姜黃素逆轉(zhuǎn)腫瘤多藥耐藥的研究進(jìn)展

李一詩 綜述，傅仲學(xué) 審校

（重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院普外科 400016）

惡性腫瘤的治療目前采用手術(shù)結(jié)合化、放療等綜合治療措施，以提高患者生存質(zhì)量，降低復(fù)發(fā)率，延長患者生存期，提高治愈率。但化療的最大障礙是腫瘤細(xì)胞的多藥耐藥性。研究耐藥產(chǎn)生的相關(guān)機(jī)制和尋找有效的逆轉(zhuǎn)劑逐漸成為腫瘤研究的熱點(diǎn)。

我國國粹中藥，由于其作用靶點(diǎn)多，自身不良反應(yīng)少，在逆轉(zhuǎn)耐藥的同時(shí)有殺傷腫瘤細(xì)胞、調(diào)節(jié)和提高機(jī)體免疫功能的多重功效，故其作為腫瘤多藥耐藥逆轉(zhuǎn)劑較其他化學(xué)逆轉(zhuǎn)劑有很大的優(yōu)越性。姜黃（curcuma）是一種常用中藥，其主要有效成分是姜黃素（curcumin，Cur），具有多方面的藥理作用，如抗炎、抗氧化、抗凝、降血脂、抗動脈粥樣硬化及抗腫瘤等。Cur逆轉(zhuǎn)腫瘤多藥耐藥的作用已日益引起人們的重視，成為近年來研究的熱點(diǎn)?，F(xiàn)將對腫瘤多藥耐藥機(jī)制及Cur對其逆轉(zhuǎn)的研究進(jìn)展綜述如下。

1 腫瘤多藥耐藥的機(jī)制

1.1膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白介導(dǎo)的腫瘤多藥耐藥

1.1.1P糖蛋白（P－glycoprotein，P－gp）1976年Juliano等發(fā)現(xiàn)了一種可以使細(xì)胞內(nèi)藥物攝入正常，而藥物外排能力卻明顯增強(qiáng)的高分子糖蛋白——P－gp。隨后P－gp在多種腫瘤細(xì)胞中均被檢測到，而結(jié)直腸癌則是表達(dá)水平最高的腫瘤之一。P－gp在腫瘤細(xì)胞膜上過度表達(dá)，與化療藥物結(jié)合后，在藥物尚未發(fā)生細(xì)胞毒作用時(shí)，即將其泵出細(xì)胞外，使得細(xì)胞免受化療藥物的毒性作用而產(chǎn)生了多藥耐藥（multidrug－resistance，MDR）。Xia等［1］利用RNA干擾技術(shù)特異性地抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞MDR1及P－gp的表達(dá)，導(dǎo)致阿霉素及長春新堿在胞內(nèi)濃度的上升，從而使阿霉素及長春新堿的細(xì)胞毒性增強(qiáng)。

1.1.2多藥耐藥相關(guān)蛋白（multidrug resistance－associated protein，MRP）1992年Cole等發(fā)現(xiàn)阿霉素選育的人小細(xì)胞肺癌H69AR耐藥細(xì)胞系可對多種化療藥物產(chǎn)生耐藥，而細(xì)胞中MRP表達(dá)升高。帶負(fù)電荷的藥物能被MRP排出細(xì)胞外，從而造成MRP高表達(dá)腫瘤細(xì)胞的多藥耐藥。MRP的藥泵作用與P－gp并無協(xié)同，其特異性的轉(zhuǎn)運(yùn)底物是胞內(nèi)與還原型谷胱甘肽共軛結(jié)合的化療藥物。王同［2］等通過建立人肺腺癌多藥耐藥細(xì)胞株A549/ADM發(fā)現(xiàn)此細(xì)胞MRP的表達(dá)較親代明顯升高，并出現(xiàn)對 ADM、DDP、VP－16及 VCR不同程度的耐藥。

1.1.3肺耐藥蛋白（lung resistance protein，LRP）1993年Scheper等從肺癌細(xì)胞株SW－1573/2R120中發(fā)現(xiàn)了LRP。LRP與進(jìn)入胞質(zhì)或核周的化療藥物結(jié)合，從核周轉(zhuǎn)運(yùn)到胞質(zhì)或直接從胞質(zhì)通過胞吐作用將藥物轉(zhuǎn)運(yùn)出胞，從而造成胞內(nèi)藥物濃度降低而產(chǎn)生耐藥性。王志舉等［3］在體外用紫杉醇誘導(dǎo)建立了人肺腺癌多藥耐藥細(xì)胞系A(chǔ)549/TXL20，其對紫杉醇、順鉑等化療藥物均有不同程度的耐藥，并發(fā)現(xiàn)細(xì)胞中LRP的表達(dá)較母系明顯增加。在結(jié)直腸癌細(xì)胞中也有類似發(fā)現(xiàn)。

