姜黄素逆转肿瘤多药耐药的研究进展

李一诗 综述，傅仲学 审校

（重庆医科大学附属第一医院普外科 400016）

恶性肿瘤的治疗目前采用手术结合化、放疗等综合治疗措施，以提高患者生存质量，降低复发率，延长患者生存期，提高治愈率。但化疗的最大障碍是肿瘤细胞的多药耐药性。研究耐药产生的相关机制和寻找有效的逆转剂逐渐成为肿瘤研究的热点。

我国国粹中药，由于其作用靶点多，自身不良反应少，在逆转耐药的同时有杀伤肿瘤细胞、调节和提高机体免疫功能的多重功效，故其作为肿瘤多药耐药逆转剂较其他化学逆转剂有很大的优越性。姜黄（curcuma）是一种常用中药，其主要有效成分是姜黄素（curcumin，Cur），具有多方面的药理作用，如抗炎、抗氧化、抗凝、降血脂、抗动脉粥样硬化及抗肿瘤等。Cur逆转肿瘤多药耐药的作用已日益引起人们的重视，成为近年来研究的热点。现将对肿瘤多药耐药机制及Cur对其逆转的研究进展综述如下。

1 肿瘤多药耐药的机制

1.1膜转运蛋白介导的肿瘤多药耐药

1.1.1P糖蛋白（P－glycoprotein，P－gp）1976年Juliano等发现了一种可以使细胞内药物摄入正常，而药物外排能力却明显增强的高分子糖蛋白——P－gp。随后P－gp在多种肿瘤细胞中均被检测到，而结直肠癌则是表达水平最高的肿瘤之一。P－gp在肿瘤细胞膜上过度表达，与化疗药物结合后，在药物尚未发生细胞毒作用时，即将其泵出细胞外，使得细胞免受化疗药物的毒性作用而产生了多药耐药（multidrug－resistance，MDR）。Xia等［1］利用RNA干扰技术特异性地抑制结直肠癌细胞MDR1及P－gp的表达，导致阿霉素及长春新碱在胞内浓度的上升，从而使阿霉素及长春新碱的细胞毒性增强。

1.1.2多药耐药相关蛋白（multidrug resistance－associated protein，MRP）1992年Cole等发现阿霉素选育的人小细胞肺癌H69AR耐药细胞系可对多种化疗药物产生耐药，而细胞中MRP表达升高。带负电荷的药物能被MRP排出细胞外，从而造成MRP高表达肿瘤细胞的多药耐药。MRP的药泵作用与P－gp并无协同，其特异性的转运底物是胞内与还原型谷胱甘肽共轭结合的化疗药物。王同［2］等通过建立人肺腺癌多药耐药细胞株A549/ADM发现此细胞MRP的表达较亲代明显升高，并出现对 ADM、DDP、VP－16及 VCR不同程度的耐药。

1.1.3肺耐药蛋白（lung resistance protein，LRP）1993年Scheper等从肺癌细胞株SW－1573/2R120中发现了LRP。LRP与进入胞质或核周的化疗药物结合，从核周转运到胞质或直接从胞质通过胞吐作用将药物转运出胞，从而造成胞内药物浓度降低而产生耐药性。王志举等［3］在体外用紫杉醇诱导建立了人肺腺癌多药耐药细胞系A549/TXL20，其对紫杉醇、顺铂等化疗药物均有不同程度的耐药，并发现细胞中LRP的表达较母系明显增加。在结直肠癌细胞中也有类似发现。

1.1.4乳腺癌耐药蛋白（breast cancer resistance protein.BCRP）1998年Doyle等从人乳腺癌耐药细胞系 MCF－7/Ad－rVP中发现了BCRP，其与P－gp、MRP同属于ATP依赖性膜转运蛋白超家族，但与P－gp、MRP无相关性，其同样是以药泵的形式减少胞内药物浓度来实现耐药的。Rabindran等［4］利用细胞周期抑制剂FTC作用于耐米托蒽醌的人结肠癌细胞S1－M1－3.2，使之耐药性得到逆转。

