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编号:10392467
逆转肿瘤多药耐药的研究进展
http://www.100md.com 《中华中西医杂志》 2003年第20期
     【文献标识码】 A 【文章编号】 1606-8106(2003)20-2880-04

    恶性肿瘤是威胁人类生命最主要的疾病之一。在肿瘤治疗中,化疗占据着不可替代的重要地位,合理的联合化疗虽能最大程度发挥细胞毒作用,但都因多药耐药性 [1~4] (Multidrug Resistance,MDR)的出现而宣告失败,因此,逆转肿瘤多药耐药性,提高肿瘤细胞对化疗药物的敏感性已成为肿瘤研究领域的一大热点,且国内外已开展了相应的研究检测工作。

    所谓MDR系指肿瘤细胞对一种抗肿瘤药物出现耐药的同时,对其他许多结构不同、作用机制不同的抗肿瘤药物亦产生交叉抗药性,它是一种独特的广谱耐药现象。随着肿瘤细胞MDR分子基础和发生机制研究的进展,用不同手段和方法来克服肿瘤细胞的MDR已在实验和临床应用方面有了很大进展。目前常采用以下几种逆转肿瘤细胞耐药策略。

    1 使用对MDR1细胞敏感的药物
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    这些药物不作为P-gp底物,因而不被溢出,如DDP、CBP、5-FU、BLM等。

    2 增大化疗剂量

    大剂量化疗可以提高血药浓度,使耐药细胞内的药物浓度增加,从而达到克服MDR目的,但同时化疗药物的骨髓抑制等毒性作用也大大增加。因此在缺乏干细胞移植的条件下,应用受到限制。

    3 改变药物剂型或结构

    用脂质体包被药物,进入细胞内可以防止被P-gp泵出细胞外,从而逆转耐药。

    4 应用单克隆抗体逆转MDR

    一些单克隆抗体可逆转肿瘤多药耐药 [5] ,如MRK17(IgG1)在体外可特异性抑制耐药细胞的生长,但不影响细胞克隆形成,说明该抗体的抑制作用并不是对细胞的直接杀伤作用,可能是通过表皮生长因子来调节耐药细胞的生长。UIC2(IgG2a)与长春新碱合用,可明显增强抑瘤效果,使IC50值由650ng/ml降至150ng/ml,但抗体本身并无抑瘤作用,该抗体对长春新碱、柔红霉素、放线菌素D、鬼臼乙甙和秋水仙素等药物抑制耐药细胞的生长均有增强作用,而对5-FU、顺铂、庆大霉素等无此作用。由于PgP的6个对称折叠结构,使得抗体识别抗原表位变得多样化,抗体生物学功能也随之出现复杂化。
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    5 应用双功能抗体逆转MDR

    是将肿瘤靶细胞抗原与效应细胞触发因子(如CD3抗原)连接起来,将被活化的淋巴细胞(如细胞毒性T淋巴细胞、CTL)定向导向到肿瘤部位,以便更有效地杀伤肿瘤靶细胞,特别是耐药肿瘤细胞,并且毒副反应小 [6]

    6 耐药逆转剂的应用

    虽然目前逆转肿瘤耐药的策略很多,但有些治疗存在许多弊端,如基因治疗存在安全方面的风险和转基因表达的不稳定性使基因替代疗法远未达到人们最初的预想效果。而应用MDR逆转剂简便、经济、易行,因此,应用MDR逆转剂是克服肿瘤临床耐药,提高化疗疗效的一种潜在的重要手段。因此,应有组织地开展筛选包括中药在内的各种多药耐药逆转剂及基因水平逆转。

