姜黃素逆轉(zhuǎn)卵巢癌多藥耐藥的研究進(jìn)展

馬珊珊(綜述)，馬 玲(審校)

(1.蚌埠醫(yī)學(xué)院研究生部，安徽 蚌埠 233000； 2.蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院婦科腫瘤科，安徽 蚌埠 233000)

卵巢癌是女性生殖系統(tǒng)較為常見的惡性腫瘤，病死率很高[1]。因卵巢癌早期無特異的臨床癥狀、檢測手段缺乏、生物學(xué)行為惡劣、癌細(xì)胞生長速度快等因素，70%的卵巢癌診斷時已為晚期，手術(shù)難以完全切除，促使卵巢癌的治療越來越多地依賴于化學(xué)治療(化療)。隨著化療的進(jìn)行，多數(shù)患者最終走向難以治愈的多藥耐藥(multidrug resistance，MDR)。

姜黃素是從姜黃科植物的根莖中提取出來的一種植物多酚，不僅可應(yīng)用于食品上色、佐味等日常生活，還具有多種生物學(xué)功能，如抗炎、抗凝、抗動脈粥樣硬化等，同時姜黃素具有廣譜抗癌性，不良反應(yīng)小，是美國國立腫瘤學(xué)會所承認(rèn)的預(yù)防腫瘤藥物。隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)姜黃素也是一種有效的MDR逆轉(zhuǎn)劑，其逆轉(zhuǎn)卵巢癌MDR的機(jī)制如下。

1 逆轉(zhuǎn)相關(guān)蛋白系統(tǒng)介導(dǎo)的卵巢癌MDR

1.1逆轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白介導(dǎo)的卵巢癌MDR

1.1.1P糖蛋白 P糖蛋白(P-glyco-protein，P-gp)由MDR基因編碼，屬于ABC跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白超家族，此蛋白家族有一個共同的特點(diǎn)，即能利用ATP水解獲能，將細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)泵至細(xì)胞外，以實(shí)現(xiàn)不同底物的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。P-gp介導(dǎo)的卵巢癌MDR的機(jī)制為卵巢癌細(xì)胞水解 ATP激活P-gp，將進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的藥物泵至細(xì)胞外[2]。林琳等[3]發(fā)現(xiàn)卵巢癌耐藥株中P-gp高表達(dá)，且P-gp表達(dá)程度與卵巢癌的耐藥呈正比。Hou等[4]研究發(fā)現(xiàn)，姜黃素通過降低MDR基因的表達(dá)降低P-gp的生物合成，還能夠抑制P-gp的生物活性。常宏宇等[5]用姜黃素作用于MDR細(xì)胞(P-gp高表達(dá))，發(fā)現(xiàn)姜黃素能顯著增強(qiáng)抗腫瘤藥物的細(xì)胞毒性、降低腫瘤細(xì)胞的耐藥性，其逆轉(zhuǎn)腫瘤耐藥的關(guān)鍵是阻斷P-gp對化療藥物的外排作用。姜黃素逆轉(zhuǎn)P-gp介導(dǎo)MDR的機(jī)制為姜黃素含有兩種不飽和酮，其可與細(xì)胞內(nèi)谷胱甘肽反應(yīng)，合成的化合物可抑制MDR1的表達(dá)降低P-gp生成。不僅如此，姜黃素還可從基因轉(zhuǎn)錄水平抑制P-gp表達(dá)，逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞對化療藥物的MDR。

1.1.2多藥耐藥相關(guān)蛋白 多藥耐藥相關(guān)蛋白(multidrug resistance associated protein，MRP)也是ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白超家族成員之一，有ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白超家族成員的共同特點(diǎn)。MRP利用ATP將化療藥物轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞外，使細(xì)胞內(nèi)藥物濃度下降，致腫瘤細(xì)胞MDR。在卵巢癌MDR的細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)MRP不僅過度表達(dá)于細(xì)胞膜，在細(xì)胞核和高爾基復(fù)合體中也過度表達(dá)，MRP也可通過阻斷化療藥物的結(jié)合靶點(diǎn)，抑制化療藥物的生物學(xué)功能，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞MDR。梁夢等[6]在研究中發(fā)現(xiàn)卵巢癌耐藥株中MRP較敏感細(xì)胞顯著表達(dá)。姜黃素逆轉(zhuǎn)MRP多藥耐藥機(jī)制有：①姜黃素可通過抑制ATP酶活性，使MRP喪失轉(zhuǎn)運(yùn)化療藥物的能力；②姜黃素同谷胱甘肽反應(yīng)，此化合物可抑制MRP的活性；③姜黃素也可與MRP分子結(jié)合從而阻斷MRP生物學(xué)功能。

