乳腺癌多药耐药机制及其逆转策略研究进展Δ

郑小维，陈思颖，张蔚鹏，董亚琳（西安交通大学医学院第一附属医院药学部临床药学室，西安 710061）

乳腺癌多药耐药机制及其逆转策略研究进展Δ

郑小维＊，陈思颖，张蔚鹏，董亚琳#（西安交通大学医学院第一附属医院药学部临床药学室，西安 710061）

目的：为乳腺癌的化疗提供参考。方法：查阅近年来国内外相关文献，对乳腺癌多药耐药机制及其逆转策略的研究进展进行归纳和总结。结果与结论：乳腺癌多药耐药产生的机制复杂，化学药物、细胞因子、免疫治疗、基因技术、中药、药物载体等逆转策略能有效逆转乳腺癌耐药。针对不同的乳腺癌耐药分子机制，开发新的逆转剂和逆转策略，有助于解决乳腺癌多药耐药这一难题。

乳腺癌；多药耐药；耐药机制；逆转策略

＊药师，硕士研究生。研究方向：临床药学。电话：029-85323241。E-mail：zhengxiaowei_1990@163.com

#通信作者：教授，博士。研究方向：临床药学。电话：029-85323241。E-mail：dongyalin@mail.xjtu.edu.cn

乳腺癌是发生在乳腺上皮组织的恶性肿瘤，是一种严重影响妇女身心健康甚至危及生命的最常见的肿瘤。随着人们对乳腺癌生物学行为认识的不断深入，以及治疗理念的转变，乳腺癌的治疗形成了局部治疗与全身治疗并重的模式。其中，化学治疗（简称化疗）是利用化学药物破坏肿瘤细胞的一种全身治疗方式，对术前缩小或消灭病灶，术后预防复发和转移起着不可替代的作用。然而，临床治疗中常因乳腺癌细胞对化疗药物产生多药耐药（Multidrug resistance，MDR）而导致化疗失败[1]。

肿瘤MDR是指肿瘤细胞不仅对同类型的抗肿瘤药产生耐药，而且对其他未接触过的、结构与作用靶点不同的抗肿瘤药也能产生交叉耐药现象[2]。肿瘤MDR产生的机制、寻找安全有效的耐药逆转剂及逆转策略、避免MDR现象是当前国内外抗肿瘤耐药研究的热点。笔者现拟就乳腺癌MDR产生的主要机制及其逆转策略的研究进展作一综述。

1 乳腺癌MDR的主要机制

乳腺癌MDR产生的机制相当复杂，常被认为是多种机制联合作用的结果，这些机制包括：（1）膜转运蛋白高表达；（2）药物转运和活化障碍；（3）药物靶点质和量的改变；（4）酶系统改变；（5）DNA修复功能增强；（6）细胞凋亡受到抑制；（7）激素受体减少。但是，具体机制尚未完全明确，目前研究最多的是以下几方面。

1.1 膜转运蛋白高表达

膜转运蛋白主要包括P-糖蛋白（P-glycoprotein，P-gp）、MDR相关蛋白（Multidrug resistance-associated protein，MRP）、乳腺癌耐药蛋白（Breastcancer resistance protein，BCRP）、肺耐药蛋白（Lung resistance protein，LRP），其通过阻止化疗药物进入细胞或将化疗药物从胞内泵至胞外，使得胞内药物浓度降低而无法杀死肿瘤细胞，从而介导乳腺癌MDR的发生[3-5]。

1.2 酶系统改变

谷胱甘肽（Glutathione，GSH）、谷胱甘肽S-转移酶（Glutathione S-transferase，GST）和细胞色素P450酶家族等均诱导化疗药物发生代谢而引起乳腺癌MDR。DNA拓扑异构酶（Topoisomerase，Topo）Ⅱ广泛分布于细胞核内，在染色体分离和DNA复制、转录等过程中发挥着重要的作用[6]。细胞内TopoⅡ含量和活性下降都会直接影响DNA酶解复合物，使得乳腺癌细胞产生MDR。

