乳腺癌多药耐药机制的研究进展

丁旭贝(综述)，郑秋月(审校)

(荆门市第一人民医院 1甲乳外科， 2眼科,湖北 荆门448000)

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，随着人们生活水平的不断提高，其发病率也呈上升趋势，在我国城市地区已经位居女性恶性肿瘤发病率首位[1]。化疗在乳腺癌的综合治疗中起着非常重要的作用，术后辅助化疗能明显降低乳腺癌的术后复发率。术后复发或晚期乳腺癌采用个体化的化疗也有较高的缓解率。近年来，多种新药的出现也使乳腺癌的治疗效果得到进一步提高。然而，内在性和获得性的多药耐药(multi-drug resistance,MDR)常使化疗失去其应有的治疗效果。有的乳腺癌初治时对化疗敏感,而经过一段时间化疗后则产生耐药性。MDR是一种较为独特的广谱耐药现象,而乳腺癌不同的耐药机制已成为肿瘤化疗研究的热点。

1 耐药相关蛋白的高表达

1.1P糖蛋白 细胞膜 P糖蛋白(permeability- glycoprotein,P-gp)是在中国仓鼠卵巢MDR细胞膜上分离到的一种高表达磷酸化跨膜糖蛋白,由MDR基因(MDR1)编码。P-gp是一种跨膜蛋白质,在大多数组织中均有表达,其主要分布在具有排泄和分泌功能的细胞中。在肿瘤细胞的耐药机制中，P-gp高表达是产生MDR的主要原因之一。P-gp导致的耐药机制可能包括以下几个方面:首先，药物扩散进入细胞内后与P-gp结合促使药物排出；其次，有些亲脂性药物在穿过细胞膜的脂质双分子层之间时与P-gp结合,使药物尚未进入细胞内就被泵出；另外，P-gp也存在于胞质内膜上,进入细胞内的药物先被P-gp泵入胞质内膜腔,再排出细胞外。此外,为保护机体免受外源物质的损害，P-gp在运输内源分子和代谢产物时也起了很重要的作用[2]。

1.2多药耐药相关蛋白 多药耐药相关蛋白(multi-drug resistance related protein，MRP)是另一种腺苷三磷酸结合盒(ATP-binding cassette,ABC)转运蛋白，具有ATP结合域及能量依赖的药物外输功能。MRP基因在人类正常组织及肿瘤中广泛存在,是引起 MDR的因素之一[3]。庄晓明等[4]将以MRP基因为靶标的干扰小RNA电穿孔转入裸鼠人乳腺癌模型中,检测乳癌组织MRP信使RNA(mRNA)和蛋白的表达水平,并检测乳腺癌组织对抗肿瘤药物的敏感性。结果显示，以MRP基因为靶标的干扰小RNA能抑制裸鼠人乳腺癌移植瘤中MRP mRNA和MRP蛋白的表达,从而使移植瘤对化疗药物表柔比星的敏感性明显增加。

1.3肺耐药蛋白 肺耐药蛋白(lung resistance protein，LRP)是在一株无P-gp表达却对多种药物耐药的肺癌细胞株中发现的。LRP是一种核孔复合物的转运单位，控制着多种底物的双向核质转运[5]。LRP在人体正常组织以及肿瘤细胞中广泛分布。LRP介导的药物耐药比较广泛,如阿霉素、长春新碱以及一些P-gp所不能介导的耐药，如铂类、烷化剂等。LRP导致肿瘤MDR的机制是使那些以细胞核为靶点的药物无法通过核孔进入到细胞核，或者即使进入细胞核内也会很快被转运到胞质并进入到囊泡,最终通过胞吐作用将药物排出从而导致耐药。

