肿瘤化疗多药耐药multidrugre
时间:年12月09日18.30—20.30地点:肿瘤科A5教学室主持人:程志强老师主讲人:孙小梅出席人:夏中颖、黄婷、杨嘉欣、何亚琳、孙适然、徐楠、阿丽、邵文博、孙小梅、王佳聪、王玉坤、郝北辰、杨二鹏缺席人:郭延彤、袁淳晟(请假)记录人:徐楠
目录
概述
肿瘤化疗多药耐药(multidrugresistance,MDR)由Rhoads等于年首次提出。20世纪60年代末,Biedler和Riehm在中国仓鼠肺细胞上成功地筛选出对放线菌素D耐药的细胞株,这种细胞株对结构与作用机制不同的多种药物,如长春新碱、柔红霉素和丝裂霉素等产生耐药性。
MDR是指肿瘤细胞对一种抗肿瘤药产生抗药性的同时,对其他结构和作用机制不同的抗肿瘤药产生交叉耐药性。
肿瘤相关耐药的概念:
1.先天性耐药(naturalresistance)/原发性耐药(Primaryresistance):在使用抗肿瘤药物前,细胞就存在对药物不敏感的现象。例如,处于非增殖期G0期的肿瘤细胞,一般对于多数抗肿瘤药物都不敏感。如果细胞存在先天性耐药现象,在使用抗肿瘤药物前,先天性耐药现象就已经存在于肿瘤细胞当中,与药物的使用无关。
2.获得性耐药(acquiredresistance)/继发性耐药(Secondaryresistance):这种现象指的是,肿瘤细胞初始对化疗药物敏感,但经过数个疗程的进一步治疗之后,药物的疗效逐渐降低,产生不敏感的现象,从而导致肿瘤细胞内部产生对于药物的抗性。获得性耐药是由药物诱导产生的,即在药物使用前,肿瘤对药物敏感;而在药物应用后,肿瘤细胞产生的耐药现象。
获得性耐药又可以进一步细分为原药耐药和多药耐药两种现象:
(A)原药耐药现象(primarydrugresistance,PDR):肿瘤细胞只对诱导耐药现象的原始药物(原药,primarydrug)产生耐药现象,但是肿瘤细胞对于其他类型的抗肿瘤药物并不产生交叉耐药的现象。
(B)多药耐药现象(multidrugresistance/multipledrugresistance,MDR):肿瘤开始对疗药物敏感,但经过几个疗程化疗后,肿瘤细胞不仅对治疗使用的药物(也就是原药)产生耐药,而且对结构和作用机理不同的药物也产生耐药现象。因此,MDR是当前肿瘤化疗中亟待解决的重大问题,也是导致肿瘤患者化疗效果不理想甚至化疗失败的最主要的原因之一。
MDR产生机制
目前已知的参与介导肿瘤耐药的分子有很多,按照它们的功能,可以分为以下的四大类:
1)影响药物转运和外排的转运蛋白;
2)介导肿瘤耐药的酶分子;
3)细胞凋亡相关基因;
4)其他分子。
P-糖蛋白
(一)P-gp(P-糖蛋白)
1.概述:年Ling等首先在抗秋水仙碱的中国仓鼠卵巢细胞株上发现了一种由mdr-1(多药耐药基因)编码的能调节细胞膜通透性的糖蛋白(P-gp)。其相对分子量为kd,属于ATP结合家族的转运因子。生理功能为在ATP供能下将细胞内的毒性产物泵出细胞,对组织细胞起保护作用。
2.作用机制:P-gp拥有相对独立的4个结构域,2个核苷酸结合域(NBD)和2个跨膜结构域(TMD),这些跨膜结构域与中性或带正电的亲脂性药物结合,激活了P-gp的ATP酶活性,2个ATP水解释放的能量供转运1个药物分子,将药物直接从脂质双分子层转运到细胞外,降低药物的细胞内浓度,从而导致肿瘤多药耐药。
3.作用药物:其底物多为天然性抗癌药如长春碱类、蒽环类、紫杉醇类和鬼臼毒素类等。