1.3 细胞凋亡受到抑制

细胞凋亡是帮助机体消除有害细胞、防止其过度生长的程序化细胞死亡的方式，凋亡途径受到抑制会引起肿瘤MDR的发生。Wang QP等[7]和Wang Y等[8]的研究表明，细胞凋亡相关因子及基因，如核转录因子（Nuclear transcription factor，NF）-κB、B淋巴细胞瘤（B-cell lymphoma，Bcl）-2基因、活素（Livin）基因、生存素（Survivin）基因、P53抑癌基因等都能调节乳腺癌细胞的凋亡抑制过程，降低对化疗药物的敏感性，引起乳腺癌MDR。

1.4 其他

近年来，许多文献相继报道，肿瘤干细胞和新的耐药分子标志物也是导致乳腺癌化疗耐药的关键因素。其中，细胞膜角蛋白（Cytokeratin，CK）8、胶转蛋白（Transgelin）2、核仁磷酸蛋白（Nucleophosm in，NPM）不仅在乳腺癌组织中存在高表达，而且与乳腺癌MDR密切相关。Liu F等[9]研究发现，CK8在人乳腺癌米托蒽醌耐药细胞（MCF-7/MX）中高表达。Chen S等[10]研究表明，人乳腺癌紫杉醇耐药细胞MCF-7/PTX中Transgelin 2的表达比人乳腺癌敏感细胞（MCF-7）高15.48倍。Chen S等[11]研究证实，NPM在人乳腺癌甲氨蝶呤耐药细胞（MCF-7/ MTX）中的表达比MCF-7细胞高4.05倍。

2 乳腺癌MDR的逆转策略

目前，MDR是阻碍肿瘤化疗成功的一大难点，对MDR及其逆转策略的研究已成为国内外抗肿瘤耐药研究的热点。迄今报道的逆转乳腺癌细胞MDR的策略主要有以下几种。

2.1 化学药物逆转

目前，开发的抑制肿瘤细胞MDR的化学药物大部分是P-gp抑制剂，通过抑制P-gp的转运活性或者与化疗药物竞争结合P-gp的底物结合位点而抑制其功能，从而增加化疗药物在肿瘤细胞内的积蓄，逆转肿瘤MDR。根据特点可将其分为三代。

第一代MDR逆转剂主要包括：钙离子通道阻滞药、钙调蛋白抑制剂、蛋白激酶C抑制剂、喹啉类化合物、抗生物素类化合物等。Yang L等[12]运用罗丹明123外排方法和流式细胞术证明维拉帕米能提高阿霉素在人乳腺癌阿霉素耐药细胞（MCF-7/ADR）内含量，诱导该细胞发生凋亡，有效地逆转该细胞对阿霉素的耐药。由于这类抑制剂对P-gp的特异性较低，有效逆转浓度高于临床应用的安全范围，副作用大，因此不适合临床用于逆转肿瘤MDR。

第二代MDR逆转剂主要包括：右旋维拉帕米、右尼古地平、伐司朴达（Psc833）和比立考达（Vx710）等。第二代MDR逆转剂与第一代的结构相似，但具有更好的药理活性。Bajelan E等[13]研究表明，Psc833是有效的MDR调节剂，和阿霉素联用能很好地逆转人乳腺癌阿霉素耐药细胞T47D/TAMR-6的耐药性，提高该细胞对阿霉素的敏感性。但是，第二代MDR逆转剂会竞争性地抑制细胞色素P450酶的活性，改变其他化疗药物的药动学特征，增加化疗药物的毒性反应，也限制了第二代MDR逆转剂的使用。

