中药活性成分逆转K562细胞耐药性研究进展*

张副兴 祝雨田 陈培丰

（浙江中医药大学·杭州 310000）

耐药性（drugresistance）又称抗药性，是临床化疗失败的原因之一。人红白血病细胞系K562是经典的人白血病细胞,广泛用于实验研究，该细胞一旦耐药，即为多药耐药（multidrugresistance,MDR），即细胞对诱导其产生耐药的药物产生抗药性外，对其他结构和功能存在差异的药物也可产生抗药性的一种现象。中药在恶性肿瘤治疗中具有明显增效减毒作用，同时诸多细胞和动物实验研究表明中药活性成分具有显著的逆转肿瘤细胞耐药作用，且其作用机制也得到了一定的阐述。本文综述了目前中药活性成分在逆转K562细胞耐药的一些机制研究，以期为今后的中药有效成分逆转肿瘤细胞耐药的机制研究提供研究方向。

1 药物外排

ABC转运蛋白（ATP-bindingcassettetransporters，ABC）是通过依赖ATP的药物外排泵、介导耐药的一类膜转运蛋白，ABC转运蛋白的异常表达可导致耐药。人类49种ABC转运蛋白广泛涉及各种生理过程，其中至少15种ABC转运蛋白被证实与MDR相关。ABC转运蛋白根据序列和结构同源性，可分为ABCA～ABCG七个亚家族。其中对ABCB1（multidrugresistanceprotein1/P-glycoprotein，MDR1/P-gp，P-糖蛋白）、ABCC1(multidrugresistanceassociatedprotein1,MRP-1，多药耐药相关蛋白1)、ABCC2(multidrugresistance-associatedprotein2，MRP-2，多药耐药相关蛋白2)、ABCG2(breastcancer resistanceprotein，BCRP，乳腺癌耐药蛋白)、MVP（lungresistanceprotein,LRP，肺癌耐药相关蛋白）等研究较为透彻[1]。

中药有效成分可单独作用于一种ABC转运蛋白，如王天晓等[2]通过细胞实验表明1μmol·L-1小檗碱可使多柔比星对K562/DOX细胞的IC50降低了1.5倍，可使多柔比星在K562/DOX细胞内的蓄积量增加,增强多柔比星诱导的K562/DOX细胞凋亡,增加K562/DOX细胞内罗丹明123的蓄积量,从而抑制P-gp的外排功能，说明小檗碱可通过抑制K562/DOX细胞膜上P-gp的外排功能,逆转K562/DOX细胞的多药耐药性。惠璐璐等[3]实验证明雷公藤甲素(TPL)可通过下调P-gp表达增强K562/A02细胞对阿霉素的敏感性,认为其有可能成为一种耐药逆转剂。黄燕芬等[4]发现姜黄素水解物具有体外逆转K562/A02细胞多药耐药的作用,且降低K562/A02细胞膜P-gp的表达，降低化疗药物外排，增强化疗药物在细胞内的潴留可能是其逆转耐药作用的机制之一。

中药有效成分亦作用于多种ABC转运蛋白，从而逆转细胞耐药性。如陈小红等[5]探讨了葛根素增加白血病耐药细胞对化疗药物的敏感性及作用机理，K562/Adr细胞经葛根素(100μg/mL)处理1周后，MDR1基因表达受到抑制，是未经处理细胞的2.5倍,MRP基因表达在处理前后无明显变化；当处理1个月后，细胞中MDR1、MRP两基因表达均明显低于未经处理过的细胞，分别是未经处理细胞的2.6倍和3.5倍，说明其机制可能通过对耐药相关基因(MDR1、MRP)表达抑制而起作用。何卉等[6]研究了白藜芦醇(trans-resveratrol，TR)及白藜芦醇苷(trans-piceid，TP)与多种药物外排转运体间的相互作用，发现TR及TP可以抑制P-gp的外排作用，但其本身不被P-gp外排，而是被MRP-2外排。周思彤等[7]研究发现雄黄原药对K562细胞也有增殖抑制及凋亡诱导作用，但效果要差于纳米雄黄。BCRP、P-gp蛋白表达以及二者共表达率随着时间的延长和浓度的增高均呈上升趋势，尤以高浓度时明显。蒋心惠等[8]发现汉防己碱（Tet）对K562细胞生长的影响，发现Tet有提升细胞P-gp和MRP1的表达作用，却对LRP表达无影响。