1.4乳腺癌耐药蛋白 乳腺癌耐药蛋白(breast cancer resistance protein，BCRP)是一种新的ABC转运蛋白，BCRP与P-gp及MRP在结构上具有一定的同源性,其功能上也有些相似，即都是通过药物外排泵的机制产生MDR[6]。BCRP可以运输的底物广泛而复杂,主要包括:①蒽环类,包括阿霉素、表柔比星、米托恩醌等。②喜树碱类似物,包括拓扑替康、依力替康、甲氨喋呤等。③核苷类似物,如拉米夫定。④共扼化合物，如三硫酸雌酮。⑤荧光基团,如若丹明。⑥其他药物,包括哌唑嗪、拓扑异构酶1 抑制剂等[7]。正常生理情况下，BCRP在胎盘中表达水平较高，参与解毒和血-胎盘屏障的形成以及调节肠道内营养物质的吸收等。刘新兰等[8]采用免疫组织化学染色法检测126例乳腺癌患者的原发灶和66例腋淋巴结转移灶中P-gp、BCRP的表达。研究表明,在乳腺癌原发灶和腋淋巴结转移灶中的P-gp、BCRP以表达协同作用为耐药的主要特征，腋淋巴结转移灶中可能具有更强的耐药性。

2 酶活性的改变

2.1谷胱甘肽-S转移酶 谷胱甘肽-S转移酶(glutathione S transferases,GST)普遍存在于各种生物体内。到目前为止,已在人GST家族中共发现5种基因家族，其中GST-π在肿瘤细胞系中分布最广泛。GSTs是细胞抗损伤、抗癌变的重要解毒系统,不仅可作为肿瘤转化的生化标志,而且表达水平的改变可能与肿瘤化疗耐药有关[9]。GST-π可通过催化方式降解药物来减弱化疗药物对肿瘤的杀伤作用，GST-π还可协助药物通过P-gp将药物排出，也可通过酶结合的方式将各种潜在的毒性物质(如抗癌药物及化疗药物)从体内排出，从而造成癌细胞耐药。GST-π与肿瘤预后和耐药关系密切。桑晶等[10]通过检测耐药蛋白GST-π在三阴性乳腺癌及非三阴性乳腺癌内的表达，结果表明，与乳腺癌其他亚型相比,三阴性乳腺癌具有更强的耐药性,而药蛋白GST-π高表达可能是其耐药的重要因素之一。

2.2拓扑异构酶 DNA拓扑异构酶(topoisomerase，Topo)是在DNA复制、转录和染色体分离中起重要作用的核酶，其广泛存在于原核和真核生物细胞中。Topo可分为两类:类型Ⅰ的酶(指TopoⅠ、TopoⅢ)能使DNA的一条链发生断裂和再连接,反应无需供给能量；类型Ⅱ的酶(指TopoⅡ、TopoⅣ)能使DNA的两条链同时发生断裂和再连接,反应时需要由ATP供给能量。TopoⅡ与乳腺癌MDR的关系报道较多。TopoⅡ具有α和β两种同工酶，α亚基具有磷酸二酯酶活性，β亚基具有DNA依赖的ATP酶活性。TopoⅡ可介导MDR形成,细胞内TopoⅡ表达水平越高则对抗癌药敏感性越高,表达水平越低则对抗癌药敏感性越低。TopoⅡ高表达者，肿瘤患者的预后较好；而TopoⅡ低表达则导致肿瘤对抗癌药物的敏感性下降、耐药性增高。因此，检测肿瘤细胞中TopoⅡ水平的高低可以了解各种肿瘤对抗癌药物的敏感性或抗药性[11]。

2.3蛋白激酶C 蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)是存在于细胞质内由钙激活的磷脂依赖性丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,包括12种亚型,是细胞内信号传递的重要介质。PKC广泛参与细胞信号传递、癌基因活化、蛋白质磷酸化和细胞对生长因子应答等多种生理、生化及病理过程。就目前的研究来看，PKC主要是通过对MDR1 mRNA水平的调控和P-gp磷酸化的调控而影响MDR的发生、发展。Frankel等[12]的研究发现，雌激素类药物耐药的乳腺癌细胞均高表达PKCα,而剔除PKCα的耐他莫昔芬乳腺癌细胞株MCF-7则表现出与亲本细胞株MCF-7相似的对他莫昔芬的敏感性。

