姜黃素逆轉腫瘤多藥耐藥的研究進展

李一詩 綜述，傅仲學 審校

（重慶醫科大學附屬第一醫院普外科 400016）

惡性腫瘤的治療目前采用手術結合化、放療等綜合治療措施，以提高患者生存質量，降低復發率，延長患者生存期，提高治愈率。但化療的最大障礙是腫瘤細胞的多藥耐藥性。研究耐藥產生的相關機制和尋找有效的逆轉劑逐漸成為腫瘤研究的熱點。

我國國粹中藥，由于其作用靶點多，自身不良反應少，在逆轉耐藥的同時有殺傷腫瘤細胞、調節和提高機體免疫功能的多重功效，故其作為腫瘤多藥耐藥逆轉劑較其他化學逆轉劑有很大的優越性。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?，F將對腫瘤多藥耐藥機制及Cur對其逆轉的研究進展綜述如下。

1 腫瘤多藥耐藥的機制

1.1膜轉運蛋白介導的腫瘤多藥耐藥

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

1.1.2多藥耐藥相關蛋白（multidrug resistance－associated protein，MRP）1992年Cole等發現阿霉素選育的人小細胞肺癌H69AR耐藥細胞系可對多種化療藥物產生耐藥，而細胞中MRP表達升高。帶負電荷的藥物能被MRP排出細胞外，從而造成MRP高表達腫瘤細胞的多藥耐藥。MRP的藥泵作用與P－gp并無協同，其特異性的轉運底物是胞內與還原型谷胱甘肽共軛結合的化療藥物。王同［2］等通過建立人肺腺癌多藥耐藥細胞株A549/ADM發現此細胞MRP的表達較親代明顯升高，并出現對 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等從肺癌細胞株SW－1573/2R120中發現了LRP。LRP與進入胞質或核周的化療藥物結合，從核周轉運到胞質或直接從胞質通過胞吐作用將藥物轉運出胞，從而造成胞內藥物濃度降低而產生耐藥性。王志舉等［3］在體外用紫杉醇誘導建立了人肺腺癌多藥耐藥細胞系A549/TXL20，其對紫杉醇、順鉑等化療藥物均有不同程度的耐藥，并發現細胞中LRP的表達較母系明顯增加。在結直腸癌細胞中也有類似發現。

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胞系 MCF－7/Ad－rVP中發現了BCRP，其與P－gp、MRP同屬于ATP依賴性膜轉運蛋白超家族，但與P－gp、MRP無相關性，其同樣是以藥泵的形式減少胞內藥物濃度來實現耐藥的。Rabindran等［4］利用細胞周期抑制劑FTC作用于耐米托蒽醌的人結腸癌細胞S1－M1－3.2，使之耐藥性得到逆轉。

1.2酶系統介導的腫瘤多藥耐藥

1.2.1拓撲異構酶Ⅱ（topoisomeraseⅡ，TopoⅡ）TopoⅡ是DNA復制所必需的酶。Lee等［5］發現無糖狀態下的人結腸癌細胞HT－29中的TopoⅡ表達降低，致使腫瘤細胞對鬼臼乙叉苷等抗腫瘤藥物產生耐藥，而使用鏈霉菌屬的分離物AA－98與之作用后，TopoⅡ表達上升，并能逆轉其耐藥性。而TopoⅡ還可以參與合成出具有外排泵功能的膜蛋白，將藥物泵出細胞，針對一些不以TopoⅡ為靶點的抗腫瘤藥物產生耐藥性。Andjelkovic等［6］研究發現，Cur作用于人非小細胞肺癌耐藥細胞株后，能使細胞中TopoⅡ下調，從而逆轉其對阿霉素的耐藥。

