魏亚楠,陈 琳(指导),左文娟,李霖茂
(1.广西中医药大学2011级硕士研究生,广西 南宁530001;2.广西壮族自治区人民医院体检中心,广西 南宁530021;3.广西医科大学2011级硕士研究生,广西 南宁530021)
我国大肠癌的发病率逐年攀升,在一些省份已居恶性肿瘤第2位[1],目前治疗仍以手术为主,手术后及失去手术机会或转移性大肠癌采用化疗、放疗等综合治疗,但化疗的最大障碍是大肠癌细胞的多药耐药性。多药耐药(multidrug resistance,MDR)是指肿瘤细胞接触某种化疗药物后,不仅对该药物产生耐药性,而且对另一些未曾接触、与之化学结构和作用机制完全不同的药物也产生交叉耐。对正常组织细胞而言,多药耐药是一种生理防御机制,但对肿瘤组织则是化疗失败的主要原因。因此,研究中药有效成分逆转大肠癌多药耐药作用,对于提高大肠癌的化疗效果、改善患者生活质量有重要意义。
目前已知的膜转运蛋白主要包括p-糖蛋白(permeability glycoprotein,P-gp)、多药耐药相关蛋白(multidrug resistanceassociated protein,MRP)、肺耐药蛋白(lung resistance protein,LRP)和乳腺癌耐药蛋白(breast cancer resistance protein,BCRP)等[2]。它们一方面通过将药物泵出细胞,降低细胞内药物浓度限制肿瘤细胞的杀灭;另一方面可能是通过调节囊泡和核质的药物转运,将化疗药物贮存于囊泡,并减少化疗药物在核与胞质间的比例而导致耐药[3];还可以通过抑制肿瘤细胞多种形式凋亡的发生、影响细胞内pH值、膜的通透性及药物内流等而产生MDR[4]。
在大肠癌耐药细胞的胞质、胞核中,存在一些与耐药产生有关的酶,主要包括谷胱甘肽-S转移酶(gluta thione S-transferase,GST)、拓扑异构酶Ⅱ(topoisomerase,TopoⅡ)、蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)等。
随着细胞凋亡研究深入,发现细胞凋亡与细胞多药耐药性之间存在不同程度的内在联系,而Bcl-2是一种新型的耐药基因,其导致耐药的主要机制是通过抑制肿瘤细胞的凋亡途径完成的,此外抑癌基因P53可以导致肿瘤耐药[5]。
抗肿瘤药物在杀伤肿瘤细胞的同时也激活一种重要的核转录因子NF-κB,NF-κB进入细胞核内与κB位点结合,从而促进mdr1基因的表达[6]。缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)作为缺氧诱导的重要转录调控因子,通过转录激活多种因子参与细胞的血管生成、无氧代谢、化疗的MDR、放疗的抵抗以及肿瘤细胞的侵袭和转移[7]。
姜黄素。姜黄(curcuma)为姜科姜黄属多年生草本植物姜黄(curcuma longa L)的干燥根茎,其主要有效成分姜黄素(curcumin)是一种植物多酚[8]。研究发现,姜黄素在血管内皮细胞中可以通过调节转录因子AP-1、NF-KB及Egr-1抑制VEGF的表达及HIF-1α的表达,由于P53可以通过泛素一蛋白酶体通路(UPP)抑制HIF-1的表达,而姜黄素可以上调P53表达,并且还可以增加其稳定性,这样姜黄素可能通过P53抑制VEGF及HIF-1仅的表达,逆转HIF-1α及VEGF介导多药耐药[9]。杨春梅等[10]研究发现姜黄素对人结肠癌多药耐药细胞株HIF-8/5-FU具有耐药逆转作用,其逆转作用机制可能是通过解除耐药细胞对Caspase一3的抑制,诱导更多的耐药细胞凋亡而实现的。
