王 貴 ，鄔 俊 ，李 雙 ，陳 毅 ，姜 爽 ，王曉波

（1. 大連醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院，遼寧 大連 116044； 2. 中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊第967 醫(yī)院，遼寧 大連 116021）

多藥耐藥性（MDR）是指腫瘤細(xì)胞對一種抗腫瘤藥物出現(xiàn)耐藥性的同時，對其他多種結(jié)構(gòu)不同、作用靶位不同的抗腫瘤藥物也有耐藥性。隨著腫瘤化學(xué)治療（簡稱化療）藥物在臨床的廣泛應(yīng)用，抗腫瘤藥物腫瘤耐藥性問題也越來越突出，已成為化療失敗的重要原因［1］。目前的治療手段包括采用西藥類抗腫瘤MDR 藥物維拉帕米、他莫昔芬、環(huán)孢素 A 等［2－3］，中藥類抗腫瘤MDR 藥物三七總皂苷、白藜蘆醇（RSV）、甲基蓮心堿、雄黃等［4］，納米載體藥物和光動力治療等。但抗腫瘤MDR 的西藥類藥物毒副作用較大，不宜長期應(yīng)用，且部分藥物價格昂貴，限制了臨床的廣泛應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)，砷化合物包括有機(jī)砷化合物、三氧化二砷（ATO）、五氧化二砷、砷酸、亞砷酸、亞砷酸鈉（NaAsO2）、硫化砷、三硫化二砷、雄黃等治療腫瘤療效顯著，且能逆轉(zhuǎn)腫瘤MDR?，F(xiàn)對近年來砷化合物對腫瘤MDR 的作用及作用機(jī)制研究進(jìn)展綜述如下。

1 在細(xì)胞水平對腫瘤MDR 的作用及作用機(jī)制

1.1 抑制耐藥性腫瘤細(xì)胞血管再生和轉(zhuǎn)移

腫瘤組織依靠新生血管維持自身的營養(yǎng)供應(yīng)，抑制腫瘤血管生成可最大限度達(dá)到“餓死腫瘤”的目的。蔣碧佳等［5］用ATO 聯(lián)合維生素C 對人耐藥肺腺癌裸鼠移植瘤模型進(jìn)行干預(yù)，發(fā)現(xiàn)ATO 能抑制耐藥性肺癌移植瘤血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）的表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。LIANG 等［6］研究發(fā)現(xiàn)，3.2 μmol／L 的 ATO 可顯著抑制MDR 白血?。↘562 ／AO2）細(xì)胞的增殖，并下調(diào) K562 ／AO2細(xì)胞中 VEGF 的表達(dá)水平，逆轉(zhuǎn) K562／AO2 細(xì)胞的MDR。SONG 等［7］通過免疫組織化學(xué)染色法和藻酸鹽包封的腫瘤細(xì)胞測定法發(fā)現(xiàn)，雄黃轉(zhuǎn)化溶液（RTS）抑制VEGF 誘導(dǎo)的VEGFR2和下游蛋白激酶［胞外信號調(diào)節(jié)激酶（ERK）、黏著斑激酶（FAK）、非受體酪氨酸激酶 C（SRC）］的磷酸化，阻斷了血管生成作用。

1.2 抑制耐藥性腫瘤細(xì)胞侵襲和遷移

ATO 對耐藥人上皮性卵巢癌細(xì)胞系（3AO／CDDP）細(xì)胞的生長抑制率呈劑量和時間依賴性，較低濃度的ATO 可干擾細(xì)胞進(jìn)入S／G2期，較高濃度可選擇性地誘導(dǎo) S 期細(xì)胞凋亡，抑制 3AO ／CDDP 的增殖和轉(zhuǎn)移［8］。陳飛研［9］通過引入負(fù)載紫杉醇的亞砷酸釓納米顆粒（HPAN）來克服紫杉醇的MDR。其中，紫杉醇與亞砷酸釓納米顆粒形成棒狀混合簇，由內(nèi)源性無機(jī)磷酸鹽促使HPAN 結(jié)構(gòu)崩塌，釋放出紫杉醇和ATO。HPAN 對耐紫杉醇的人結(jié)直腸癌細(xì)胞系（HCT166）體內(nèi)抗癌試驗證明，HPAN 對異種移植小鼠模型中的抗性腫瘤作用優(yōu)于原始紫杉醇或等劑量紫杉醇和ATO 的混合物。ATO 與阿霉素（ADM）聯(lián)合可下調(diào)磷酸化促分裂原活化蛋白激酶（MAPK）1 和 β 聯(lián)蛋白 （β －catenin），上調(diào)磷酸化MAPK8 和上皮鈣黏素，抑制耐阿霉素的人骨肉瘤（MG63 ／dox）細(xì)胞遷移和侵襲［10］。

