克服肿瘤耐药的药物研究(1)

http://www.100md.com 2003年9月26日 好医生

     多药耐药性(MDR)是肿瘤化疗失败的主要原因之一。多药耐药性是指肿瘤细胞对一种抗肿瘤药物产生抗药性的同时，对结构和作用机制不同的抗肿瘤药物产生交叉耐药性。MDR多针对天然药物，如阿霉素、柔红霉素、长春新碱、长春碱、秋水仙碱、紫杉醇、VP-16和VM-26等。MDR是肿瘤化学治疗的主要障碍，也是肿瘤化疗急待解决的难题。MDR的形成机制复杂。肿瘤细胞可通过不同途径导致MDR的产生。同时，单个MDR细胞可同时存在多种抗药性的机制。任何一种或多种机制联合作用均可导致MDR产生。

    一、多药耐药性的生化及分子机制

    MDR的产生主要与P-糖蛋白(P-gp)的过度表达有关，P-gp为一能量依赖型药泵，能将多种结构和作用机制不同的天然药物排除细胞外，因而产生MDR。MDR还与多药耐药相关蛋白(MRP)、肺耐药蛋白(LRP)、拓扑异构酶II(TopoII)、蛋白激酶C(PKC)、金属硫蛋白、谷胱甘肽(GSH)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)有关。

    (一)P-糖蛋白 细胞膜P-糖蛋白(P-gp)过度表达，通过其药物外排作用将药物泵出细胞外，胞内药物浓度下降，导致MDR。1976年Zuliano与Ling首先观察到具有MDR表型的CHO细胞内药物积聚发生障碍，并且细胞膜上有一种相对分子质量为170000的糖蛋白过度表达，此MDR细胞对药物的摄入与亲代敏感细胞没有明显差异，而药物外排能力却明显提高。人类P-gp分为两类，分别由Mdr-1与Mdr-3基因编码。Mdr-1编码的P-gp和MDR有关，由1280个氨基酸残基组成，分子量为170KDa，是一能量依赖性药物外排的跨膜蛋白，有12个跨膜区，膜内有2个ATP结合区。

    (二)多药抗药性相关蛋白 1992年，Cole等在两种非P-gp MDR细胞中发现一种膜转运蛋白过程表达，并把此基因命名为MRP，该基因编码1522个氨基酸残基组成的蛋白质，称为多药抗药性相关蛋白。在H69AR细胞中比药敏细胞H69及逆转细胞H69PR表达水平高100倍，MRP基因扩增达40～50倍水平。Slovak等对抗阿霉素MDR细胞HT1084/DR4研究，发现P-gp不过度产生，而HT1084/DR4 MRP mRNA比敏感HT1084细胞表达水平高14倍，认为MRP的过度表达与MDR有关。关于MRP引起MDR的机制主要集中在MRP与GS-X泵活性上，谷胱甘肽是细胞中主要的II相解毒物质，在相关酶(如GSH-Px，GST等)催化下与H₂O₂、氧自由基被还原为水，亲电子剂和GSH结合，形成GS-X复合物，然后被转运到胞外。目前认为MRP就是依赖于ATP的GS-X泵，GSH、葡萄糖醛酸和硫酸盐共轭物是其合适的底物。

    (三)肺耐药蛋白 继1992年发现MRP之后，1993年Scheper等又报道了肺耐药蛋白(LRP)，他们用阿霉素从人非小细胞肺癌细胞株SW-1573选择到一株MDR细胞SW-1573/ZR120，对ADM、VP-16、VCR产生交叉抗药性，无P-gp的过量表达，但有一种分子量为110KDa的超表达，由于最初表现于肺癌细胞中，该蛋白被称之为肺耐药蛋白。LRP在正常组织中分布具组织特异性，在那些经常接触外界毒物的组织中表达水平较高，尤其是在那些具有分泌或排泄功能的复层上皮或移行上皮中，如支气管上皮、肠道上皮及肾小管上皮等。与P-gp不同的是LRP在胆小管上皮没有分布，其分布特点提示LRP与P-gp一样亦具有保护功能。

    (四)谷胱甘肽及谷胱甘肽-S-转移酶 谷胱甘肽是机体中含量较高的一种含巯基的三肽，有还原型及氧化型两种，其主要功能为保护氧化剂对巯基的破坏，保护细胞膜中含巯基蛋白质和含巯基酶不被氧化。化疗药能与谷胱甘肽结合而解毒，这是在谷胱甘肽-S-转移酶催化下发生的反应。GST可分为三个亚型即GST-α、μ、π。GST不仅可以催化亲电物质与GSH结合，而且其自身也可与亲脂性药物结合增加其水溶性，促进外排而降低抗肿瘤药物的细胞毒作用。(陈晓光)

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