抗胃癌多药耐药性研究进展
2014-03-06牛春丽综述审校
牛春丽(综述),彭 芳(审校)
(大理学院药学与化学学院,云南 大理 671000)
胃癌是指发生在胃上皮组织的消化道恶性肿瘤。胃癌早期一般无明显临床症状,一经确诊,通常已属Ⅱ、Ⅲ期。化疗是多数晚期患者的选择,但总体预后较差,其中一个重要原因是肿瘤细胞对化疗药物产生了胃癌多药耐药性(multidrug resistance,MDR)。1970年,Biedler等[1]首次发现MDR现象。MDR可分为原发性耐药和获得性耐药。前者在化疗前就存在于肿瘤细胞中,与药物使用无关;后者由化疗药物诱发产生[2-3]。尽管新的抗胃癌药物及化疗方案不断推出,但MDR的产生,降低了药物疗效。因此,逆转肿瘤细胞的MDR已成为治疗肿瘤研究的热点。
1 MDR的机制
1.1耐药蛋白介导的MDR 近年来,除经典的耐药性蛋白P糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)、肺耐药相关蛋白(lung resistance protein,LRP)外,细胞绒毛蛋白、异黏蛋白(metadherin,MTDH)、Lgr5(leucine-rich repeat-containing G protein-coupled receptor 5)等耐药机制的研究成为了新的热点。
1.1.1细胞绒毛蛋白 细胞绒毛蛋白是膜细胞骨架连接蛋白,属ERM(ezrin、radixin、moesin的首字母,分别为细胞绒毛蛋白、根蛋白、膜突蛋白)蛋白家族成员[4]。张文军等[5]对52例胃癌患者和36例癌旁组织标本进行免疫组织化学染色,发现细胞绒毛蛋白在胃癌组织中表达增强,从而参与胃癌MDR。
1.1.2MTDH MTDH是人类原癌基因定位于8q22、编码的一种相对分子质量为64×103的蛋白质[6]。有研究发现,抑制MTDH基因过度表达可抑制肿瘤细胞浸润、转移及化疗耐药[7]。
1.1.3Lgr5 Lgr5是属于G蛋白偶联受体家族,具有18个富含亮氨酸重复序列和7个跨膜区域组成的大分子蛋白。有研究发现,Lgr5与肿瘤的化疗耐受性有关[8]。
1.2酶系统异常 谷胱甘肽-S-转移酶和DNA拓扑异构酶Ⅱ是传统的影响MDR机制的酶系统。
1.2.1第10号染色体丢失的磷酸酶 第10号染色体丢失的磷酸酶具有双重磷酸酶活性。第10号染色体丢失的磷酸酶基因的失活,上调P-gp的表达而参与胃癌细胞的耐药[9]。
1.2.2鞘氨醇激酶 鞘氨醇激酶是维持细胞内鞘脂代谢的一个致癌性限速酶,其活性与胃癌的发生、发展、转移及预后密切相关。抑制胃癌细胞鞘氨醇激酶1信使RNA的表达可提高化疗药物的敏感性,在肿瘤的化疗耐药中起重要作用[10]。
1.3细胞凋亡异常 凋亡异常主要是凋亡基因缺失或蛋白的过度表达。近年来,除经典的凋亡相关基因Bcl-2、p53外,Survivin(凋亡抑制蛋白家族的新成员,Survivin具有肿瘤特异性,只表达于肿瘤和胚胎组织,且与肿瘤细胞的分化增殖及浸润转移密切相关[11]、葡萄糖神经酰胺合成酶[12]、热休克蛋白[13]等异常表达亦成为肿瘤MDR研究的热点。
1.4其他
1.4.1低氧诱导因子1α 低氧诱导因子1α是胃癌组织及细胞中的表达异常的多药耐药因子。近年来,低氧诱导因子1α作为肿瘤发生和发展的重要生化指标之一,抑制其表达可逆转胃癌MDR[14]。
1.4.2微RNA 微RNA是一类长18~25个核苷酸的内源性非编码RNA分子,通过影响肿瘤MDR的途径来调控肿瘤的耐药。研究发现,微RNA可以逆转胃癌细胞的耐药[15]。
2 胃癌MDR逆转剂