    6.1 环孢菌素A及其衍生物

    环孢菌素A(CsA)及其非免疫抑制作用的衍生物SDZPSC833(PSC),SDZ280-446及SDZ214-103等是另一类对PgP介导的多药耐药具有很好的逆转效果。在药物蓄积试验中,PSC可使细胞内阿霉素的浓度增加4倍,若要达到同样的效果,CsA的药浓度为PSC的20倍。PSC833无CsA的免疫抑制作用和肾毒性,体外试验证实PSC833与P-gp有很高的亲合力,逆转活性明显优于CsA和异搏定;临床前和Ⅰ/Ⅱ期临床资料已证实PSC833逆转耐药的血浆浓度水平在体内是可以实现的,其本身的剂量限制性毒性是可接受和可逆转的;但PSC833对肠道,肝胆管,血脑屏障的P-gp功能同样有潜在的抑制作用,且影响细胞色素P4503A的代谢活性,故PSC833影响细胞毒药物在体内的分布和代谢清除,一定程度上增加细胞毒药物的血浆浓度而增强其毒副作用,目前PSC833的Ⅲ期临床试验正在进行中 [7]
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    研究表明SDZ280-446比CsA具有更强的逆转作用,比VER、奎尼丁逆转剂的作用更强。当口服给药进行体内试验时,SDZ280-446具有很好的逆转效果。用MDRP338tumour-bearing小鼠试验,化疗药物联用SDZ280-446可延长小鼠的存活时间。具有更高逆转活性,选择性作用于肿瘤细胞,基本不影响细胞毒药物药代动力学的新型P-gp调节剂脂质体CsA,XR9576,LY335979等 [8~11] 在细胞系和动物试验中已证实具有很高 的逆转活性而对细胞毒药物代谢影响很小,未来极具应用前景。

    6.2 钙离子通道阻滞剂

    研究表明钙离子通道阻滞剂在MDR1基因的翻译水平上抑制PgP的合成及活性,增加肿瘤细胞内的化疗药物浓度,克服肿瘤细胞的耐药性,提高化疗效果。主要有verpamil(VER)及其衍生物、双氢吡啶类化合物及其硫氮酮等,其衍生物R-VER和nor-VER的钙离子通道阻滞作用很小,同时又具有较低的细胞毒性和较高的逆转能力,最有希望用于临床。双氢吡啶类化合物作为钙离子通道阻滞剂也用于耐药的逆转。Kiyoshi报道新的双氢吡啶类化合物PAK-200在5μmol/L的浓度时,使耐药细胞株KB-C2对长春新碱的敏感性增加,其作用效果是同浓度VER的50倍。PAK-200对PgP的作用也较VER低5倍。目前已进入临床研究。
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    6.3钙调蛋白抑制剂

    其作用机制与钙离子通道阻滞剂相似。主要包括三氟拉嗪、三氟丙嗪、氯丙嗪等。其中三氟拉嗪已进入临床研究,在不发生毒副反应的浓度下三氟拉嗪能明显延长阿霉素以及柔红霉素在小鼠耐阿霉素白血病细胞株P388的滞留时间,同时还可以增加其细胞毒性。但最近报导三氟拉嗪并不能有效逆转乳腺癌病人对长春碱的耐药,其原因可能是三氟拉嗪在体内未达到有效浓度。另一方面可能乳腺癌病人中除了MOR的耐药机制外还有其他的耐药机制发生作用。

    6.4 蛋白激酶抑制剂

    蛋白激酶(PKC)可以改变药物在MDR细胞中的蓄积,在一些MDR的肿瘤细胞中PKC的活性增加,根据作用于PKC的部位,PKC抑制剂可分为3类,一类作用于调节区,一类作用于催化区,一类作用于上述两区。其中CGP41251是高度选择性的PKC抑制剂,是作用于催化区的抑制剂。具有抗肿瘤作用及有效的耐药逆转作用,它可使MDR细胞系对阿霉素和长春新碱的敏感性增加。其机制可能是直接与PgP竞争ATP或通过竞争PgP上的药物结合位点从而阻断了PgP的泵出功能,达到逆转耐药的作用。CGP41215已经作为抗癌药进入Ⅰ期临床试验,但发现其逆转MDR的同时也产生较大的毒性作用,限制了临床应用。
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    6.5 谷胱甘肽转移酶(GST)及TOPO异构酶抑制剂 GSH与化疗药物结合可以自发进行,也可以由一组GSH转移酶(GSH Transferases,GST)催化。GST分为α、μ、π等多种同工酶。在许多人类肿瘤和动物致癌模型中,GST-π常常过度表达,因此,GST-π常作为肿瘤细胞耐药的一个标志。临床报道,运用GST-π抑制剂利尿酸后可以增加肿瘤细胞对烷化剂的敏感性。利尿酸引起细胞生长缓慢的原因可能是细胞对程序化死亡的易感性增强。

