乳腺癌多藥耐藥機制及其逆轉策略研究進展Δ

鄭小維，陳思穎，張蔚鵬，董亞琳（西安交通大學醫學院第一附屬醫院藥學部臨床藥學室，西安 710061）

乳腺癌多藥耐藥機制及其逆轉策略研究進展Δ

鄭小維＊，陳思穎，張蔚鵬，董亞琳#（西安交通大學醫學院第一附屬醫院藥學部臨床藥學室，西安 710061）

目的：為乳腺癌的化療提供參考。方法：查閱近年來國內外相關文獻，對乳腺癌多藥耐藥機制及其逆轉策略的研究進展進行歸納和總結。結果與結論：乳腺癌多藥耐藥產生的機制復雜，化學藥物、細胞因子、免疫治療、基因技術、中藥、藥物載體等逆轉策略能有效逆轉乳腺癌耐藥。針對不同的乳腺癌耐藥分子機制，開發新的逆轉劑和逆轉策略，有助于解決乳腺癌多藥耐藥這一難題。

乳腺癌；多藥耐藥；耐藥機制；逆轉策略

＊藥師，碩士研究生。研究方向：臨床藥學。電話：029-85323241。E-mail：zhengxiaowei_1990@163.com

#通信作者：教授，博士。研究方向：臨床藥學。電話：029-85323241。E-mail：dongyalin@mail.xjtu.edu.cn

乳腺癌是發生在乳腺上皮組織的惡性腫瘤，是一種嚴重影響婦女身心健康甚至危及生命的最常見的腫瘤。隨著人們對乳腺癌生物學行為認識的不斷深入，以及治療理念的轉變，乳腺癌的治療形成了局部治療與全身治療并重的模式。其中，化學治療（簡稱化療）是利用化學藥物破壞腫瘤細胞的一種全身治療方式，對術前縮小或消滅病灶，術后預防復發和轉移起著不可替代的作用。然而，臨床治療中常因乳腺癌細胞對化療藥物產生多藥耐藥（Multidrug resistance，MDR）而導致化療失敗[1]。

腫瘤MDR是指腫瘤細胞不僅對同類型的抗腫瘤藥產生耐藥，而且對其他未接觸過的、結構與作用靶點不同的抗腫瘤藥也能產生交叉耐藥現象[2]。腫瘤MDR產生的機制、尋找安全有效的耐藥逆轉劑及逆轉策略、避免MDR現象是當前國內外抗腫瘤耐藥研究的熱點。筆者現擬就乳腺癌MDR產生的主要機制及其逆轉策略的研究進展作一綜述。

1 乳腺癌MDR的主要機制

乳腺癌MDR產生的機制相當復雜，常被認為是多種機制聯合作用的結果，這些機制包括：（1）膜轉運蛋白高表達；（2）藥物轉運和活化障礙；（3）藥物靶點質和量的改變；（4）酶系統改變；（5）DNA修復功能增強；（6）細胞凋亡受到抑制；（7）激素受體減少。但是，具體機制尚未完全明確，目前研究最多的是以下幾方面。

1.1 膜轉運蛋白高表達

膜轉運蛋白主要包括P-糖蛋白（P-glycoprotein，P-gp）、MDR相關蛋白（Multidrug resistance-associated protein，MRP）、乳腺癌耐藥蛋白（Breastcancer resistance protein，BCRP）、肺耐藥蛋白（Lung resistance protein，LRP），其通過阻止化療藥物進入細胞或將化療藥物從胞內泵至胞外，使得胞內藥物濃度降低而無法殺死腫瘤細胞，從而介導乳腺癌MDR的發生[3-5]。

1.2 酶系統改變

谷胱甘肽（Glutathione，GSH）、谷胱甘肽S-轉移酶（Glutathione S-transferase，GST）和細胞色素P450酶家族等均誘導化療藥物發生代謝而引起乳腺癌MDR。DNA拓撲異構酶（Topoisomerase，Topo）Ⅱ廣泛分布于細胞核內，在染色體分離和DNA復制、轉錄等過程中發揮著重要的作用[6]。細胞內TopoⅡ含量和活性下降都會直接影響DNA酶解復合物，使得乳腺癌細胞產生MDR。

