姜黃素逆轉卵巢癌多藥耐藥的研究進展

馬珊珊(綜述)，馬 玲(審校)

(1.蚌埠醫學院研究生部，安徽 蚌埠 233000； 2.蚌埠醫學院第一附屬醫院婦科腫瘤科，安徽 蚌埠 233000)

卵巢癌是女性生殖系統較為常見的惡性腫瘤，病死率很高[1]。因卵巢癌早期無特異的臨床癥狀、檢測手段缺乏、生物學行為惡劣、癌細胞生長速度快等因素，70%的卵巢癌診斷時已為晚期，手術難以完全切除，促使卵巢癌的治療越來越多地依賴于化學治療(化療)。隨著化療的進行，多數患者最終走向難以治愈的多藥耐藥(multidrug resistance，MDR)。

姜黃素是從姜黃科植物的根莖中提取出來的一種植物多酚，不僅可應用于食品上色、佐味等日常生活，還具有多種生物學功能，如抗炎、抗凝、抗動脈粥樣硬化等，同時姜黃素具有廣譜抗癌性，不良反應小，是美國國立腫瘤學會所承認的預防腫瘤藥物。隨著研究的深入，發現姜黃素也是一種有效的MDR逆轉劑，其逆轉卵巢癌MDR的機制如下。

1 逆轉相關蛋白系統介導的卵巢癌MDR

1.1逆轉轉運蛋白介導的卵巢癌MDR

1.1.1P糖蛋白 P糖蛋白(P-glyco-protein，P-gp)由MDR基因編碼，屬于ABC跨膜轉運蛋白超家族，此蛋白家族有一個共同的特點，即能利用ATP水解獲能，將細胞內的物質泵至細胞外，以實現不同底物的跨膜轉運。P-gp介導的卵巢癌MDR的機制為卵巢癌細胞水解 ATP激活P-gp，將進入細胞內的藥物泵至細胞外[2]。林琳等[3]發現卵巢癌耐藥株中P-gp高表達，且P-gp表達程度與卵巢癌的耐藥呈正比。Hou等[4]研究發現，姜黃素通過降低MDR基因的表達降低P-gp的生物合成，還能夠抑制P-gp的生物活性。常宏宇等[5]用姜黃素作用于MDR細胞(P-gp高表達)，發現姜黃素能顯著增強抗腫瘤藥物的細胞毒性、降低腫瘤細胞的耐藥性，其逆轉腫瘤耐藥的關鍵是阻斷P-gp對化療藥物的外排作用。姜黃素逆轉P-gp介導MDR的機制為姜黃素含有兩種不飽和酮，其可與細胞內谷胱甘肽反應，合成的化合物可抑制MDR1的表達降低P-gp生成。不僅如此，姜黃素還可從基因轉錄水平抑制P-gp表達，逆轉腫瘤細胞對化療藥物的MDR。

1.1.2多藥耐藥相關蛋白 多藥耐藥相關蛋白(multidrug resistance associated protein，MRP)也是ABC轉運蛋白超家族成員之一，有ABC轉運蛋白超家族成員的共同特點。MRP利用ATP將化療藥物轉運至細胞外，使細胞內藥物濃度下降，致腫瘤細胞MDR。在卵巢癌MDR的細胞中發現MRP不僅過度表達于細胞膜，在細胞核和高爾基復合體中也過度表達，MRP也可通過阻斷化療藥物的結合靶點，抑制化療藥物的生物學功能，導致腫瘤細胞MDR。梁夢等[6]在研究中發現卵巢癌耐藥株中MRP較敏感細胞顯著表達。姜黃素逆轉MRP多藥耐藥機制有：①姜黃素可通過抑制ATP酶活性，使MRP喪失轉運化療藥物的能力；②姜黃素同谷胱甘肽反應，此化合物可抑制MRP的活性；③姜黃素也可與MRP分子結合從而阻斷MRP生物學功能。

1.1.3肺耐藥相關蛋白 肺耐藥相關蛋白(lung resistance associated protein，LRP)致卵巢癌MDR的機制：鉑類、烷化劑等細胞毒藥物進入細胞質、細胞核周后能與LRP結合，LRP不僅能阻斷藥物與作用靶點的結合，還能將這些藥物轉運至細胞外，降低細胞內藥物濃度引起MDR。臨床試驗證實,LRP高表達的原發卵巢癌化療效果較差，這類原發性卵巢癌存在MDR[7]。研究發現LRP過度表達可致卵巢癌MDR，且耐藥患者的預后及生存率都很差[8]。董西林等[9]研究發現,LPR還可通過阻斷藥物與其作用靶點接觸，阻礙化療藥物發揮作用。曹仕瓊等[10]研究發現,LRP在肝癌耐藥細胞株中過度表達，姜黃素作用于該細胞后，LRP的表達降低，使化療藥物在細胞內濃度及細胞毒性顯著增加，從而逆轉腫瘤的耐藥。

1.2逆轉酶系統介導的卵巢癌MDR

1.2.1谷胱甘肽轉移酶 谷胱甘肽轉移酶可催化谷胱甘肽與化療藥物結合，改變化療藥物的生物學功能，降低其對腫瘤的殺傷作用，引起腫瘤細胞的MDR。姜黃素逆轉谷胱甘肽轉移酶作用的機制：姜黃素可以同谷胱甘肽結合，競爭性抑制谷胱甘肽與化療藥物的結合，增加腫瘤細胞內化療藥的濃度及細胞毒性；姜黃素同谷胱甘肽結合，可抑制MRP與谷胱甘肽形成的活性泵，從而減少腫瘤細胞內化療藥物的泵出，逆轉腫瘤細胞的MDR[11]。

