食管癌多藥耐藥相關蛋白的研究現狀及進展

范生根

【摘要】食管癌是臨床常見的消化道類腫瘤之一，食管癌耐藥機制的主要表現是當患者體內腫瘤組織對某種藥物耐藥后，其會對其他作用機制完全不同的藥物產生類似的交叉耐藥性，食管癌的多藥交叉耐藥相關蛋白主要包括以下幾個方面：一是MRP表達的增高，二是谷胱甘肽s轉移酶的解毒作用增強促使耐藥性的產生，三是P53基因與Ras蛋白在食管癌多藥耐藥產生中的作用，食管癌多藥耐藥的產生是一個多種因素綜合作用、多基因多步驟共同參與的復雜過程，各個相關因素之間也能相互聯系、相互依賴、相互調節。在臨床上將化學治療藥物與食管癌多藥耐藥逆轉劑結合應用，提高對食管癌患者的治療有效率，是今后食管癌多藥耐藥相關蛋白的主要研究方向。

【關鍵詞】食管癌，多藥耐藥，相關蛋白，研究現狀

【中圖分類號】R735.1 【文獻標識碼】B【文章編號】1004-4949（2015）03-0642-01

食管癌是一種臨床常見的消化道腫瘤，食管癌的侵襲性生長是導致患者治療失敗和引起死亡的主要原因。有文獻研究[1-2]結果顯示食管癌患者發生侵襲性生長、病情惡化和死亡的主要原因是對化療藥物產生的耐受性，因此，有關食管癌的多耐藥性作用機制方面的研究日益受到重視，目前已經[3-4]證實了食管癌多藥耐藥機制的主要表現是當患者體內腫瘤組織對某種藥物耐藥后，還會對其他作用機制完全不同的藥物產生類似的交叉耐藥性，由此可以將食管癌多藥耐藥機制分為原發性耐藥機制（即食管癌患者在第一次化療之前就已經存在的對治療藥物的耐受性）和獲得性耐藥機制（即食管癌患者在長期的治療過程中由于藥物的反復誘導作用而促使腫瘤細胞對藥物產生耐受性）[5]。本文在食管癌患者獲得性耐藥機制研究的基礎上，將食管癌多藥耐藥相關蛋白的研究現狀及進展總結綜述如下：

1 轉運蛋白能力的增強導致耐藥性的產生

呂軍，姜樹原，邵國等[6]在文獻研究報道中指出了很多膜蛋白的過度表達都能夠對化療藥物產生排泄作用，降低藥物有效濃度，使藥物不能發揮預期治療效果而產生耐藥性。目前研究較多的藥物轉運蛋白主要以ATP-binding cassette轉運蛋白為主，還包括P-glycoprotein多耐藥蛋白、multidurg resistance associated protein多耐藥相關蛋白等。轉運蛋白能力的增強的主要原因包括腫瘤組織細胞內部MRP表達的增高、MDR1基因編碼產物P-gp的過度表達、LRP表達水平的增高和BCRP表達能力的增強等，現具體介紹如下：

1.1 MRP表達的增高

吳珊，權循鳳，孫國平等[7]在上個世紀九十年代時就已經在對阿霉素耐藥的腫瘤細胞中發現了MRP蛋白，人體的MRP蛋白表達的基因位于16p13，共包括MRP1等在內的六個物質，其中MRP1和MRP2蛋白的主要作用是轉運藥物和有機陰離子物質，其中MRP1蛋白的相對分子質量為190kd，內部結構包括兩個ATP的結合位點和三個跨膜轉運結構，MRP表達水平的增高導致食管癌多藥耐藥的作用機制包括以下三個方面[8-9]：一是MRP1蛋白的分子結構中含有多個磷酸基團，當細胞的去磷酸化生理過程與磷酸化過程啟動時，腫瘤細胞內部的藥物就會影響體內藥物的聚集，進而提高化療藥物被轉運的能力，由此可見，MRP1蛋白的磷酸化過程在食管癌細胞中的藥物聚集發揮著關鍵性的作用；二是MRP蛋白同時也參與了人體內源性谷胱甘肽復合物的轉運過程，帶有負電荷的分子物質大部分都會被MRP1蛋白轉運；三是MRP1蛋白的分布位置比較廣泛，除了存在于細胞膜之外，同時存在于高爾基體網狀機構區域，由此也可以推斷出MRP1蛋白能夠通過對具有細胞毒性的物質進行隔離，改變藥物在腫瘤細胞內的耐藥性，與此同時，MRP1蛋白在正常的人體組織細胞中也有廣泛的表達，主要存在部位以細胞膜和細胞漿為主。