    6.6 抗激素类化合物 雌激素非完全拮抗剂三苯氧胺(taˉmoxifen)作为MDR逆转剂已用于临床。Kirk在对5种新的抗雌激素衍生物的逆转耐药效果的研究中发现,雌激素完全拮抗剂ICI164的逆转效果更好,它使阿霉素和长春新碱对MDR细胞MCF-7/ADR的毒性分别增加25、35倍。ICI164能完全逆转转染了MDRl基因的肺癌细胞S1/1.1对长春新碱的耐药,阻断PgP对长春新碱的泵出。

    6.7 具有逆转作用的细胞因子 1991年Scala以人肠腺癌耐药细胞系LOVO/DOX为对象,发现IFN-α作用后明显提高耐药细胞株的细胞内药物浓度,细胞毒性增加了87.5倍。但对P170表达无影响。近年有报道,α-IFN能明确逆转肿瘤细胞对烷化剂马法兰的耐药,效果优于利尿酸。α-IFN的作用机制与利尿酸不同,它并不能抑制GST总的活性,却能特异性降低GST-α基因的表达水平 [12] 。具有逆转作用的细胞因子还包括IL-2、G-CSF等。
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    6.8 通过改变膜流动性逆转MDR

    6.8.1 通过改变生物膜脂质组成提高肿瘤化疗敏感性 膜脂质包括3种成分:磷脂、糖脂及胆固醇,其中磷脂中的甘油磷脂包括甘油骨架、两个脂肪酸及磷酸化的醇,是组成膜脂的主要成分。脂肪酸可调节肿瘤细胞中化疗药物的转运。Callaghan等发现在培养介质中加入使膜流动性降低的饱和脂肪酸,如硬脂酸或使膜脂流动性升高的不饱和脂肪酸,将使MDR细胞的长春花碱和罗丹明123积累增加,使细胞毒作用增强。以加入卵磷脂的方法改变细胞膜流动性,在恶性病变程度高的耐药淋巴瘤细胞阿霉素的聚集量增加5倍,在较低恶性变异的细胞阿霉素聚集仅达1.4倍,故加入卵磷脂也可提高化疗敏感性。

    6.8.2 通过表面活性剂改变膜流动性而逆转耐药 Woodˉcock等应用人白血病细胞系CCRF-CEM和其多药耐药衍生的R100细胞在体外检验了16种表面活性剂对柔红霉素在R100细胞内的蓄积和细胞毒作用的影响。数据显示,Tween80,Do-decylpoly CremophorEL,TritonX-100及Lobrol组的柔红霉素胞内蓄积显著高于对照组,利用膜荧光探针DPH标记测定表面活性剂CremophorEL对膜流动性的影响,表明随着CremophorEL浓度的增加,在敏感和耐药细胞系荧光的各向异性(Anisoeropy)降低。而各向异性值越小,分子排列越无规则流动性越大。故CremophorEL在一定浓度下,可使膜流动性显著升高。与之相反,Dudeja等应用KB-3-1和耐药细胞KB8-5-11进行实验,发现具有逆转活性的SolutolHS-15,Tween40和CremophorEL则降低耐药细胞原生质膜及完整细胞脂质流动性,没有逆转活性的表面活性剂不影响膜脂流动性。出现这两种截然不同结果的原因,可能与两实验室所用细胞系、实验方法及条件不同有关。据文献报道,博来霉素是一种高度细胞毒药物,但在进入细胞时,通过原生质膜的转运产生障碍,用能提高原生质膜流动性的长春花碱预处理,与对照组比较,长春花碱和博来霉素联合应用疗效优于单用 [13]
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    6.9 基因水平逆转MDR 肿瘤的发生是一个多因素、多基因协同作用的多阶段过程。传统的肿瘤技术、化疗和放疗其自身的局限性,使其应用的范围无法扩大。随着分子生物学各项技术的日趋成熟,基因治疗作为肿瘤治疗的一个新靶点,日益受到人们的重视。基因治疗是指将目的基因导入靶细胞和宿主的体内,通过基因的整合成为宿主遗传物质的一部分,纠正错误的基因表达和基因表达的错误,以达到治疗的目的。1990年美国科学家首次完成了1例联合免疫缺陷综合症的基因治疗并取得了较好的疗效。1980年Cline用重组β-珠蛋白基因治疗2例地中海贫血症的患者,也取得了很好的疗效。随着基因分子生物学的发展,反义技术的出现为克服肿瘤耐药带来了希望,其原理为设计与耐药基因互补的反义寡核苷酸片段,使反义核苷酸与耐药基因结合,阻断其表达而达到逆转效果。

