中药逆转肿瘤多药耐药机制研究
2013-03-31李亚楠孟静岩
李亚楠,孟静岩
(天津中医药大学,天津 300193)
多药耐药(multidrug resistance,MDR)是肿瘤细胞免受化疗药物攻击的最重要防御机制,也是导致化疗失败的主要原因之一。目前认为了解肿瘤耐药机制,有助于提高临床肿瘤化疗效果。现将对中医药逆转肿瘤多耐药机制的研究,总结如下。
1 肿瘤多药耐药机制
1.1 P-糖蛋白(P-gp) P-gp的过度表达使药物外排能力增强,降低细胞内药物浓度,从而引起MDR[1]。Januchowski等[2]发现卵巢癌的主要耐药机制是耐药细胞株P-gp的过度表达和拓扑替康耐药细胞株BCRP的过度表达。
1.2 多药耐药相关蛋白(MRP) MRP属于ABC转运蛋白,发现于小细胞肺癌H69AR中,该基因主要存在于细胞膜上,细胞浆中也有分布[3]。可转运亲水性分子及有机阴离子,MRP的转运往往要有GSH的存在,能识别和转运GSH的耦合底物(如长春新碱、阿霉素等),从而导致耐药。
1.3 乳腺癌耐药蛋白(BCRP) BCRP作为ABC转运家族成员之一的ABCG2是近年发现的与肿瘤多药耐药有关的新的药物排出泵。该基因是一种含有655个氨基酸残基、16个外显子和15个内显子,相对分子质量为74.6KD的跨膜转运蛋白,特异底物为阿霉素、拓扑替康等[4]。
1.4 谷胱甘肽转移酶 谷胱苷肽硫转移酶(Glutathione S-tran-sferase,GST)和谷胱甘肽(GSH)与肿瘤耐药密切相关,GSH在GSTs的催化下能与某些抗肿瘤药物形成复合物,作为MRP1的底物被转运出细胞外,从而产生耐药。
1.5 蛋白激酶C(PKC) PKC是一类Ca2+、磷脂依赖性的蛋白激酶,在跨膜信号传递过程中起着重要作用。PKC通过催化多种蛋白质上Ser/Thr磷酸化,调节多种细胞的代谢、生长、增殖和分化。GST的非特异性结合可协助药物通过P-gp泵出细胞外[5]。有研究表明GSTP1可被PKC和PKA磷酸化进而提高催化性,导致耐药[6]。
1.6 拓扑异构酶Ⅱ(TopoⅡ) TopoⅡ是细胞内的一种重要核酶,是目前抗癌药物重要的作用靶点,主要与Topo的磷酸化水平提高、Topo酶水平下降及Topo基因位点突变或缺失有关[7]。研究[8]发现TopoⅡ含量与活性的下降可能与多药耐药有关。
1.7 DNA的修复 当肿瘤细胞的DNA受损时,不仅影响其复制和转录功能,而且还能引起细胞死亡。DNA是很多抗癌药物和放疗的靶点,如烷化剂和铂类剂,O6烷基鸟嘌呤DNA烷基转移酶,能修复烷化剂类抗癌药物诱导形成的O6烷基鸟嘌呤DNA合成物,使肿瘤细胞产生耐药性[9]。
2 中医药逆转肿瘤耐药
2.1 中药单体
2.1.1 青蒿素 余和平等[10]通过流式细胞术测定青蒿素联合ADR对MCF-7/ARD细胞P-gp表达的影响,结果显示青蒿素逆转MCF-7/ARD细胞耐药的机制可能是通过影响细胞质和细胞膜之间的P-gp交换,降低细胞膜上P-gp表达水平,从而提高药物在细胞内的聚集,增强药物对细胞的杀伤作用。
2.1.2 大黄素 丘禹洪等[11]用蛋白印迹法检测细胞中ERCC1蛋白的表达,研究结果发现大黄素可通过下调ERCC1的表达水平而逆转MCF-7/Adr细胞多药耐药,并与大黄素浓度和作用时间有一定相关性。
2.1.3 姜黄素 曹仕琼等[12]研究发现姜黄素具有逆转肝癌细胞多药耐药的作用,其机制可能与下调多药耐药相关蛋白MRP1、LRP、P-gp以及上调凋亡相关蛋白PDCD5表达有关。