黄连素。黄连素(berberine)是从黄连、黄柏、三棵针、唐松草等植物中提取的季胺类化合物,临床常作为抗肠道细菌感染类药物应用。近年来在动物实验研究及临床疗效观察中发现黄连素在临床上还有许多新用途,特别是心内科、肿瘤科、器官移植方面的研究应用有新的发现[11]。Lin等[12]用极低剂量(0.32μmol)的黄连素处理大肠癌细胞株COLO205、CT26两株细胞并用流式细胞仪检测,发现能提高多药耐药载体蛋白p-糖蛋白的表达。进一步研究用32μmol的黄连素预处理24h结肠癌细胞,发现细胞增殖凋亡方面和形态学方面明显优于紫杉醇组,且黄连素能使肿瘤细胞停滞于G2/M期并诱导细胞凋亡。伍奕等[13]以人结肠癌细胞株HCT-8/VCR为观察对象,选用无干预措施、不同浓度黄连素处理(实验组)、维拉帕米处理组(阳性对照组)3种处理方法,用MTT法测定不同浓度的长春新碱对3组细胞的抑制率,并计算耐药逆转倍数。采用微孔板荧光分光广度计测定3种处理方法细胞种罗丹明123的荧光强度。结果证实黄连素可影响P-pg的蛋白表达水平,是一种有效果的多药耐药逆转剂。
五味子乙素。五味子乙素(Schiscandrin B,SchB)系木兰科植物五味子的干燥成熟果实的提取物,具有逆转多药耐药的作用,SchB能降低肝细胞转氨酶活性、抑制脂质过氧化,具有抗氧化、护肝等功效[14,15]。徐秋玲等[16]以耐奥沙利铂结肠癌细胞株THC-8307/OXA为研究对象,SchB和OXA联合应用,通过MTT法和Westernblot检测发现,SchB可以降低乳腺癌耐药蛋白BCRP在THC-8307/OXA中的表达,而且SchB降低BCRP在耐药细胞中的表达与SchB剂量成正相关。说明SchB能够提高OXA药物敏感性,不仅具有化疗药物增敏作用,还可促进化疗药物的抗肿瘤活性。
苦参素。苦参为豆科植物,其主要成分为苦参素。苦参素是一类含有苦参次碱15酮基本结构的化合物,其中氧化苦参碱含量在98%以上。苦参素主要通过抑制肿瘤细胞增殖、诱导细胞凋亡、阻断细胞周期、抑制端粒酶活性、抗侵润和远处转移、抑制肿瘤新生血管形成起到抗肿瘤作用[17,18]。莫隽全等[19]研究显示不同体积分数的岩舒注射液(复方苦参注射液)含药血清对人结肠癌耐长春新碱细胞HIF-8/VCR的增殖存在一定的抑制作用,并且10%岩舒注射液含药血清能逆转HIF-8/VCR对VCR的耐药性,且与维拉帕米组的逆转倍数比较无统计学差异(P>0.05),对耐药的人大肠癌细胞株显现出了较好的逆转作用。而经岩舒药物血清作用后的耐药细胞株HIF-8/VCR的P-gp的表达显著降低,也说明岩舒逆转人大肠癌多药耐药机制是通过下调P-gp的表达来实现的。
穿琥宁。穿琥宁(Androg rapholid,AG)是从中药穿心莲叶中提取的有效成分穿心莲内酯与琥珀酸酐所得的脱水穿心莲内酯琥珀酸半酯单钾盐。穿心莲及其提取物有一定的抗肿瘤作用。布立民等[20]报道穿琥宁在与丁酸钠联合应用时能增强丁酸钠对大肠癌HIF-8细胞的细胞毒性,而单独应用则无明显抑制作用。韩英等[21]观察不同剂量的化疗药物单用及联合穿琥宁对HCT-8/5-Fu耐药细胞作用,发现大剂量的穿琥宁对HCT-8/5-Fu耐药细胞有轻度抑制作用,而中、低浓度对其细胞生长无明显抑制作用。但穿琥宁与化疗药物联合应用,却可增加化药物对肿瘤细胞的杀伤作用。此外,MTT法也证实中浓度穿琥宁可增加5-Fu、ADM和DDP对HCT-8/5-Fu耐药细胞的抑制率,推测其机制是对P-170糖蛋白功能的影响。