1.1.4乳腺癌耐藥蛋白（breast cancer resistance protein.BCRP）1998年Doyle等從人乳腺癌耐藥細(xì)胞系 MCF－7/Ad－rVP中發(fā)現(xiàn)了BCRP，其與P－gp、MRP同屬于ATP依賴性膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白超家族，但與P－gp、MRP無相關(guān)性，其同樣是以藥泵的形式減少胞內(nèi)藥物濃度來實(shí)現(xiàn)耐藥的。Rabindran等［4］利用細(xì)胞周期抑制劑FTC作用于耐米托蒽醌的人結(jié)腸癌細(xì)胞S1－M1－3.2，使之耐藥性得到逆轉(zhuǎn)。

1.2酶系統(tǒng)介導(dǎo)的腫瘤多藥耐藥

1.2.1拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ（topoisomeraseⅡ，TopoⅡ）TopoⅡ是DNA復(fù)制所必需的酶。Lee等［5］發(fā)現(xiàn)無糖狀態(tài)下的人結(jié)腸癌細(xì)胞HT－29中的TopoⅡ表達(dá)降低，致使腫瘤細(xì)胞對鬼臼乙叉苷等抗腫瘤藥物產(chǎn)生耐藥，而使用鏈霉菌屬的分離物AA－98與之作用后，TopoⅡ表達(dá)上升，并能逆轉(zhuǎn)其耐藥性。而TopoⅡ還可以參與合成出具有外排泵功能的膜蛋白，將藥物泵出細(xì)胞，針對一些不以TopoⅡ?yàn)榘悬c(diǎn)的抗腫瘤藥物產(chǎn)生耐藥性。Andjelkovic等［6］研究發(fā)現(xiàn)，Cur作用于人非小細(xì)胞肺癌耐藥細(xì)胞株后，能使細(xì)胞中TopoⅡ下調(diào)，從而逆轉(zhuǎn)其對阿霉素的耐藥。

1.2.2谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶（glutathione transferase，GST）GST可以催化藥物與GSH結(jié)合，促進(jìn)藥物轉(zhuǎn)化、代謝，從而降低抗腫瘤藥物的細(xì)胞毒性作用。王志舉等［3］發(fā)現(xiàn)人肺腺癌多藥耐藥細(xì)胞系A(chǔ)549/TXL20對紫杉醇、順鉑等化療藥物均有不同程度的耐藥，并檢測到細(xì)胞中GST的表達(dá)較母系明顯升高。結(jié)直腸癌細(xì)胞中亦有類似研究結(jié)果。

1.2.3蛋白激酶 C（protein kinase C，PKC）PKC通過參與P－gp的磷酸化或誘導(dǎo) MDR1的表達(dá)，增加P－gp的含量，從而產(chǎn)生耐藥性。Cesaro等［7］發(fā)現(xiàn)使用佛波酯等藥物抑制人結(jié)腸癌細(xì)胞HT－29的PKC活性及表達(dá)量后，可使其對紫杉醇及凋亡誘導(dǎo)藥物的敏感性。

1.3凋亡相關(guān)基因介導(dǎo)的腫瘤多藥耐藥 許多化療藥物都是通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡來殺傷腫瘤細(xì)胞的，所以說阻止細(xì)胞凋亡可能是腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生耐藥的機(jī)制之一。目前凋亡相關(guān)基因與腫瘤細(xì)胞多藥耐藥的關(guān)系已逐漸受到重視。

1.3.1B細(xì)胞淋巴瘤/白血?。?基因（B cell lymphoma/leukemia－2，Bcl－2）Bcl－2能抑制許多刺激導(dǎo)致的細(xì)胞凋亡，其作用機(jī)制可能與抑制野生型p53蛋白活性、抑制c－myc誘導(dǎo)的凋亡及與Bax蛋白形成異聚體抑制其活性有關(guān)。Lo等［8］用甘膽酸作用于人結(jié)腸癌細(xì)胞Caco－2后，可以抑制Bcl－2的表達(dá)，增加Bax/Bcl－2比值，從而增加表柔比星對腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒性增加。