1.3 細胞凋亡受到抑制

細胞凋亡是幫助機體消除有害細胞、防止其過度生長的程序化細胞死亡的方式，凋亡途徑受到抑制會引起腫瘤MDR的發生。Wang QP等[7]和Wang Y等[8]的研究表明，細胞凋亡相關因子及基因，如核轉錄因子（Nuclear transcription factor，NF）-κB、B淋巴細胞瘤（B-cell lymphoma，Bcl）-2基因、活素（Livin）基因、生存素（Survivin）基因、P53抑癌基因等都能調節乳腺癌細胞的凋亡抑制過程，降低對化療藥物的敏感性，引起乳腺癌MDR。

1.4 其他

近年來，許多文獻相繼報道，腫瘤干細胞和新的耐藥分子標志物也是導致乳腺癌化療耐藥的關鍵因素。其中，細胞膜角蛋白（Cytokeratin，CK）8、膠轉蛋白（Transgelin）2、核仁磷酸蛋白（Nucleophosm in，NPM）不僅在乳腺癌組織中存在高表達，而且與乳腺癌MDR密切相關。Liu F等[9]研究發現，CK8在人乳腺癌米托蒽醌耐藥細胞（MCF-7/MX）中高表達。Chen S等[10]研究表明，人乳腺癌紫杉醇耐藥細胞MCF-7/PTX中Transgelin 2的表達比人乳腺癌敏感細胞（MCF-7）高15.48倍。Chen S等[11]研究證實，NPM在人乳腺癌甲氨蝶呤耐藥細胞（MCF-7/ MTX）中的表達比MCF-7細胞高4.05倍。

2 乳腺癌MDR的逆轉策略

目前，MDR是阻礙腫瘤化療成功的一大難點，對MDR及其逆轉策略的研究已成為國內外抗腫瘤耐藥研究的熱點。迄今報道的逆轉乳腺癌細胞MDR的策略主要有以下幾種。

2.1 化學藥物逆轉

目前，開發的抑制腫瘤細胞MDR的化學藥物大部分是P-gp抑制劑，通過抑制P-gp的轉運活性或者與化療藥物競爭結合P-gp的底物結合位點而抑制其功能，從而增加化療藥物在腫瘤細胞內的積蓄，逆轉腫瘤MDR。根據特點可將其分為三代。

第一代MDR逆轉劑主要包括：鈣離子通道阻滯藥、鈣調蛋白抑制劑、蛋白激酶C抑制劑、喹啉類化合物、抗生物素類化合物等。Yang L等[12]運用羅丹明123外排方法和流式細胞術證明維拉帕米能提高阿霉素在人乳腺癌阿霉素耐藥細胞（MCF-7/ADR）內含量，誘導該細胞發生凋亡，有效地逆轉該細胞對阿霉素的耐藥。由于這類抑制劑對P-gp的特異性較低，有效逆轉濃度高于臨床應用的安全范圍，副作用大，因此不適合臨床用于逆轉腫瘤MDR。

第二代MDR逆轉劑主要包括：右旋維拉帕米、右尼古地平、伐司樸達（Psc833）和比立考達（Vx710）等。第二代MDR逆轉劑與第一代的結構相似，但具有更好的藥理活性。Bajelan E等[13]研究表明，Psc833是有效的MDR調節劑，和阿霉素聯用能很好地逆轉人乳腺癌阿霉素耐藥細胞T47D/TAMR-6的耐藥性，提高該細胞對阿霉素的敏感性。但是，第二代MDR逆轉劑會競爭性地抑制細胞色素P450酶的活性，改變其他化療藥物的藥動學特征，增加化療藥物的毒性反應，也限制了第二代MDR逆轉劑的使用。