2.1化学药逆转剂 逆转肿瘤细胞耐药的化学药物有很多,主要包括:钙通道阻滞剂盐酸维拉帕米和免疫抑制剂环孢菌素A及其各自的衍生物;奎尼丁等抗疟药及抗心律失常药等。大多逆转剂都为老药新用,由于不良反应严重,目前能进入临床研究的只有盐酸维拉帕米、环孢菌素A等极少数。为了逆转细胞MDR,不断发掘化学类药物是必然趋势。
2.1.13-溴丙酮酸 有研究发现,3-溴丙酮酸作为己糖激酶特异性抑制剂,能够抑制肿瘤细胞内己糖激酶糖酵解和氧化磷酸化过程及蛋白表达,诱导人胃癌细胞株SGC7901裸鼠皮下种植瘤细胞凋亡[16]。
2.1.2埃克替尼 埃克替尼是一种高效特异性的表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂。其通过抑制表皮生长因子受体通路从而诱导胃癌细胞凋亡,提高胃癌细胞对肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体的敏感性[17]。
2.1.3雷帕霉素 雷帕霉素是一种新型大环内酯类免疫抑制药物。研究发现,雷帕霉素可抑制肿瘤细胞的增殖,诱导细胞凋亡[18]。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白为雷帕霉素抑制作用的靶点,通过影响细胞诱导因子1α的活性,从而抑制胃癌细胞生长[19]。
2.2中药逆转剂 肿瘤细胞MDR是化疗失败的主要原因,为提高肿瘤化疗疗效,降低不良反应,研究者把目光投入到丰富的天然药物上。从中药中寻找新型的抗肿瘤药物及耐药逆转剂已逐渐成为研究的热点及难点之一。
2.2.1生物碱类 苦参碱类生物碱是豆科植物苦参、苦豆子及广豆根等中草药植物中广泛存在的有效成分。苦参碱能抑制肿瘤细胞增殖、促进凋亡,使P-gp的合成减少,从而减少药物的外排。邓皖利等[20]从中药苦豆子中提取得到槐定碱,槐定碱干预人胃癌耐顺铂细胞株SGC7901/顺铂对化疗药物顺铂的敏感性明显降低,抑制耐药细胞增殖,苦豆子提取物槐定碱调控的共刺激分子B7-H1(新近发现的T细胞共刺激分子B7家族成员)蛋白表达下调(P<0.05),逆转胃癌MDR。
2.2.2黄酮类 黄酮类化合物具有抗肿瘤活性,它们可能成为新的MDR逆转剂。槲皮素是从中药(如泽漆、车前子、桑寄生等植物)中分离提取到的一类天然黄酮类物质,槲皮素可诱导细胞凋亡、干扰细胞周期,影响细胞耐药相关蛋白的表达,从而增加抗肿瘤药物的细胞内浓度,对逆转肿瘤MDR有一定作用[21]。
2.2.3多酚类 茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称。可从茶叶中提取有效活性的物质,具有抗肿瘤作用[22]。茶多酚能抑制酪氨酸激酶的活性,阻断信号通路,降低蛋白酶活性等从而逆转肿瘤细胞的耐药性[23]。
2.2.4其他 莪术为姜科植物,具有行气破血、消积止痛的功效。莪术油为莪术根茎经蒸汽蒸馏得到的挥发油,主要有效成分为莪术醇、莪术酮和β-榄香烯等。研究表明,莪术油含药血清可逆转胃癌耐药细胞株SGC7901/顺铂耐药性[24]。β-榄香烯可从中药莪术中提取得到。研究发现,低毒剂量β-榄香烯作用于人胃癌耐药阿霉素细胞株SGC7901/阿霉素时,β-榄香烯增加细胞内阿霉素的蓄积,诱导聚腺苷二磷酸聚合酶裂解和降低P-gp表达,从而逆转耐药[25]。
此外,浙贝母碱、穿琥宁、冬凌草甲素、瑞香狼毒等多种中药提取成分或其细胞毒素在一定程度上有逆转肿瘤细胞MDR的功效,但具体的机制有待进一步研究。
2.3中西药联合逆转MDR 西药逆转的有效药物浓度剂量大且不良反应明显,临床应用受到限制;中药对化疗具有增效解毒的功效且不良反应小,但中药缺乏高度特异性。因此,中西药联合使用为肿瘤的防治提供了新的路径。