1.3.2p53 野生型p53基因具有誘導(dǎo)DNA損傷而促使細(xì)胞凋亡的功能，當(dāng)其發(fā)生突變時(shí)，對細(xì)胞凋亡的調(diào)控作用受阻，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞對化療藥物產(chǎn)生耐藥性。Lo［8］等使用甘膽酸使人結(jié)腸癌細(xì)胞Caco－2中p53表達(dá)增多，致使腫瘤細(xì)胞對表柔比星的敏感性增加。

1.3.3生存素（Survivin）Survivin具有抑制細(xì)胞凋亡和調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂的雙重功能。通過大量不同種類腫瘤模型的研究證實(shí)，Survivin表達(dá)及作用的下調(diào)可有效降低腫瘤的長勢、增加腫瘤細(xì)胞的凋亡率和增加腫瘤細(xì)胞對放、化療的敏感性。Liu等［9］利用Survivin表達(dá)載體pEGFP/Survivin作用于乳腺癌細(xì)胞MCF－7，使其Survivin表達(dá)增加，激活P－gp外排藥物，從而使細(xì)胞對抗腫瘤藥物的敏感性降低，而使用RNAi技術(shù)下調(diào)Survivin則可以逆轉(zhuǎn)這一過程。

1.3.4血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）AEE788是一種能抑制VEGF活性的物質(zhì)，Busby等［10］用AEE788作用于前列腺癌裸鼠模型后，發(fā)現(xiàn)其能有效地逆轉(zhuǎn)前列腺癌的耐藥性，使腫瘤發(fā)病率、腫瘤重量和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移均明顯減少。

1.4DNA修復(fù)機(jī)制介導(dǎo)的腫瘤多藥耐藥 許多抗癌藥物都是通過多種途徑引起DNA損傷，影響DNA的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄功能，抑制細(xì)胞增殖，達(dá)到殺滅腫瘤的作用。然而細(xì)胞中存在DNA損傷修復(fù)機(jī)制，由核酸內(nèi)切酶、DNA聚合酶、DNA連接酶等共同完成，當(dāng)腫瘤細(xì)胞中這些酶的活性增強(qiáng)或合成增加時(shí)，DNA的修復(fù)機(jī)制加強(qiáng)，削弱了抗癌藥物的作用，從而導(dǎo)致耐藥。Yang等［11］用反義寡核苷酸技術(shù)特異性抑制人胃癌細(xì)胞SGC7901/VCR中的HSP27后，發(fā)現(xiàn)其對長春新堿及阿霉素更加敏感，再用免疫共沉淀檢測HSP27后發(fā)現(xiàn)其具有DNA修復(fù)功能。

2 Cur對腫瘤多藥耐藥逆轉(zhuǎn)的研究

針對目前已知的腫瘤多藥耐藥機(jī)制，人們對Cur逆轉(zhuǎn)多藥耐藥已做了以下研究。

2.1Cur逆轉(zhuǎn)膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白介導(dǎo)的腫瘤多藥耐藥 Angelini等［12］發(fā)現(xiàn)Cur能抑制P－gp的作用，并明顯增加阿霉素在子宮肉瘤耐藥細(xì)胞 MES－SA/Dx－5內(nèi)的濃度及其細(xì)胞毒性和凋亡誘導(dǎo)，從而逆轉(zhuǎn)耐藥。Hou等［13］實(shí)驗(yàn)證明Cur能下調(diào)人結(jié)腸腺癌細(xì)胞Caco－2內(nèi)P－gp及 MDR1的表達(dá)。Wortelboer等［14］將Cur作用于馬－達(dá)氏犬腎細(xì)胞系（Madin－Darby canine kidney cells）后，能有效抑制細(xì)胞中 MRP介導(dǎo)的轉(zhuǎn)運(yùn)功能。Ebert等［15］將Cur作用于人乳腺癌細(xì)胞 MCF－7及 MCF－7AHR，發(fā)現(xiàn)其能通過抗透明質(zhì)酸酶反應(yīng)（AHR）依賴信號途徑，有效降低細(xì)胞中BCRP的表達(dá)。