注释:P-gp(P-glycoprotein)就是P糖蛋白。编码P-gp的基因是MDR1基因。MDR1基因在人类中的基因官方命名是ATPbindingcassettesubfamilyBmember1(缩写ABCB1,属于ABC转运蛋白超家族成员)。之后的研究证实,P-gp的分子量是KDa,由个氨基酸残基组成,是一种ATP依赖性膜转运蛋白。后来又发现P-gp也可位于细胞质的高尔基体,高尔基体是P-gp转运药物的重要场所。
目前已经证实,细胞膜上的P-gp糖蛋白水平与药物的敏感性及细胞内药物积聚程度呈负相关,提示这种蛋白与药物在细胞内积聚有关。目前认为P-gp是药物泵,能将多种药物泵出细胞外,使细胞内药物聚积减少,从而减弱药物的细胞毒作用,产生耐药性。P-gp主要介导多种亲脂性化疗药物,包括抗生素类药物,比如多柔比星、丝裂霉索;或者植物类药物,比如长春新碱、依托泊苷等。已经有临床研究证实,P-gp高表达总是和MDR1相关联。MDR1基因及蛋白表达产物P-gp高表达,在临床上和肿瘤化疗耐药、复发和预后密切相关。
MRP(多药耐药相关蛋白)
(二)MRP(多药耐药相关蛋白)
1.概述:年Cole等在人小细胞肺癌H69AR耐药株中发现mrp基因编码的跨膜糖蛋白,称为多药耐药相关蛋白(MRP)。其分子量为kd,也属于ATP依赖性跨膜转运蛋白类。
2.作用机制:MRP的MDR相对机制与P-gp相似又有不同,相似的是都可依赖ATP供能将药物泵出细胞外,不同的是:①MRP转运时或与GSH(谷胱甘肽)结合,或与GSH共转运,改变药物在胞内的分布以降低核内药物浓度,从而使药物在DNA靶点的绝对浓度降低;②通过形成CL通道或改变通道活性而改变细胞质或细胞器内的pH值,而肿瘤细胞内pH值降低将导致质子化的药物大量外排。(补充:另外,MRP还能影响细胞内药物的分布,使药物局限于核周囊泡,阻止药物进入核内发挥细胞毒作用。)
3.作用药物:MRP与P-gp之间存在交叉耐药种类,包括长春碱类、阿霉素、足叶乙苷等,均为能与GSH共结合的药物。甲氨蝶呤,依托泊苷,米托蒽醌等很多化疗药物也都是MRP2的底物。
LRP(肺癌耐药蛋白)
(三)LRP(肺癌耐药蛋白)
1.概述:年Scheffer发现小细胞肺癌SW-/2R中有lrp基因编码的肺耐药相关蛋白(LRP),其相对分子量为kd蛋白。随后,Scheper等人在年,分析LRP基因的cDNA序列时,发现LRP氨基酸序列和大鼠MVP(穹窿体蛋白)有87.7%的同源性,由此推断LRP就是人的MVP。
2.作用机制:穹窿体大部分位于胞浆,少量位于核孔附近,与核膜相连形成核孔复合物,参与细胞核与细胞质间的物质运输。穹窿体由MVP、vPARP、TEP1三种蛋白和vRNA组成,其中MVP含量最高,是穹窿体的主要组成成分。LRP是MVP的主要成分,其阻止以细胞核为靶点的药物通过核孔进入胞核,并将进入胞浆的药物转运到运输囊泡中,以胞吐的方式排出胞外,从而影响胞内的药物转运与分布,致靶点药物浓度下降,但亦依赖ATP供能。
3.作用药物:LRP不仅对蒽环类、生物碱类、鬼臼毒素类产生耐药,也对以DNA为靶点的非P-gp和MRP介导耐药的顺铂、卡铂等烷化剂产生耐药。
BCRP(乳腺癌耐药蛋白)
(四)BCRP(乳腺癌耐药蛋白)
1.概述:年美国3个不同的研究小组相继在无P-gp和MRP表达的乳腺癌耐药细胞系以及结肠癌耐药细胞系发现新的肿瘤耐药蛋白(补充:年,研究人员首先从MRP1阴性且MDR1阴性,而且耐蒽环类抗生素的MCF-7/AdrVp细胞中克隆出这个耐药基因的cDNA。)。后经RNA指纹分析技术发现这些肿瘤细胞有一2.4kb的mRNA过度表达,被命名为乳腺癌耐药相关蛋(BCRP)。