1.1.3肺耐藥相關(guān)蛋白 肺耐藥相關(guān)蛋白(lung resistance associated protein，LRP)致卵巢癌MDR的機(jī)制：鉑類、烷化劑等細(xì)胞毒藥物進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核周后能與LRP結(jié)合，LRP不僅能阻斷藥物與作用靶點(diǎn)的結(jié)合，還能將這些藥物轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞外，降低細(xì)胞內(nèi)藥物濃度引起MDR。臨床試驗(yàn)證實(shí),LRP高表達(dá)的原發(fā)卵巢癌化療效果較差，這類原發(fā)性卵巢癌存在MDR[7]。研究發(fā)現(xiàn)LRP過度表達(dá)可致卵巢癌MDR，且耐藥患者的預(yù)后及生存率都很差[8]。董西林等[9]研究發(fā)現(xiàn),LPR還可通過阻斷藥物與其作用靶點(diǎn)接觸，阻礙化療藥物發(fā)揮作用。曹仕瓊等[10]研究發(fā)現(xiàn),LRP在肝癌耐藥細(xì)胞株中過度表達(dá)，姜黃素作用于該細(xì)胞后，LRP的表達(dá)降低，使化療藥物在細(xì)胞內(nèi)濃度及細(xì)胞毒性顯著增加，從而逆轉(zhuǎn)腫瘤的耐藥。

1.2逆轉(zhuǎn)酶系統(tǒng)介導(dǎo)的卵巢癌MDR

1.2.1谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶 谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶可催化谷胱甘肽與化療藥物結(jié)合，改變化療藥物的生物學(xué)功能，降低其對腫瘤的殺傷作用，引起腫瘤細(xì)胞的MDR。姜黃素逆轉(zhuǎn)谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶作用的機(jī)制：姜黃素可以同谷胱甘肽結(jié)合，競爭性抑制谷胱甘肽與化療藥物的結(jié)合，增加腫瘤細(xì)胞內(nèi)化療藥的濃度及細(xì)胞毒性；姜黃素同谷胱甘肽結(jié)合，可抑制MRP與谷胱甘肽形成的活性泵，從而減少腫瘤細(xì)胞內(nèi)化療藥物的泵出，逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞的MDR[11]。

1.2.2拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ 拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ引起卵巢癌MDR機(jī)制與之前介紹的谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶不同，其不因降低化療藥物的細(xì)胞內(nèi)濃度或降低化療藥物的細(xì)胞毒性而至腫瘤細(xì)胞耐藥。拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ可修復(fù)化療藥物損傷的腫瘤細(xì)胞DNA，而使拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ的基因、量或結(jié)構(gòu)域改變即可引起腫瘤的耐藥性的增高。在卵巢癌耐藥細(xì)胞中常發(fā)現(xiàn)此酶基因、量或結(jié)構(gòu)域改變。研究發(fā)現(xiàn)姜黃素能與腫瘤細(xì)胞中拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ結(jié)合，降低此酶對損傷DNA的修復(fù)功能，逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞的MDR[12]。

1.2.3蛋白激酶C 蛋白激酶C是鈣離子依賴性的蛋白激酶，研究發(fā)現(xiàn)該酶不但能逆轉(zhuǎn)MDR，也能調(diào)節(jié)MDR。Wang等[13]研究發(fā)現(xiàn)，人卵巢癌耐藥株中蛋白激酶C高表達(dá)，此外還發(fā)現(xiàn)蛋白激酶C與P-gp的磷酸化存在正相關(guān)。另有研究發(fā)現(xiàn)，在低鈣時姜黃素可與蛋白激酶C結(jié)合，阻斷其生物學(xué)功能，而在高鈣時，鈣離子可競爭性與蛋白激酶C結(jié)合，發(fā)揮耐藥功能[14]。所以，姜黃素能否有效抑制蛋白激酶C的活性與腫瘤細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度密切相關(guān)。

2 逆轉(zhuǎn)凋亡基因介導(dǎo)的卵巢癌MDR

2.1p53基因 p53基因的主要功能是阻滯細(xì)胞周期、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡并促進(jìn)分化。野生型p53基因可以通過誘導(dǎo)細(xì)胞DNA損傷使細(xì)胞凋亡，但發(fā)生突變時可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞耐藥。Sen等[15]實(shí)驗(yàn)證實(shí)，姜黃素可以通過多種途徑破壞突變p53 基因的結(jié)構(gòu)域及阻斷突變p53基因介導(dǎo)的MDR。

