唐尚軍(綜述)，陳偉強(審校)

(廣東醫(yī)學院附屬中山醫(yī)院普外科，廣東 中山 528415)

肝癌是我國常見的惡性腫瘤之一，原發(fā)性肝癌中，85%～95%為肝細胞癌盡管肝癌的診療技術(shù)已取得很大進展，但仍有大約80%的病例發(fā)現(xiàn)時已是中、晚期，且多數(shù)合并肝硬化，往往伴有肝功能異常，無法接受根治性手術(shù)治療[1]。作為肝癌綜合治療的重要手段之一，特別是對于中晚期患者來說，化療越來越受到重視，在臨床上發(fā)揮著不可代替的作用。目前在臨床上肝癌化療效果并不明顯，使用的傳統(tǒng)化療藥物缺乏組織選擇性，在體內(nèi)廣泛分布，在發(fā)揮療效的同時往往產(chǎn)生較嚴重的全身性不良反應(yīng)，原發(fā)性或者繼發(fā)性多藥耐藥性(multidrug resistance，MDR)現(xiàn)象的產(chǎn)生與肝癌化療不理想密切相關(guān)[2]。因此，研究肝癌MDR的機制，及其MDR逆轉(zhuǎn)策略，對于提高肝癌化療效果具有十分重要意義。

1 MDR

腫瘤細胞的MDR是指腫瘤細胞對一種抗腫瘤藥物產(chǎn)生耐藥性的同時，對其他多種結(jié)構(gòu)和作用靶位不同的抗腫瘤藥物也有耐藥性[3]。腫瘤細胞MDR產(chǎn)生的原因和形成機制十分復雜和多樣，成為廣大學者研究的焦點，主要涉及藥物靶點的改變、藥物的失活/脫毒、藥物攝取的減少、藥物外排增加、細胞凋亡途徑的調(diào)節(jié)異常等機制[4]。在上述眾多機制中，ATP結(jié)合盒(ATP-binding cassette，ABC)轉(zhuǎn)運體介導的細胞毒性藥物的外排是確立最早、研究最充分的經(jīng)典MDR途徑，此類轉(zhuǎn)運體能將已進入細胞內(nèi)的外源性物質(zhì)從胞內(nèi)泵出胞外，被認為是眾多腫瘤細胞MDR的主要原因[3,5]。

2 ABC轉(zhuǎn)運體及其介導的多藥耐藥的機制

ABC轉(zhuǎn)運體家族是一大類跨膜蛋白，廣泛存在于所有的生物中[6]。因其特有的ABC結(jié)構(gòu)域而得名，通常由全轉(zhuǎn)運子或半轉(zhuǎn)運子組成。全轉(zhuǎn)運子含有2個跨膜區(qū)和2個核苷酸結(jié)合區(qū)，而半轉(zhuǎn)運子只含1個跨膜區(qū)和1個核苷酸結(jié)合區(qū)。ABC轉(zhuǎn)運體利用ATP水解產(chǎn)生的能量將與其結(jié)合的底物(包括抗癌藥物)外排，從而使藥物在腫瘤細胞的濃度大大降低從而產(chǎn)生耐藥性。到目前為止，人類編碼ABC轉(zhuǎn)運體的基因組含有49個家族[7]。已被證實至少有15個轉(zhuǎn)運體具有藥物外排功能[8]。細胞膜上影響MDR且研究較深入的ABC轉(zhuǎn)運體主要包括有P-糖蛋白(P-glycoprotein，P-gp)、多藥耐藥相關(guān)蛋白(multidrug resistance-associated protein，MRP)和乳腺癌耐藥蛋白(breast cancer resistance protein，BCG2)。

3 ABC轉(zhuǎn)運體在肝癌細胞中的表達情況

某些特定的ABC轉(zhuǎn)運體在肝癌細胞、組織中呈高表達狀態(tài)。Huesker等[9]證實，肝癌耐藥與MDR1的過量表達有重要的關(guān)系,是肝癌化療耐藥的主要原因。王百林等[10]發(fā)現(xiàn)，在術(shù)前未化療的原發(fā)性肝癌組織、肝癌癌旁組織及肝硬化中均有不同程度的MRP基因表達，而原發(fā)性肝癌組織MRP基因表達較其他兩種組織顯著增高，表明肝癌的MDR與MRP有關(guān)。多項研究證實，MRP1、MRP2、MRP3、MRP6、MRP7在肝臟中都不同程度高表達[11-12]。BCG2在胎盤、肝臟、血腦屏障等分布廣泛，也是參與多藥耐藥的主要成員之一[13]。Sukowati等[14]證實，BCG2的基因表達與肝細胞癌不同分化階段具有相關(guān)性，在阿霉素誘導下，BCG2快速上調(diào)，強調(diào)其在肝臟腫瘤的MDR中同樣起著重要作用。

