腫瘤多藥耐藥與細胞凋亡逃

導讀：凋亡逃逸與腫瘤的MDR之間關係密切。凋亡逃逸導致腫瘤細胞的生存並形成多藥耐藥。隨著今後對凋亡和MDR的不斷研究，一定會為克服腫瘤的多藥耐藥提供更多的思路和途徑

1 P-糖蛋白介導的凋亡逃逸與MDR

目前對MDR產生機制的研究最深入的是對耐藥細胞表達的藥物轉運泵P-糖蛋白(P-glycoprotein，P-gp)功能的研究。 P-gp嵌插在細胞膜上，具有藥物轉運泵的功能，能將疏水親脂性的藥物泵出細胞外，降低腫瘤細胞內抗癌藥的濃度，導致細胞毒作用減弱或喪失，並產生MDR。進一步研究發現，P-gp具有凋亡抑製作用，該發現為腫瘤耐藥與凋亡耐受之間建立了有機的聯繫。

研究表明P-gp能夠抑制多種因素對細胞凋亡的誘導作用，包括細胞毒類藥物、自由基以及放射線等誘導的半胱天冬酶(caspase)依賴性凋亡。如P-gp表達上調可使腎近曲小管細胞避免由鎘及反應性氧誘導的凋亡;對mdr1基因轉染細胞的研究也進一步證實了P-gp可抑制放射線誘導的caspase依賴性凋亡。 Cerezo等以小鼠白血病細胞株L1210及其柔紅黴素耐藥細胞株L1210/DNM為模型，闡明了P-gp抑制細胞caspase-3依賴性凋亡的功能：採用低溫刺激，大量L1210/DNM細胞發生G1期阻滯和凋亡的現象，且caspase-3活性明顯高於L1210細胞。但當加入caspase-3抑製劑Z-VAD-fmk時，低溫刺激誘導耐藥細胞週期阻滯和凋亡的現像被明顯逆轉。同樣，Gibalova等以相似的細胞株，證明了P-gp通過抑制caspase-3的活化而降低L1210對順鉑的敏感性。

此外，P-gp雖不直接抑制Fas配體引起的死亡誘導信號複合體的形成，但卻能抑制隨後將要發生的caspase-8的激活，從而抑制經Fas死亡受體途徑誘導的細胞凋亡。近日此理論得以進一步證實，Kater等研究發現二氯二茂鈦(titanocene)Y是一種通過Fas介導細胞凋亡的化合物(利用轉染技術將Fas相關死亡結構域突變則不引起細胞凋亡)，titanoceneY作用於高表達P-gp的Nalm-6/Vcr細胞依然能夠引起細胞凋亡克服MDR。因此P-gp可能通過抑制caspase-3和caspase-8的激活而抑制caspase依賴性凋亡。

2 p53與MDR

p53基因是一種與腫瘤發生髮展相關的抑癌基因，參與細胞生長、分化及死亡的調控，在細胞凋亡過程中起重要作用。 p53基因突變或其功能缺失均對細胞凋亡產生顯著影響。採用基因轉移等分子生物學技術重建p53基因的表達和生物學活性，亦可對細胞凋亡產生重要影響。

2.1 p53與凋亡

目前多數化療藥均能引起DNA損傷，激活DNA依賴性蛋白激酶和共濟失調毛細血管擴張突變蛋白，使野生型P53蛋白磷酸化，穩定性增加，使細胞阻滯在G1期完成修復或啟動凋亡。腫瘤細胞中多見p53突變或缺失，導致腫瘤細胞不能阻滯於G1期，促使異常細胞的增殖或不能啟動凋亡而產生耐藥。 Heinlein等通過轉基因小鼠研究p53突變，觀察到突變型p53導致乳腺腫瘤增殖，但不影響基因組的穩定性。突變型p53下調MSP/Mst1基因的表達也能引起腫瘤細胞的抗凋亡能力，應用RNA干擾技術敲低內源MSP，能很好地模擬過表達突變型p53引起的MSP轉錄抑制，並使H1299肺癌細胞擁有更強的耐藥性。突變型p53引起的EGR1表達上調也能使腫瘤細胞產生抗凋亡能力而導致耐藥。 Scian等觀察到，在H1299細胞中引入突變型p53能激活核因子-κB2(NF-κB2)途徑，使其具有耐藥性，沉默NF-κB2可使對足葉乙甙、順鉑、卡鉑等耐藥細胞重新對這些藥物敏感，說明突變型p53可能通過NF-κB2途徑降低腫瘤細胞的藥物敏感性。 Weisz等對這一現象進行進一步的研究，揭示突變型p53通過腫瘤壞死因子調節NF-κB2的激活。