第三代MDR逆轉劑主要包括：苯甲酰亞胺衍生物（XR9576）、環丙基二苯并環庚烷類物質（LY335979）、取代二芳基咪唑衍生物（ONT-093）等，是能直接與P-gp結合而逆轉MDR的化合物。Abu Ajaj K等[14]運用羅丹明123外排方法和流式細胞術檢測發現，LY335979能降低MCF-7/ADR細胞中P-gp的含量，逆轉其耐藥性。與前兩代逆轉劑相比，第三代MDR逆轉劑顯示出很強的特異性和選擇性，不會影響臨床聯用的其他化療藥物的藥動學參數，有較強的耐藥逆轉效果，有較廣闊的臨床應用前景。

2.2 細胞因子逆轉

細胞因子（Cytokine）是由多種細胞合成分泌，具有調節細胞生長和增殖分化、調節免疫應答、參與腫瘤消長等作用的多肽類活性分子。腫瘤壞死因子（TNF）-α、白細胞介素（IL）、干擾素（IFN）-α等對腫瘤細胞MDR的逆轉作用受到了眾多學者的青睞，通過抑制P-gp的功能或合成，改善細胞膜通透性并提高細胞對藥物的蓄積能力，影響GST或TopoⅡ的活性等機制逆轉耐藥。Shi Z等[15]研究表明，IL-6、IL-8與乳腺癌耐藥密切聯系，運用小干擾RNA（RNA interference，RNAi）技術下調IL-6、IL-8的表達后，逆轉了該耐藥細胞對阿霉素的耐藥性。Zhang L等[16]運用MTT法和流式細胞術檢測發現，MCF-7/ ADR細胞經過IFN-α處理后阿霉素的半數抑制濃度（IC50）值比處理前下降830倍，胞內的阿霉素積累增多，增強阿霉素的細胞毒性作用，明顯逆轉乳腺癌細胞對阿霉素的耐藥。

2.3 免疫治療逆轉

隨著免疫學的飛速發展，對乳腺癌發生、發展過程中分子機制及基因改變愈發深入，免疫治療以其特異性高、對正常組織損傷小等優點在乳腺癌的治療中占據特殊地位。免疫治療能夠激發人體自身的抗腫瘤免疫反應，進而抑制腫瘤細胞的生長。單克隆抗體藥物在乳腺癌耐藥領域發揮著極其重要的作用。Ishizuna K等[17]發現，患者使用貝伐單抗后提高了對紫杉醇的敏感性，延長了無進展生存期，獲得了良好的治療效果。陳文慧等[18]研究表明，堿性成纖維細胞生長因子單克隆抗體（bFGFmAb）可下調MCF-7/ADR細胞中P-gp的表達率，有效逆轉對阿霉素、吉西他濱、奧沙利鉑的耐藥性，逆轉倍數分別為4.46、4.25、2.18倍。

2.4 基因技術逆轉

基因治療技術是指將外源特定基因導入靶細胞，糾正因基因缺陷和異常引起的疾病，達到治療目的，包括反義寡核苷酸技術、RNAi技術、核酶技術。通過抑制靶基因或信使RNA（Messenger RNA，mRNA）的表達，提高腫瘤細胞對化療藥物的敏感性，從而逆轉腫瘤MDR。Xing AY等[19]研究發現，MCF-7/ADR細胞轉染相應的反義寡核苷酸后，MDR1基因的mRNA水平下降，阿霉素和長春花堿對該耐藥細胞的IC50值都降低，逆轉倍數分別為8.0、9.4倍。Zhang H等[20]將化學合成的卷曲同源物（Frizzled，FZD）1基因干擾RNA轉染到MCF-7/ ADR細胞中，降低了FZD1蛋白表達水平，同時也下調了MDR1基因的mRNA水平，抑制細胞活性，逆轉其耐藥。Gao P等[21]研究表明，MCF-7/ADR細胞轉染抗MDR1核酶質粒后能有效地抑制P-gp表達，逆轉耐藥。