1.2.2拓撲異構酶Ⅱ 拓撲異構酶Ⅱ引起卵巢癌MDR機制與之前介紹的谷胱甘肽轉移酶不同，其不因降低化療藥物的細胞內濃度或降低化療藥物的細胞毒性而至腫瘤細胞耐藥。拓撲異構酶Ⅱ可修復化療藥物損傷的腫瘤細胞DNA，而使拓撲異構酶Ⅱ的基因、量或結構域改變即可引起腫瘤的耐藥性的增高。在卵巢癌耐藥細胞中常發現此酶基因、量或結構域改變。研究發現姜黃素能與腫瘤細胞中拓撲異構酶Ⅱ結合，降低此酶對損傷DNA的修復功能，逆轉腫瘤細胞的MDR[12]。

1.2.3蛋白激酶C 蛋白激酶C是鈣離子依賴性的蛋白激酶，研究發現該酶不但能逆轉MDR，也能調節MDR。Wang等[13]研究發現，人卵巢癌耐藥株中蛋白激酶C高表達，此外還發現蛋白激酶C與P-gp的磷酸化存在正相關。另有研究發現，在低鈣時姜黃素可與蛋白激酶C結合，阻斷其生物學功能，而在高鈣時，鈣離子可競爭性與蛋白激酶C結合，發揮耐藥功能[14]。所以，姜黃素能否有效抑制蛋白激酶C的活性與腫瘤細胞內鈣離子濃度密切相關。

2 逆轉凋亡基因介導的卵巢癌MDR

2.1p53基因 p53基因的主要功能是阻滯細胞周期、誘導細胞凋亡并促進分化。野生型p53基因可以通過誘導細胞DNA損傷使細胞凋亡，但發生突變時可誘導腫瘤細胞耐藥。Sen等[15]實驗證實，姜黃素可以通過多種途徑破壞突變p53 基因的結構域及阻斷突變p53基因介導的MDR。

2.2c-myc基因 有刺激因素作用時，c-myc基因可成為原癌基因產物刺激細胞增殖；而刺激因素缺乏時，c-myc基因則啟動細胞凋亡。胡光勝等[16]研究發現,姜黃素能夠阻斷組蛋白乙酰化酶p300的表達，從而抑制c-myc基因的表達，逆轉腫瘤的MDR。

2.3B細胞淋巴瘤/白血病2基因 B細胞淋巴瘤/白血病2基因是一種凋亡基因，能通過多種途徑誘導卵巢細胞凋亡，其可能的作用機制：①抑制野生型p53蛋白活性；②通過c-myc基因途徑誘導的凋亡；③與Bax蛋白形成異聚體抑制其活性。Wang等[17]在人大腸癌細胞株中發現，姜黃素通過多種途徑增加Bax/Bcl-2及Bad/Bcl-xL比例從而逆轉MDR。

2.4核因子κB 核因子κB是一種轉錄因子，與MDR1基因順式作用元件的結合位點結合形成復合物，該復合物能夠激活MDR基因，由此產生MDR[18]。Zhang等[19]研究證實姜黃素可以抑制核因子κB的活性，下調由核因子κB調節的增殖相關基因、凋亡相關基因及血管生成素相關的表達，從而抑制MDR細胞的增殖。研究發現，抑制蛋白I-κB在胞質內無活性存在，刺激因素作用下可以磷酸化降解釋放出核因子κB，姜黃素通過抑制IκB的激活，降低核因子κB的生成，從而逆轉腫瘤的MDR[20]。

2.5血管內皮生長因子 血管內皮生長因子的表達與卵巢癌的演進、惡性度、侵襲性相關，并且與 MDR具有協同作用，與P-gp表達也有一定的相關性。姜黃素可直接作用于血管內皮，促使血管內皮生長因子凋亡；促進血管生成抑制因子的表達等途徑抑制腫瘤的血管生成，降低P-gp的表達，逆轉腫瘤的MDR[21]。何靜等[22]研究證實，姜黃素可以抑制血管內皮生長因子的表達，降低腫瘤的侵襲性。

2.6生存素 生存素具有調節卵巢細胞分裂、抑制細胞凋亡的雙重作用。Souza等[23]研究發現，在MDR淋巴瘤K562細胞株中生存素與 P-gp高表達，生存素與腫瘤細胞MDR密切相關。姜黃素通過抑制生存素上游靶基因的活化從而降低其表達，誘導卵巢癌細胞的凋亡，抑制其分化，從而逆轉卵巢癌的MDR。

3 展 望

隨耐藥機制研究的不斷深入，發現多種MDR逆轉劑，第一代逆轉劑包括維拉帕米、他莫昔芬、環孢菌素 A 等，此類藥物不良反應較大，并且干擾機體的正常生理活動。第二代逆轉劑包括PSC833、VX-710及XR9051等，此類藥物不良反應較第一代小，但其干擾化療藥物的代謝，使化療藥物在體內堆積。第三代逆轉劑是通過計算機輔助藥物設計，開發出來的具有高效低毒、高親和力、無顯著藥動學改變的逆轉劑，目前仍處于研發階段，臨床上尚未應用。上述三代逆轉劑作用原理基本是抑制P-gp的表達、降低其生物學功能。然而導致MDR的機制很復雜,應全面考慮解決實際問題。中藥姜黃素在逆轉卵巢癌MDR的同時還具有抗腫瘤、提高自身免疫力等作用，且作用靶點多，自身不良反應少，在逆轉卵巢癌MDR臨床應用上有較好的發展前景，為MDR卵巢癌的治療尋找新的途徑。

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