隨著腫瘤干細胞理論發(fā)展，研究證實肝癌中存在肝癌干細胞的表達，進一步指出肝癌干細胞能表達多種ABC轉(zhuǎn)運體，包括MDR1、MRP1、MRP3和BCG2等[15]。Zhu等[16]證實，CD133+、CD44+的肝癌細胞可能代表了肝癌干細胞亞群，該亞群肝癌細胞的MDR1、MRP1及BCG2表達水平高于其他亞群腫瘤細胞。ABC轉(zhuǎn)運體在肝癌細胞、肝臟祖細胞或者肝癌干細胞均不同程度高表達，這些ABC轉(zhuǎn)運體表達增加或者功能增強均可導致藥物外排，導致化療抵抗。因此，克服在肝癌中由ABC轉(zhuǎn)運體介導的多藥耐藥為進一步提高化療療效顯得格外重要。

4 傳統(tǒng)ABC轉(zhuǎn)運體抑制劑

直接抑制ABC轉(zhuǎn)運體介導的藥物外排作用是逆轉(zhuǎn)其引起MDR的最簡便和直接的途徑。到目前為止，已研發(fā)出三代數(shù)十種化學藥物逆轉(zhuǎn)劑。但是，即使針對ABC轉(zhuǎn)運體的功能和過表達的逆轉(zhuǎn)劑已取得一定的研究進展，多局限于體外肝癌細胞系和動物模型等基礎(chǔ)性研究，鮮有成功應(yīng)用于臨床的報道，主要原因如下：不可接受的細胞毒性效應(yīng)；改變了合用傳統(tǒng)抗癌藥物的藥動學；缺乏合適的針對性患者；活體內(nèi)的多種因素可影響藥物的分布、代謝、清除、生物藥效率等[17]。因此，尋找高效、低毒的且不影響合用化療藥物的藥動學，不影響肝臟解毒的第4代逆轉(zhuǎn)劑，或者研發(fā)新的逆轉(zhuǎn)策略成為今后腫瘤藥理學研究的重要領(lǐng)域。

5 肝癌中MDR逆轉(zhuǎn)新策略

由于傳統(tǒng)逆轉(zhuǎn)劑的局限性，一些新的逆轉(zhuǎn)策略被提上議程并取得了不同程度的進展，如酪氨酸激酶抑制劑應(yīng)用；沉默耐藥蛋白表達；通過納米技術(shù)脂質(zhì)載體運送抗癌藥，改變藥物進出細胞的途徑以及運用單克隆抗體、反義寡核苷酸、核酶和干擾小RNA(small interfering RNA，siRNA)等技術(shù)；免疫治療以及中草藥的應(yīng)用等[18]。這些新的逆轉(zhuǎn)策略為克服肝癌多藥耐藥，提高肝癌患者的生活質(zhì)量帶來了一片曙光。

5.1酪氨酸激酶抑制劑 分子靶向酪氨酸激酶抑制劑是腫瘤治療研究的一個新領(lǐng)域，由于這類藥物作用的高選擇性以及較小的不良反應(yīng)，成為近年來抗癌藥物研究的熱點和發(fā)展趨勢。近年來，以索拉非尼為代表的靶向治療給中晚期肝癌患者帶來了新希望[19]。通過體外生物化學及細胞評價方法，發(fā)現(xiàn)部分酪氨酸激酶抑制劑可以抑制ABC轉(zhuǎn)運體的功能，或者影響其蛋白或信使RNA的表達，從而提高傳統(tǒng)化療藥物的作用[20]。Xiang等[21]證實，BIBF 11120在體外對肝癌耐藥細胞株HepG2/ADR有明顯的逆轉(zhuǎn)作用。Wei等[22]證實，索拉非尼在4 μmol/L時可以部分逆轉(zhuǎn)肝癌細胞中MDR，其機制可能與下調(diào)MDR1基因表達或MDR1表達有關(guān),同時增加阿霉素、5-氟尿嘧啶、吉西他濱、順鉑等化療藥物在細胞中的累積。以上研究表明，部分酪氨酸激酶抑制劑能夠調(diào)節(jié)MDR表型的肝癌細胞的多藥耐藥，為實現(xiàn)高度耐藥表型的患者提供個性化治療提供可能。