第三代MDR逆转剂主要包括：苯甲酰亚胺衍生物（XR9576）、环丙基二苯并环庚烷类物质（LY335979）、取代二芳基咪唑衍生物（ONT-093）等，是能直接与P-gp结合而逆转MDR的化合物。Abu Ajaj K等[14]运用罗丹明123外排方法和流式细胞术检测发现，LY335979能降低MCF-7/ADR细胞中P-gp的含量，逆转其耐药性。与前两代逆转剂相比，第三代MDR逆转剂显示出很强的特异性和选择性，不会影响临床联用的其他化疗药物的药动学参数，有较强的耐药逆转效果，有较广阔的临床应用前景。

2.2 细胞因子逆转

细胞因子（Cytokine）是由多种细胞合成分泌，具有调节细胞生长和增殖分化、调节免疫应答、参与肿瘤消长等作用的多肽类活性分子。肿瘤坏死因子（TNF）-α、白细胞介素（IL）、干扰素（IFN）-α等对肿瘤细胞MDR的逆转作用受到了众多学者的青睐，通过抑制P-gp的功能或合成，改善细胞膜通透性并提高细胞对药物的蓄积能力，影响GST或TopoⅡ的活性等机制逆转耐药。Shi Z等[15]研究表明，IL-6、IL-8与乳腺癌耐药密切联系，运用小干扰RNA（RNA interference，RNAi）技术下调IL-6、IL-8的表达后，逆转了该耐药细胞对阿霉素的耐药性。Zhang L等[16]运用MTT法和流式细胞术检测发现，MCF-7/ ADR细胞经过IFN-α处理后阿霉素的半数抑制浓度（IC50）值比处理前下降830倍，胞内的阿霉素积累增多，增强阿霉素的细胞毒性作用，明显逆转乳腺癌细胞对阿霉素的耐药。

2.3 免疫治疗逆转

随着免疫学的飞速发展，对乳腺癌发生、发展过程中分子机制及基因改变愈发深入，免疫治疗以其特异性高、对正常组织损伤小等优点在乳腺癌的治疗中占据特殊地位。免疫治疗能够激发人体自身的抗肿瘤免疫反应，进而抑制肿瘤细胞的生长。单克隆抗体药物在乳腺癌耐药领域发挥着极其重要的作用。Ishizuna K等[17]发现，患者使用贝伐单抗后提高了对紫杉醇的敏感性，延长了无进展生存期，获得了良好的治疗效果。陈文慧等[18]研究表明，碱性成纤维细胞生长因子单克隆抗体（bFGFmAb）可下调MCF-7/ADR细胞中P-gp的表达率，有效逆转对阿霉素、吉西他滨、奥沙利铂的耐药性，逆转倍数分别为4.46、4.25、2.18倍。

2.4 基因技术逆转

基因治疗技术是指将外源特定基因导入靶细胞，纠正因基因缺陷和异常引起的疾病，达到治疗目的，包括反义寡核苷酸技术、RNAi技术、核酶技术。通过抑制靶基因或信使RNA（Messenger RNA，mRNA）的表达，提高肿瘤细胞对化疗药物的敏感性，从而逆转肿瘤MDR。Xing AY等[19]研究发现，MCF-7/ADR细胞转染相应的反义寡核苷酸后，MDR1基因的mRNA水平下降，阿霉素和长春花碱对该耐药细胞的IC50值都降低，逆转倍数分别为8.0、9.4倍。Zhang H等[20]将化学合成的卷曲同源物（Frizzled，FZD）1基因干扰RNA转染到MCF-7/ ADR细胞中，降低了FZD1蛋白表达水平，同时也下调了MDR1基因的mRNA水平，抑制细胞活性，逆转其耐药。Gao P等[21]研究表明，MCF-7/ADR细胞转染抗MDR1核酶质粒后能有效地抑制P-gp表达，逆转耐药。