1.3 誘導(dǎo)腫瘤MDR 細(xì)胞發(fā)生自噬

自噬可防止應(yīng)激時有毒或致癌的蛋白質(zhì)和細(xì)胞器積累，抑制細(xì)胞癌變。腫瘤一旦形成，自噬可為癌細(xì)胞提供更豐富的營養(yǎng)，促進(jìn)腫瘤生長，避免藥物或輻射損傷，產(chǎn)生耐藥性［11］。研究表明，增強(qiáng)自噬組織蛋白（Beclin－1）凋亡途徑是克服抗癌藥物耐藥性的有效方法［12］。CHENG 等［13］研究發(fā)現(xiàn)，ATO 可作為白血病 K562 及其耐藥株K562／ADM 細(xì)胞中自噬的有效誘導(dǎo)劑，提高 K562／ADM 細(xì)胞Beclin － 1 的表達(dá)水平，降低凋亡基因 B 細(xì)胞淋巴瘤 2（Bcl － 2）mRNA 及蛋白表達(dá)水平，促進(jìn)自噬細(xì)胞死亡?？诜{米硫化砷（ee －As4S4）作用慢性粒細(xì)胞白血?。–ML）患者骨髓中的 K562，K562 ／AO2 和原代細(xì)胞，發(fā)現(xiàn) ee － As4S4可通過下調(diào)細(xì)胞內(nèi)活性氧（ROS）和低氧誘導(dǎo)因子1α 的水平誘導(dǎo)上述細(xì)胞自 噬［14］。

2 在分子水平對腫瘤MDR 的作用及作用機(jī)制

2.1 抑制耐藥相關(guān)蛋白表達(dá)

糖蛋白（P－gp）過表達(dá)是引起細(xì)胞多藥耐藥的主要原因［15］。研究表明，ATO 孵育 K562 ／AO2 細(xì)胞 48 h 和72 h 后，3.2 μmol／L ATO 可顯著降低 K562 ／AO2 細(xì)胞中 P － gp 的表達(dá)水平［6］，且 P － gp 的下調(diào)有助于降低ATO 對抗 ADM 胃癌細(xì)胞的耐藥性［16］。1 μmol／L ATO處理 K562 ／RA 細(xì)胞 4 d 后，P － gp 的表達(dá)水平下降，熒光強(qiáng)度降低。提示ATO 可通過抑制P－gp 的表達(dá)減弱對藥物的消除作用，延長K562／D 細(xì)胞內(nèi)藥物的釋放時間［17］。王欣［18］發(fā)現(xiàn)，RST 具有更強(qiáng)的靶向性，可快速、有效蓄積在耐藥白血病細(xì)胞中，顯著降低K562／ADM 細(xì)胞中P－gp 的表達(dá)水平。ATO，As4O6與順鉑的組合可在耐紫杉醇的癌細(xì)胞系中產(chǎn)生協(xié)同作用，通過誘導(dǎo)切割型半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶（cleaved caspase）3 的表達(dá)，抑制對紫杉醇耐藥的卵巢癌細(xì)胞系的細(xì)胞生長，并誘導(dǎo)其凋亡［19］。

