食管癌多药耐药相关蛋白的研究现状及进展

范生根

【摘要】食管癌是临床常见的消化道类肿瘤之一，食管癌耐药机制的主要表现是当患者体内肿瘤组织对某种药物耐药后，其会对其他作用机制完全不同的药物产生类似的交叉耐药性，食管癌的多药交叉耐药相关蛋白主要包括以下几个方面：一是MRP表达的增高，二是谷胱甘肽s转移酶的解毒作用增强促使耐药性的产生，三是P53基因与Ras蛋白在食管癌多药耐药产生中的作用，食管癌多药耐药的产生是一个多种因素综合作用、多基因多步骤共同参与的复杂过程，各个相关因素之间也能相互联系、相互依赖、相互调节。在临床上将化学治疗药物与食管癌多药耐药逆转剂结合应用，提高对食管癌患者的治疗有效率，是今后食管癌多药耐药相关蛋白的主要研究方向。

【关键词】食管癌，多药耐药，相关蛋白，研究现状

【中图分类号】R735.1 【文献标识码】B【文章编号】1004-4949（2015）03-0642-01

食管癌是一种临床常见的消化道肿瘤，食管癌的侵袭性生长是导致患者治疗失败和引起死亡的主要原因。有文献研究[1-2]结果显示食管癌患者发生侵袭性生长、病情恶化和死亡的主要原因是对化疗药物产生的耐受性，因此，有关食管癌的多耐药性作用机制方面的研究日益受到重视，目前已经[3-4]证实了食管癌多药耐药机制的主要表现是当患者体内肿瘤组织对某种药物耐药后，还会对其他作用机制完全不同的药物产生类似的交叉耐药性，由此可以将食管癌多药耐药机制分为原发性耐药机制（即食管癌患者在第一次化疗之前就已经存在的对治疗药物的耐受性）和获得性耐药机制（即食管癌患者在长期的治疗过程中由于药物的反复诱导作用而促使肿瘤细胞对药物产生耐受性）[5]。本文在食管癌患者获得性耐药机制研究的基础上，将食管癌多药耐药相关蛋白的研究现状及进展总结综述如下：

1 转运蛋白能力的增强导致耐药性的产生

吕军，姜树原，邵国等[6]在文献研究报道中指出了很多膜蛋白的过度表达都能够对化疗药物产生排泄作用，降低药物有效浓度，使药物不能发挥预期治疗效果而产生耐药性。目前研究较多的药物转运蛋白主要以ATP-binding cassette转运蛋白为主，还包括P-glycoprotein多耐药蛋白、multidurg resistance associated protein多耐药相关蛋白等。转运蛋白能力的增强的主要原因包括肿瘤组织细胞内部MRP表达的增高、MDR1基因编码产物P-gp的过度表达、LRP表达水平的增高和BCRP表达能力的增强等，现具体介绍如下：

1.1 MRP表达的增高

吴珊，权循凤，孙国平等[7]在上个世纪九十年代时就已经在对阿霉素耐药的肿瘤细胞中发现了MRP蛋白，人体的MRP蛋白表达的基因位于16p13，共包括MRP1等在内的六个物质，其中MRP1和MRP2蛋白的主要作用是转运药物和有机阴离子物质，其中MRP1蛋白的相对分子质量为190kd，内部结构包括两个ATP的结合位点和三个跨膜转运结构，MRP表达水平的增高导致食管癌多药耐药的作用机制包括以下三个方面[8-9]：一是MRP1蛋白的分子结构中含有多个磷酸基团，当细胞的去磷酸化生理过程与磷酸化过程启动时，肿瘤细胞内部的药物就会影响体内药物的聚集，进而提高化疗药物被转运的能力，由此可见，MRP1蛋白的磷酸化过程在食管癌细胞中的药物聚集发挥着关键性的作用；二是MRP蛋白同时也参与了人体内源性谷胱甘肽复合物的转运过程，带有负电荷的分子物质大部分都会被MRP1蛋白转运；三是MRP1蛋白的分布位置比较广泛，除了存在于细胞膜之外，同时存在于高尔基体网状机构区域，由此也可以推断出MRP1蛋白能够通过对具有细胞毒性的物质进行隔离，改变药物在肿瘤细胞内的耐药性，与此同时，MRP1蛋白在正常的人体组织细胞中也有广泛的表达，主要存在部位以细胞膜和细胞浆为主。

