中成藥在結(jié)腸癌化療中對(duì)細(xì)胞株耐藥的影響研究進(jìn)展

蘇建偉,何守搞

(右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院消化內(nèi)科,廣西百色 533000)

結(jié)腸癌是臨床腫瘤科多發(fā)性惡性消化系統(tǒng)疾病。我國因特殊國情,結(jié)腸癌發(fā)生率偏高,居于惡性腫瘤第四位,患者病死率居于第五位,是危害人們生命健康的重要公共衛(wèi)生問題[1]。結(jié)腸癌治療措施較多,如手術(shù)、放化療等,針對(duì)轉(zhuǎn)移性結(jié)腸癌患者主要采取全身化療。但多藥耐藥(multidrug resistance,MDR)問題是患者治療失敗的主要危險(xiǎn)因素,MDR更是臨床醫(yī)學(xué)界最難解決的核心問題[2-3]。MDR即患者接受化療過程中,部分腫瘤細(xì)胞未能被有效殺滅,形成新的腫瘤;其不僅具備更強(qiáng)的轉(zhuǎn)移潛力、侵襲能力,且對(duì)作用機(jī)制類似、同類結(jié)構(gòu)的抗腫瘤藥物形成耐藥,甚至?xí)?duì)機(jī)制不同、結(jié)構(gòu)各異的相關(guān)抗腫瘤藥物發(fā)生交叉耐藥的情況,最終造成化療失敗[4-5]。近年來,隨著中醫(yī)藥的發(fā)展,因其多靶點(diǎn)、低毒、高效的優(yōu)點(diǎn),在惡性腫瘤多藥耐藥方面研究受到更多的關(guān)注。本文結(jié)合自身臨床經(jīng)驗(yàn),檢索相關(guān)文獻(xiàn),對(duì)中成藥在結(jié)腸癌化療中逆轉(zhuǎn)MDR的作用進(jìn)行綜述,為臨床提供理論依據(jù)。

1 結(jié)腸癌MDR的形成機(jī)制

結(jié)腸癌化療過程中發(fā)生MDR的機(jī)制復(fù)雜多樣,主要包括依賴性跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白高表達(dá)、結(jié)腸腫瘤干細(xì)胞表達(dá)、抗細(xì)胞凋亡通路的耐受性改變、抗腫瘤相關(guān)酶活性水平與含量改變等。

1.1 依賴性跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白高表達(dá)影響腫瘤多藥耐藥主要包括P糖蛋白(p-glycoprotein,P-gp)、胞質(zhì)中肺耐藥蛋白(lung resistance protein in cytoplasm,LRP)、多藥耐藥相關(guān)蛋白(multidrug resistance associated protein,MRP)等。其中以P-gp介導(dǎo)的MDR最具有代表性,P-gp在多種惡性腫瘤中呈現(xiàn)出高度表達(dá)[6-7]。P-gp主要由多藥耐藥1基因(MDR1基因)編碼,屬于ATP-結(jié)合盒(ATP-binding cassette,ABC)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族成員之一。ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白高表達(dá)的主要機(jī)制為,ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白具備將藥物從細(xì)胞內(nèi)向細(xì)胞外泵出的功能,即利用水解ATP形成大量的能量,泵出進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的藥物分子,以達(dá)到持續(xù)性降低細(xì)胞內(nèi)藥物濃度的目的,造成抗腫瘤藥物的藥力、功能被削弱,使抗腫瘤藥物生物利用度降低,引起MDR的發(fā)生。王姍姍等[8]建立人肝癌耐藥細(xì)胞株Bel-7402/ADM,其研究表明,P-gp、Y-box結(jié)合蛋白1(Y-box binding protein 1,YB-1)在Bel-7402/ADM細(xì)胞株中均呈現(xiàn)出高表達(dá)。WANG等[9]發(fā)現(xiàn)P-gp是造成癌細(xì)胞MDR發(fā)生的主要轉(zhuǎn)運(yùn)體,其認(rèn)為P-gp的高表達(dá)對(duì)伊立替康結(jié)腸通透性具有抑制作用,使用吡哆醇酰胺衍生物可在一定程度上阻斷P-gp的外排功能。

