丁旭貝(綜述)，鄭秋月(審校)

(荊門市第一人民醫(yī)院 1甲乳外科， 2眼科,湖北 荊門448000)

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，隨著人們生活水平的不斷提高，其發(fā)病率也呈上升趨勢，在我國城市地區(qū)已經(jīng)位居女性惡性腫瘤發(fā)病率首位[1]?；熢谌橄侔┑木C合治療中起著非常重要的作用，術(shù)后輔助化療能明顯降低乳腺癌的術(shù)后復(fù)發(fā)率。術(shù)后復(fù)發(fā)或晚期乳腺癌采用個(gè)體化的化療也有較高的緩解率。近年來，多種新藥的出現(xiàn)也使乳腺癌的治療效果得到進(jìn)一步提高。然而，內(nèi)在性和獲得性的多藥耐藥(multi-drug resistance,MDR)常使化療失去其應(yīng)有的治療效果。有的乳腺癌初治時(shí)對化療敏感,而經(jīng)過一段時(shí)間化療后則產(chǎn)生耐藥性。MDR是一種較為獨(dú)特的廣譜耐藥現(xiàn)象,而乳腺癌不同的耐藥機(jī)制已成為腫瘤化療研究的熱點(diǎn)。

1 耐藥相關(guān)蛋白的高表達(dá)

1.1P糖蛋白 細(xì)胞膜 P糖蛋白(permeability- glycoprotein,P-gp)是在中國倉鼠卵巢MDR細(xì)胞膜上分離到的一種高表達(dá)磷酸化跨膜糖蛋白,由MDR基因(MDR1)編碼。P-gp是一種跨膜蛋白質(zhì),在大多數(shù)組織中均有表達(dá),其主要分布在具有排泄和分泌功能的細(xì)胞中。在腫瘤細(xì)胞的耐藥機(jī)制中，P-gp高表達(dá)是產(chǎn)生MDR的主要原因之一。P-gp導(dǎo)致的耐藥機(jī)制可能包括以下幾個(gè)方面:首先，藥物擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)后與P-gp結(jié)合促使藥物排出；其次，有些親脂性藥物在穿過細(xì)胞膜的脂質(zhì)雙分子層之間時(shí)與P-gp結(jié)合,使藥物尚未進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)就被泵出；另外，P-gp也存在于胞質(zhì)內(nèi)膜上,進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的藥物先被P-gp泵入胞質(zhì)內(nèi)膜腔,再排出細(xì)胞外。此外,為保護(hù)機(jī)體免受外源物質(zhì)的損害，P-gp在運(yùn)輸內(nèi)源分子和代謝產(chǎn)物時(shí)也起了很重要的作用[2]。

1.2多藥耐藥相關(guān)蛋白 多藥耐藥相關(guān)蛋白(multi-drug resistance related protein，MRP)是另一種腺苷三磷酸結(jié)合盒(ATP-binding cassette,ABC)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，具有ATP結(jié)合域及能量依賴的藥物外輸功能。MRP基因在人類正常組織及腫瘤中廣泛存在,是引起 MDR的因素之一[3]。莊曉明等[4]將以MRP基因?yàn)榘袠?biāo)的干擾小RNA電穿孔轉(zhuǎn)入裸鼠人乳腺癌模型中,檢測乳癌組織MRP信使RNA(mRNA)和蛋白的表達(dá)水平,并檢測乳腺癌組織對抗腫瘤藥物的敏感性。結(jié)果顯示，以MRP基因?yàn)榘袠?biāo)的干擾小RNA能抑制裸鼠人乳腺癌移植瘤中MRP mRNA和MRP蛋白的表達(dá),從而使移植瘤對化療藥物表柔比星的敏感性明顯增加。