3 凋亡抑制

3.1p53 p53蛋白分野生型和突变型,其中野生型p53可抑制肿瘤的发生，而p53基因突变或缺失与多种肿瘤的发生密切相关，这可能与突变型p53有抑制细胞凋亡的作用有关。p53参与MDR 调控主要表现在两方面:一方面参与细胞周期的调控，另一方面参与药物流出蛋白的调控[13]。孟冀昌等[14]研究表明,p53可能通过不同的途径发挥各自的生物学特性,参与乳腺癌细胞凋亡的抑制及乳腺癌的耐药形成。

3.2Bcl-2 Bcl-2是一种抗凋亡蛋白,其表达增加能够有效增强乳腺癌细胞增殖能力,其表达下降也能减弱乳腺癌细胞增殖能力。Bcl-2的作用机制是通过其BH3结构域与一定数目的促凋亡蛋白形成异二聚体，调节细胞的凋亡或生存[15]。大量研究显示,Bcl-2的过度表达不仅能促进化疗出现耐药，而且提高肿瘤复发率和肿瘤的恶变潜力。张玲等[16]用不同浓度的丝裂霉素处理乳腺癌细胞株MCF-7后检测细胞抑制率,结果发现,丝裂霉素抑制人乳腺癌细胞株MCF-7的增殖,其作用随着丝裂霉素浓度增加和时间延长而增加，表明Bcl-2与乳腺癌细胞 MDR的发生、发展密切相关,Bcl-2表达的升高能降低乳腺癌细胞的的化疗敏感性。

4 其 他

4.1核因子κB 核因子κB(nuclear factor-κB，NF-κB)是一种重要的核转录因子,参与细胞凋亡、细胞周期调控及细胞分化等肿瘤发生、浸润和转移过程,是MDR信号转导途径中的重要信号分子。目前已发现多种化疗药物，如长春新碱、阿霉素、氟尿嘧啶等均可激活NF-κB[17]。崔涛等[18]研究发现，乳腺癌中存在NF-κB过度表达,且NF-κB的表达与P-gp表达呈正相关,提示在乳腺癌组织中NF-κB可以通过促进P-gp表达而诱导MDR发生。

4.2原癌基因人类表皮生长因子受体2/neu基因 原癌基因人类表皮生长因子受体2(human epidermalgrowth factor receptor-2,HER-2)/neu基因是乳腺癌预后差的指标之一，HER-2基因高表达的乳腺癌细胞对顺铂、泰素等化疗药物以及内分泌治疗药物具有较强的耐药性。而HER-2基因编码的氨基酸序列与P-gp有同源部分。但其引起耐药性的机制尚不清楚,有可能与HER-2基因高表达引起G2/M细胞周期控制点失调，从而使细胞凋亡受到抑制有关，HER-2基因的反义RNA及HER-2基因编码的蛋白质可恢复乳腺癌细胞对化疗的敏感性。

4.3微RNA 微RNA(microRNA,miRNA)是一种内源性的非编码RNA(ncRNA)，广泛存在于各种生物体中。它可通过几种机制调控靶基因的表达，一种是结合到靶mRNA的3′UTR抑制其翻译，另一种是和干扰小RNA一样，与靶mRNA结合，促进其降解。研究发现,miRNA与肿瘤的发生、发展密切相关。崔秀英等[19]通过检测乳腺癌细胞株MCF-7及其阿霉素耐药株MCF-7/阿霉素的miRNA表达差异发现，耐药株MCF-7/阿霉素与亲本细胞系MCF-7比较有16个miRNA高表达，20个miRNA低表达，表明miRNA参与乳腺癌化疗耐药。

5 结 语

乳腺癌MDR的产生机制十分复杂，有多重机制参与其中，并随治疗而动态变化。乳腺癌MDR是影响临床治疗效果的重要因素,也是乳腺肿癌瘤临床治疗的一大难题，虽然经过大量的研究已认识到部分乳腺癌MDR的产生机制，但至今仍未探明乳腺癌MDR形成的详尽机制，特别是对于原发性乳腺癌MDR产生的机制认识较少。因此，全面分析乳腺癌MDR的机制,对于乳腺癌MDR逆转剂的研究以及乳腺癌临床化疗有重要的指导意义，对其他各种肿瘤MDR逆转的研究也有重要的指导作用。

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