2.作用机制:BCRP是一种个氨基酸残基组成、72.6KDa大小的蛋白质,包含6个跨膜螺旋和一个ATP位点。是定位在细胞膜上的半转运体,化疗药物需与其结合形成同源或异源二聚体,通过ATP供能泵出细胞外导致MDR。
3.作用药物:BCRP的底物包括临床上使用的传统化疗药物和新型靶向分子治疗药物,如米托蒽醌、阿霉素、柔红霉素、鬼臼乙叉苷、喜树碱类、依立替康和其阳性代谢产物NB-、SN-38、甲氨蝶呤,吲哚并咔唑J-、卟啉类化合物等。
酶介导的MDR-GST(谷胱甘肽转移酶)
二、酶介导的MDR
(一)GST(谷胱甘肽转移酶)
1.概述GST是机体中催化GSH与亲电物质发生结合的一类酶系,是由同源或异源二聚体组成的超基因家族。到目前为止,共发现5类,即α、ζ、μ、θ、π。其中GST-π与恶性肿瘤关系最为密切。
2.作用机制GST-π可催化亲电子物质与GSH(谷胱甘肽)结合,形成GSH-药物结合物,使药物水溶性增加并易于分解和排泄,致使抗肿瘤药物细胞内浓度降低,进而导致肿瘤细胞耐药。
3.作用药物其主要介导顺铂、烷化剂、蒽环类的耐药。
GST降解烷化剂、铂类制剂的途径可能是:①GST催化抗癌物与谷胱甘肽形成复合物,直接灭活药物活性;②核内GST抑制抗癌药物对细胞内DNA攻击作用;③GST可催化谷胱甘肽与金属铂结合,从而使得谷胱甘肽与DNA竞争性地结合铂,减弱铂类制剂的抗癌作用。
但是目前对于GST介导蒽环药物耐药的机制还不清楚。那么谷胱甘肽和化学药物耦合之后的产物会如何处理呢?参考MRP基因的功能,因为MRP能识别和转运与谷胱甘肽耦合的底物,所以MRP又被称为“谷胱甘肽转运泵”。酶介导的MDR-TOPO(拓扑异构酶)
(二)TOPO(拓扑异构酶)
1.概述:TOPO是细胞内的核酶,能够催化切断DNA的磷酸二酯键,来改变DNA分子的拓扑结构。它分为Ⅰ型和Ⅱ型,其中Ⅱ型在肿瘤里的含量远高于正常细胞。(补充:TopoII又可分为两种同功酶IIα和IIβ,相对分子量分别为KDa和KDa。TopoIIα存在于核浆中,TopoIIβ全部存在于核仁中。)
许多重要的细胞毒性药物,以拓扑异构酶II(TopoII)作为药物作用的靶点。将TopoII作为靶点的药物有2类,其一为嵌合性药物,如蒽环类、蒽醌类;其次为非嵌合性药物,它直接与TopoII结合,包括VP-16(依托泊苷)。
2.作用机制:化疗药物可以诱导该酶与DNA形成复合物,进而干扰基因复制及表达而杀死肿瘤细胞。当胞内TopoII含量降低或酶活性减弱时,化疗药物的作用靶点减少,从而导致肿瘤细胞耐药性产生。这种耐药往往并不伴随P-gp或MRP的高表达。
3.拓扑异构酶是很多抗肿瘤药物如阿霉素、柔红霉素、米托蒽醌等的靶酶。
由TopoII数量及活性异常引起肿瘤MDR现象,称为非典型多药耐药现象,即“at-MDR,atypicalMDR”。
它特点是:①拓扑异构酶TopoI数量和活性会下降;②膜活性药物不能逆转耐药性;③药物在细胞内积聚与存留没有变化;④没有P-gp的过度表达。Topo相关的耐药机制主要表现在TopoII活性降低,表达减低或基因突变,从而使抗癌药物的靶点减少或丧失,产生耐药现象。
例如,有研究者发现在小细胞肺癌SCLC的化疗患者中,进行的III期临床研究表明,用免疫组织化学法对支气管镜活检组织中的拓扑异构酶IIα和拓扑异构酶IIβ的表达情况进行了分析,发现拓扑异构酶-IIβ的表达水平与化疗有效率有明显相关性,高表达的肺癌患者生存率明显高于低度或中度表达的患者。