2 细胞凋亡相关基因

凋亡是细胞内在的程序性死亡，对维持组织内稳定十分重要。越来越多的研究发现肿瘤细胞对凋亡的耐受可能与耐药有关。

2.1 Bcl-2

Bcl-2是细胞凋亡的抑制基因,在大多数人类肿瘤中都表现为过度表达。Bcl-2的异常表达是MDR的重要机制之一。

刘长剑等[9]研究发现微乳丹参酮、空白微乳体系及丹参酮均可显著降低K562/ADM细胞的耐药性,三者可降低K562/ADM细胞的P-gp和Bcl-2表达水平,使肿瘤细胞凋亡比率上升,说明P-gp药物外排和Bcl-2高表达引起的凋亡抑制是多药耐药的发生机制之一。

2.2 P53基因突变

抑癌基因P53突变是肿瘤耐药形成过程中最常见的基因改变形式。章圣辉等[10]实验研究三氧化二砷诱导K562细胞凋亡及其对Bcl-2和突变型P53蛋白表达的影响，认为不同浓度的三氧化二砷对K562细胞具有增殖抑制作用，且呈现时间剂量依赖性，同时伴随着胞浆Bcl-2和突变型P53表达降低。因此抑制Bcl-2基因以及突变型P53基因表达与蛋白合成水平是三氧化二砷诱导K562细胞凋亡的可能机制。

3 转录因子

目前发现肿瘤细胞异常表达的转录因子如细胞核因子κB(nuclearfactorκB,NF-κB)、缺氧诱导因子-1(hypoxiainduciblefactor-1,HIF-1)等与肿瘤细胞耐药的产生也有着密切的关系。

3.1 细胞核因子（NF-κB）

NF-κB是一种重要的转录因子，存在于细胞质中。当细胞受到IL-2、TNF-α、TNF-β等刺激时，可激活NF-κB，抑制细胞凋亡，并可促进MDR基因产物P-gp的表达。

陈进伟等[11]实验发现葛根素对K562及K562/A02细胞有生长抑制作用，且可抑制K562/A02细胞的NF–κB活性，特别是对经TNF-α活化的K562/A02细胞的NF-κB活性抑制更为明显。但处理前后K562/A02细胞的P-gp、MRP表达水平未发现明显升高。说明葛根素能部分逆转K562/A02的耐药性，其机制与抑制NF-κB活性有关。王玮琴等[12]采用EMSA法检测青蒿琥酯对白血病细胞NF-κB活性的影响，发现青蒿琥酯对K562细胞增殖和NF-κB活性都有明显的抑制作用，表明青蒿琥酯诱导肿瘤细胞凋亡与NF-κB有关。

3.2 HIF-1

缺氧诱导因子-1(HIF-1)是在缺氧环境下广泛存在的一种内转录因子，在肿瘤的生长、血管生成、转移及凋亡等方面起重要作用[13]。

林淑仪等[14]研究发现苦参碱和川芎嗪能有效抑制低氧环境下K562细胞粘附、迁移和侵袭能力，下调HIF-1α的表达，说明这两种中药成分可能通过下调细胞内HIF-1αmRNA的表达，从而抑制K562细胞侵袭转移作用。

4 酶介导耐药机制

4.1 GST

谷胱甘肽S转移酶（GST）是一组与机体解毒作用相关的酶类，由两个同源或异源二聚体亚基组成的超基因家族[15]。

王博等[16]观察了白花蛇舌草熊果酸(UAHD)对K562/ADM细胞株的生长抑制作用及诱导凋亡情况，检测谷胱甘肽（GSH）、GST、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）、MDA探讨凋亡相关机制，证实UAHD能够诱导K562/ADM细胞凋亡,凋亡的机制与细胞内氧化应激反应有关。

