腫瘤多藥耐藥的逆轉策略

摘要：腫瘤多藥耐藥的產生是由多因素、多環節介導的，它的機制包括：ABC轉運子超家族成員的異常增多；信號傳導通路異常；靶酶質和量的改變；藥物的活化障礙；耐藥基因的異常表達；修復能力增強等。MDR是腫瘤化療失敗最主要的原因。本文就腫瘤多藥耐藥的發生機制及逆轉策略的進展作一全面的綜述。

關鍵詞：腫瘤；多藥耐藥；機制；逆轉策略

腫瘤細胞在首次或再次接受化療時，對某種化療藥物產生耐藥，且對其他非同類型、結構不同、作用機制相異的藥物也耐藥的廣譜耐藥現象即為腫瘤多藥耐藥。本文就腫瘤多藥耐藥的發生機制及逆轉策略的進展作一全面的綜述，整體分析著力于從一條多靶點、高特異性、高效應、毒副作用小的逆轉途徑。

1 P-糖蛋白（P-gp）介導的MDR及其逆轉策略

1.1產生機制 P-gp是利用ATP水解釋放能量主動將疏水親脂性的化療藥物轉運至胞膜外的藥物輸出泵，由mdr-1基因編碼的，其引起MDR的機制是：導致胞內藥物未能達到最小有效濃度而產生MDR。它還抑制Caspase激活，產生凋亡耐受型MDR。相關的耐藥蛋白還包括：多發耐藥相關蛋白（MRP）、乳腺癌耐藥蛋白（BCRP）、肺耐藥相關蛋白（LRP）。

1.2逆轉策略 上述ABC轉運蛋白家族成員，P-糖蛋白介導的機制最常見，關于P-gp抑制劑的作用機制有：①與抗腫瘤藥物競爭作用于P-gp上的結合位點；②競爭性作用于P-gp上ATP結合區，阻斷ATP水解；③與P-gp上外排功能的變構區域結合，阻斷其外排底物。最初的第一代P-gp的逆轉劑由于無特異性作用靶點、使用劑量大、毒副作用大等，未能得到廣泛使用；第二代逆轉劑雖克服了第一代逆轉劑的缺陷，但當其與部分抗腫瘤藥物合用時，干擾了化療藥物的代謝，增加了化療毒副反應；具有廣泛應用前景的第三代逆轉劑中Tariquidar最為值得關注，它在低濃度范圍內即能逆轉MDR，且不影響抗腫瘤藥物的代謝，非競爭性、高親和力與P-pg結合，抑制作用明顯超過第一和第二代MDR逆轉劑。例如：Pellicani等設計合成了一系列只保留苯甲酰苯胺骨架結構的化合物，因苯甲酰苯胺骨架結構存在于大多第3代P-gp抑制劑或MRP1抑制劑中，最終活性實驗結果顯示：大部分合成的化合物都具有較好的P-gp抑制活性。Mandal等應用基因定向突變等技術發現，P-gp上TM11中的Met948以及TM12中的Phe983、Val988、Met986和Ala990等氨基酸殘基為cis-Z）flupentixol的作用位點，小分子cis-Zflupentixol可使P-gp變構，阻止底物的釋放，抑制P-gp對化療藥物的外排功能。

2 caveolin-1與腫瘤的MDR

Caveolae是胞膜上脂筏表面穴樣陷，caveolin-1為骨架分子，與caveolae參與多種細胞過程，caveolin-1在多個MDR的腫瘤細胞系高表達，其原因可能是：①與MDR有關的胞膜脂質成分改變，將依賴caveolae藥物外排泵的藥物轉移至胞外，使腫瘤細胞內藥物未能達到有效殺傷濃度，導致治療失敗；②caveolin-1與P-gp、BCRP/ABCG2、MDR-1基因相互作用，參與耐藥的形成；③caveolin-1可能作為抗凋亡的蛋白參與MDR。Tirado等研究發現ESFT細胞中caveolin-1越高，對化療藥物的抵抗就越強，caveolin-1還活化了ESFT細胞PKCα磷酸化，增強其抵抗阿霉素和順鉑所致細胞凋亡的能力。