1.2 結(jié)腸腫瘤干細(xì)胞功能改變腫瘤疾病的發(fā)生發(fā)展過程中,腫瘤干細(xì)胞作為一種具備多方向分化潛能、自我更新能力及致腫瘤特性細(xì)胞,起到極為關(guān)鍵的作用。2003年臨床發(fā)現(xiàn)腫瘤干細(xì)胞存在于乳腺癌腫瘤實(shí)體中。席孝忠等[10]在一項(xiàng)研究中將CD133+/CD44+結(jié)腸癌干細(xì)胞作為觀察對(duì)象,其指出通過抑制腫瘤干細(xì)胞的侵襲、遷移、增殖等行為,可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡。結(jié)腸癌腫瘤干細(xì)胞一般很少進(jìn)行分裂增殖,長(zhǎng)時(shí)間處于G0期;故在抗腫瘤化療治療中,對(duì)作用于增殖期的藥物敏感度較低;同時(shí),腫瘤干細(xì)胞可強(qiáng)化細(xì)胞DNA錯(cuò)配修復(fù),使損壞的堿基被修復(fù),進(jìn)而降低化療藥物毒性對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷作用,形成MDR。

1.3 MDR與細(xì)胞凋亡基因、因子存在密切關(guān)聯(lián)細(xì)胞凋亡是一種主動(dòng)的過程,是維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的一種死亡過程,受到多種基因的調(diào)控、表達(dá)與激活;簡(jiǎn)而言之,即細(xì)胞在達(dá)到某種特定條件下,遵循生命程序,本能地結(jié)束生命的一種過程。惡性腫瘤細(xì)胞由于多種凋亡基因、因子的功能或表達(dá)呈現(xiàn)異常,造成腫瘤細(xì)胞無限增殖,不會(huì)進(jìn)入凋亡期。抗腫瘤治療中,利用化療藥物細(xì)胞毒性,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞進(jìn)入凋亡期,實(shí)現(xiàn)殺滅腫瘤細(xì)胞,抑制腫瘤惡性生長(zhǎng),干擾細(xì)胞異常性克隆增生的目標(biāo)[11]。腫瘤細(xì)胞多藥耐藥的形成與細(xì)胞凋亡因子、細(xì)胞凋亡基因的耐受存在密切關(guān)聯(lián)。如核因子NFR2相關(guān)蛋白、細(xì)胞角蛋白(cytokeratin,CK20)、B淋巴細(xì)胞瘤-2(B-Lymphocytoma-2,Bcl-2)基因等呈現(xiàn)異常高表達(dá),會(huì)不同程度地抑制化療藥物對(duì)癌細(xì)胞的增殖,抑制化療藥物誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡的作用,進(jìn)而造成MDR發(fā)生。COSTE等[12]認(rèn)為Bcl-2蛋白過量表達(dá),對(duì)惡性腫瘤細(xì)胞的凋亡具有抑制作用,且一定程度抑制化療藥物對(duì)腫瘤細(xì)胞殺滅的敏感性。

1.4 MDR與耐藥相關(guān)酶含量、活性水平存在關(guān)聯(lián)耐藥相關(guān)酶的異常改變,可促進(jìn)化療藥物的外排,對(duì)腫瘤細(xì)胞形成保護(hù)作用,以抑制化療藥物對(duì)腫瘤細(xì)胞的敏感性,如環(huán)氧化酶-2(cyclooxygenase-2,COX-2)、葡萄糖神經(jīng)酰胺合成酶(glucoceramide synthetase,GCS)、拓?fù)洚悩?gòu)酶(topoisomerase,Topo)、谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶(glutathione-S-transferase,GSTs)等。