复方三根制剂。复方三根制剂由虎杖根、藤梨根、水杨梅根、党参、白术、茯苓、山楂、甘草等组成。细胞学、免疫学、分子生物学等实验研究表明,复方三根制剂对大鼠胃癌癌前病变有阻断作用,对恶性肿瘤术后的抗复发、抗转移有一定作用,能改善症状,延长存活期、增强机体、抗病能力、提高生存质量,对恶性肿瘤的化疗有一定的减毒增效作用。复方三根制剂可部分恢复K562/ADR和K562/VCR耐药细胞对ADR的敏感性,而对VCR抗药性的逆转作用不明显;可增加K562/ADR和K562/VCR耐药细胞内ADR的积聚,并对外排ADR有一定影响。能增加耐药细胞内ADR的积聚,减少ADR的外排,部分逆转K562/ADR和K562/VCR两株细胞的多药耐药[22,23]。
至真方。至真方系已故国医大师张镜人教授治疗胃肠肿瘤的经验方,由黄芪、女贞子、薏苡仁、制香附、穿山甲、野葡萄藤、藤梨根等组成,已经应用临床多年,辅助治疗大肠癌能提高化疗效果,减少不良反应,改善生活质量,延长生存期。陈志霞等[24]采用MTT法观察不同体积分数含药血清对HCT-8/VCR细胞的影响,结果其对HCT-8/VCR细胞存在一定的增殖抑制作用。进一步研究发现10%至真方含药血清可以逆转人大肠癌耐药细胞株HCT-8/VCR对VCR的耐药性。而流式细胞术测定结果显示人大肠癌敏感细胞株P-gp呈现出较低的表达,耐药细胞株HCT-8/VCR则呈现出较高的表达,而经至真方药物血清作用后HCT-8/VCR细胞株的P-gp的表达显著降低,提示至真方能下调P-gp的表达,这可能是其逆转人大肠癌多药耐药的作用机制之一。
肠胃清方。肠胃清方由黄芪、党参、白术、八月札、野葡萄藤、红藤等组成,具有益气健脾、理气解毒功效,具有改善症状、提高生活质量的作用。鲍文磊等[25]采用MTT法测定肠胃清方的血清药理学作用,发现肠胃清方可以逆转人大肠癌耐药细胞株HCT-8/VCR对VCR及DDP的耐药性,而流式测定结果显示人大肠癌敏感细胞株P-gp呈现出较低的表达,耐药细胞株HCT-8/VCR则呈现出较高的表达,提示HCT-8/VCR细胞株的多药耐药性可能与其P-gp的高表达有关,而经肠胃清药物血清作用后HCT-8/VCR细胞株的P-gp的表达显著降低,这可能是其逆转人大肠癌多药耐药的作用机制之一。许建华等[26]利用人大肠癌耐长春新碱细胞株HCT-8/VCR制备裸鼠移植瘤供瘤鼠,利用化疗药物联合肠胃清后,其抑制裸鼠体内耐药皮下移植瘤的作用明显得到增强,其增效作用与增加瘤体内的药物浓度、阻滞细胞周期、诱导细胞凋亡有关。
扶正固本方。扶正固本方是由黄芪、党参、黄精、黄芩、仙鹤草等组成,有补肺固卫、健脾益气功效。陈育忠等[27]研究证实,扶正固本方增强化疗作用与MDR-1 mRNA的表达和功能间存在相关性。与体外试验相比,扶正固本方较易诱导原位移植于裸小鼠的大肠癌降低多药耐药,表明内微环境及某些因子对大肠癌耐药性的产生具有协同作用。
随着肿瘤内科学及分子生物学的发展,大肠癌细胞多药耐药的分子机制不断清晰,其逆转的研究也在不断地深入。中药对大肠癌多药耐药的逆转有多靶位、多机制且毒副作用少的优点,并且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。不过,目前中药逆转大肠癌MDR的研究现主要以体外实验为主,对于中药逆转大肠癌MDR的相关机制及是否能应用临床等诸多问题尚待研究。
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