3 相關信號傳導通路介導的MDR及其逆轉研究

3.1 MAPK信號通路 MAPK是絲/蘇氨酸蛋白激酶，MAPK信號轉導通路主要有：胞外信號調節激酶（ERK）、c-Jun氨基末端激酶（JNK/SAPK）、p38絲裂原活化蛋白激酶（P38MAPK）、ERK5/大絲裂素活化蛋白激酶（ERK5/BMK1）。研究發現這些信號傳導通路參與了腫瘤的發生、發展及腫瘤的多藥耐藥。Kazuhiro等發現內源性和外源性P-gp的表達均由MEK/ERK/RSK信號通路調節，U0126（MEK抑制劑）或者將RSK沉默均促進了P-gp的降解，焦今文等發現上皮性卵巢癌經多個療程化療后p38MAPK通路受抑制，出現Survivin、ERCC1、LRP的表達增高，從而產生了腫瘤耐藥的現象。

3.2 PTEN/PI3K/AKT 磷脂酰肌醇-3激酶為兼具絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶和磷脂酰肌醇激酶活性的胞質蛋白；AKT是c-AKT基因編碼的一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，AKT可激活mTOR，激活的mTOR調控腫瘤細胞的生長增殖、細胞周期、遷移等。活化的PI3K/AKT引起NF-KB中IKB激酶磷酸化，激活NF-KB而改變基因的表達，促進腫瘤細胞生長、抑制凋亡、促進遷移。PI3K/AKT信號通路還抑制抑癌基因p53表達和凋亡途徑caspase活化，打亂細胞增殖、凋亡的平衡，致腫瘤的發生；還參了腫瘤血管的形成，介導腫瘤的多藥耐藥。

4 基因表達異常介導的MDR及其逆轉方向

4.1癌基因或抑癌基因共同參與調節細胞的增殖與凋亡，當兩者平衡被打破時就很可能誘發癌癥。這些基因包括有突變型P53、BCL-2、Surviving、微RNA、RB、HA117等基因。

4.1.1 P53基因是一種抑癌基因，調節基因組的穩定性。當癌癥患者出現P53基因突變時，許多依賴P53基因的反應不能進行，如DNA受損的腫瘤細胞不進入凋亡途徑，而是進入細胞周期不斷擴增，形成耐藥細胞株，產生耐藥。

4.1.2 BCL-2作為一種抗凋亡基因能專一性抑制許多刺激導致的細胞凋亡，它能同時抑制p53依賴性和非依賴性凋亡途徑，當Bcl-2的過表達時將抑制腫瘤化療引起的細胞凋亡而產生耐藥。

4.2基因靶向治療 基因治療中，RNA干擾是將外/內源性雙鏈RNA導入細胞，造成目的mRNA特異性降解，使該基因轉錄后沉默的一種現象。具有高特異逆轉耐藥、不干擾正常細胞代謝、高效、穩定、作用范圍廣（沉默凋亡基因、耐藥蛋白、酶等）的優勢。RNAi的應用：張曄等靶向沉默caveolin-1基因對阿霉素誘導的人胃癌耐藥細胞SGC7901/ADR增殖和遷移，結果：經靶向沉默cav-1基因后，胃癌耐藥細胞的增殖和遷移明顯受抑制，原因可能與抑制細胞周期相關蛋白和遷移相關分子有關；有研究將靶向Apollon的RNAi聯合中藥川芎嗪能明顯提高K562細胞對長春新堿、柔紅霉素的敏感性，減少化療藥物使用劑量，且更易于化療藥物誘導細胞凋亡。

5 腫瘤干細胞與MDR

產生機制 腫瘤干細胞最初是1994年Lapidot等在急性髓性白血病的研究中證實的，且之后在研究者們在多種癌癥細胞中也證實了腫瘤干細胞的存在。腫瘤干細胞大多處于靜止期，可通過強效的DNA的修復能力、ABC轉運蛋白產生耐藥；還通過積累突變（點突變、基因激活、基因擴增）等篩選出頑固的耐藥群體這些腫瘤干細胞在患者體內不斷生長、自我更新增殖而形成MDR細胞群。

6 展望

我們對腫瘤多藥耐藥的研究遠不止這些。相信隨著人類科學的不斷進步，人類基因組的再現，有望設計出RNAi芯片，高通量地篩選藥物靶基因逆轉腫瘤多藥耐藥及腫瘤的發生。而信號傳導通路是所有個體功能實施、表達所必需的，細化到兩兩細胞間的聯系，介導腫瘤多藥耐藥的相關信號傳導通路，不僅與腫瘤耐藥相關，還與腫瘤的形成、侵襲能力、遷移有關，它的阻斷有可能間接的抑制癌癥的發生、降低其惡性程度，該逆轉策略為腫瘤的治療提供了新的突破。

參考文獻：

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[2]保秋萍，李惠民.腫瘤干細胞的耐藥性與耐藥機制[J].中國組織工程研究與臨床康復，2011，15（1）：116-119.

編輯/蘇小梅