1.4.1 腫瘤細(xì)胞COX-2過度表達(dá)COX-2在正常組織內(nèi)表達(dá)水平相對(duì)較低,在惡性腫瘤細(xì)胞組織中COX-2的表達(dá)與TopoⅡ、P-gp存在相關(guān)性,呈現(xiàn)陽性表達(dá)。腫瘤組織中COX-2表達(dá)水平的升高,會(huì)降低多種抗腫瘤藥物對(duì)癌細(xì)胞的抑制作用,如羥喜樹堿、表柔比星、紫杉醇等。DENG等[13]研究指出,卵巢癌細(xì)胞中COX-2高表達(dá),通過上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial mesenchymal transformation,EMT)途徑對(duì)細(xì)胞的順鉑耐藥、細(xì)胞遷移等形成促進(jìn)作用;COX-2可作為治療癌癥疾病的潛在靶點(diǎn),對(duì)于COX-2陽性表達(dá)患者,化療藥物聯(lián)合COX-2抑制劑可獲得更為顯著的療效。

1.4.2 腫瘤細(xì)胞GCS過表達(dá)GCS可使細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)酰胺表達(dá)水平下降,而神經(jīng)酰胺可調(diào)節(jié)相關(guān)靶蛋白的表達(dá),在誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡中發(fā)揮重要作用。腫瘤組織內(nèi)GCS的高表達(dá),大量抑制神經(jīng)酰胺水平,使SAPK/JNK信號(hào)通路不被激活,實(shí)現(xiàn)抑制細(xì)胞的凋亡。張俊杰等[14]研究表明,轉(zhuǎn)染GCS siRNA對(duì)胃癌細(xì)胞順鉑藥物耐藥株SGC7901/DDP、胃癌細(xì)胞株SGC7901具有明顯的促進(jìn)作用,其作用機(jī)制可能與Caspase3、BAX等調(diào)節(jié)凋亡通路的蛋白表達(dá)存在關(guān)聯(lián)。BRAVAKOS等[15]研究發(fā)現(xiàn),GCS對(duì)抗凋亡蛋白Bcl-2表達(dá)具有調(diào)控作用,參與結(jié)腸癌腫瘤細(xì)胞多藥耐藥的介導(dǎo)作用中。

1.4.3 腫瘤細(xì)胞Topo活性抑制Topo作為細(xì)胞調(diào)控重要酶,在DNA鏈的結(jié)合與斷裂起到催化作用,且參與染色體重塑、基因修復(fù)、基因重組、基因轉(zhuǎn)錄、基因復(fù)制等多種復(fù)雜過程。哺乳動(dòng)物細(xì)胞中,Topo可分為Ⅰ型與Ⅱ型。楊俊榮等[16]在研究中指出,食管鱗狀細(xì)胞癌組織中Topo Ⅱ表達(dá)水平下降。Topo表達(dá)水平下降或活性被抑制,可造成Topo靶點(diǎn)無法與化療藥物有效結(jié)合,對(duì)腫瘤細(xì)胞DNA修復(fù)無法形成有效干預(yù),產(chǎn)生MDR。當(dāng)Topo Ⅱ表達(dá)水平下降,患者使用抗腫瘤藥物后,靶點(diǎn)缺失,造成Topo Ⅱ藥物交叉耐藥的問題。CHEN等[17]研究指出,癌組織中Topo Ⅱ活性水平下降,是導(dǎo)致癌組織對(duì)伊立替康藥物耐藥的重要因素之一。

1.4.4 腫瘤細(xì)胞GSTs過表達(dá)癌細(xì)胞中GSTs高表達(dá),對(duì)細(xì)胞內(nèi)谷胱甘肽與腫瘤藥物結(jié)合具有促進(jìn)作用,強(qiáng)化抗腫瘤藥物有效分子水溶性,促使其快速排出細(xì)胞外,并且對(duì)過氧化物、自由基具有清除作用,對(duì)腫瘤細(xì)胞形成保護(hù),避免受到化療藥物的攻擊,細(xì)胞內(nèi)藥物活性、濃度降低,從而發(fā)生MDR。張敏等學(xué)者[18]研究表示,吡嗪酰胺的血藥濃度與GSTs基因多態(tài)性存在關(guān)聯(lián)性?？梢?GSTs過表達(dá)參與多藥耐藥的發(fā)生。

