瘤细胞内pH值降低将导致质子化的药物大量外排。
MRP与P-gp之间存在交叉耐药种类, 包括长春碱类、阿霉素、足叶乙苷等, 均为能与GSH共结合的药物[1, 2,3]。
1.1.3 LRP与MDR 1993年Scheffer发现小细胞肺癌中有lrp基因表示, 该基因定位于16q13.1-16q11.2, 编码相对分子量为110kd蛋白, 称肺耐药相关蛋白( Lung resistance-associated,LRP) 。
该蛋白是穹隆蛋白的主要成分, 阻止以细胞核为靶点的药物经过核孔进入胞核, 并将进入胞浆的药物转运到运输囊泡中, 以胞吐的方式排出胞外, 从而影响胞内的药物转运与分布, 致靶点药物浓度下降, 但亦依赖ATP 供能。
LRP分布在人体体腔上皮、分泌器官等正常组织中, 也不同程度地分布于各种肿瘤组织中。
LRP不但对蒽环类、生物碱类、鬼臼毒素类产生耐药, 也对以DNA 为靶点的非P-gp和MRP介导耐药的顺铂、卡铂等烷化剂产生耐药。
1.1.4 BCRP与MDR 1998年美国3个不同的研究小组相继报道无P-gp和MRP表示的乳腺癌耐药细胞系以及结肠癌耐药细胞系发现新的肿瘤耐药蛋白。
后经RNA指纹分析技术发现, 这些肿瘤细胞有一2.4kb的mRNA过度表示, 该mRNA编码一种655个氨基酸的蛋白质, 被命名为乳腺癌耐药相关蛋白( BCRP) 。
该蛋白也是依赖ATP供能将化疗药物泵出细胞外导致MDR。
免疫荧光显像证实BCRP主要位于细胞膜上, 参与膜内外药物的转运, 而不是像MRP那样主要改变药物在胞内的分布。
过度表示BCRP的肿瘤细胞株对米托蒽醌、阿霉素、柔红霉素、鬼臼乙叉苷、喜树碱类产生交叉耐药, 而对长春新碱、紫杉醇等较少交叉耐药。
1.2 酶介导的MDR1.2.1谷胱甘肽转移酶( GST) 与MDR GST是机体中催化GSH与亲电物质发生结合的一类酶系, 是由同源或异源二聚体组成的超基因家族, 到当前为止, 共发现5类, 即α、ζ、μ、θ、π。
其中GST-π与恶性肿瘤关系最为密切.GST-π可催化亲电子物质与GSH结合,形成GSH-药物结合物,增加其水溶性促进代谢,最终将毒物从尿中排出或降解为无毒性的醇类物质,从而降低抗肿瘤药物的细胞毒作用.其主要介导顺铂、烷化剂、蒽环类的耐药.研究表明,肿瘤耐药程度与GST-π表示高低成正比.1.2.2拓扑异构酶( Topoisomeras, TOPO) TOPO是一种能催化DNA超螺旋结构局部构型改变的基本核酶, 分为Ⅰ、Ⅱ两类。
其中TOPOⅡ与细胞耐药关系密切。
TOPOⅡ是依托泊苷、替尼泊苷及蒽环类等的作用靶点。
肿瘤细胞由于快速增长的特性, 其TOPOⅡ含量及活性远高于正常细胞。
含量越高, 抗肿瘤药物作用靶点越多, 化疗效果越好, 反之效果差。
已证明一些耐药肿瘤细胞内TOPOⅡ含量下降或活性减弱。
因此TOPOⅡ含量可作为化疗的一个敏感性指标参数。
此种耐药并不伴随P-gp或MRP的表示, 因此又称为非典型性耐药。
1.2.3蛋白激酶C(PKC)与MDR PKC是一组Ca/磷脂依赖的同工酶, 几乎参与所有MDR 的调节。
P-gp是PKC催化磷酸化的底物, P-gp磷酸化后可被激活。
PKC也可使MRP、LRP、 GST和TOPOⅡ磷酸化而被激活。
1.2.4 环氧化酶( Cyclodxygenase,COX) 是前列腺素合成过程中的关健酶, 是一种膜结合蛋白, 存在于核膜和线粒体上。
其中COX-2是诱导型酶。
近来一些研究表明, COX-2不但经过多种机制参与肿瘤的发生发展和预后, 还可能参与MDR的调节: 人和鼠COX-2基因侧翼区含2个NF-kB结合位点, COX-2可能经过NF-kB途径调节P-gp 的表示; COX-2的催化产物PGE2可使PKC上调而活化P-gp和MRP。
一项研究表明[4], 54例非小细胞肺癌中, COX-2阳性表示率为59.3%, P-gp表示率为46.3%, 相应癌旁正常组织未见COX-2表示; 在COX-2阳性组中, P-gp阳性表示率65.6%, 明显高于COX-2阴性组的18.2%。