2.5 中药逆转

中药有效成分能够逆转肿瘤MDR，具有作用靶点多、安全有效、成本低等特点，使得中药在抗肿瘤方面有非常广阔的应用前景。目前，许多中药被证实具有逆转乳腺癌MDR活性，如川芎嗪、丹皮酚、槲皮素、五味子甲素等。Zhang Y等[22]运用MTT和Western Blot方法检测发现，川芎嗪能下调MCF-7/ ADR细胞胞膜P-gp的表达，增加胞内阿霉素的聚集，逆转该细胞的耐药。Cai J等[23]研究表明，非细胞毒性剂量丹皮酚（15、30、60μmol/L）能显著下调MCF-7/PTX细胞的耐药分子靶标Tran-sgelin 2表达水平，降低紫杉醇对该细胞的IC50值，逆转倍数分别为3.32、5.88、8.18倍，有效逆转其耐药。

2.6 药物载体逆转

近年来，将药物载体作为肿瘤MDR逆转策略已引起国内外学者的关注，其中对胶束、脂质体、纳米粒逆转MDR的报道较多。与普通制剂相比，这些药物载体具有安全可靠、药物作用时间延长、疗效增加、靶向性提高等优点。胶束、脂质体和纳米粒将化疗药物包裹后送进肿瘤细胞，有效避免P-gp对化疗药物的外排，逆转肿瘤MDR[24-25]。Wang X等[26]体内外研究表明，用二氧化硅纳米颗粒负载阿霉素进入人乳腺癌耐药细胞后，可减少阿霉素的外排，克服该细胞的耐药性。LiX等[27]用单甲氧基聚乙二醇-聚乳酸嵌段聚合物（mPEG-PLA）和普朗尼克L61制成的混合胶束携带紫杉醇进入MCF-7/ADR细胞，MTT和罗丹明123外排方法证明，该混合胶束（含3.85%普朗尼克L61）能逆转改耐药细胞的耐药性，增加胞内紫杉醇的富集，逆转倍数达11.29倍。

2.7 其他逆转方式

张霖等[28]用MTT法检测热疗前后MCF-7/ADR细胞对阿霉素、氟尿嘧啶、环磷酰胺的耐药性的变化。结果表明，其IC50值分别下降21.2%、14.9%、16.6%，差异有统计学意义（P＜0.01），逆转机制与抑制P-gp的表达有关。张翠宁等[29]的体外研究表明，脉冲磁场（PMF）能有效逆转MCF-7/ADR细胞对阿霉素的耐药，其中110Hz、40mT照射条件逆转效果最好，逆转倍数达5倍，逆转机制可能是热疗后P-gp的表达水平下调。

3 结语

乳腺癌MDR是导致乳腺癌化疗失败的主要原因，产生乳腺癌MDR的机制十分复杂，目前尚未完全解释清楚，还需对乳腺癌MDR机制进行更深入地探究。目前，化学药物、细胞因子、免疫治疗、基因技术、中药、药物载体都在乳腺癌耐药的治疗中取得了可喜的成果，但依然存在一些不足。这些耐药逆转策略的研究多数停留在体外研究阶段，缺少相应的临床数据。肿瘤干细胞是导致肿瘤MDR的关键因素，对其耐药机制的研究有助于开展针对肿瘤干细胞的靶向治疗，克服乳腺癌MDR。据报道，采用双向凝胶电泳（two-dimensional gel electrophoresis，2-DE）、基体辅助激光解吸电离-飞行时间质谱技术（Matrixassisted laser desorption ionization-time of flightmass spectrometry，MALDI-TOF-MS）、液相色谱串联质谱（liquid chromatographytandem mass spectrometry，LC-MS/MS）法等蛋白质组学分析技术筛选出的乳腺癌MDR新的分子标志物与乳腺癌MDR紧密相关，因此，针对这些耐药分子标志物设计合成安全、高效的靶向逆转剂，能为逆转乳腺癌MDR提供新的途径，有助于解决临床乳腺癌化疗难题。

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（编辑：陶婷婷）

R730.5

A

1001-0408（2015）20-2864-04

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2015.20.44

国家自然科学基金资助项目（No.81473177）

2014-09-05

2014-12-18）