2 中藥增敏作用

中醫(yī)藥在我國應(yīng)用有超過二千多年的歷史,具有豐富的臨床經(jīng)驗(yàn),屬于實(shí)用性醫(yī)學(xué),在各種疫病、瘟病的預(yù)防與治療方面均發(fā)揮顯著作用。中藥增敏的概念,最早是在20世紀(jì)80年代中期被提出,即在腫瘤疾病治療方面,部分活血化瘀、補(bǔ)益中藥雖無法直接殺滅癌細(xì)胞,但與某些特定藥物聯(lián)合使用,可很好地提高臨床治療效果,強(qiáng)化化療藥物的抗腫瘤作用。同時(shí),對(duì)于中藥是否具有腫瘤細(xì)胞殺傷增敏作用,已有體外射線殺傷實(shí)驗(yàn)證實(shí)。中藥增敏理念的提出,改變了中醫(yī)藥在抗腫瘤治療中的主要方針,以增敏減毒為主要側(cè)重點(diǎn),在惡性腫瘤的治療中發(fā)揮重要作用。在中醫(yī)用藥中活血化瘀、扶正固本成為抗腫瘤治療的重要準(zhǔn)則。伏杰等人[19]研究表明,中醫(yī)藥活血化瘀的治療干預(yù),與抗腫瘤血管新生治療具有協(xié)同效果,可強(qiáng)化患者臨床抗腫瘤治療效果。

3 中藥對(duì)MDR的潛在機(jī)制影響

3.1 對(duì)腫瘤細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo)細(xì)胞周期限制點(diǎn)控制通路改變是腫瘤MDR發(fā)生的關(guān)鍵,MDR可在一定程度上抑制腫瘤細(xì)胞對(duì)藥物誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡敏感性水平。在化療基礎(chǔ)上,聯(lián)合中藥制劑治療,不同中藥蘊(yùn)含的有效成分、劑量等各不相同,可實(shí)現(xiàn)多通路、多途徑誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡,達(dá)到治療目的。例如大黃素對(duì)肝癌細(xì)胞凋亡具有誘導(dǎo)作用,氧化苦參堿OM對(duì)人卵巢癌HO-8190細(xì)胞凋亡具有誘導(dǎo)作用。解靜等人[20]研究指出,綠茶中富含的多酚類物質(zhì)素沒食子酸酯(epigallo catechin-3-gallate,EGCG)對(duì)腫瘤細(xì)胞凋亡具有明顯的誘導(dǎo)作用。王鶴辰等[21]發(fā)現(xiàn)小薊藥材對(duì)肺癌細(xì)胞凋亡具有誘導(dǎo)作用,且不同部位功效存在一定差異,將抗腫瘤藥物聯(lián)合咖啡酸、蒙花苷、橙皮苷用藥,可發(fā)揮更好的治療作用。馬小淋等[22]指出中藥復(fù)方和中藥有效成分均具有良好的抗腫瘤活性。

3.2 對(duì)P-gp、Topo Ⅱ具有抑制作用P-gp由mdr-1基因編碼,屬于依賴性膜轉(zhuǎn)移蛋白,可降低癌細(xì)胞內(nèi)化療藥物濃度,形成MDR。黃連素、苦瓜蛋白、姜黃素、三七總皂苷、蛇葡萄素、鴉膽子油乳劑等均有助于調(diào)控細(xì)胞內(nèi)P-gp表達(dá)水平,抑制P-gp對(duì)化療藥物的外排作用,增強(qiáng)化療藥物治療敏感性,提高治療效果。Topo Ⅱ在DNA轉(zhuǎn)錄、細(xì)胞有絲分裂、DNA復(fù)制等多種生物學(xué)過程中均發(fā)揮重要作用;Topo Ⅱ活性水平直接影響DNA的結(jié)合。Topo Ⅱ出現(xiàn)異常表達(dá),則會(huì)對(duì)細(xì)胞DNA修復(fù)能力形成增強(qiáng),使癌細(xì)胞內(nèi)化療藥物毒性降低,引起MDR。王圓等人[23]研究表明,丹參酮ⅡA可通過調(diào)控細(xì)胞周期、抑制血管生成預(yù)防MMTV-Py MT小鼠模型的自發(fā)性乳腺癌。