酶介导的MDR-PKC(蛋白激酶C)
(三)PKC(蛋白激酶C)
PKC是Ca2+依赖性蛋白激酶,是细胞内信号转导重要的递质,在介导细胞的生长、分化和死亡等信号传导中有其重要作用。目前分离纯化至少有13种亚型,研究较多的是α和β亚型。PKC能够激活P-gp的磷酸化,增强P-gp的功能进而降低药物的蓄积。
在具有MDR表型的肿瘤细胞内,PKC可以通过促进P-gp的磷酸化,增强P-gp的药泵功能,导致肿瘤细胞内多药耐药现象的产生。又有研究发现PKC抑制剂可以抑制胃癌细胞中P-gp的过表达,并且逆转肿瘤细胞的耐药性,促进肿瘤细胞的凋亡。
三、凋亡调控基因介导的MDR
(一)P53基因
P53基因有两种:野生型和突变型。
野生型是抑癌基因,可诱导肿瘤细胞凋亡,控制处于生长停止状态的静止期细胞从G0期到G1期的转变。同时能从基因转录水平抑制P-gp表达。野生型P53产物P53蛋白半衰期较短,一般无法用免疫组化法检测到。
突变型不仅失去抑癌基因的作用,而且导致癌细胞凋亡信号丧失,从而增加癌细胞对抗癌药物诱导凋亡的耐受力。同时突变型失去抑制P-gp表达的作用,甚至能激活mdr1基因下游启动子转录活性,从而导致耐药。突变型P53基因所表达的蛋白结构改变,半衰期延长,而且易检测,广泛存在于多种肿瘤组织中。当用免疫组化法在癌组织中检测到P53蛋白时,便可认定P53基因发生了突变。
(二)Bcl-2家族
Bcl-2家族成员蛋白是细胞凋亡过程中一个关键的调控基因家族,能特异性地调控多种刺激,包括化疗药物导致的细胞凋亡过程。目前已经发现的Bcl-2家族成员中,既有抑制凋亡的Bcl-2亚家族,也有促进凋亡的Bax亚家族和BH3亚家族。调节Bcl-2家族成员的基因的表达,能显著地影响化疗的敏感性。
Bcl-2基因具有抑制凋亡的功能,过度表达Bcl-2显著抑制肿瘤细胞的凋亡,从而对抗药物的治疗作用,使化疗药物失去效果,即Bcl-2导致耐药的机制主要通过抑制肿瘤细胞的凋亡途径而完成。
目前认为Bcl-2抗凋亡的主要机制是:①直接抗氧化;②抑制线粒体释放促凋亡的蛋白质;③抑制促凋亡调节蛋白Bax、Bak的细胞毒作用;④抑制凋亡蛋白酶的激活;⑤维持细胞内的钙离子的稳态。另有研究发现,凋亡调控蛋白Bcl-2/bax的比率,在耐药细胞中比敏感细胞中表达更高。而且Bcl-2蛋白可以抑制细胞线粒体膜的去极化和ROS的产生。
这些研究结果都表明,肿瘤细胞的凋亡抑制与肿瘤细胞的耐药现象之间有密切的相关性。其他
(一)ERCC1(核苷酸切除修复交错互补基因1)
ERCC1是核苷酸外切修复系统中关键成员之一,主要修复铂类化疗药物造成的DNA损伤,与铂类耐药有关。铂类药物作用于肿瘤细胞后,阻碍受损细胞周期停滞于G2/M期,ERCC1过表达可以使被阻滞在此细胞周期损伤的DNA得以修复,使其细胞增多进而产生耐药。拓扑异构酶是很多抗肿瘤药物如阿霉素、柔红霉素、米托蒽醌等的靶酶。
(二)自噬
正常生理情况下,自噬清除细胞中衰老的细胞器、错误折叠的蛋白质,是维持内环境稳定保持代谢平衡的一种保护性机制。肿瘤细胞接触化疗药物,会产生大量功能障碍的细胞器和错误折叠的蛋白质,而激发的自噬能通过非特异性降解有害物质,并且回收重新利用营养和能量,为受损DNA争取修复时间和条件,有助于肿瘤细胞逃逸凋亡,进而产生耐药。
