肿瘤多药耐药性的形成

目前，许多肿瘤常规化疗效果差，预后不良是困扰临床的重要难题，而肿瘤多药耐药性(MDR)则是肿瘤化疗失败的关键因素。经治疗后．残存的肿瘤干细胞耐药性形成，常导致对某些药物治疗敏感性降低，并引起肿瘤复发甚至转移。MDR已成为当今医学界研究的热点，下面我们就来了解一下肿瘤耐药性是如何形成的。

1、DNA修复能力的增强与耐药的关系

DNA是传统的化疗药品烷化剂和铂类化合物的作用靶点，这些药物的细胞毒性与DNA损伤有关。DNA损伤的一个修复机制是切除修复，切除修复需核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等的参与。化疗药致使DNA损伤，当二氢叶酸还原酶(DHFR)和DNA损伤修复相关酶活性增强(MGMT)可增加其对化疗药的耐药程度。

2、P-糖蛋白与多药耐药

目前研究最多的是多药耐药，与多药耐药有关的分子是P-糖蛋白。P糖蛋白是一种能量依赖性药物排出泵，也就是说它可以与一些抗肿瘤药物结合，也有ATP结合位点。P-糖蛋白一旦与抗肿瘤药物结合，通过ATP提供能量，就可将药物从细胞内泵出细胞外，使药物在细胞内浓度不断下降，并使其细胞毒作用减弱直至散失，出现耐药现象。P-gp在正常胆管、肾、小肠、肾上腺、造血干细胞等均有表达，负责激素运输及排泌毒物等生理功能。P-gp高表达的肿瘤病人常伴预后不良，如低缓解率、高复发率、生存期短，可作为预后评价指标。

钙拮抗剂(或钙调蛋白拮抗剂)如维拉帕米、异博定、尼卡地平可使耐药细胞部分恢复对化疗药物的敏感性，其中以维拉帕米的作用最明显。维拉帕米对耐药细胞的作用不是通过调节钙浓度，而是与抗癌药物竞争P-糖蛋白的结合位点。但是钙拮抗剂在逆转耐药的剂量下还具有一些副作用，使这类药物临床应用受到限制。

3、谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)与肿瘤耐药性

GSTs是一种广泛分布的二聚酶，它可以单独或与谷胱甘肽一起参与许多环境毒素的代谢、解毒。GSH是细胞内主要的非蛋白巯基。GSTs能够催化机体内亲电性化合物与GSH结合，使有毒化合物增加水溶性、减少毒性，最终排出细胞外。这种结合还可防止有毒化合物与细胞的大分子物质(如DNA、RNA和蛋白质)结合。正常情况下可作为一种保护机制使细胞免受损害，而肿瘤细胞可以通过调节GSH水平、增加GST活性等加速化学药物的代谢。

4、拓扑异构酶Ⅱ

拓扑异构酶是DNA复制时必需的酶，它在染色体解旋时催化DNA断裂和重新连接，拓扑异构酶是许多DNA插入和非插入药物作用的靶点，拓扑异构酶Ⅱ在数量和功能上的改变可能是产生细胞耐药的机制。

5、蛋白激酶C(PKC)

PKC是一组Ca2+/磷脂依赖的同工酶，由两个不同的功能部位组成，即与磷脂、甘油二酯结合的疏水性调节部位，以及含有ATP的底物蛋白结合区域，后者是亲水性催化部位。PKC有12种类型，各亚型具有不同的组织表达和特定的细胞定位，其中，PKCα和PKCθ与肿瘤多药耐药的关系最为密切。PKC在机体细胞增值、分化和凋亡信号传导调控方面发挥重要作用，同时在肿瘤发生、发展及对抗瘤因子的反应方面也扮演着重要角色。PKC参与蛋白质的磷酸化过程，而p-gp是一种磷酸化蛋白，MDR细胞中PKC活性增高，说明两者存在一定的联系。

6、多药耐药相关蛋白(multidrug related protein，MRP)

1992年新发现的MRP属ABC转运蛋白超家族成员，MRP基因定位于16号染色体p13.1带上，由6500bp组成，编码1531个氨基酸的跨膜糖蛋白，分子量为190kD。MRP至少有四种亚型，已知MRP1增高是引起MDR的主要原因之一。耐药的发生与依赖ATP的谷胱甘肽S结合载体(glutathione-S-conjugate carrier)活性提高的缘故，谷胱甘肽S结合的输出载体又称为“GS-X泵”，它可将阴离子的共轭物排泄出细胞，并在清除外源性毒素中发挥作用。MRP能介导药物中的谷胱甘肽硫共轭物、葡萄糖醛酸甙共轭物和硫酸盐共轭物排出细胞。MRP转运的步骤可能为：GSH合成→GSH与药物偶和→MRP将药物泵出细胞外。MRP不但定位于血浆细胞膜，而且存在于内质网、高尔基滤泡处，提示MRP还可在细胞内隔离药物，使药物不能与靶位点结合，从而间接导致耐药。

7、肺耐药蛋白(LRP)

肺耐药蛋白是1993年由Scheper等在1株无p-gp表达的对多种药物耐药的非小细胞肺癌细胞系SW-1573中最先发现的与多药耐药有关的蛋白称LRP。LRP基因定位于16号染色体，LRP的cDNA全长2688bp，编码896个氨基酸，分子量为110kD，为一种穹隆蛋白(vault protein)，现发现它广泛分布于正常组织细胞，主要位于胞浆，呈粗颗粒状或囊泡状。MVP可通过两种途径引起MDR：一是封锁核孔，使药物不能进入细胞核，二是使进入细胞内的药物转运至胞质中的运输囊泡，呈房室分布，最终经胞吐机制排出。

8、乳腺癌耐药蛋白(BCRP)

BCRP定位于染色体4q22，含有一个开放读框(ORF)，编码一个633氨基酸的蛋白，至少与50个ATP结合盒(adenosine triphosphate -binding cassette,ABC)膜转运蛋白具有同源性。BCRP结构的最主要特点是只有一个ATP结合结构域和一个疏水性的跨膜结构域,这与典型的ABC转运蛋白明显不同,后者往往由两个同源部分组成,每个部分含有一个ATP结合结构域和一个疏水性的跨膜结构域。因此,称BCRP为半转运蛋白,推测可能本身或与其它转运分子形成二聚体或多聚体而发挥作用。

9、细胞凋亡与耐药

p53、bcl-2和c-myc发生缺失、突变等导致表达异常(突变型)时，对凋亡过程调控异常，可抑制化疗药物诱导的凋亡，导致耐药，同时也可特异性激活MRP-1/P-gp，产生MDR。c-myc基因很可能参与了mdr1基因的调控。半胱氨酸蛋白水解酶和耐药：天门冬氨酸半胱氨酸特异性蛋白酶家族即caspase家族，亦称ICE/CED-3家族，是一组与细胞凋亡有关的蛋白酶，也参与MDR。Topo I和Topo II可作为caspase 3和6作用底物。化疗药物引起细胞凋亡均须激活caspase。

10、 其它

细胞膜的改变影响药物的转运和外排。细胞激素受体量和亲和力的改变，一些细胞因子(如IL-6 [42])等也与肿瘤细胞耐药的发生相关。