4 中成藥與結(jié)腸癌MDR

中成藥即中藥復(fù)方制劑,是中醫(yī)現(xiàn)代化發(fā)展的一種成果,因其多靶點(diǎn)、低毒、高效等優(yōu)點(diǎn),受到廣大人民群眾的青睞,在腫瘤MDR研究中日益受到重視。

臨床抗腫瘤常用中成藥制劑主要包括鴉膽子油乳注射劑、華蟾素注射液、黃芪多糖制劑、中藥圣和散等。鴉膽子油乳注射劑主要成分為花生烯酸、硬脂酸、亞油酸、油酸等,該藥物可對(duì)體內(nèi)干擾素合成進(jìn)行誘導(dǎo),促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡;同時(shí),對(duì)各期癌癥細(xì)胞具有抑制與明顯殺傷作用,在輔助化療治療中發(fā)揮重要作用。明華等學(xué)者[24]對(duì)于晚期直腸癌患者使用XELOX方案進(jìn)行化療基礎(chǔ)上,輔助鴉膽子油乳注射液治療,結(jié)果顯示,觀察組患者IgA、IgM、IgG體液免疫功能,CD3+、CD4+、CD8+、CD4+/CD8+細(xì)胞免疫功能均優(yōu)于對(duì)照組。彭瑩瑩等[25]在一項(xiàng)Meta分析中證實(shí),相比于單純化療組,中晚期結(jié)直腸癌患者聯(lián)合鴉膽子油乳注射液治療,更有利于減輕患者不良反應(yīng),提高療效。華蟾素注射液主要從干蟾蜍皮中提取,主要有效成分為華蟾酥毒基、脂蟾蛛配基、蟾毒靈等各種蟾毒內(nèi)酯類物質(zhì)。該藥物具有止痛、消腫、解毒的作用,在中晚期癌癥治療方面,對(duì)腫瘤細(xì)胞具有明顯的抑制作用,可直接殺傷腫瘤細(xì)胞DNA。王一同等[26]研究顯示,對(duì)于結(jié)腸癌惡性腹水患者,腹腔灌注華蟾素注射液有利于減輕患者病情,改善患者預(yù)后,提高療效。

黃芪多糖制劑是臨床常用的抗腫瘤中成藥制劑,方中黃芪作為一種中藥,具有“補(bǔ)益中氣、扶正固本”的功效,該制劑中富含多種化學(xué)成分,包括生物堿、亞油酸、黃酮、氨基酸、皂苷、多糖等,黃芪多糖屬于黃芪中免疫活性最強(qiáng)、含量最多的有效物質(zhì),可發(fā)揮延緩衰老、抗病毒、降血糖、保肝、抗腫瘤、增強(qiáng)免疫功能等多種作用。宋鑫等人[27]指出,黃芪多糖可促進(jìn)結(jié)腸癌細(xì)胞凋亡,延緩結(jié)腸癌HT-29細(xì)胞的增殖,發(fā)揮抗腫瘤作用。徐明等人[28]認(rèn)為,黃芪多糖可直接殺傷結(jié)腸癌腫瘤細(xì)胞,其最佳濃度為2.0 mg/mL。付遠(yuǎn)虹等[29]研究表明,黃芪多糖可通過調(diào)控JKK信號(hào)通路、ANXA3/p38信號(hào)通路,對(duì)結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖起到抑制作用。鄭學(xué)芝等[30]指出黃芪多糖可抑制結(jié)腸癌增殖速度,降低細(xì)胞增殖核抗原表達(dá)水平。

5 結(jié)語

結(jié)腸癌發(fā)生MDR的機(jī)制復(fù)雜多樣,中藥制劑輔助臨床化療藥物,可很好地提高藥物敏感性,從多方面調(diào)節(jié)患者機(jī)體免疫力,協(xié)助化療藥物更好地殺滅癌癥細(xì)胞。中成藥治療腫瘤MDR具備天然優(yōu)勢(shì),隨著中醫(yī)藥的不斷發(fā)展,人們對(duì)中藥的重視度不斷提高,中成藥治療結(jié)腸癌將更為系統(tǒng)化與科學(xué)化。