    6.9.1 阻断MDR1基因的反义核酸 1989年Vasantha首先 用反义寡核苷酸调节MDR1基因表达,结果发现与人白细胞耐药细胞系K562/III育后P170糖蛋白合成完全被抑制,细胞对柔红霉素的敏感性部分增加。1995年Nakashima将含25个碱基的针对互补于MDR1基因5′端转录起始部位的反义核酸作用于白细胞耐药细胞株P388/ADR,结果发现P170表达下降,细胞内长春新碱药物浓度及肿瘤药物杀伤作用大大增强,且与小剂量异搏定合用有明显协同作用。
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    6.9.2 阻断bcl-2基因反义核酸 Keith用bcl-2的反义寡核苷酸对17例白血病患者骨髓进行体外逆转试验,结果发现7例患者bcl-2蛋白表达明显降低。用针对bcl-2mRNA的反义寡核苷酸处理多发性骨髓瘤患者的恶性浆细胞,bcl-2蛋白表达量减少,并伴有凋亡增加和对化疗药物的敏感性增加。在现阶段刚刚发展起来的反义基因技术比反义RNA治疗更进一步,它是通过寡聚核苷酸与双链DNA结合形成局部的三链结构来抑制基因的转录,从而调控基因的表达。由于遗传信息从DNA流向RNA是一个遗传信息放大的过程,而反义基因技术是在转录水平发挥作用的,因而较反义RNA疗法更有效。

    6.10 目前研究的逆转剂 当然,目前研究的逆转剂还有奎尼丁类(奎尼丁,奎宁)、抗生素(红霉素)、抗PgP抗体(MRK16)、中药(汉防己甲素,粉防己甲素)等。而且应用脂粒作载体与抗癌药结合以提高其疗效也受到很大关注。因肿瘤的多药耐药机理复杂多样,有些逆转剂的逆转机理也相应复杂多样。如天然黄酮类药物皮素是通过抑制GST活性、抑制PKC活性、抑制P53表达,下调bcl-2,影响TOPOⅡDNA断裂复合物的稳定性而发挥抗肿瘤作用。应用逆转剂的另一进展是逆转剂的联合应用,如联合应用汉防己甲素和他莫西芬能协同逆转K562/VCR细胞株对VCR的耐药。
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    6.11 新的逆转剂研究 最近 [14] 我国研制成功筛选出一种新的MDR逆转剂PND,它是我国自己研制合成的并已应用于临床治疗的非抗肿瘤药物。它不仅对K562/A02、MCF-7/ADR、KBV200等PgP表型的多药耐药细胞株,而且对HL-60/ADR等MRP表型的MDR细胞株和非MDR类的耐药细胞株A DDP 549 都具有明显的逆转作用。这提示既是临床病人因化疗已产生耐药性,仍可用PND来杀灭肿瘤细胞。PND在4.40μmol/L下,逆转K562/A02和MCF-7/ADR分别达240.5倍和29.68倍,而VPL10μmol/L时,逆转倍数仅为49.05倍和8.84倍,可见PND与现有逆转剂VLP相比,逆转MDR作用更显著。在相同剂量下,PND几乎不影响ADR对敏感细胞的毒性作用,说明PND对多药耐药细胞具有特异性的逆转作用。PND逆转MDR的作用机制一方面可能与抑制PgP表达或同化疗药物竞争PgP的结合而抑制PgP药物外排泵的功能有关,另一方面可能与增加肿瘤细胞凋亡有关。它有其独特的优点:(1)最高血药浓度高于体外最大逆转剂量,保证了PND作为MDR逆转剂在临床上的可行性;(2)该药不良反应轻微,有利于PND临床的安全使用;(3)PND逆转MDR作用强于维拉帕米,显示了PND的高效性。因此PND可能会在临床肿瘤病人的化疗中发挥高效、安全的逆转MDR作用,是一种很有开发前途的MDR逆转剂。
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    6.12 目前我们的研究工作 我们目前已经在植物中提取GLM来进行逆转肿瘤多药耐药的研究工作,体外试验证明GLM提取物能够逆转K562/ADM、MCF7/ADM细胞对ADM的耐药,其逆转倍数分别为6.28和5.78,其逆转机制主要是GLM增加了ADM在K562/ADM和MCF7/ADM细胞内的药物蓄积和减少了其外排,并可降低PgP表达。在耐药细胞中应用GLM后细胞内的药物浓度增加了5倍以上,而CSA的衍生物PSC833只能使耐药细胞内的药物浓度增加4倍,且GLM提取物在该剂量下应用于人体是相当安全的,说明GLM在肿瘤多药耐药的逆转方面高于PSC833。现在GLM正在进行动物实验研究。