5.2ABC轉(zhuǎn)運體的基因多態(tài)性 眾多報道表明，個體的遺傳差異性在藥物的治療功效和不良反應(yīng)的產(chǎn)生中扮演重要的角色[23]。ABC轉(zhuǎn)運體基因多態(tài)性及其表達和功能的差異，可導致不同群體或個體對某些疾病存在不同的易患性，是影響藥物耐藥及藥物個體間差異的重要因素之一，將為臨床合理用藥提供理論和實踐依據(jù)[24]。因此，檢測腫瘤組織中的ABC轉(zhuǎn)運體家族對于指導臨床合理選用化療藥物、評價化療效果具有重要意義，ABC轉(zhuǎn)運體家族有可能成為治療腫瘤臨床耐藥的分子靶標。

5.3基因治療 微RNA(microRNA，miRNA)是長度為18～25個堿基的非編碼小RNA，主要在基因轉(zhuǎn)錄后水平抑制基因翻譯，或?qū)π攀筊NA進行降解，影響基因表達。目前的研究表明，miRNA具有調(diào)節(jié)多種細胞進程包括凋亡、分化、細胞增殖和細胞耐藥性的功能[25]，miRNA在腫瘤耐藥性方面的作用也逐漸引起重視。在肝癌細胞和臨床肝癌患者中，miR-21能夠調(diào)節(jié)腫瘤壞死因子α和5-氟尿嘧啶的抗腫瘤效果[26]。在轉(zhuǎn)染了miR-21的反義寡核苷酸后，肝癌細胞增加了對腫瘤壞死因子α/5-氟尿嘧啶聯(lián)合劑的敏感性，進一步說明miR-21在肝細胞癌耐藥性方面起著重要的調(diào)控作用。隨著越來越多參與腫瘤耐藥的miRNA的發(fā)現(xiàn)，以及對腫瘤耐藥機制的了解，尤其是miRNA介導耐藥概念的提出，使得對耐藥性腫瘤個體化治療重新帶來了曙光。

近幾年,siRNA介導的基因干擾技術(shù)又為多藥耐藥基因治療研究提供了一個全新的技術(shù)平。RNA干擾是一種廣泛存在，由外源或內(nèi)源性的雙鏈RNA誘發(fā)的同源信使RNA特異性沉默，進而抑制其相應(yīng)基因表達的過程[27]。Pan等[28]成功構(gòu)建靶向MDR1的表達載體-短發(fā)夾RNA/mdr1表達載體(pSUPER-shRNA/mdr1)分別從細胞及動物層面進行實驗，結(jié)果表明，無論是細胞層面還是動物層面(皮下移植瘤)，伴隨著MDR1表達的顯著抑制，人肝癌細胞株HepG2細胞對阿霉素的治療抗性都有不同程度地降低，MDR作用得以逆轉(zhuǎn)。Yoo等[29]研究顯示，星形膠質(zhì)細胞增高基因1(astrocyte elevated gene-1，AEG-1)在超過90%的肝細胞癌樣本中過表達，而在正常人肝細胞中幾乎不表達。MDR1作為AEG-1的下游產(chǎn)物，增加AEG-1表達可增加MDR1基因的表達，相反，靶向AEG-1的siRNA可同時抑制AEG-1及MDR1的表達。RNA干擾沉默機制的高效性、特異性及穩(wěn)定性使這一技術(shù)成為生物醫(yī)學領(lǐng)域研究的一次劃時代的革命。siRNA技術(shù)在沉默癌基因、抑制抗凋亡癌基因、減少過度表達的生長因子和受體、抗血管生成、抑制肝癌細胞化療耐藥、降低肝癌細胞的侵襲轉(zhuǎn)移能力等方面均取得了可喜的研究成果，部分研究已從體外試驗過渡到體內(nèi)試驗，為肝癌的臨床治療奠定了基礎(chǔ)。但在這一技術(shù)廣泛應(yīng)用于臨床前，仍存在一些問題，需要進一步的研究。