ATO 通過下調(diào)多藥耐藥關(guān)聯(lián)蛋白（MRP）1 的表達(dá)水平，降低膜轉(zhuǎn)運蛋白活性，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)藥物蓄積，抑制膀胱癌細(xì)胞（BIU －87）中 P －gp 和 MRP1 的表達(dá)，最終逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞的耐藥抗藥性［20］。RSV 和 ATO 聯(lián)合治療耐阿霉素的K562 白血病細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)聯(lián)合用藥主要降低P －gp，MRP1 和 B 細(xì)胞受體（BCR）耐藥相關(guān)蛋白，抑制耐藥白血病細(xì)胞的生長［21］。丁硫氨酸亞砜亞胺（BSO）與ATO 聯(lián)用可通過抑制MRP1 及其編碼基因mRNA 的表達(dá)誘導(dǎo) K562 ／ADM 細(xì)胞凋亡［22］。靶蛋白 SET 的表達(dá)和功能調(diào)控在對視黃酸具有抗藥性的急性早幼粒細(xì)胞白血病（APL）中有潛在的治療作用。TIAN 等［23］研究發(fā)現(xiàn)，As4S4誘導(dǎo)的凋亡伴隨抗維甲酸急性早幼粒細(xì)胞白血病細(xì)胞（NB4－R1）中 SET 基因的 mRNA 和蛋白表達(dá)水平降低。

2.2 抑制耐藥酶谷胱甘肽 S 轉(zhuǎn)移酶（GST－π）和Topo－Ⅱ表達(dá)

GST－π 是GST 家族中關(guān)系最密切的Ⅱ期解毒酶，主要作用包括催化藥物降解，促進(jìn)藥物代謝，降低抗腫瘤藥物的細(xì)胞毒性，其表達(dá)水平與腫瘤耐藥性成正比［24］。DNA 拓?fù)洚悩?gòu)酶（Topo）Ⅱ是人體內(nèi)重要的核酸酶，參與DNA 轉(zhuǎn)錄、翻譯、復(fù)制、染色體分離等遺傳過程，主要發(fā)生在 S － G2／ M 期。ZHAO 等［25］研究表明，ATO 可促進(jìn)耐藥腫瘤細(xì)胞中Topo－Ⅱ表達(dá)，抑制GST－π 表達(dá)，0.8 μmol／L 的 ATO 可通過抑制 P － gp 來提高耐阿霉素胃癌細(xì)胞（SGC7901 ／ ADR）對 ADM 的敏感性，抑制GST － π 表達(dá)，并增加阿霉素在 SGC7901 ／ADR 細(xì)胞中的積累，部分逆轉(zhuǎn)SGC7901／ADR 細(xì)胞對阿霉素的耐藥性［26］。

2.3 下調(diào)血清微管解聚蛋白（Stathmin）表達(dá)

Stathmin 作為一種新的腫瘤標(biāo)志物，有多種生物學(xué)功能，與多個系統(tǒng)的腫瘤都有關(guān)聯(lián)，并呈現(xiàn)高表達(dá)［27］。ATO 與ADM 聯(lián)用通過下調(diào)Stathmin 而逆轉(zhuǎn)MG63／dox對阿霉素的耐藥性［28］。

3 在基因水平對腫瘤MDR 的作用及作用機(jī)制

3.1 抑制凋亡控制基因表達(dá)

LI 等［29］研究發(fā)現(xiàn)，ATO 可下調(diào)凋亡抑制蛋白生存素（Survivin）的表達(dá)水平，抑制癌細(xì)胞多藥耐藥性。ZAKI DIZAJI 等［30］分析了不同階段（診斷、緩解和復(fù)發(fā)）的 50份外周血和19 份骨髓樣品中Survivin 基因的表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)ATO 抑制了Survivin 基因的表達(dá)。同時，ATO聯(lián)合RSV 干預(yù)K562／RA 白血病細(xì)胞，協(xié)同抑制了Bcl－2、核轉(zhuǎn)錄因子κB（NF－κB）和p53 的表達(dá)，增強(qiáng)了耐藥性白血病細(xì)胞對細(xì)胞凋亡的敏感性［21］。WANG 等［31］發(fā)研究現(xiàn)，As4S4通過阻斷細(xì)胞周期 S 期和 G2／M 期 NB4－R1細(xì)胞發(fā)揮細(xì)胞毒性作用。流式細(xì)胞術(shù)檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著 As4S4誘導(dǎo) NB4－ R1細(xì)胞在 S 期和 G2／M 期的積累，As4S4通過 Bcl－2 和 BAX 的改變、Caspase － 3 的激活誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。2 μmol／L ATO 可下調(diào) Bcl－2 的表達(dá)水平，選擇性抑制對順鉑耐藥上皮性卵巢癌細(xì)胞（CI80－13S）的生長，并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡［32］。