2.5 中藥逆轉

中藥有效成分能夠逆轉腫瘤MDR，具有作用靶點多、安全有效、成本低等特點，使得中藥在抗腫瘤方面有非常廣闊的應用前景。目前，許多中藥被證實具有逆轉乳腺癌MDR活性，如川芎嗪、丹皮酚、槲皮素、五味子甲素等。Zhang Y等[22]運用MTT和Western Blot方法檢測發現，川芎嗪能下調MCF-7/ ADR細胞胞膜P-gp的表達，增加胞內阿霉素的聚集，逆轉該細胞的耐藥。Cai J等[23]研究表明，非細胞毒性劑量丹皮酚（15、30、60μmol/L）能顯著下調MCF-7/PTX細胞的耐藥分子靶標Tran-sgelin 2表達水平，降低紫杉醇對該細胞的IC50值，逆轉倍數分別為3.32、5.88、8.18倍，有效逆轉其耐藥。

2.6 藥物載體逆轉

近年來，將藥物載體作為腫瘤MDR逆轉策略已引起國內外學者的關注，其中對膠束、脂質體、納米粒逆轉MDR的報道較多。與普通制劑相比，這些藥物載體具有安全可靠、藥物作用時間延長、療效增加、靶向性提高等優點。膠束、脂質體和納米粒將化療藥物包裹后送進腫瘤細胞，有效避免P-gp對化療藥物的外排，逆轉腫瘤MDR[24-25]。Wang X等[26]體內外研究表明，用二氧化硅納米顆粒負載阿霉素進入人乳腺癌耐藥細胞后，可減少阿霉素的外排，克服該細胞的耐藥性。LiX等[27]用單甲氧基聚乙二醇-聚乳酸嵌段聚合物（mPEG-PLA）和普朗尼克L61制成的混合膠束攜帶紫杉醇進入MCF-7/ADR細胞，MTT和羅丹明123外排方法證明，該混合膠束（含3.85%普朗尼克L61）能逆轉改耐藥細胞的耐藥性，增加胞內紫杉醇的富集，逆轉倍數達11.29倍。

2.7 其他逆轉方式

張霖等[28]用MTT法檢測熱療前后MCF-7/ADR細胞對阿霉素、氟尿嘧啶、環磷酰胺的耐藥性的變化。結果表明，其IC50值分別下降21.2%、14.9%、16.6%，差異有統計學意義（P＜0.01），逆轉機制與抑制P-gp的表達有關。張翠寧等[29]的體外研究表明，脈沖磁場（PMF）能有效逆轉MCF-7/ADR細胞對阿霉素的耐藥，其中110Hz、40mT照射條件逆轉效果最好，逆轉倍數達5倍，逆轉機制可能是熱療后P-gp的表達水平下調。

3 結語

乳腺癌MDR是導致乳腺癌化療失敗的主要原因，產生乳腺癌MDR的機制十分復雜，目前尚未完全解釋清楚，還需對乳腺癌MDR機制進行更深入地探究。目前，化學藥物、細胞因子、免疫治療、基因技術、中藥、藥物載體都在乳腺癌耐藥的治療中取得了可喜的成果，但依然存在一些不足。這些耐藥逆轉策略的研究多數停留在體外研究階段，缺少相應的臨床數據。腫瘤干細胞是導致腫瘤MDR的關鍵因素，對其耐藥機制的研究有助于開展針對腫瘤干細胞的靶向治療，克服乳腺癌MDR。據報道，采用雙向凝膠電泳（two-dimensional gel electrophoresis，2-DE）、基體輔助激光解吸電離-飛行時間質譜技術（Matrixassisted laser desorption ionization-time of flightmass spectrometry，MALDI-TOF-MS）、液相色譜串聯質譜（liquid chromatographytandem mass spectrometry，LC-MS/MS）法等蛋白質組學分析技術篩選出的乳腺癌MDR新的分子標志物與乳腺癌MDR緊密相關，因此，針對這些耐藥分子標志物設計合成安全、高效的靶向逆轉劑，能為逆轉乳腺癌MDR提供新的途徑，有助于解決臨床乳腺癌化療難題。

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（編輯：陶婷婷）

R730.5

A

1001-0408（2015）20-2864-04

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2015.20.44

國家自然科學基金資助項目（No.81473177）

2014-09-05

2014-12-18）