2.3.1中药班贞1号联合川芎嗪 吴小兵等[26]比较人胃癌细胞系SGC-7901/ADR细胞在单用药及联合用药对氟尿嘧啶耐药性,结果显示,中药班贞1号和川芎嗪的联合使用可调节胃癌细胞凋亡基因Bcl-2蛋白的表达,诱导癌细胞凋亡。
2.3.2姜黄素联合FOLFOX 氟尿嘧啶联合奥沙利铂的化疗方案称为FOLFOX,FOLFOX联合姜黄素可促进Bax的表达,抑制Bcl-2[27]表达从而诱导肿瘤细胞凋亡、抑制细胞增殖[28]。
2.3.3大豆甙元联合肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体 大豆苷元联合肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体通过阻断细胞周期S期,下调Survivin蛋白表达而诱导胃癌细胞凋亡,提高肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体对癌细胞的敏感性[29]。
2.4其他逆转耐药方法
2.4.1反义寡聚脱氧核苷技术 利用反义寡聚脱氧核苷技术(微RNA分子干扰技术)将寡聚核苷酸或核酶转染进入耐药肿瘤细胞可以逆转P-gp表达。目前针对MDR的基因治疗仍处于探索阶段。
研究显示,人胃癌耐药顺铂细胞株SGC-7901/DDP中多药耐药相关蛋白、AnnexinA5蛋白表达均高于SGC-7901非耐药细胞株;微RNA分子技术干扰AnnexinA5表达后,发现胃癌细胞对实验用化疗药物的IC50值明显减小,敏感性增加[30]。LRP是引起胃癌MDR的一个重要因素,基因技术不断提高有望对胃癌LRP基因进行深入研究,调节LRP的表达,降低MDR的产生[30]。
2.4.2加温 在临床实践中发现,肿瘤热疗是继手术、放疗、化疗、免疫治疗后出现的一种辅助疗法,有研究表明热疗能改变肿瘤细胞的MDR[31-32]。
2.4.2.1腹腔热灌注化疗 腹腔热灌注化疗胃癌术后复发严重影响了患者生存率,预防性应用腹腔热灌注化疗有助于减少术后复发率,提高患者生存率,目前临床已有一定的进展,有报道称腹腔热灌注化疗的治疗温度多为41~45 ℃[33]。
2.4.2.2化疗与热疗联合 化疗药物及热疗均有杀伤细胞的作用,为治疗胃癌及逆转MDR提供新的途径,有研究表明顺铂联合热疗作用于人胃癌耐药细胞株SGC7901/顺铂,能够较明显地抑制人胃癌耐药细胞株SGC7901/顺铂的增殖及多药耐药基因谷胱甘肽-S-转移酶-π的表达;增强耐药肿瘤细胞对化疗的敏感性[34]。
2.4.3生物标志物 2010年美国国家综合癌症网络指南将曲妥珠单抗纳入人表皮生长因子受体2阳性晚期胃癌患者的治疗[35]。曲妥珠单抗是胃癌治疗中唯一已通过Ⅲ期临床研究的分子靶向药物,深入临床研究有望成为人表皮生长因子受体2阳性进展期胃癌患者的标准治疗生物标志物。贝伐珠单抗联合化疗成为新的有效治疗手段,有研究对12例晚期胃癌患者采用贝伐珠单抗联合化学药物治疗,临床疗效较好,用药期间不良反应可耐受[36]。
3 展 望
近年来,中西药物研发、基因治疗及各种技术的运用,使胃癌MDR的预防及治疗取得了一定的进展。许多研究人员从胃癌肿瘤干细胞、抗血管生成靶向药物方面进行深入的研究,为逆转胃癌MDR提供新的思路。MDR研究大多处于体外实验探索阶段,具体相关机制还未明确,真正运用于临床还有很长一段距离。研发出高效、低毒的MDR逆转剂,是一项艰巨而长期的工作,今后的研究应在广度和深度上进行突破。
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