1.3肺耐藥蛋白 肺耐藥蛋白(lung resistance protein，LRP)是在一株無P-gp表達(dá)卻對多種藥物耐藥的肺癌細(xì)胞株中發(fā)現(xiàn)的。LRP是一種核孔復(fù)合物的轉(zhuǎn)運(yùn)單位，控制著多種底物的雙向核質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)[5]。LRP在人體正常組織以及腫瘤細(xì)胞中廣泛分布。LRP介導(dǎo)的藥物耐藥比較廣泛,如阿霉素、長春新堿以及一些P-gp所不能介導(dǎo)的耐藥，如鉑類、烷化劑等。LRP導(dǎo)致腫瘤MDR的機(jī)制是使那些以細(xì)胞核為靶點(diǎn)的藥物無法通過核孔進(jìn)入到細(xì)胞核，或者即使進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)也會(huì)很快被轉(zhuǎn)運(yùn)到胞質(zhì)并進(jìn)入到囊泡,最終通過胞吐作用將藥物排出從而導(dǎo)致耐藥。

1.4乳腺癌耐藥蛋白 乳腺癌耐藥蛋白(breast cancer resistance protein，BCRP)是一種新的ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，BCRP與P-gp及MRP在結(jié)構(gòu)上具有一定的同源性,其功能上也有些相似，即都是通過藥物外排泵的機(jī)制產(chǎn)生MDR[6]。BCRP可以運(yùn)輸?shù)牡孜飶V泛而復(fù)雜,主要包括:①蒽環(huán)類,包括阿霉素、表柔比星、米托恩醌等。②喜樹堿類似物,包括拓?fù)涮婵?、依力替康、甲氨喋呤等。③核苷類似?如拉米夫定。④共扼化合物，如三硫酸雌酮。⑤熒光基團(tuán),如若丹明。⑥其他藥物,包括哌唑嗪、拓?fù)洚悩?gòu)酶1 抑制劑等[7]。正常生理情況下，BCRP在胎盤中表達(dá)水平較高，參與解毒和血-胎盤屏障的形成以及調(diào)節(jié)腸道內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收等。劉新蘭等[8]采用免疫組織化學(xué)染色法檢測126例乳腺癌患者的原發(fā)灶和66例腋淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶中P-gp、BCRP的表達(dá)。研究表明,在乳腺癌原發(fā)灶和腋淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶中的P-gp、BCRP以表達(dá)協(xié)同作用為耐藥的主要特征，腋淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶中可能具有更強(qiáng)的耐藥性。

2 酶活性的改變

2.1谷胱甘肽-S轉(zhuǎn)移酶 谷胱甘肽-S轉(zhuǎn)移酶(glutathione S transferases,GST)普遍存在于各種生物體內(nèi)。到目前為止,已在人GST家族中共發(fā)現(xiàn)5種基因家族，其中GST-π在腫瘤細(xì)胞系中分布最廣泛。GSTs是細(xì)胞抗損傷、抗癌變的重要解毒系統(tǒng),不僅可作為腫瘤轉(zhuǎn)化的生化標(biāo)志,而且表達(dá)水平的改變可能與腫瘤化療耐藥有關(guān)[9]。GST-π可通過催化方式降解藥物來減弱化療藥物對腫瘤的殺傷作用，GST-π還可協(xié)助藥物通過P-gp將藥物排出，也可通過酶結(jié)合的方式將各種潛在的毒性物質(zhì)(如抗癌藥物及化療藥物)從體內(nèi)排出，從而造成癌細(xì)胞耐藥。GST-π與腫瘤預(yù)后和耐藥關(guān)系密切。桑晶等[10]通過檢測耐藥蛋白GST-π在三陰性乳腺癌及非三陰性乳腺癌內(nèi)的表達(dá)，結(jié)果表明，與乳腺癌其他亞型相比,三陰性乳腺癌具有更強(qiáng)的耐藥性,而藥蛋白GST-π高表達(dá)可能是其耐藥的重要因素之一。

