肿瘤多药耐药逆转剂研究进展

肿瘤多药耐药逆转剂研究进展

王庆涛

德州学院医药与护理学院,山东德州 253023

关键词：肿瘤多药耐药性逆转剂

摘要: 肿瘤多药耐药性(Multidrug Resistance，MDR)是指肿瘤细胞对一种抗肿瘤药物产生抗药性的同时，对于结构和作用机制不同的多种化疗药物表现出的交叉抵抗现象，是肿

瘤难治疗、易复发的主要原因之一，故多药耐药机制便成为当前肿瘤化疗的研究热点。

前言：肿瘤耐药是当今肿瘤治疗的一大难题,据美国癌症协会估计，90%以上肿瘤患者死

于不同程度的耐药。因此，寻找MDR有效逆转剂或有效逆转一直是肿瘤研究的热点领域，

而且近年涌现的新技术亦推动了逆转方法的改进。本文就目前逆转MDR的相关策略作一综述。

1多药耐药的产生机制

形成MDR的机制很复杂，肿瘤的发生是由于某些原癌基因的激活、抑癌基因的失活或凋

亡相关基因的改变导致细胞增殖和死亡异常的结果，其发生是多步骤、多阶段、多基因参

与的过程，在不同阶段相继或同时有不同基因的改变[1]。自从1976年Juliano与Ling发

现 MDR现象以来，国内外对MDR进行了广泛、深入实验与临床研究，目前认为可能有以下

几种原因：①细胞膜P-糖蛋白(permeability glycoprotein，Pgp)的过度表达,又称经典MDR;②谷酰甘酞S-转移酶(glutathione- S- transferase，GST)的活性增强;③ DNA拓扑

异构酶(topoiso-merase，Tope)的含量减少或性质改变;④ DNA损伤修复能力的异常;⑤蛋

白激酶C(protein kinase C，PKC)活性的增强;⑥多药耐药相关蛋白(multidrug-

resistance related-protein，MRP)的表达增加;⑦细胞凋亡(Programmed cell-death，PCD)相关基因对MDR基因表达的调节等[2]。由于MDR形成是一个诸多因子参与的复杂生物

过程,可以是某一耐药基因表达,也可以是多种耐药基因同时表达的多种耐药表型[3],对某一

特定肿瘤的MDR机制尚未完全阐明。

2肿瘤细胞多药耐药现象的逆转

2．1 化学药物逆转剂

如何克服MDＲ已成为提高肿瘤临床治疗效果的关键问题，MDＲ的逆转一直是肿瘤治疗

研究的热点。从MDＲ被界定至今，寻求拮抗或逆转肿瘤细胞的MDＲ一直是科研工作者的工作重点，早期的重点主要集中在MDＲ逆转剂的设计和筛选方面，大量的工作也发现了一些

很有前途的针对膜转运蛋白介导的 MDR。

化学药物逆转剂大多针对 P － gp发挥作用，其作用机制复杂，种类繁多，且发展较快，已从最初的第 1 代发展到第 3 代。第 1 代逆转剂包括环孢素、维拉帕米、奎尼丁等，该类可与细胞毒化合物竞争性地与 P－ gp 结合，使细胞毒化合物的外排减少;第 2代逆转

剂是对第 1 代逆转剂进行结构改造而合成，主要包括右维拉帕米( dex-verapamil) 、环

孢素 A 的同系物 PSC833 和哌啶类衍生物VX － 710 等，这些药物对 P － gp 的作用均

强于第 1 代，而细胞的毒性不良反应小于第 1 代，且逆转 MDＲ的活性明显增强，但限

制其临床应用的主要障碍是当与抗肿瘤药物合用时，干扰后者的药代动力学，第 3 代 MD

Ｒ逆转剂包括:新型氨基哌啶类逆转剂 S9788、吖叮酮酸酰胺衍生物 GF120918、环丙基二苯并环庚烷类物质［Zosuquidar(LY335979) 和 Lanquidar(Ｒ101933)］等，它克服了第 2

代的缺点，在与抗肿瘤药物合用时，不影响各自的药代动力学［4］。

2． 2基因治疗逆转耐药

肿瘤细胞产生 MDＲ的根本原因是某些基因表达不协调，导致某些与 MDＲ相关的蛋白

质和酶上调或下降，从而产生耐药［5］。在基因水平逆转 MDＲ将是解决问题的关键。目前

此方面的研究主要集中在 MDＲ基因(mdr－ 1) 及某些癌相关基因方面。随着基因分子生

物学的发展，核酶逆转 MDＲ、反义寡核苷酸逆转 MDＲ［6］、ＲNA干涉逆转 MDR［7］、反义

ＲNA 技术［8］、将 MDＲ基因导入造血干细胞，获得表达后可使骨髓细胞产生对化疗药物

更强的耐药性等技术为逆转肿瘤的多药耐药、改善肿瘤的化疗效果带来了希望。

2.3 免疫治疗：MDR 的免疫治疗基本原理是应用 P-gp 特异性单克隆抗体与P-gp结合

，影响或阻断P-gp的药物转运功能，阻滞细胞内化疗药物的外流，从而逆转耐药。Matsuo等[9]发现，加入抗P-gp的m Ab MRK-16后，K562/ADM细胞对长春新碱的吸收

