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中药逆转胃癌细胞多药耐药机制研究

2013-03-31蔷,舒

长春中医药大学学报 2013年2期
关键词:耐药胃癌通路

杨 蔷,舒 鹏

(南京中医药大学,江苏南京210029)

中药逆转胃癌细胞多药耐药机制研究

杨 蔷,舒 鹏*

(南京中医药大学,江苏南京210029)

胃癌多药耐药(MDR)是临床化疗失败的重要原因,其机制主要为激活相关信号通路诱导细胞内药物浓度降低或引起凋亡。中药有效成分单体如贝母毒乙、蟾蜍灵、粉防乙碱、芍药苷等及复方如参芪健胃汤、圣和散、二藤散对胃癌多药耐药细胞有逆转作用。

中药;胃癌;多药耐药;逆转机制;贝母毒乙;参芪健胃汤

胃癌多药耐药(MDR)现象的存在表明,一旦肿瘤细胞对某一药物抗药时,对其他一些结构不同、作用机制也不同的药物也产生交叉耐药。西药逆转剂虽然在体外实验中有明确效果,因不良反应较大不适用于临床。中药因其毒副作用小、效果好已成为近年来研究的热点。

1 胃癌多药耐药的机制

1.1 膜转运蛋白异常

1.1.1 ABC(ATP-binding cassette)跨膜转运蛋白超家族 主要包括P-糖蛋白(ABCB1)、多药耐药相关蛋白(MRP/ABCC)和乳腺癌相关蛋白(BCRP/ABCG2)[1]。研究表明,胃癌患者中P-gp、MRP、BCRP均有不同程度的高表达,证明为原发耐药相关基因。临床观察[2]发现,肿瘤组织中PGP等蛋白的表达明显高于正常组织,且与临床分期有关,分期越晚,PGP的表达越高。

1.1.2 肺耐药相关蛋白(LRP) LRP是细胞核与细胞质运输通道,可阻止并排除作用于细胞核的药物,并将细胞质中的药物转运到囊泡,再经胞吐机制排出胞外。

1.2 酶表达异常

1.2.1 谷胱甘肽-S-转移酶(GST-π) GST-π是GST超基因家族中的一员,是同工酶中表达最高的一种,可催化亲电物质(如抗癌药物)与谷胱甘肽(GST)结合,促进药物排出细胞;本身还能增加药物的水溶性,促进细胞代谢。

1.2.2 拓扑异构酶Ⅱ(ToPoⅡ) TopoⅡ活性降低,表达下降或基因突变,减少抗癌药物的作用靶点而产生耐药性。其特点是药物在细胞内积聚与保留没有变化,其耐药性不能经膜活性药物逆转,因此又称为不典型耐药。

1.3 细胞凋亡

1.3.1 P53 P53是肿瘤中最易发生突变的抑癌基因,当其发生缺失、突变等导致表达异常时,对凋亡过程调控异常,可抑制化疗药物诱导的凋亡,导致耐药,同时也可特异性激活MRP-1/P-gp,产生MDR。

1.3.2 Bcl-2家族 Bcl-2基因家族成员分为2类:Bcl-2类,是凋亡抑制因子,包括Bcl-2、Bcl-xl和Bcl-w等;Bax类,为凋亡促进因子,包括Bax、Bak、Box等。Bcl-2与Bax基因表达的强弱决定了细胞接受凋亡信号后细胞存活与否。

2 MDR相关的信号通路

2.1 NF-κB通路 研究[3]表明,NF-κB在正常胃黏膜、不典型增生及胃癌组织中的表达呈递增趋势。将突变型IκBα真核表达重组体(pCMV4-m IκBα)经脂质体介导转染至SGC7901/VCR细胞中,可显著抑制NF-κB的表达达64%,抑制MDR1的表达达75%[4],提示NF-κB通路与MDR1的表达相关。采用RNA干扰技术下调SGC7901中NF-κB p65基因的表达,表明其对肿瘤细胞的增殖活性有下调作用[5]。

2.2 PI3K/Akt通路 与乳腺癌、卵巢癌、小细胞肺癌等多种肿瘤的发生有关。免疫组化法检测p-Akt的表达,发现Akt在胃癌组织中的表达明显高于癌旁组织,差异有统计学意义[6]。PI3K抑制剂LY294002处理胃癌细胞SGC7901/VCR和SGC7901后能明显增加对VCR的敏感性,说明提高耐药和非耐药细胞对化疗药物的敏感性的过程与抑制PI3K/AKT通路密切相关[7]。

2.3 Nrf2通路 转录因子NF-E2相关因子2(Nrf2),其作为转录因子广泛存在于全身多器官,参与机体的抗氧化、解毒、抗凋亡等功能。MTS检测法发现的Nrf2低表达H460细胞株较对照组细胞对奥沙利铂的敏感性明显增强[8]。

2.4 JNK通路 免疫组化法研究168例胃癌和27例正常胃组织中JNK的表达与P-gp、MRP1、LRP的表达正相关(P<0.01)[9]。SP600125抑制p-JNK表达后,敏感株SCG7901和耐药株SGC7901/DDP的药物敏感性和细胞凋亡率增加,同时耐药蛋白P-gp表达水平明显减低,提示p-JNK和P-gp的表达呈正相关[10]。