1.2酶系统介导的肿瘤多药耐药

1.2.1拓扑异构酶Ⅱ（topoisomeraseⅡ，TopoⅡ）TopoⅡ是DNA复制所必需的酶。Lee等［5］发现无糖状态下的人结肠癌细胞HT－29中的TopoⅡ表达降低，致使肿瘤细胞对鬼臼乙叉苷等抗肿瘤药物产生耐药，而使用链霉菌属的分离物AA－98与之作用后，TopoⅡ表达上升，并能逆转其耐药性。而TopoⅡ还可以参与合成出具有外排泵功能的膜蛋白，将药物泵出细胞，针对一些不以TopoⅡ为靶点的抗肿瘤药物产生耐药性。Andjelkovic等［6］研究发现，Cur作用于人非小细胞肺癌耐药细胞株后，能使细胞中TopoⅡ下调，从而逆转其对阿霉素的耐药。

1.2.2谷胱甘肽转移酶（glutathione transferase，GST）GST可以催化药物与GSH结合，促进药物转化、代谢，从而降低抗肿瘤药物的细胞毒性作用。王志举等［3］发现人肺腺癌多药耐药细胞系A549/TXL20对紫杉醇、顺铂等化疗药物均有不同程度的耐药，并检测到细胞中GST的表达较母系明显升高。结直肠癌细胞中亦有类似研究结果。

1.2.3蛋白激酶 C（protein kinase C，PKC）PKC通过参与P－gp的磷酸化或诱导 MDR1的表达，增加P－gp的含量，从而产生耐药性。Cesaro等［7］发现使用佛波酯等药物抑制人结肠癌细胞HT－29的PKC活性及表达量后，可使其对紫杉醇及凋亡诱导药物的敏感性。

1.3凋亡相关基因介导的肿瘤多药耐药 许多化疗药物都是通过诱导细胞凋亡来杀伤肿瘤细胞的，所以说阻止细胞凋亡可能是肿瘤细胞产生耐药的机制之一。目前凋亡相关基因与肿瘤细胞多药耐药的关系已逐渐受到重视。

1.3.1B细胞淋巴瘤/白血病－2基因（B cell lymphoma/leukemia－2，Bcl－2）Bcl－2能抑制许多刺激导致的细胞凋亡，其作用机制可能与抑制野生型p53蛋白活性、抑制c－myc诱导的凋亡及与Bax蛋白形成异聚体抑制其活性有关。Lo等［8］用甘胆酸作用于人结肠癌细胞Caco－2后，可以抑制Bcl－2的表达，增加Bax/Bcl－2比值，从而增加表柔比星对肿瘤细胞的细胞毒性增加。

1.3.2p53 野生型p53基因具有诱导DNA损伤而促使细胞凋亡的功能，当其发生突变时，对细胞凋亡的调控作用受阻，导致肿瘤细胞对化疗药物产生耐药性。Lo［8］等使用甘胆酸使人结肠癌细胞Caco－2中p53表达增多，致使肿瘤细胞对表柔比星的敏感性增加。

1.3.3生存素（Survivin）Survivin具有抑制细胞凋亡和调节细胞分裂的双重功能。通过大量不同种类肿瘤模型的研究证实，Survivin表达及作用的下调可有效降低肿瘤的长势、增加肿瘤细胞的凋亡率和增加肿瘤细胞对放、化疗的敏感性。Liu等［9］利用Survivin表达载体pEGFP/Survivin作用于乳腺癌细胞MCF－7，使其Survivin表达增加，激活P－gp外排药物，从而使细胞对抗肿瘤药物的敏感性降低，而使用RNAi技术下调Survivin则可以逆转这一过程。

1.3.4血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）AEE788是一种能抑制VEGF活性的物质，Busby等［10］用AEE788作用于前列腺癌裸鼠模型后，发现其能有效地逆转前列腺癌的耐药性，使肿瘤发病率、肿瘤重量和淋巴结转移均明显减少。

1.4DNA修复机制介导的肿瘤多药耐药 许多抗癌药物都是通过多种途径引起DNA损伤，影响DNA的复制与转录功能，抑制细胞增殖，达到杀灭肿瘤的作用。然而细胞中存在DNA损伤修复机制，由核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等共同完成，当肿瘤细胞中这些酶的活性增强或合成增加时，DNA的修复机制加强，削弱了抗癌药物的作用，从而导致耐药。Yang等［11］用反义寡核苷酸技术特异性抑制人胃癌细胞SGC7901/VCR中的HSP27后，发现其对长春新碱及阿霉素更加敏感，再用免疫共沉淀检测HSP27后发现其具有DNA修复功能。