(1)HSF1介导的自噬,促进肿瘤耐药在细胞受到外界应激条件刺激时,转录因子——热激活因子1(heatshockfactorprotein1,HSF1)会被激活。已经有文献报道,激活后的HSF1可以促进肿瘤细胞对被破坏的DNA、蛋白质、能量代谢的调节,从而促进肿瘤细胞的生存与增殖。更有研究表明,在80%乳腺癌患者中,观察到核内的HSF-1表达水平提高。而且核内增加的HSF-1表达水平与乳腺癌患者的生存期缩短及预后不良密切相关。机制研究表明,HSF-1通过直接与ATG7启动子结合,上调ATG7的表达,从而激活细胞自噬并促进肿瘤细胞发生耐药现象。
相关的临床前研究也证实,HSF1与ATG7的表达水平呈正相关,而且ATG7表达水平的提高与患者生存期的缩短密切相关。因此,HSF1-ATG7信号轴在抗肿瘤药物诱导的自噬中发挥重要作用,并且通过自噬途径促进了肿瘤细胞产生耐药的现象。
因此,也有学者提出,HSF1-ATG7信号轴也许是未来逆转肿瘤耐药的新靶点。
(2)ROS介导的自噬,促进肿瘤耐药
许多抗肿瘤药物可以引发肿瘤细胞内产生活性氧自由基(reactiveoxygenspecies,ROS)。例如,临床使用替莫唑胺(temozolomide,TMZ)用于恶性神经胶质瘤的治疗。替莫唑胺的作用机制,就是激活ROS//ERK通路,从而同时诱导细胞发生自噬和凋亡。在给予自噬抑制剂处理,抑制细胞自噬后,肿瘤细胞的凋亡现象明显增强,而且对TMZ的敏感性显著提升。机制研究表明,自噬抑制剂与TMZ联用,抑制了细胞内ROS/ERK通路介导的自噬,增强了细胞凋亡,减小肿瘤体积。
由此可见,TMZ处理肿瘤细胞后,肿瘤细胞内的ROS/ERK通路被激活,介导了保护性的细胞自噬,阻断细胞凋亡的发生,最终导致肿瘤细胞对药物的敏感性降低。类似的现象在肝癌细胞HCC中也能观察到。抗肿瘤药物ApoG2能激活ROS/JNK/ERK通路,促进肿瘤细胞的自噬。当肝癌细胞和抗肿瘤药物ApoG2和抗氧化剂NAC(N-acetylcysteine,N-乙酰-半胱氨酸)共同孵育时,抗氧化剂NAC能拮抗ROS,抑制ROS介导的细胞自噬,从而增强ApoG2诱导的细胞凋亡,最终提高了肿瘤细胞对抗肿瘤药物ApoG2的敏感性。
上述结果表明,抗肿瘤药物激活了ROS介导的保护性细胞自噬,继而诱导细胞对抗肿瘤药物产生耐受现象。
(3)细胞自噬通过抑制Met逆转肿瘤耐药
细胞自噬不仅是细胞的自我保护机制,也可能是细胞的死亡诱导机制。在临床上,某些肿瘤细胞对细胞凋亡有很强的耐受能力,使得这类肿瘤细胞其众多的抗肿瘤药物产生耐药。有研究发现,当采用细胞自噬抑制剂3-MA抑制细胞自噬后,耐药的乳突甲状腺癌PTC细胞,对多柔比星的敏感性降低。相反,细胞自噬激活剂——依维莫司处理后,显著增加PTC细胞株对多柔比星的敏感性。
机制研究证实,细胞自噬逆转耐药的作用依赖于Met的失活。这些研究提示,在凋亡耐受的肿瘤细胞中,通过激活细胞自噬也许能抵抗肿瘤细胞耐药。
综上所述,自噬是肿瘤细胞产生耐药性的重要因素。多种化疗药物可诱导自噬,包括紫杉醇、环磷酰胺、阿霉素、吉西他滨等。通过研究已经发现,在肿瘤发生发展以及治疗过程中,自噬是一把“双刃剑”。首先,在肿瘤的产生初期,自噬可能抑制肿瘤的形成,提高自噬的作用有助于提高化疗药物对肿瘤的治疗效果,抑制自噬可能导致肿瘤多药耐药的产生,降低化疗的效果。其次,在肿瘤进一步发生发展的阶段,细胞能够通过自噬来保护肿瘤细胞,降低药物浓度,防止肿瘤细胞凋亡。因此,自噬对肿瘤细胞究竟是保护还是抑制,自噬究竟是介导了肿瘤的耐药性还是加剧了肿瘤的耐药性,这些问题都需要深入地探究。