2.2拓?fù)洚悩?gòu)酶 DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶(topoisomerase，Topo)是在DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和染色體分離中起重要作用的核酶，其廣泛存在于原核和真核生物細(xì)胞中。Topo可分為兩類:類型Ⅰ的酶(指TopoⅠ、TopoⅢ)能使DNA的一條鏈發(fā)生斷裂和再連接,反應(yīng)無需供給能量；類型Ⅱ的酶(指TopoⅡ、TopoⅣ)能使DNA的兩條鏈同時(shí)發(fā)生斷裂和再連接,反應(yīng)時(shí)需要由ATP供給能量。TopoⅡ與乳腺癌MDR的關(guān)系報(bào)道較多。TopoⅡ具有α和β兩種同工酶，α亞基具有磷酸二酯酶活性，β亞基具有DNA依賴的ATP酶活性。TopoⅡ可介導(dǎo)MDR形成,細(xì)胞內(nèi)TopoⅡ表達(dá)水平越高則對抗癌藥敏感性越高,表達(dá)水平越低則對抗癌藥敏感性越低。TopoⅡ高表達(dá)者，腫瘤患者的預(yù)后較好；而TopoⅡ低表達(dá)則導(dǎo)致腫瘤對抗癌藥物的敏感性下降、耐藥性增高。因此，檢測腫瘤細(xì)胞中TopoⅡ水平的高低可以了解各種腫瘤對抗癌藥物的敏感性或抗藥性[11]。

2.3蛋白激酶C 蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)是存在于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)由鈣激活的磷脂依賴性絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,包括12種亞型,是細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳遞的重要介質(zhì)。PKC廣泛參與細(xì)胞信號(hào)傳遞、癌基因活化、蛋白質(zhì)磷酸化和細(xì)胞對生長因子應(yīng)答等多種生理、生化及病理過程。就目前的研究來看，PKC主要是通過對MDR1 mRNA水平的調(diào)控和P-gp磷酸化的調(diào)控而影響MDR的發(fā)生、發(fā)展。Frankel等[12]的研究發(fā)現(xiàn)，雌激素類藥物耐藥的乳腺癌細(xì)胞均高表達(dá)PKCα,而剔除PKCα的耐他莫昔芬乳腺癌細(xì)胞株MCF-7則表現(xiàn)出與親本細(xì)胞株MCF-7相似的對他莫昔芬的敏感性。

3 凋亡抑制

3.1p53 p53蛋白分野生型和突變型,其中野生型p53可抑制腫瘤的發(fā)生，而p53基因突變或缺失與多種腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)，這可能與突變型p53有抑制細(xì)胞凋亡的作用有關(guān)。p53參與MDR 調(diào)控主要表現(xiàn)在兩方面:一方面參與細(xì)胞周期的調(diào)控，另一方面參與藥物流出蛋白的調(diào)控[13]。孟冀昌等[14]研究表明,p53可能通過不同的途徑發(fā)揮各自的生物學(xué)特性,參與乳腺癌細(xì)胞凋亡的抑制及乳腺癌的耐藥形成。

3.2Bcl-2 Bcl-2是一種抗凋亡蛋白,其表達(dá)增加能夠有效增強(qiáng)乳腺癌細(xì)胞增殖能力,其表達(dá)下降也能減弱乳腺癌細(xì)胞增殖能力。Bcl-2的作用機(jī)制是通過其BH3結(jié)構(gòu)域與一定數(shù)目的促凋亡蛋白形成異二聚體，調(diào)節(jié)細(xì)胞的凋亡或生存[15]。大量研究顯示,Bcl-2的過度表達(dá)不僅能促進(jìn)化療出現(xiàn)耐藥，而且提高腫瘤復(fù)發(fā)率和腫瘤的惡變潛力。張玲等[16]用不同濃度的絲裂霉素處理乳腺癌細(xì)胞株MCF-7后檢測細(xì)胞抑制率,結(jié)果發(fā)現(xiàn),絲裂霉素抑制人乳腺癌細(xì)胞株MCF-7的增殖,其作用隨著絲裂霉素濃度增加和時(shí)間延長而增加，表明Bcl-2與乳腺癌細(xì)胞 MDR的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān),Bcl-2表達(dá)的升高能降低乳腺癌細(xì)胞的的化療敏感性。