MRP2蛋白参与耐药机制主要是铂类药物和带有负电荷的阴离子化合物，在肿瘤细胞的耐药机制中，MRP2蛋白的作用与MRP1蛋白有很大的不同，前者进行转运的物质大部分是MRP1蛋白ATP酶的抑制因子。于大海，周冲，田野等[10]在文献研究中通过RT-PCR检测方法对食管癌患者病灶组织内MRP1蛋白表达水平进行检测，结果发现在癌组织中MRP1蛋白表达的阳性率高达54.9%，与此同时，MRP1蛋白在正常组织内的阳性表达率只有9.8%，由此可以推断出MRP1蛋白的表达与食管癌患者病情的程度、是否存在侵袭转移现象有关。

1.2 MDR1基因编码产物P-gp的过度表达

冯婷，刘霞，赵明耀等[11]早在上个世纪七十年代时就已经从食管癌实验大鼠模型的卵巢中分离得到一种高度表达的蛋白质，由于这种蛋白质已经被磷酰化，其并没有在敏感细胞中被发现，随后，赵鑫，齐义新，赵丹娜等[12]在文献研究中对人体内MDR KB细胞进行分析研究，结果发现了与食管癌实验大鼠模型MDR基因同源的DNA序列，并分别为之命名为MDR1蛋白和MDR2蛋白，前者与人体的MDR蛋白具有密切的联系，在基因中的位置为7q21.2，对应的編码蛋白质为P-gp，蛋白质的相对分子质量为170kd，在细胞膜的胞浆一侧同时拥有12个跨膜结构单元，该类蛋白质是ATP依赖性的药物排除泵，以主动转移形式将药物分子进行转运，同时，P-gp蛋白还能够利用ATP水解的能量将进入细胞内部的亲脂性化学药物泵出细胞外，降低细胞内药物浓度的水平，进而导致耐药性的出现。

刘亮，左静，郭建文等[13]在文献研究中发现了同时含有两个ATP结合位点的蛋白质中，只要有一个失去生理活性，都会导致细胞的耐药性小时，由此可以推断出P-gp蛋白中的两个ATP结合位点是相互协同的。作者同时在文献研究中指出了P-gp蛋白同样存在于正常的组织细胞中，其正常的生理作用机制与代谢产物的分泌和激素转运密切相关。当正常的组织细胞发生癌变恶化是，P-gp蛋白会持续性的得到表达，来自于食管癌组织的肿瘤细胞对于初始的化疗就具有较强的耐药性，而且已经完成分化的肿瘤组织比尚未分化的肿瘤组织中更容易合成P-gp蛋白，因此，如果有食管癌组织中P-gp蛋白的表达水平较低，则其病情恶化后的P-gp蛋白表达水平也会相对较低，而这些组织细胞在治疗过程中往往会表现出耐药性的特征[14]。

1.3 LRP表达水平的增高

杨立伟，国建飞，高志明等[15]在文献研究中对食管癌肿瘤组织细胞进行分离，得到了对长春新碱药物和阿霉素药物存在交叉耐药性的未含有P-gp蛋白表达的细胞，研究人员在这个肿瘤组织细胞中发现了LRP蛋白的过量表达现象，相关文献研究结果显示：LRP蛋白是16p13基因位置表达的结果，LRP蛋白的相对分子质量为110kd，其引起食管癌肿瘤细胞出现多药耐药性的主要机制是通过抑制化疗药物进入核孔而实现的，即LRP蛋白通过穹窿介导，促使化疗药物不能经过和孔进入细胞核中发挥药理作用。与此同时，啊啊啊在文献研究中同时提出来LRP蛋白导致食管癌组织细胞出现耐药性的机制还可能是LRP蛋白对已经进入细胞核中的药物通过转运作用时期排除至胞浆位置，进而是细胞核内药物的浓度水平大大降低，抑制化疗药物发挥其细胞毒的效应。

张志勉[16]在文献研究中通过动物实验证明了LRP蛋白也能够介导烷化剂等P-gp蛋白不能介导的药物耐受性。研究人员通过对60个未经药物诱导的癌组织细胞进行研究，结果发现LRP蛋白比P-gp蛋白更加容易被标记，在人体外部的耐药性实验结果也显示了LRP蛋白可用于非MDR药物的耐药过程。