研究表明,COX(环氧化酶)、bcl-2家族、MGM(O-6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶、GCST(葡萄糖神经酰胺合成酶)、凋亡抑制基因Survivin、HIF-1(核转录因子-缺氧诱导因子-1)、STAT3(信号转导和转录激活因子3)、DNA的去甲基化等亦可介导MDR的产生。
肿瘤耐药的信号通路:
1.细胞自噬:(1)HSF1介导的自噬,促进肿瘤耐药。(2)ROS介导的自噬,促进肿瘤耐药。(3)细胞自噬通过抑制Met逆转肿瘤耐药。
2.PI3K/AKT信号通路。
3.NF-κB信号通路。
4.MAPK信号通路:(1)ERK通路介导的肿瘤耐药。(2)JNKMAPK通路介导的肿瘤耐药。
5.HIF-1信号通路。
6.表观遗传学修饰介导的耐药现象。
MDR的逆转
化学药物逆转剂
一、化学药物逆转剂
第一代P-gp抑制剂包括维拉帕米、奎尼丁、环孢素等,它们本身就是P-gp的底物,因此可以与抗肿瘤药物竞争结合P-gp,达到逆转耐药的目的。但是第一代P-gp抑制剂并不仅仅是P-gp的底物,还是其他转运体和酶系统(如细胞色素PA4)的底物,因此在与抗肿瘤药物联合用药时会产生严重的副作用。
第二代抑制剂多为钙通道拮抗剂、抗肿瘤药物和免疫抑制剂等的衍生物,包括右维拉帕米、右尼古地平等。与第一代抑制剂相比,第二代抑制剂对P-gp的专一性更好、药效更强,且毒性更小,但它们同样是细胞色素PA4的底物,抑制抗肿瘤药物的代谢和消除,增加抗肿瘤药物的毒性,因此与化疗药联用时需降低化疗剂量。
第三代P-gp抑制剂包括苯甲酰亚胺衍生物、环丙基二苯并环庚烷类物质等,它们对P-gp亲和力高、专一性强,并且不是细胞色素PA4的底物,因此不会改变抗肿瘤药物的药动学性质,但是目前没有临床试验证明第三代P-gp抑制剂能显著增加肿瘤病人的存活率。因此,新一代P-gp抑制剂的研究仍然十分必要。
第四代P-gp抑制剂主要包括天然产物、表面活性剂、多靶点药物等。
四代P-gp抑制剂的代表化合物及其优点见下表。
基因逆转MDR
二、基因逆转MDR
(一)RNAi(RNA干扰)
RNAi是在小干扰RNA(siRNA)介导下降解mdr-1mRNA,沉默P-gp的表达,逆转细胞对抗肿瘤药物的耐药性。
(二)AOD(反义寡聚脱氧核糖核苷酸)
AOD通过人工设计得到,可与靶RNA如mdr-1的RNA互补结合,干扰mRNA翻译从而减少P-gp等的合成。但是转录是一个连续的过程,随着新的mRNA不断生成,则需要大量的AOD来阻断持续发生的mRNA翻译,因此,Labroile等人设计了一种27-mer的AOD,其可与mdr-1基因结合形成三螺旋结构,从而大幅减少了AOD的用量。
(三)反义RNA
反义RNA技术是利用基因重组技术构建人工表达载体,使其在细胞内表达能与mdr-1mRNA特异性互补的反义RNA,从而抑制mdr-1mRNA的翻译,降低P-gp的表达,达到逆转肿瘤细胞MDR的目的。
免疫逆转MDR
三、免疫逆转MDR
(一)抗体
①针对P-gp的抗体:这类抗体均识别P-gp膜外表位,且不同抗体逆转的耐受药物不同,同时抗体介导的免疫反应也参与了逆转。如用MRK-16修饰的阿霉素免疫脂质体在6小时后使非小细胞肺癌SPC-A1/TAX胞内阿霉素浓度增加17.34倍。另一P-gp单抗JSB-1对人肾癌具有明显的调节增敏作用。
②APO-1单抗:Fas抗原是存在于细胞膜表面的糖蛋白,又称APO-1抗原,属于TNF受体超家族。抗APO-1抗体与恶性肿瘤细胞膜表面APO-1结合,可触发和诱导细胞凋亡。对于APO-1抗原低表达或无表达的MDR肿瘤,可通过构建Fas抗原表达载体,转染到这些细胞中,促使Fas抗原高表达后即可应用APO-1单抗触发凋亡。