2.2c-myc基因 有刺激因素作用時，c-myc基因可成為原癌基因產(chǎn)物刺激細(xì)胞增殖；而刺激因素缺乏時，c-myc基因則啟動細(xì)胞凋亡。胡光勝等[16]研究發(fā)現(xiàn),姜黃素能夠阻斷組蛋白乙?；竝300的表達(dá)，從而抑制c-myc基因的表達(dá)，逆轉(zhuǎn)腫瘤的MDR。

2.3B細(xì)胞淋巴瘤/白血病2基因 B細(xì)胞淋巴瘤/白血病2基因是一種凋亡基因，能通過多種途徑誘導(dǎo)卵巢細(xì)胞凋亡，其可能的作用機(jī)制：①抑制野生型p53蛋白活性；②通過c-myc基因途徑誘導(dǎo)的凋亡；③與Bax蛋白形成異聚體抑制其活性。Wang等[17]在人大腸癌細(xì)胞株中發(fā)現(xiàn)，姜黃素通過多種途徑增加Bax/Bcl-2及Bad/Bcl-xL比例從而逆轉(zhuǎn)MDR。

2.4核因子κB 核因子κB是一種轉(zhuǎn)錄因子，與MDR1基因順式作用元件的結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合形成復(fù)合物，該復(fù)合物能夠激活MDR基因，由此產(chǎn)生MDR[18]。Zhang等[19]研究證實(shí)姜黃素可以抑制核因子κB的活性，下調(diào)由核因子κB調(diào)節(jié)的增殖相關(guān)基因、凋亡相關(guān)基因及血管生成素相關(guān)的表達(dá)，從而抑制MDR細(xì)胞的增殖。研究發(fā)現(xiàn)，抑制蛋白I-κB在胞質(zhì)內(nèi)無活性存在，刺激因素作用下可以磷酸化降解釋放出核因子κB，姜黃素通過抑制IκB的激活，降低核因子κB的生成，從而逆轉(zhuǎn)腫瘤的MDR[20]。

2.5血管內(nèi)皮生長因子 血管內(nèi)皮生長因子的表達(dá)與卵巢癌的演進(jìn)、惡性度、侵襲性相關(guān)，并且與 MDR具有協(xié)同作用，與P-gp表達(dá)也有一定的相關(guān)性。姜黃素可直接作用于血管內(nèi)皮，促使血管內(nèi)皮生長因子凋亡；促進(jìn)血管生成抑制因子的表達(dá)等途徑抑制腫瘤的血管生成，降低P-gp的表達(dá)，逆轉(zhuǎn)腫瘤的MDR[21]。何靜等[22]研究證實(shí)，姜黃素可以抑制血管內(nèi)皮生長因子的表達(dá)，降低腫瘤的侵襲性。

2.6生存素 生存素具有調(diào)節(jié)卵巢細(xì)胞分裂、抑制細(xì)胞凋亡的雙重作用。Souza等[23]研究發(fā)現(xiàn)，在MDR淋巴瘤K562細(xì)胞株中生存素與 P-gp高表達(dá)，生存素與腫瘤細(xì)胞MDR密切相關(guān)。姜黃素通過抑制生存素上游靶基因的活化從而降低其表達(dá)，誘導(dǎo)卵巢癌細(xì)胞的凋亡，抑制其分化，從而逆轉(zhuǎn)卵巢癌的MDR。

3 展 望

隨耐藥機(jī)制研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)多種MDR逆轉(zhuǎn)劑，第一代逆轉(zhuǎn)劑包括維拉帕米、他莫昔芬、環(huán)孢菌素 A 等，此類藥物不良反應(yīng)較大，并且干擾機(jī)體的正常生理活動。第二代逆轉(zhuǎn)劑包括PSC833、VX-710及XR9051等，此類藥物不良反應(yīng)較第一代小，但其干擾化療藥物的代謝，使化療藥物在體內(nèi)堆積。第三代逆轉(zhuǎn)劑是通過計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)，開發(fā)出來的具有高效低毒、高親和力、無顯著藥動學(xué)改變的逆轉(zhuǎn)劑，目前仍處于研發(fā)階段，臨床上尚未應(yīng)用。上述三代逆轉(zhuǎn)劑作用原理基本是抑制P-gp的表達(dá)、降低其生物學(xué)功能。然而導(dǎo)致MDR的機(jī)制很復(fù)雜,應(yīng)全面考慮解決實(shí)際問題。中藥姜黃素在逆轉(zhuǎn)卵巢癌MDR的同時還具有抗腫瘤、提高自身免疫力等作用，且作用靶點(diǎn)多，自身不良反應(yīng)少，在逆轉(zhuǎn)卵巢癌MDR臨床應(yīng)用上有較好的發(fā)展前景，為MDR卵巢癌的治療尋找新的途徑。

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