    参考文献

    1 符立梧,潘启超.逆转P-糖蛋白介导的多药抗药性化合物的理化特性.癌症,1996,15(6):475.

    2 朱玲,郎景和.P-糖蛋白与多药耐药.中华妇产科杂志,1998,33(6):381-383.
, 百拇医药
    3 Kast C,Canfield V,Levensen R,et al.Membrance topology of p-glycoˉprotein as determined by epitopo insertion:transmembrane orgnizatiom of the N-terminal domain of MDR3.Biochemistry,1995,34:4402-4411.

    4 马仲才,胥彬.引起肿瘤多药耐药的新蛋白:肺耐药蛋白.肿瘤,1997,17(4):234-236.

    5 甄苏.单克隆抗体药物治疗肿瘤的研究进展.抗癌药物与肿瘤 化学治疗进展.北京:科学出版社,2001,1-9.

    6 杨纯正.肿瘤耐药基因表达的临床意义及逆转策略.抗癌药物化学治疗进展.北京:科学出版社,2001,19-25.
, 百拇医药
    7 Minami H,Ohtsu T,Fujii H,et al.Phase I study of intravenous PSC-833and doxo rubicin:reversal of multidrug resistance.Jpn-J-Cancer Res,2001,92(2):220-230.

    8 Tai HL.Technology evaluation:Valspodar,Novartis AG.Curr Opin Mol Ther,2000,2:459.

    9 Lo YE,Lui FI,Yang JM,et al.Reversal of multidrug resistance to epiruˉbicin by cyclosporin A in liposomes or intralipid.Anticancer Res,2001,21:445.
, 百拇医药
    10 Mistry P,Stewart AJ,Dangerfield W,et al.Invitro and in vivo reversal of P-glocoprotein-mediated multidrug resistance by a novel potent modulator,XR9576.Cancer Res,2001,61:749.

    11 Dantzig AH,Law KL,Cuo J,et al.Reversal of multidrug resistance by the P-glycoprotein modulator,LY335979,from the bench ti the clinˉic.Curr Med Chem,2000,8:39.

    12 Tricot G J.New insights into role of microenvironment in multiple myeloma.Int J Hematol,2002,suppl1:334-336.

    13 陈保安,盛芬,高峰,等.联合应用汉防己加素和他莫西芬逆转K562/VCR细胞株多药耐药.白血病·淋巴瘤,2001,10:71.

    14 胥彬,许建华.抗癌药物与肿瘤化学治疗进展.北京:科学出版社,2001,19-25.

    作者单位:132013第四军医大学吉林军医学院附属医院血液科

    130013吉林大学中日联谊医院血液肿瘤科

    (编辑秋 实), 百拇医药(田春艳)