(二)细胞因子
机体免疫系统中许多细胞因子,如TNF、IL-2、INF等可降低mdr-1编码的P-gp的表达水平,增加细胞对MDR相关药物如阿霉素、长春新碱等的敏感性。
中药逆转MDR
(一)β-榄香烯乳剂
该成分是从中药莪术中提取的一种非细胞毒抗肿瘤药物,能够提高机体的免疫力,无心肝肾器官损害和骨髓抑制等副作用。胡军等测定了其对MCF-7/ADM细胞株对阿霉素耐药的逆转作用,结果表明无毒剂量的β-榄香烯乳剂的逆转倍数为2倍,是通过增加细胞内阿霉素浓度来实现的。
(二)汉防己甲素和蝙蝠葛碱
二者均是汉防己的主要有效成分,属异喹啉生物碱,是一种弱钙通道阻滞剂,其耐药逆转机理与维拉帕米相似。
(三)苦参碱
苦参类生物碱广泛存在于豆科槐属植物苦参、广豆根中,主要包括苦参碱和氧化苦参碱。苦参碱对P-gp表达具有抑制作用,同时能增加细胞凋亡因子Fas和Trail的表达,降低细胞黏附因子CD54的表达。
丹参酮、茶多酚、川芎嗪、鸦胆子油乳、姜黄素、雄黄、人参皂苷以及槐耳颗粒等一些中药复方也都被证实有逆转MDR作用。
小结
肿瘤的多药耐药性是肿瘤细胞对抗化疗产生的适应性的改变。它形成的机制复杂多样,不仅包括跨膜转运蛋白的高表达,凋亡异常,体内酶系统异常还包括肿瘤所在的微环境如缺氧,细胞因子等,是多种机制共同作用的结果。
肿瘤细胞的耐药性跟细胞的类型,抗肿瘤药物及生长的环境密切相关。深入了解耐药机制和全面克服肿瘤的多药耐药性是一项长期而艰巨的任务,综合各种分子生物学,药物代谢动力学,材料学等科学技术手段,设计和开发出新的高效低毒的逆转剂来解决临床问题,为临床患者带来福音。
讨论:何亚琳:耐药机制提到了跟谷胱甘肽相关的蛋白(MRP),临床使用保肝药物还原型谷胱甘肽会有影响吗?
孙小梅:谷胱甘肽(GSH)在肿瘤胞内浓度确实会影响耐药的发生,目前也有针对该靶点开发的临床药物研究,但目前临床运用保肝类药物是为避免发生化疗药物造成的肝损害,且化疗多药耐药并非一开始就产生,可以根据患者的情况酌情使用。
黄婷:比如文中提到的第一代P-gp抑制剂例如维拉帕米,本身就存在着降压作用(维拉帕米为钙通道阻滞剂),当它与化疗药物联用时怎么去处理?目前还有使用吗?其他的药物也都有本身的作用,临床使用怎么处理?
孙小梅:第一代已经被淘汰了。目前尚未有适合临床广泛应用的MDR逆转药物出现,具有严重副反应的MDR逆转剂肯定不适合临床运用。不过相关的基础研究已经十分成熟和广泛,已经有药物如Tariquidar正在进行临床试验。
杨嘉欣:目前我们遇到耐药更多的是换二线治疗方案,或者联用靶向药,比如由于Her-2基因扩增导致的耐药联用赫赛汀,或者联用MEK抑制剂,今天提到的机制里面也就P-gp(P-糖蛋白)听说过,其他还是比较陌生。
王佳聪:文中提到的中成药比如鸦胆子油目前我们使用时有考虑到这一方面吗?第二个问题:耐药如何判断?如何区分是病情进展还是耐药产生?该如何在运用耐药抑制剂和更换治疗方案间选择。
孙小梅:临床上鸦胆子油的使用主要还是取抗肿瘤作用。临床上如果病情进展了,大多是耐药了,目前多数还是换方案。
王玉坤:这个主题给我们研究肿瘤提供了很好的思路,我们平时都会考虑有没有新的靶点,新的药物,而研究出新的抗耐药的药物也未尝不是一种突破,值得大家
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