1.2.2谷胱甘肽轉移酶（glutathione transferase，GST）GST可以催化藥物與GSH結合，促進藥物轉化、代謝，從而降低抗腫瘤藥物的細胞毒性作用。王志舉等［3］發現人肺腺癌多藥耐藥細胞系A549/TXL20對紫杉醇、順鉑等化療藥物均有不同程度的耐藥，并檢測到細胞中GST的表達較母系明顯升高。結直腸癌細胞中亦有類似研究結果。

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 MDR1的表達，增加P－gp的含量，從而產生耐藥性。Cesaro等［7］發現使用佛波酯等藥物抑制人結腸癌細胞HT－29的PKC活性及表達量后，可使其對紫杉醇及凋亡誘導藥物的敏感性。

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

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

1.3.2p53 野生型p53基因具有誘導DNA損傷而促使細胞凋亡的功能，當其發生突變時，對細胞凋亡的調控作用受阻，導致腫瘤細胞對化療藥物產生耐藥性。Lo［8］等使用甘膽酸使人結腸癌細胞Caco－2中p53表達增多，致使腫瘤細胞對表柔比星的敏感性增加。

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

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

1.4DNA修復機制介導的腫瘤多藥耐藥 許多抗癌藥物都是通過多種途徑引起DNA損傷，影響DNA的復制與轉錄功能，抑制細胞增殖，達到殺滅腫瘤的作用。然而細胞中存在DNA損傷修復機制，由核酸內切酶、DNA聚合酶、DNA連接酶等共同完成，當腫瘤細胞中這些酶的活性增強或合成增加時，DNA的修復機制加強，削弱了抗癌藥物的作用，從而導致耐藥。Yang等［11］用反義寡核苷酸技術特異性抑制人胃癌細胞SGC7901/VCR中的HSP27后，發現其對長春新堿及阿霉素更加敏感，再用免疫共沉淀檢測HSP27后發現其具有DNA修復功能。

2 Cur對腫瘤多藥耐藥逆轉的研究

針對目前已知的腫瘤多藥耐藥機制，人們對Cur逆轉多藥耐藥已做了以下研究。

2.1Cur逆轉膜轉運蛋白介導的腫瘤多藥耐藥 Angelini等［12］發現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胞 MES－SA/Dx－5內的濃度及其細胞毒性和凋亡誘導，從而逆轉耐藥。Hou等［13］實驗證明Cur能下調人結腸腺癌細胞Caco－2內P－gp及 MDR1的表達。Wortelboer等［14］將Cur作用于馬－達氏犬腎細胞系（Madin－Darby canine kidney cells）后，能有效抑制細胞中 MRP介導的轉運功能。Ebert等［15］將Cur作用于人乳腺癌細胞 MCF－7及 MCF－7AHR，發現其能通過抗透明質酸酶反應（AHR）依賴信號途徑，有效降低細胞中BCRP的表達。

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

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

2.4Cur逆轉DNA修復機制介導的腫瘤多藥耐藥 Xiao等［23］研究人多發性骨髓瘤耐藥細胞 MOLP－2/R發現Cur能明顯增強苯丙氨酸氮芥對腫瘤細胞的增殖抑制、凋亡誘導等作用，通過抑制FA/BRCA途徑減少DNA修復可能是其逆轉耐藥的機制之一。Dhandapani等［24］將Cur作用于人惡性膠質瘤細胞T98G、U87MG及T67后發現其能通過減少DNA修復酶（MGMT、DNA－PK、Ku70、Ku80、ERCC－1）來增強細胞對放、化療的敏感性。以上研究均提示，Cur可能通過影響DNA修復的相關因子來逆轉腫瘤的多藥耐藥。

3 展 望

研究結果表明，腫瘤多藥耐藥的機制是十分復雜的，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制共同作用所致，這更是增加了研究的困難程度。Cur逆轉腫瘤多藥耐藥的研究還處于起步階段，有許多實驗證明，Cur能作用于目前已知的與腫瘤多藥耐藥相關的大部分因子，但其是否能通過這些途徑逆轉腫瘤耐藥以及更準確的逆轉腫瘤耐藥的機制尚有待進一步研究。

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