4 其 他

4.1核因子κB 核因子κB(nuclear factor-κB，NF-κB)是一種重要的核轉(zhuǎn)錄因子,參與細(xì)胞凋亡、細(xì)胞周期調(diào)控及細(xì)胞分化等腫瘤發(fā)生、浸潤和轉(zhuǎn)移過程,是MDR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的重要信號(hào)分子。目前已發(fā)現(xiàn)多種化療藥物，如長春新堿、阿霉素、氟尿嘧啶等均可激活NF-κB[17]。崔濤等[18]研究發(fā)現(xiàn)，乳腺癌中存在NF-κB過度表達(dá),且NF-κB的表達(dá)與P-gp表達(dá)呈正相關(guān),提示在乳腺癌組織中NF-κB可以通過促進(jìn)P-gp表達(dá)而誘導(dǎo)MDR發(fā)生。

4.2原癌基因人類表皮生長因子受體2/neu基因 原癌基因人類表皮生長因子受體2(human epidermalgrowth factor receptor-2,HER-2)/neu基因是乳腺癌預(yù)后差的指標(biāo)之一，HER-2基因高表達(dá)的乳腺癌細(xì)胞對順鉑、泰素等化療藥物以及內(nèi)分泌治療藥物具有較強(qiáng)的耐藥性。而HER-2基因編碼的氨基酸序列與P-gp有同源部分。但其引起耐藥性的機(jī)制尚不清楚,有可能與HER-2基因高表達(dá)引起G2/M細(xì)胞周期控制點(diǎn)失調(diào)，從而使細(xì)胞凋亡受到抑制有關(guān)，HER-2基因的反義RNA及HER-2基因編碼的蛋白質(zhì)可恢復(fù)乳腺癌細(xì)胞對化療的敏感性。

4.3微RNA 微RNA(microRNA,miRNA)是一種內(nèi)源性的非編碼RNA(ncRNA)，廣泛存在于各種生物體中。它可通過幾種機(jī)制調(diào)控靶基因的表達(dá)，一種是結(jié)合到靶mRNA的3′UTR抑制其翻譯，另一種是和干擾小RNA一樣，與靶mRNA結(jié)合，促進(jìn)其降解。研究發(fā)現(xiàn),miRNA與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。崔秀英等[19]通過檢測乳腺癌細(xì)胞株MCF-7及其阿霉素耐藥株MCF-7/阿霉素的miRNA表達(dá)差異發(fā)現(xiàn)，耐藥株MCF-7/阿霉素與親本細(xì)胞系MCF-7比較有16個(gè)miRNA高表達(dá)，20個(gè)miRNA低表達(dá)，表明miRNA參與乳腺癌化療耐藥。

5 結(jié) 語

乳腺癌MDR的產(chǎn)生機(jī)制十分復(fù)雜，有多重機(jī)制參與其中，并隨治療而動(dòng)態(tài)變化。乳腺癌MDR是影響臨床治療效果的重要因素,也是乳腺腫癌瘤臨床治療的一大難題，雖然經(jīng)過大量的研究已認(rèn)識(shí)到部分乳腺癌MDR的產(chǎn)生機(jī)制，但至今仍未探明乳腺癌MDR形成的詳盡機(jī)制，特別是對于原發(fā)性乳腺癌MDR產(chǎn)生的機(jī)制認(rèn)識(shí)較少。因此，全面分析乳腺癌MDR的機(jī)制,對于乳腺癌MDR逆轉(zhuǎn)劑的研究以及乳腺癌臨床化療有重要的指導(dǎo)意義，對其他各種腫瘤MDR逆轉(zhuǎn)的研究也有重要的指導(dǎo)作用。

[1] 陳萬青，張思維，鄭榮壽，等.中國2009年惡性腫瘤發(fā)病和死亡分析.[J].中國腫瘤，2013,22(1):2-10.