增加。

2.4细胞因子：白细胞介素 2(IL-2)、α- 干扰素 (IFN-α)、肿瘤坏死因子( TNF)等作为MDR逆转剂也引起了众多的关注。王其等[10]发现TNF2α对肝癌耐药细胞株有逆转作用，其可诱导Hep G2 /ADM细胞的MDR1基因表达下调，PPAR2α基因表达上调，且能增加阿

霉素诱导的凋亡细胞的比例及细胞毒作用。细胞因子本身还具有增强机体免疫的作用，因

此细胞因子在MDR的肿瘤中或许具有免疫治疗和逆转耐药的双重作用。

2.5中药逆转剂

随着中药得到广泛认可，中药单体和提取物作为肿瘤多药耐药的逆转剂逐渐引起研究者的

关注。中药单体逆转剂主要包括汉防己甲素、川芎嗪、苦参碱、大黄素等。曹渊等[11证明预防给药汉防己甲素可增强阿霉素对裸鼠 K562 实体瘤生长的抑制作用，且随浓度的增加，抑制作用增强，荷瘤裸鼠的生存期也延长。赵永辰等[12]选择了 36 例急性白血病且MRP 阳

性表达患者，随机分为 2 组，治疗组在化疗同时合用川芎嗪注射液，与单纯化疗组比较，川芎嗪可下调 MRP 表达率和提高白血病临床缓解率。魏昌晟等[13]验证了苦参碱通过抑制

PI3K/AKT 通道可以逆转 MCF7/ADM 多药耐药的作用。陈英玉等[14]发现与单药组比较，大

黄素联合阿霉素组致 MRP、Bcl-2 耐药相关基因 m RNA 和蛋白质表达水平明显下调，细胞对柔红霉素和阿霉素摄取增加，且作用与大黄素呈剂量依赖性。

2.6 RNA干扰(RNA interference, RNAi)逆转肿瘤MDRRNAi作为真核生物中普遍存在的

一种自然现象,是利用双链RNA诱发宿主细胞同源mRNA降解,从而抑制特异目的基因表达的方法。随着RNAi技术的不断成熟,尤其在哺乳动物细胞中应用载体转染RNAi成功后,其应

用于抗肿瘤方面的研究获得了前所未有的突破,在逆转MDR方面有着独特的作用机制:恶性

肿瘤的多药耐药机制与肿瘤细胞特定的基因表达有密切关系。针对不同的耐药机制,设计不同的siRNA抑制这些基因的表达,就能逆转肿瘤的多药耐药,从而提高肿瘤对化疗的敏感性。

目前RNAi逆转肿瘤多药耐药主要涉及对MDR1诱导的耐药的逆转,对DNA修复诱导耐药的逆转,对细胞周期与凋亡调控异常相关的耐药的逆转等。Nieth等[15]首先将二个抑制MDR1 mRNA表达的21- nt siRNA双倍体(MDR- A、MDR- B)转染人类多药耐药胰腺癌细胞株

(EPP85- 181RDB)和胃癌细胞细胞株(EPG85- 257RDB),通过Northernblot分析表明,在

EPG85- 257RDB细胞株,siRNAsMDR- A和MDR- B都RNAA种时间依赖性方式减少MDR1 mRNA

的表达水平,在siRNA转染1 d后,只能检测到微弱的MDR1 mRNA特异性信号, 3 ～ 5 d后MDR1mRNA表达水平缓慢的增加,大概7 d后恢复到原来的表达水平。而在EPP85-181RDB细

胞株,效果更为显著, siRNA转染3 d内, MDR1 mRNA表达水平检测不出,之后逐渐恢复, 10 d后恢复到原来的表达水平。在mRNA水平和蛋白水平有效抑制率在该胰腺癌细胞株和胃癌

细胞细胞株分别可以达到91%和87%,两者对抗肿瘤药物柔红霉素的耐药性分别降低了89%

和58%。Collis等[16]将编码siRNA(针对ATM、ATR、DNA- Pkcs的mRNA,这些基因是参与

DNA损伤修复的重要因子)的质粒转染前列腺癌细胞DU145和PC23后,有效地抑制了ATMATR、DNA- Pkcs的表达,增加了前列腺癌细胞对烷化剂MMS的敏感性。Holle等[17]利用带T7启动