MRP2蛋白參與耐藥機制主要是鉑類藥物和帶有負電荷的陰離子化合物，在腫瘤細胞的耐藥機制中，MRP2蛋白的作用與MRP1蛋白有很大的不同，前者進行轉運的物質大部分是MRP1蛋白ATP酶的抑制因子。于大海，周沖，田野等[10]在文獻研究中通過RT-PCR檢測方法對食管癌患者病灶組織內MRP1蛋白表達水平進行檢測，結果發現在癌組織中MRP1蛋白表達的陽性率高達54.9%，與此同時，MRP1蛋白在正常組織內的陽性表達率只有9.8%，由此可以推斷出MRP1蛋白的表達與食管癌患者病情的程度、是否存在侵襲轉移現象有關。

1.2 MDR1基因編碼產物P-gp的過度表達

馮婷，劉霞，趙明耀等[11]早在上個世紀七十年代時就已經從食管癌實驗大鼠模型的卵巢中分離得到一種高度表達的蛋白質，由于這種蛋白質已經被磷?；?，其并沒有在敏感細胞中被發現，隨后，趙鑫，齊義新，趙丹娜等[12]在文獻研究中對人體內MDR KB細胞進行分析研究，結果發現了與食管癌實驗大鼠模型MDR基因同源的DNA序列，并分別為之命名為MDR1蛋白和MDR2蛋白，前者與人體的MDR蛋白具有密切的聯系，在基因中的位置為7q21.2，對應的編碼蛋白質為P-gp，蛋白質的相對分子質量為170kd，在細胞膜的胞漿一側同時擁有12個跨膜結構單元，該類蛋白質是ATP依賴性的藥物排除泵，以主動轉移形式將藥物分子進行轉運，同時，P-gp蛋白還能夠利用ATP水解的能量將進入細胞內部的親脂性化學藥物泵出細胞外，降低細胞內藥物濃度的水平，進而導致耐藥性的出現。

劉亮，左靜，郭建文等[13]在文獻研究中發現了同時含有兩個ATP結合位點的蛋白質中，只要有一個失去生理活性，都會導致細胞的耐藥性小時，由此可以推斷出P-gp蛋白中的兩個ATP結合位點是相互協同的。作者同時在文獻研究中指出了P-gp蛋白同樣存在于正常的組織細胞中，其正常的生理作用機制與代謝產物的分泌和激素轉運密切相關。當正常的組織細胞發生癌變惡化是，P-gp蛋白會持續性的得到表達，來自于食管癌組織的腫瘤細胞對于初始的化療就具有較強的耐藥性，而且已經完成分化的腫瘤組織比尚未分化的腫瘤組織中更容易合成P-gp蛋白，因此，如果有食管癌組織中P-gp蛋白的表達水平較低，則其病情惡化后的P-gp蛋白表達水平也會相對較低，而這些組織細胞在治療過程中往往會表現出耐藥性的特征[14]。

1.3 LRP表達水平的增高

楊立偉，國建飛，高志明等[15]在文獻研究中對食管癌腫瘤組織細胞進行分離，得到了對長春新堿藥物和阿霉素藥物存在交叉耐藥性的未含有P-gp蛋白表達的細胞，研究人員在這個腫瘤組織細胞中發現了LRP蛋白的過量表達現象，相關文獻研究結果顯示：LRP蛋白是16p13基因位置表達的結果，LRP蛋白的相對分子質量為110kd，其引起食管癌腫瘤細胞出現多藥耐藥性的主要機制是通過抑制化療藥物進入核孔而實現的，即LRP蛋白通過穹窿介導，促使化療藥物不能經過和孔進入細胞核中發揮藥理作用。與此同時，啊啊啊在文獻研究中同時提出來LRP蛋白導致食管癌組織細胞出現耐藥性的機制還可能是LRP蛋白對已經進入細胞核中的藥物通過轉運作用時期排除至胞漿位置，進而是細胞核內藥物的濃度水平大大降低，抑制化療藥物發揮其細胞毒的效應。

張志勉[16]在文獻研究中通過動物實驗證明了LRP蛋白也能夠介導烷化劑等P-gp蛋白不能介導的藥物耐受性。研究人員通過對60個未經藥物誘導的癌組織細胞進行研究，結果發現LRP蛋白比P-gp蛋白更加容易被標記，在人體外部的耐藥性實驗結果也顯示了LRP蛋白可用于非MDR藥物的耐藥過程。