5.4納米載體技術(shù) 在腫瘤化療中，納米載體正在迅速發(fā)展成為一個有效的藥物輸送載體。同時增加藥物的選擇性和克服藥物的MDR的方法，就是包含治療藥物和增敏劑通過相同的納米載體同時傳遞到腫瘤細胞[30]。多功能的納米載體通過不同的機制包括傳遞特異性靶向藥物、外排泵抑制劑，調(diào)節(jié)凋亡閾值和調(diào)節(jié)腫瘤細胞內(nèi)的pH值等，具備克服MDR抗腫瘤的潛能[31]。Li等[32]介紹了不同納米粒子的聯(lián)合方案羥磷灰石納米粒子與重組突變?nèi)四[瘤壞死因子α系統(tǒng)應(yīng)用于克服肝癌化療的MDR。同時,重組突變?nèi)四[瘤壞死因子α能夠顯著減少肝細胞癌中BCRP、MDR1的基因和蛋白水平,被認為是非常重要的一種新型MDR逆轉(zhuǎn)劑。隨著研究的深入，各種新的不同原理的藥物傳遞載體系統(tǒng)應(yīng)用于克服腫瘤的耐藥性[33]。

5.5中藥逆轉(zhuǎn) 中藥具有來源廣泛、價格低廉、毒性反應(yīng)小等優(yōu)點，有望為逆轉(zhuǎn)肝癌MDR開辟出一條新的道路。李起等[34]發(fā)現(xiàn)，肝癌-1號可通過抑制人肝癌耐藥細胞株HepG2/ADR中MDR1信使RNA的表達及MDR1的合成而部分逆轉(zhuǎn)其耐藥性。目前，研究報道的肝癌多藥耐藥中藥復方逆轉(zhuǎn)劑品種相對較少，在闡明其藥效及作用機制的基礎(chǔ)上，開發(fā)更多具有MDR逆轉(zhuǎn)作用的中藥復方應(yīng)用于肝癌臨床治療，還有待于進一步的研究。

5.6其他策略 隨著研究的深入，已被證實某些信號通路還能直接參與ABC轉(zhuǎn)運體的調(diào)控，影響其蛋白的表達，成為逆轉(zhuǎn)MDR新的研究熱點。目前已證實，參與MDR1介導腫瘤細胞MDR的信號通路包括促分裂原活化蛋白激酶、c-Jun氨基端激酶、p38、絲氨酸/蘇氨酸激酶和蛋白激酶C信號通路等[35]。全面的研究探討這些信號通路有助于進一步了解肝癌發(fā)生耐藥的機制，為其治療靶點提供新的科學依據(jù)，更好地指導臨床工作。

此外，基于正常干細胞具備天然抗藥性特點的推測，腫瘤對于化療藥物的耐藥性可能也與腫瘤干細胞的耐藥特性相關(guān)。腫瘤干細胞除了具備自我更新及分化潛能，還保留著其他區(qū)別于成熟分化細胞的特質(zhì)，腫瘤干細胞大部分時間處于靜止狀態(tài)、表達多種ABC轉(zhuǎn)運體，從而抵抗藥物和毒物的損害；同時具有DNA 修復能力和抗凋亡能力[36]。在干細胞的這些特質(zhì)中，被廣泛關(guān)注的是它們高水平表達某些特異性ABC轉(zhuǎn)運體。因此，腫瘤干細胞的治療可能成為今后克服腫瘤化療耐藥的突破口，研究腫瘤干細胞的耐藥機制將有助于腫瘤化療的進展。

6 小 結(jié)

肝癌是全球常見的惡性腫瘤，在我國尤其高發(fā)，化療未見對改善生存質(zhì)量有明顯裨益，MDR降低了化療藥物在肝癌治療中的效果。盡管一些藥物通過干擾某些特定的ABC藥物轉(zhuǎn)運體的功能，或者影響其量的表達，從而克服MDR以提高療效，但由于其自身毒性，改變合用傳統(tǒng)抗癌藥物的藥動學等限制了在臨床中的應(yīng)用。本文強調(diào)了ABC轉(zhuǎn)運體在肝癌MDR機制中的重要地位，但它卻不是產(chǎn)生MDR的唯一決定因素，肝癌MDR的產(chǎn)生是各種因素共同作用的結(jié)果，機理十分復雜。新的耐藥機制及其克服耐藥措施不斷被提出，但是絕大多數(shù)仍處于實驗研究階段，一些關(guān)鍵問題仍然沒有研究清楚?？朔伟㎝DR，提高化療效果仍是一項長期的艱巨的系統(tǒng)工程。

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