[2] Eckford PD,Sharom FJ.ABC effux pump based resistance to chemotherapy drugs[J].Chem Rev,2009,109(7):2989-3011.

[3] Kimura Y,Morita SY,Matsuo M,etal.Mechanism of multidrug recognition by MDR1/ABCB1[J].Cancer Sci，2007,98(9):1303-1310.

[4] 莊曉明,肖紅,武卓,等.小干擾RNA逆轉(zhuǎn)人乳腺癌移植瘤多藥耐藥的在體研究[J].中國普外科學(xué)雜志,2010,19(5):501-505.

[5] Tanaka H,Kato K,Yamashita E,etal.The structu re of rat liver vault at 3.5 angst rom resolution[J].Science,2009,323(5912):384-388.

[6] Abbott BL.ABCG2(BCRP):a cytoprotectant in normal and malignant stem cells[J].J Clin Adv Hematol Oncol,2006,4(1):63.

[7] Yoshioka S,Katayama K，Okawa C,etal.The identification of two germ-line mutations in the human breast cancer resistance protein gene that result in the expression of a low/non-functional protein[J].Pharm Res，2007,24(6):1108-1117.

[8] 劉新蘭，黃英，李云霞，等.耐藥蛋白P-gp、BCRP及LRP在乳腺癌原發(fā)灶和腋淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶中表達(dá)的比較[J].第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào),2011,32(11):1171-1175.

[9] Frova C.Glutathione transferases in the genomicsera:new insights and perspectives[J].Biomol Eng,2006,23(4):149-169.

[10] 桑晶,韓玉貞,張志強(qiáng),等.三陰性乳腺癌組織耐藥蛋白GST-π和LRP及TopoⅡ表達(dá)的研究[J].中華腫瘤防治雜志,2011,18(17):521-523.

[11] Germano S,Driscoll L.Breast cancer:understanding sensitivity and resistance to chemotherapy and targeted therapies to aid in personalised medicine[J].Curr Cancer Drug Targets,2009,9(3):398-418.

[12] Frankel LB,Lykkesfeldt AE,Hansen JB,etal.Protein Kinase C alpha is a marker for antiestrogen resistance and is involved in the growth of tamoxifen resistant human breast cancer cells[J].B reast Cancer Res Treat,2007,104(2):165-179.

[13] Wodarz D,Komarova NL.Emergence and prevention of resistance against small molecule inhibitors[J].Semin Cancer Biol,2005,15(6):506-514.

[14] 孟冀昌,范宇飛,朱嚴(yán)冰,等.乳腺癌Survivin蛋白表達(dá)及其與p53和p170表達(dá)的相關(guān)性研究[J].中國腫瘤臨床與康復(fù),2007,14(6):495-497.

[15] Yves P,Olivier S,Smitha A,etal.Apoptosis defects and chemotherapy resistance:molecular interaction maps and networks[J].Oncogene,2004,23(16):2934-2949.

[16] 張玲,李理,張秀英.Bcl-2在乳腺癌中的表達(dá)及其與腫瘤多藥耐藥關(guān)系的研究[J].實(shí)用腫瘤雜志,2009,24(3):251-253.

[17] Choi BH,Kim CG,Lim Y,etal.Curcumin down- regulates the multidrug-resistance mdr1b gene by inhibiting the PI3K/Akt/NFκB pathway[J].Cancer Lett,2008,25(1):111-118.

[18] 崔濤,朱祖安,劉瑩,等.NF-κB、P-gp、c-erbB-2蛋白在乳腺癌組織中的表達(dá)及意義[J].山東醫(yī)藥,2008,48(1):33-35.

[19] 崔秀英，郭運(yùn)杰，姚和瑞,等.耐藥乳腺癌細(xì)胞株MCF-7/ADR中microRNA的分析[J].南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2008,28(10):1813-1815.