1.4 BCRP表达能力的增强

刘晓东[17]在文献研究中通过对食管癌患者体内肿瘤组织细胞的筛选，得到对阿霉素存在耐药现象的细胞，而这些耐药的细胞同时也对蒽环类抗癌药产生交叉耐药性，但是研究人员同时发现了在这些筛选出的耐药肿瘤细胞中并没发现P-gp蛋白的过度表达现象，与此同时，这些肿瘤组织细胞在缺乏ATP的条件下也能使药物的细胞外排现象增加，由此可以推断出这些肿瘤组织细胞耐药性的产生依赖于一种新的耐药机制，即具有ATP依赖性药物的BCRP蛋白，BCRP蛋白最重要的结构特点就是含有一个疏水性的跨膜结构区域和一个ATP分子的结合区域，由此导致的食管癌多耐药性的机制是与一种特殊的细胞膜结构共同形成二聚体而发挥作用，但是到目前为止还没有在诸多类型的细胞膜上发现这种分子。

2 谷胱甘肽s转移酶的解毒作用增强促使耐药性的产生

谷胱甘肽S-转移酶（gultathione S transferases（GSTs） ）是谷胱甘肽结合反应的关键酶，催化谷胱甘肽结合反应的起始步骤，主要存在于胞液中，发挥着对抗外来毒素的解毒功能，谷胱甘肽S-转移酶与肿瘤组织相关的类型包括GST-α、GST-μ和GST-π。其中GST-π在食管癌肿瘤细胞中存在明显的基因扩散现象和表达水平的增强，当前被认为是与肿瘤组织耐药性关系最密切的亚型之一，与此同时，GST-π在肿瘤组织中的过度表达现象也被认为是细胞存在较强抗药性的重要标志，目前认为GST-π导致食管癌多耐药性的作用机制包括以下几点：一是GST-π能够催化谷胱甘肽与不同的负电荷有机物质相互结合，形成巯基类化合物，导致药物的失活；二是GST-π蛋白也能够对亚硝脲类的药物进行催化，使其脱去硝基而失去药理作用；三是GST-π蛋白对于阿霉素来说，其能消除阿霉素类药物在人体内产生的氧化物，并促使其与自身的细胞毒物相互结合对细胞进行保护[18]。

3 P53基因与Ras蛋白在食管癌多药耐药产生中的作用

P53基因是人体内与肿瘤组织发生和病情进展密切相关的基因之一，P53基因突变后会激活P-gp蛋白启动因子，导致组织细胞内部MRP的表达水平明显增加，促使食管癌肿瘤组织细胞产生较强的耐药性，武欣，李坤，张林西等[19]在文献研究中也指出了没有出现P53基因突变的食管癌患者，其化疗治疗的效果要明显优于P53基因发生突变的患者。

由于Ras蛋白活化而引起的食管癌多药耐药产生已经在多种肿瘤细胞中得到了证实，其主要作用机制可归纳为以下几点内容：一是Ras蛋白是MDR1蛋白表达基因的启动因子，它能够通过增加MDR1蛋白的表达水平促使食管癌组织细胞产生较强的耐药性；二是Ras蛋白活化后，可以通过信号转导途径加强细胞增殖速度，降低细胞凋亡，从而对肿瘤组织细胞的耐药性产生相对作用；三是Ras蛋白的活化能够使GST含量水平持续性增加，使其解毒功能增加进而引起食管癌多药耐药的产生。另外，ECM酶发挥着重要的生理功能，它是防止癌细胞发生侵袭、转移的重要屏障，ECM酶的稳态是建立在MMP-2及其抑制剂TIMP-2基础之上的，它们之间相互协同，共同参与了组织发生、机体发育、退行性疾病、血管生成和肿瘤侵袭转移的过程，TIMP-2和MMP-2之间的平衡状态共同维持着ECM的水平，间接控制着食管癌的病情进展以及其多药耐药的产生[20]。

4总结

综上所述不难看出食管癌多药耐药的产生是一个多种因素综合作用、多基因多步骤共同参与的复杂过程，各个相关因素之间也能相互联系、相互依赖、相互调节。在临床治疗方面，由于食管癌多药耐药的产生严重影响了治疗效果及预后，因此，关于食管癌多药耐药的逆转剂方面的研究一直是人们关注的焦点问题，医学科学家们希望设计的食管癌多药耐药逆转剂具有一定的脂溶性特征，能够通过细胞膜与食管癌多药耐药产生相关的蛋白质相互结合，阻止或者抑制食管癌多药耐药相关蛋白的生理作用，达到提高疗效的目的。另外，还希望逆转剂具有剂量耐受性，即在重复给药时具有较低的不良反应发生率。总之，在临床上将化学治疗药物与食管癌多药耐药逆转剂结合应用，提高对食管癌患者的治疗有效率，是今后食管癌多药耐药相关蛋白的主要研究方向。

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