2.1.4 人参皂甙 王艳等[13]通过细胞膜流动性实验检测人参皂甙(Rg3)对A549/DDP细胞膜流动性的改变,发现通过上调caspas-3的表达,降低细胞膜的流动性,从而达到逆转耐药的作用。
2.1.5 汉防己甲素 顾建华等[14]用Wstern-blot法检测汉防己甲素(Tel)应用前后SW1990-GEM细胞P-gp的表达,结果发现通过增加肿瘤细胞内化疗药物浓度逆转SW1990-GEM细胞多药耐药性从而增强化疗药物抗肿瘤作用,其逆转机制与抑制P-gp功能有关。
2.1.6 川芎嗪 余绪明等[15]研究表明川芎嗪能显著降低人肝癌多药耐药细胞BEL-7402/ADM细胞表面P-gp表达,增加阿霉素等化疗药物对BEL-7402/ADM细胞毒性作用,从而增加对肿瘤细胞的抑制率。
2.1.7 黄芩苷 王术华[16]用MII法研究黄芩苷对人肝癌多药耐药细胞的逆转作用,结果发现黄芩苷可能通过抑制MDR1部分基因产物P-gp、MRP、GSH/GST的表达和诱导细胞凋亡逆转Bel-7402/ADM的多药耐药性。
2.1.8 浙贝母碱 唐晓勇等[17]用细胞免疫荧光法检测细胞中的人肺耐药蛋白(LRP),结果浙贝母碱可逆转肺癌A549/DDP细胞株多药耐药,其作用机制可能与促进耐药细胞凋亡、下调LRP蛋白表达有关。
2.1.9 五味子素 金秀东等[18]用碱性磷酸酶免疫组织化学法和Westert blot检测复方五味子素B对THC-8307/OXA细胞GST-n蛋白水平的影响,结果显示,复方五味子素B具有逆转耐奥沙利铂人结肠癌细胞的MDR作用,其机制与下调GST-n表达有关。
2.2 中药复方
2.1.1 肠胃清 鲍文磊等[19]用流式细胞术研究肠胃清方对大肠癌耐药细胞株HCT-8/V的逆转作用及抑制P-gp的表达,结果表明,经肠胃清血清作用后,P-gp表达显著降低,可能是逆转人大肠癌多药耐药的作用机制之一。
2.2.2 健脾解毒方 李琪等[20]通过Western Blot检测健脾解毒方药物血清对P-糖蛋白(P-gp)以及c-Jun氨基端激酶(JNK)信号通路中c-Jun63/73磷酸化水平,探讨健脾解毒方(JPJD)介导JNK/SAPK信号通路对人结肠癌细胞多药耐药的调节机制。结果显示,健脾解毒方通过降低c-Jun的Ser63/73磷酸化,抑制JUN信号通路的激活,降低P-gp的表达,从而逆转HCT-8/V细胞的多药耐药。
2.2.3 至真方 张旭等[21]用不同浓度至真方含药血清作用24 h后,发现HCT-8/VCR细胞NF-κB/p65、MDR1 mRNA及NF-κB/p65、P-gp蛋白表达均降低,呈浓度依赖性,且至真方含药血清可明显抑制HCT-8/VCR细胞生长。
2.2.4 益气养阴解毒方 严鲁萍等[22]用流式细胞仪检测移植瘤耐药细胞P糖蛋白(P-gp)与bcl-2的表达情况,结果表明,益气养阴解毒方具有部分逆转白血病K562/A02移植瘤多药耐药性的作用,其逆转机制与降低bcl-2表达、促进耐药细胞凋亡有关。
3 结语
根据耐药谱可分为原药耐药(PDR)和多药耐药(MDR)。PDR只对诱导的原药产生耐药,而对其他药物不产生交叉耐药。而MDR是一种药物诱发,而同时对其他多种结构和作用机制完全不同的抗癌药物产生交叉耐药。如何通过逆转MDR提高肿瘤治疗的临床疗效,已成为国内外研究的热点之一。
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