刘军等[5]检测48例胃癌组织中COX-2阳性为29例( 60.4%) , P-gp阳性31例( 64.6%) ; 29例COX-2阳性者中有24例P-gp表示阳性。
1.3 凋亡调控基因介导的MDR1.3.1 P53基因 P53基因位于17号染色体短臂, 因编码相对分子量为53kd的核磷酸蛋白而命名。
P53基因有两种: 野生型和突变型。
野生型是抑癌基因, 可诱导肿瘤细胞凋亡, 控制处于生长停止状态的静止期细胞从G0期到G1期的转变。
野生型P53产物P53蛋白半衰期较短, 一般无法用免疫组化法检测到。
突变型不但失去抑癌基因的作用, 而且导致癌细胞凋亡信号丧失, 从而增加癌细胞对抗癌药物诱导凋亡的耐受力。
野生型P53能从基因转录水平抑制P-gp表示, 而突变型P53将失去此作用, 甚至能激活mdr1基因下游启动子转录活性, 从而导致耐药。
突变型P53基因所表示的蛋白结构改变, 半衰期延长, 而且易检测, 广泛存在于多种肿瘤组织中。
当用免疫组化法在癌组织中检测到P53蛋白时, 便可认定P53基因发生了突变。
1.3.2 bcl-2家族 bcl-2家族是一类与细胞凋亡有关的基因家族, 也是一个同源蛋白家族。
Bcl-2是抑制细胞凋亡的重要基因, 是决定肿瘤预后的重要指标。
该基因表示增强能显著抑制细胞凋亡。
Bcl-2不但促进化疗和放疗的耐受, 而且提高肿瘤复发率和恶变的潜力。
1.4 其它DNA的去甲基化: 当前, DNA甲基化作为一种基因外遗传信号逐渐为人们所熟知。
DNA甲基化是在DNA甲基转移酶的作用下, 以S-腺苷甲硫氨酰为甲基供体, 将甲基转移到胞嘧啶的第5位上。
启动子区域的甲基化对基因的表示有明显的抑制作用。
1997年Kusaba等[6]首先提出, 甲基化可能是调控mdr1基因表示的开关。
该研究小组将携带人mdr1基因的酵母人工染色体转染至小鼠细胞中,用长春新碱诱导成耐药株,然后将其与敏感株比较.结果显示,耐药株mdr1基因的选择性表示增高,同时该基因5,端呈低甲基化状态,推测用化疗药物后,mdr1基因编码的P-gp表示增高可能与该基因的5,位启动子区域的去甲基化状态有关.朱燕等[7], 也发现AL和MM患者骨髓mdr1基因表示水平与基因转录起始点上游110和150处的2个CCGG位点的甲基化程度呈负相关.另外,葡萄糖神经酰胺合成酶的过表示[8]、肿瘤细胞的乏氧以及细胞内pH值降低均可导致肿瘤细胞的MDR.2.MDR的逆转从上看出肿瘤的多药耐药机制十分复杂,多数肿瘤细胞中几种耐药基因同时存在。
张燕等[9]检测120例成人常见肿瘤标本P-gp、MRP、LRP、GST、TOPO-Ⅱ的表示,结果2种或2种以上耐药基因的表示率达95.83%,5种耐药基因共表示率达21.67%。
虽然有些细节还有待进一步证明,但P-gp介导的耐药最为常见,其机理也较为清晰,当前的逆转剂大多针对P-gp发挥作用.2.1化学药物逆转剂包括钙通道拮抗剂、环孢素类、蛋白激酶抑制剂等.前二者本身就是P-gp的底物,可与化疗药物竞争性地与P-gp结合,从而增加细胞内药物浓度.最常见的就是维拉帕米、尼卡地平等。
体外测定维拉帕米浓度为 2.5ug.ml-1时,KBV200对长春新碱的IC50从1152nmol.L-1降至253nmol.L-1,当维拉帕米浓度为10ug.ml-1时,其IC50降至13.5nmol.L-1,也即长春新碱对KBV200的细胞毒性增加84倍[10].另一项研究表明[11],裸鼠口服维拉帕米20mg.kg-1与丝列霉素联用,抑瘤率由35.79%提高到73.24%.陈贤鸿等[12]用尼卡地平抑制肝耐药细胞BEL-7402/ADM增殖时发现,5.0ug.ml-1的尼卡地平与ADM合用时,ADM的IC50显著降低,细胞内ADM浓度升高,且呈剂量依赖性.江清林[13]用环孢素A逆转多药耐药取得良好的临床效果。