3.2 抑制NF－κB

NF－κB 是一種多功能的轉(zhuǎn)錄因子，參與調(diào)控免疫炎癥、細(xì)胞增殖、分化和凋亡；也是腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移和耐藥性的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。因此，控制NF－κB 的活性將為增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞化療敏感性，逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞耐藥提供新的策略［33］。ATO 通過誘導(dǎo)DNA 脫甲基化激活了microRNA－148a（miR－148a），通過靶向 p65 的 3′－UTR 抑制了 NF－κB途徑，抑制CSC 表現(xiàn)型，降低肝細(xì)胞癌（HCC）的化學(xué)耐藥性［34］。QIU 等［35］通過免疫染色，采用免疫沉淀法和原子熒光光譜法等發(fā)現(xiàn)，14 － 3 － 3η ／ NF － κB 反饋回路在維持肝癌耐藥性表型中起重要作用，ATO 可抑制14－3－3η ／NF－κB 反饋回路，逆轉(zhuǎn) HCC 的化學(xué)耐藥性。RSV 和ATO 聯(lián)合治療可通過抑制NF－κB 信號通路而誘導(dǎo) K562 ／RA 細(xì)胞凋亡［21］。

3.3 下調(diào) MDR1 基因

MDR1 基因負(fù)責(zé)編碼P－gp，其過度表達(dá)是腫瘤細(xì)胞多藥耐藥的主要原因。有研究表明，ATO 能抑制白血病細(xì)胞 MDR1 基因的表達(dá)，逆轉(zhuǎn)白血病耐藥性［36］。WANG 等［37］用 雄黃轉(zhuǎn)化 液處理 K562 ／ADM 細(xì) 胞 4 h后，細(xì)胞內(nèi)砷的蓄積分別比As4S4或ATO 處理的細(xì)胞高2 倍和 16 倍，MDR1 mRNA 和 P － gp 的表達(dá)水平下降。RSV 通過促進(jìn)ATO 的增殖作用可增強(qiáng)K562／RA 細(xì)胞對ATO 的敏感性，降低耐藥基因MDR1 的表達(dá)水平，最終提高 K562／RA 細(xì)胞對細(xì)胞凋亡的敏感性［21］。

3.4 協(xié)同DNA 損傷和干預(yù)DNA 修復(fù)

大多數(shù)抗腫瘤藥物可直接或間接破壞腫瘤細(xì)胞的DNA，干擾DNA 修復(fù)。研究表明，DNA 的損傷與原發(fā)性耐藥密切相關(guān)［38］。載有砷的雙重藥物（阿霉素和ATO）納米藥物系統(tǒng)具有顯著的藥物協(xié)同作用和pH 觸發(fā)藥物釋放，可有效治療抗阿霉素的肝細(xì)胞癌細(xì)胞（HuH－7／ADM）。該納米藥物系統(tǒng)具有阿霉素對DNA 損傷的協(xié)同作用及ATO 對DNA 修復(fù)的干擾，對抗阿霉素癌細(xì)胞產(chǎn)生了極高的殺傷效率［39］。載有順鉑和ATO 的納米復(fù)合物經(jīng)基因表達(dá)譜發(fā)現(xiàn)，處理后的原癌基因和DNA 損傷修復(fù)相關(guān)基因MYC，MET，MSH2 的表達(dá)減少，腫瘤抑制基因PTEN，VHL，F(xiàn)AS 表達(dá)的增加，有效地克服了腫瘤的耐藥性［40］。將人上皮性卵巢癌（EOC）細(xì)胞在 37 ℃ 或 39 ℃下用順鉑和 20 μmol／L NaAsO2處理 1 h，調(diào)節(jié) DNA 損傷反應(yīng)使表達(dá) p53 的 EOC 對順鉑敏感［41］。