2.5 Wnt/β-连环蛋白[11]肺癌A549/DDP细胞系与A549相比,Akt磷酸化水平升高,抑制了下游GSK-3的活性,从而上调β-catenin通路的激活而导致耐药[12]。

3 胃癌多药耐药的中药逆转剂

3.1 中药有效成分

3.1.1 贝母素乙 张裴等[13]发现贝母素乙可抑制SGC7901和SGC7901/VCR的细胞增殖,提高细胞敏感性和胞内ADR浓度,与5-Fu联用后能诱导细胞凋亡,其机制与caspase-3通路、产生caspase-3剪切体cleaved caspase-3有关[14]。

3.1.2 蟾蜍灵 蟾蜍灵(bufalin)为中药蟾酥中的有效成分,实验[15]证实bufalin以时间和剂量依赖方式抑制SGC7901/CDDP的增殖,且通过下调Bcl-2、上调Bax的表达而诱导细胞凋亡。

3.1.3 粉防己碱 粉防己碱又名汉防己甲素,是粉防己的块根中提取的生物碱。粉防己碱在明显无毒剂量(1.0μg/mL)有明显逆转SGC7901/VCR细胞多药耐药的作用,其作用机制与其抑制P-gp、Survivin的表达有关,且无明显细胞毒作用,是安全有效的逆转剂[16]。粉防己碱亦对卵巢癌、人口腔上皮癌、白血病耐药细胞株有逆转作用。

3.1.4 芍药苷 体外实验[17]证实,芍药苷呈剂量依赖性的抑制SGC7901/VCR的增殖,诱导细胞凋亡,并部分逆转多药耐药,其机制可能通过抑制NF-κB的活化,进而下调Bcl-xl、Bcl-2和P-gp的表达。吴昊[18]证实芍药苷可通过抑制NF-κB信号转导通路增强5-Fu诱导的细胞增殖抑制和凋亡效应。

3.1.5 齐墩果酸(OA) OA对SCG7901/CDDP有抑制作用,并激活凋亡相关蛋白酶caspase-3[19]、上调促凋亡基因Bax和下调抗凋亡基因Bcl-2的表达[20],说明OA抑制耐药细胞增殖的方式为诱导凋亡。

3.1.6 β-榄香烯 张晔等[21]通过对PARP和P-gp蛋白表达的实验研究,认为β-榄香烯逆转SGC7901/Adr的机制可能与增加胞内药物蓄积,诱导PARP裂解及降低P-gp的表达有关。β-榄香烯在体内、外均具有抑制SCA3-7901和SGC-7901/5-FU细胞生长的作用,该作用可能与其诱导细胞凋亡有关[22]。

3.1.7 雷公藤甲素 实验[23]证明,无毒浓度的雷公藤甲素通过降低microRNA-21的表达,抑制Bcl-2表达,从而提高胃癌SCG7901/CDDP和白血病K562/A02化疗敏感性。

3.2 中药提取物 康莱特注射液是从薏苡仁中提取天然有效抗癌活性物质薏苡仁油制备的脂肪乳剂。王惠芝等[24]通过对160例病理证实的胃癌术后患者的临床观察发现,康莱特注射液可降低P-gp的表达而逆转耐药。

3.3 中药复方

3.3.1 参芪健胃汤 通过对60例Ⅱ~Ⅲ期胃癌术后患者的临床观察,舒鹏等[25]发现参芪健胃汤具有降低MRP的表达、抑制MDR1表达的作用,从多个途径起到逆转耐药的效果。

3.3.2 斑贞1号 付桂珍等[26]对SCG7901/ADR的实验表明,斑贞1号(斑蝥0.06g,露蜂房12g,女贞子、山茱萸各15g)联合5-Fu加川芎嗪(TMP)对MRP基因表达的抑制作用较单独使用时明显。

3.3.3 圣和散 Wang Jian-hua等[27]发现,圣和散有提高SGC7901/VCR胞内药物浓度,其机制与下调P糖蛋白和Bcl-2的表达有关。

3.3.4 二藤散结方 实验[28]证实,无毒浓度的二藤散结方通过抑制P-gp的表达从而增加胞内药物浓度,对SGC7901/VCR有逆转作用。

4 存在的问题

多药耐药为西医概念,目前仅运用西医药理的方法寻找中药逆转剂,且以西药逆转剂的类似物为主,传统中医对多药耐药及其逆转的机理及作用机制缺少理论支持。中药逆转MDR的机制尚未完全明确,很多靶点、信号通路途径仅处于假想及推测阶段,没有针对ABC转运蛋白途径进行系统的相关基因及信号通路的研究。而中药复方针对肿瘤细胞逆转的研究更为少见。

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R273

B

1007-4813(2013)02-0266-03

2012-11-16)

杨 蔷(1988-),女,硕士研究生。研究方向:中西医结合肿瘤学。

*

舒 鹏,E-mail:shupen8sp@163.com

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