2.2 p53與P-gp

2.2.1 突變型p53正調控P-gp的表達：p53突變多發生在中心序列特殊DNA結合區域。大多數mdr-1基因啟動子調節的研究者也是使用這一區域突變的p53。在281和175位點的突變型比較常見，可在很多細胞株中顯著激活mdr1啟動子。 Kanagasabai等以MCF-7/ADR細胞為模型，發現抑制熱休克因子1、耗竭熱休克蛋白27均能刺激突變型p53的蓄積，誘發mdr1/P-gp產生。 Kim等的研究顯示突變型p53在轉錄水平直接調控mdr1基因表達。因此，去除突變型p53可抑制mdr1和P-gp表達。

2.2.2 野生型p53負調控P-gp的表達：p53和mdr1基因都與腫瘤化療耐藥相關，這兩種分子的相互聯繫也受到人們的關注。 Scian等認為野生型p53通過與轉錄因子如TATA盒結合蛋白相互作用，進而抑制mdr1的表達。 Qi等通過重組包含p53基因的腺病毒，在高表達P-gp耐藥細胞株MCF-7/ADR中表達野生型p53，使耐藥細胞P-gp顯著下降，對藥物的敏感性提高了18.1倍，對多柔比星的IC50值由4.54mg/L±0.91mg/L降至0.26mg/L+0.11mg/L。

3 Bcl-2家族與MDR

目前已經鑑定出的Bcl-2蛋白家族有20餘種，根據其在細胞凋亡中的作用可分為兩類：一類是抗凋亡蛋白，包括Bcl-2等十餘個成員;另一類是促凋亡蛋白，包括Bax等十餘個成員。 Bcl-2家族對細胞凋亡的調控取決於各成員間的相互作用，其各成員間通’過組成同源或異源二聚體形成相互制約、相互影響的凋亡調控網絡。抗凋亡蛋白和促凋亡蛋白有效水平比決定細胞凋亡是否發生：促凋亡蛋白Bax形成同源二聚體時，線粒體通透性轉運孔形成和開放，導致凋亡的發生;如果抗凋亡蛋白Bcl-2或Bcl-xL有效水平高，將與Bax形成異源二聚體，抑制凋亡的發生。 Bcl-2過表達可導致細胞多藥耐藥。 Zhu等發現在人胃癌多藥耐藥型SCC7901/VCR細胞中m1R-181b表達下調，上調miR-181b靶向調控抗凋亡蛋白Bcl-2進而下調其蛋白水平，可部分逆轉SGC7901/VCR的多藥耐藥表型。同樣，智慧等發現m1R-125b在人胃癌MDR細胞株SGC7901/VCR中呈顯著低表達，而抗凋亡蛋白Bcl-2、Mcl-1顯著高表達，上調miR-125b靶向抑制Bcl-2、Mel-1表達可顯著增加人胃癌MDR細胞株SGC7901/VCR細胞對多種化療藥物的敏感性。

4 結語

凋亡逃逸與腫瘤的MDR之間關係密切。凋亡逃逸導致腫瘤細胞的生存並形成多藥耐藥。相信隨著今後對凋亡和MDR的不斷深入研究，一定會為克服腫瘤的多藥耐藥提供更多的思路和途徑。