2 Cur对肿瘤多药耐药逆转的研究

针对目前已知的肿瘤多药耐药机制，人们对Cur逆转多药耐药已做了以下研究。

2.1Cur逆转膜转运蛋白介导的肿瘤多药耐药 Angelini等［12］发现Cur能抑制P－gp的作用，并明显增加阿霉素在子宫肉瘤耐药细胞 MES－SA/Dx－5内的浓度及其细胞毒性和凋亡诱导，从而逆转耐药。Hou等［13］实验证明Cur能下调人结肠腺癌细胞Caco－2内P－gp及 MDR1的表达。Wortelboer等［14］将Cur作用于马－达氏犬肾细胞系（Madin－Darby canine kidney cells）后，能有效抑制细胞中 MRP介导的转运功能。Ebert等［15］将Cur作用于人乳腺癌细胞 MCF－7及 MCF－7AHR，发现其能通过抗透明质酸酶反应（AHR）依赖信号途径，有效降低细胞中BCRP的表达。

2.2Cur逆转酶系统介导的肿瘤多药耐药 Andjelkovic等［6］研究发现，Cur作用于人非小细胞肺癌耐药细胞NCI－H460/R后，能使细胞中TopoⅡ和GST下调，增加药物的细胞毒性，使细胞周期停滞于S期和G2/M期，以及增加p53等凋亡相关基因的表达，从而逆转其对阿霉素的耐药。Varadkar等［16］发现低浓度Cur即可有效抑制鼠肝细胞经放射线照射后造成的PKC活性增强，防止其出现放、化疗抵抗。

2.3Cur逆转凋亡相关基因介导的肿瘤多药耐药 Labbozzetta等［17］用Cur作用于乳腺癌细胞 MCF－7后，能通过下调Bcl－2及相关基因转录物来增强其对抗肿瘤药物的敏感性，而Cur在 MCF－7R中通过影响人神经元凋亡抑制蛋白（NAIP）、Survivin等来达到类似效果。Su等［18］发现Cur可以抑制人结肠癌细胞Colo－205中Bcl－2的表达，呈时间和剂量依赖性地增强细胞毒性及细胞凋亡。Song等［19］发现Cur能明显上调人结肠腺癌细胞HT－29中p53的表达及增加其磷酸化，增加相关细胞凋亡，并发现此效应与Cur呈时间、浓度依赖性。Sung等［20］将Cur作用于多发性骨髓瘤裸鼠模型后发现Survivin表达受到抑制，并且增强了对地塞米松、阿霉素及苯丙氨酸氮芥的敏感性。Wang等［21］发现10mmol/L Cur能明显下调人结肠癌细胞HT－29中Survivin的表达，抑制细胞生长及诱导细胞凋亡。Kunnumakkara等［22］通过对人结直肠癌细胞体内、外实验发现，Cur能降低VEGF的表达，并能增强肿瘤对卡培他滨的敏感性，使其抗肿瘤及抗转移能力增加。

2.4Cur逆转DNA修复机制介导的肿瘤多药耐药 Xiao等［23］研究人多发性骨髓瘤耐药细胞 MOLP－2/R发现Cur能明显增强苯丙氨酸氮芥对肿瘤细胞的增殖抑制、凋亡诱导等作用，通过抑制FA/BRCA途径减少DNA修复可能是其逆转耐药的机制之一。Dhandapani等［24］将Cur作用于人恶性胶质瘤细胞T98G、U87MG及T67后发现其能通过减少DNA修复酶（MGMT、DNA－PK、Ku70、Ku80、ERCC－1）来增强细胞对放、化疗的敏感性。以上研究均提示，Cur可能通过影响DNA修复的相关因子来逆转肿瘤的多药耐药。

3 展 望

研究结果表明，肿瘤多药耐药的机制是十分复杂的，目前仍有不少空白，每种具体的肿瘤可能是由一种或多种机制共同作用所致，这更是增加了研究的困难程度。Cur逆转肿瘤多药耐药的研究还处于起步阶段，有许多实验证明，Cur能作用于目前已知的与肿瘤多药耐药相关的大部分因子，但其是否能通过这些途径逆转肿瘤耐药以及更准确的逆转肿瘤耐药的机制尚有待进一步研究。

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