1.4 BCRP表達能力的增強

劉曉東[17]在文獻研究中通過對食管癌患者體內腫瘤組織細胞的篩選，得到對阿霉素存在耐藥現象的細胞，而這些耐藥的細胞同時也對蒽環類抗癌藥產生交叉耐藥性，但是研究人員同時發現了在這些篩選出的耐藥腫瘤細胞中并沒發現P-gp蛋白的過度表達現象，與此同時，這些腫瘤組織細胞在缺乏ATP的條件下也能使藥物的細胞外排現象增加，由此可以推斷出這些腫瘤組織細胞耐藥性的產生依賴于一種新的耐藥機制，即具有ATP依賴性藥物的BCRP蛋白，BCRP蛋白最重要的結構特點就是含有一個疏水性的跨膜結構區域和一個ATP分子的結合區域，由此導致的食管癌多耐藥性的機制是與一種特殊的細胞膜結構共同形成二聚體而發揮作用，但是到目前為止還沒有在諸多類型的細胞膜上發現這種分子。

2 谷胱甘肽s轉移酶的解毒作用增強促使耐藥性的產生

谷胱甘肽S-轉移酶（gultathione S transferases（GSTs） ）是谷胱甘肽結合反應的關鍵酶，催化谷胱甘肽結合反應的起始步驟，主要存在于胞液中，發揮著對抗外來毒素的解毒功能，谷胱甘肽S-轉移酶與腫瘤組織相關的類型包括GST-α、GST-μ和GST-π。其中GST-π在食管癌腫瘤細胞中存在明顯的基因擴散現象和表達水平的增強，當前被認為是與腫瘤組織耐藥性關系最密切的亞型之一，與此同時，GST-π在腫瘤組織中的過度表達現象也被認為是細胞存在較強抗藥性的重要標志，目前認為GST-π導致食管癌多耐藥性的作用機制包括以下幾點：一是GST-π能夠催化谷胱甘肽與不同的負電荷有機物質相互結合，形成巰基類化合物，導致藥物的失活；二是GST-π蛋白也能夠對亞硝脲類的藥物進行催化，使其脫去硝基而失去藥理作用；三是GST-π蛋白對于阿霉素來說，其能消除阿霉素類藥物在人體內產生的氧化物，并促使其與自身的細胞毒物相互結合對細胞進行保護[18]。

3 P53基因與Ras蛋白在食管癌多藥耐藥產生中的作用

P53基因是人體內與腫瘤組織發生和病情進展密切相關的基因之一，P53基因突變后會激活P-gp蛋白啟動因子，導致組織細胞內部MRP的表達水平明顯增加，促使食管癌腫瘤組織細胞產生較強的耐藥性，武欣，李坤，張林西等[19]在文獻研究中也指出了沒有出現P53基因突變的食管癌患者，其化療治療的效果要明顯優于P53基因發生突變的患者。

由于Ras蛋白活化而引起的食管癌多藥耐藥產生已經在多種腫瘤細胞中得到了證實，其主要作用機制可歸納為以下幾點內容：一是Ras蛋白是MDR1蛋白表達基因的啟動因子，它能夠通過增加MDR1蛋白的表達水平促使食管癌組織細胞產生較強的耐藥性；二是Ras蛋白活化后，可以通過信號轉導途徑加強細胞增殖速度，降低細胞凋亡，從而對腫瘤組織細胞的耐藥性產生相對作用；三是Ras蛋白的活化能夠使GST含量水平持續性增加，使其解毒功能增加進而引起食管癌多藥耐藥的產生。另外，ECM酶發揮著重要的生理功能，它是防止癌細胞發生侵襲、轉移的重要屏障，ECM酶的穩態是建立在MMP-2及其抑制劑TIMP-2基礎之上的，它們之間相互協同，共同參與了組織發生、機體發育、退行性疾病、血管生成和腫瘤侵襲轉移的過程，TIMP-2和MMP-2之間的平衡狀態共同維持著ECM的水平，間接控制著食管癌的病情進展以及其多藥耐藥的產生[20]。

4總結

綜上所述不難看出食管癌多藥耐藥的產生是一個多種因素綜合作用、多基因多步驟共同參與的復雜過程，各個相關因素之間也能相互聯系、相互依賴、相互調節。在臨床治療方面，由于食管癌多藥耐藥的產生嚴重影響了治療效果及預后，因此，關于食管癌多藥耐藥的逆轉劑方面的研究一直是人們關注的焦點問題，醫學科學家們希望設計的食管癌多藥耐藥逆轉劑具有一定的脂溶性特征，能夠通過細胞膜與食管癌多藥耐藥產生相關的蛋白質相互結合，阻止或者抑制食管癌多藥耐藥相關蛋白的生理作用，達到提高療效的目的。另外，還希望逆轉劑具有劑量耐受性，即在重復給藥時具有較低的不良反應發生率?？傊?，在臨床上將化學治療藥物與食管癌多藥耐藥逆轉劑結合應用，提高對食管癌患者的治療有效率，是今后食管癌多藥耐藥相關蛋白的主要研究方向。

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