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
子的siRNA表达载体系统在人类乳腺癌细胞MCF27中表达针对Bcl- 2 mRNA的siRNA,结果
显示在转染了该载体系统的MCF27细胞中, Bcl- 2蛋白表达下降,细胞增殖减缓,凋亡细胞
增加,表明该系统既抑制肿瘤细胞生长,又使其对化疗药物的敏感性增加。

在不同的肿瘤细
胞系,研究涉及的耐药机制各不相同,应用RNAi技术来逆转肿瘤的耐药,也有着不同的结果。

此外,目前此类研究大都是RNAi技术在哺乳动物整体水平的研究,还只是涉及了大鼠和小鼠,要将RNAi技术运用于体内试验仍有许多问题亟待研究。

3 展望
肿瘤多药耐药的问题仍然是目前临床治疗所面临的主要困难之一，对其进行全面深入的
研究将有助于恶性肿瘤的治疗。

临床逆转试验的根本性突破，还有待于MDR 机制的进
一步明确。

随着高效低毒逆转剂的不断发现以及基因治疗技术的不断发展并逐渐应用于
临床，肿瘤对化疗药物的耐药性将会被克服。

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