2.2Cur逆轉(zhuǎn)酶系統(tǒng)介導(dǎo)的腫瘤多藥耐藥 Andjelkovic等［6］研究發(fā)現(xiàn)，Cur作用于人非小細(xì)胞肺癌耐藥細(xì)胞NCI－H460/R后，能使細(xì)胞中TopoⅡ和GST下調(diào)，增加藥物的細(xì)胞毒性，使細(xì)胞周期停滯于S期和G2/M期，以及增加p53等凋亡相關(guān)基因的表達(dá)，從而逆轉(zhuǎn)其對阿霉素的耐藥。Varadkar等［16］發(fā)現(xiàn)低濃度Cur即可有效抑制鼠肝細(xì)胞經(jīng)放射線照射后造成的PKC活性增強(qiáng)，防止其出現(xiàn)放、化療抵抗。

2.3Cur逆轉(zhuǎn)凋亡相關(guān)基因介導(dǎo)的腫瘤多藥耐藥 Labbozzetta等［17］用Cur作用于乳腺癌細(xì)胞 MCF－7后，能通過下調(diào)Bcl－2及相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄物來增強(qiáng)其對抗腫瘤藥物的敏感性，而Cur在 MCF－7R中通過影響人神經(jīng)元凋亡抑制蛋白（NAIP）、Survivin等來達(dá)到類似效果。Su等［18］發(fā)現(xiàn)Cur可以抑制人結(jié)腸癌細(xì)胞Colo－205中Bcl－2的表達(dá)，呈時(shí)間和劑量依賴性地增強(qiáng)細(xì)胞毒性及細(xì)胞凋亡。Song等［19］發(fā)現(xiàn)Cur能明顯上調(diào)人結(jié)腸腺癌細(xì)胞HT－29中p53的表達(dá)及增加其磷酸化，增加相關(guān)細(xì)胞凋亡，并發(fā)現(xiàn)此效應(yīng)與Cur呈時(shí)間、濃度依賴性。Sung等［20］將Cur作用于多發(fā)性骨髓瘤裸鼠模型后發(fā)現(xiàn)Survivin表達(dá)受到抑制，并且增強(qiáng)了對地塞米松、阿霉素及苯丙氨酸氮芥的敏感性。Wang等［21］發(fā)現(xiàn)10mmol/L Cur能明顯下調(diào)人結(jié)腸癌細(xì)胞HT－29中Survivin的表達(dá)，抑制細(xì)胞生長及誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。Kunnumakkara等［22］通過對人結(jié)直腸癌細(xì)胞體內(nèi)、外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Cur能降低VEGF的表達(dá)，并能增強(qiáng)腫瘤對卡培他濱的敏感性，使其抗腫瘤及抗轉(zhuǎn)移能力增加。

2.4Cur逆轉(zhuǎn)DNA修復(fù)機(jī)制介導(dǎo)的腫瘤多藥耐藥 Xiao等［23］研究人多發(fā)性骨髓瘤耐藥細(xì)胞 MOLP－2/R發(fā)現(xiàn)Cur能明顯增強(qiáng)苯丙氨酸氮芥對腫瘤細(xì)胞的增殖抑制、凋亡誘導(dǎo)等作用，通過抑制FA/BRCA途徑減少DNA修復(fù)可能是其逆轉(zhuǎn)耐藥的機(jī)制之一。Dhandapani等［24］將Cur作用于人惡性膠質(zhì)瘤細(xì)胞T98G、U87MG及T67后發(fā)現(xiàn)其能通過減少DNA修復(fù)酶（MGMT、DNA－PK、Ku70、Ku80、ERCC－1）來增強(qiáng)細(xì)胞對放、化療的敏感性。以上研究均提示，Cur可能通過影響DNA修復(fù)的相關(guān)因子來逆轉(zhuǎn)腫瘤的多藥耐藥。

3 展 望

研究結(jié)果表明，腫瘤多藥耐藥的機(jī)制是十分復(fù)雜的，目前仍有不少空白，每種具體的腫瘤可能是由一種或多種機(jī)制共同作用所致，這更是增加了研究的困難程度。Cur逆轉(zhuǎn)腫瘤多藥耐藥的研究還處于起步階段，有許多實(shí)驗(yàn)證明，Cur能作用于目前已知的與腫瘤多藥耐藥相關(guān)的大部分因子，但其是否能通過這些途徑逆轉(zhuǎn)腫瘤耐藥以及更準(zhǔn)確的逆轉(zhuǎn)腫瘤耐藥的機(jī)制尚有待進(jìn)一步研究。

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