许静等[17]研究了木犀草素(luteolin)对K562/A02细胞对GST-π的影响，发现木犀草素具有较强的逆转K562/A02细胞多药耐药的作用,其逆转机制可能与降低细胞内GSH含量,下调K562/A02细胞GST-π蛋白的表达相关。

4.2 TopoⅡ

DNA拓扑异构酶Ⅱ（TopoⅡ）是一种核酶，可以催化DNA超螺旋DNA双链的断裂和再连接，与多种肿瘤细胞耐药相关。

林潇等[18]研究了黄连解毒汤中黄酮成分对K562/ADM细胞的增殖抑制作用及相关因子表达的影响，10μg/ml黄芩苷、20μg/ml京尼平苷对增值抑制作用明显,PCR结果显示50μg/ml黄芩苷、100μg/ml京尼平苷均可以通过降低MDR-1、TopoⅡ的表达,升高Caspase-3基因的表达,发挥逆转白血病细胞MDR的作用。研究表明黄连解毒汤中黄芩苷、京尼平苷为其干预与逆转肿瘤多药耐药的有效成分,其作用机制可能与改变MDR-1、TopoⅡ及Caspase-3基因的表达有关。

4 结语

K562细胞其多药耐药机制复杂，至今仍处于研究深入阶段。寻找合适的药物逆转耐药性将极大地改变当下因白血病细胞耐药导致化疗失败的治疗困境。中药具有药理作用广泛、副作用少的特点，是开发高效低毒逆转剂的合适选择。近年的研究成果显示，多种中药有效成分都具有逆转K562耐药性细胞耐药性的作用，且效果明显。但每种中药成分涉及的具体药理作用途径较多，机制较为复杂，且不完全明确，而分子水平的机制探讨尚属于初步阶段。另外中药成分与白血病化疗药物的相互作用研究较少。研制开发能在临床使用的中药耐药逆转剂，还任重道远。但随着进一步研究的开展，上述问题终将得到解决，作用机制明确后，将开发出更多能在临床使用的中药耐药逆转制剂，真正发挥其在恶性肿瘤治疗中的增效减毒作用。

[1]张副兴,潘磊,陈培丰,等.微小RNA在肿瘤多药耐药形成过程中的作用[J].医学研究杂志,2013,42(2):200-203.

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[3]惠璐璐,许文林,陈巧云,等.雷公藤甲素对K562/A02细胞阿霉素敏感性的影响[J].中国实验血液学杂志,2012,20(1):66-69.

[4]黄燕芬,董改霞,洪行球,等.姜黄素水解物对K562/A02细胞多药耐药的逆转作用研究[J].中国中药杂志,2010,35(18):2460-2463.

[5]陈小红,高瑞兰,林圣云,等.葛根素注射液对K562/Adr细胞化疗药物敏感性及机理研究[J].中华中医药学刊,2007,25(9):1926-1928.

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[9]刘长剑,刘建国,于铁成,等.微乳丹参酮逆转肿瘤多药耐药的作用[J].吉林大学学报（医学版）,2007,33(2):293-296.

[10]章圣辉,韩义香,吴建波,等.三氧化二砷诱导K562细胞凋亡及其对Bcl-2和突变型P53蛋白表达的影响[J].中华中医药学刊,2009,27(6):1302-1304.

[11]陈进伟,骆蓉,张广森,等.K562/A02耐药细胞NF-κB活性测定及葛根素部分逆转耐药效应的初步研究[J].中华血液学杂志,2006,27(7):482-484.

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[16]王博,武利强,叶宝东,等.白花蛇舌草熊果酸诱导白血病耐药K562/ADM细胞凋亡及其作用机理的研究[J].中华中医药学刊,2013,31(4):921-924.

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[18]林潇,盛国良,孙付军,等.黄连解毒汤所含黄芩苷、京尼平苷对K562/ADM细胞多药耐药相关基因表达的影响[J].中药药理与临床,2012,28(6):2