4 促進(jìn)耐藥性腫瘤細(xì)胞凋亡的信號通路

4.1 膜受體酪氨酸蛋白激酶信號傳導(dǎo)途徑（RAS／RAF ／MAPK）信號通路

RAS ／RAF ／MAPK 是調(diào)控細(xì)胞增殖、分化、凋亡的重要信號通路。耐藥胃癌細(xì)胞具有較高的P－gp 和RAS表達(dá)水平，無毒和中等毒性的ATO 通過RAS／磷酸化胞外信號調(diào)節(jié)激酶（p－ERK）1／2 信號途徑降低胃癌細(xì)胞對 ADM 的耐藥性［16］。低劑量（＜ 2 μmol／L）ATO 可通過 RAS／RAF／MAPK 信號途徑上調(diào)脂肪酸合成酶（FAS）和 NM23H1 基因，下調(diào) N － MYC 和 MTA1 基因，抑制人卵巢癌細(xì)胞耐藥細(xì)胞的生長和增殖能力［8］。劉寶玲［42］通過體外試驗發(fā)現(xiàn)，ATO 可下調(diào) RAS ／p － ERK 信號傳導(dǎo)通路中RAS 和p－ERK 的表達(dá)水平，逆轉(zhuǎn)胃癌細(xì)胞耐藥性。亞砷酸可異常地高度激活p38 MAPK 通路 ，NaAsO2、加 馬 布 他 汀 和 p38 MAPK 抑 制 劑SB203580聯(lián)合對抗膠質(zhì)母細(xì)胞瘤，防止腫瘤復(fù)發(fā)和耐藥性的持續(xù)發(fā)展［43］。

4.2 磷脂酰肌醇激酶／蛋白激酶B（PI3K－AKT）信號通路

PI3K／AKT 信號通路是一條酪氨酸激酶級聯(lián)信號傳導(dǎo)通路，可促進(jìn)細(xì)胞生長增殖，參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展［44］，影響細(xì)胞的增殖分化。WANG 等［45］發(fā)現(xiàn) As4S4通過抑制AKT 和哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）激酶的活性而增加As4S4誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡和自噬。As4S4和谷胱甘肽（GSH）合成酶抑制劑 L－丁硫氨酸 －（S，R）－亞磺酰亞胺（BSO）聯(lián)合治療可協(xié)同抑制PI3K／AKT 信號逆轉(zhuǎn)人乳腺癌中砷的耐藥性［46］。單獨使用ATO 或與PI3K／AKT 信號通路抑制劑LY294002 聯(lián)合處理急性粒細(xì)胞白血?。ˋML）細(xì)胞后，黏附于基質(zhì)的AML 細(xì)胞對ATO的敏感性顯著降低，AML 的抗藥性部分消除［47］。

4.3 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激（ERS）反應(yīng)

ERS 與腫瘤耐藥密切相關(guān)。CHEN 等［48］研究發(fā)現(xiàn)，ATO 對白血病K562／ADM 耐藥細(xì)胞有較高的凋亡誘導(dǎo)作用，可明顯提高內(nèi)質(zhì)網(wǎng)伴侶78KDA 葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白（GRP78 ／BIP）的表達(dá)水平。

4.4 Notch 信號通路

Notch 通路在調(diào)節(jié)干細(xì)胞增殖、分化、凋亡、黏附、耐藥等方面起重要作用。研究表明，ATO 能抑制Notch－1的表達(dá)，抑制 HEPG2細(xì)胞的增殖和遷移［49］。楊莉等［50］研究發(fā)現(xiàn)，Notch－1 信號通路的異常，參與了 HEPG2／ADM細(xì)胞耐藥性的產(chǎn)生，抑制Notch－1 通路能有效抑制HEPG2／ADM 細(xì)胞的耐藥性。

5 結(jié)語

砷化合物聯(lián)用其他藥物抗腫瘤MDR 的作用機(jī)制涉及多因素、多基因、多水平、多結(jié)構(gòu)的復(fù)雜過程。對于藥物抗腫瘤MDR 治療的研究，如ATO 注射液通過體內(nèi)外試驗，在細(xì)胞、分子和基因水平對腫瘤MDR 療效均較好；在基因水平，亞砷酸鈉可調(diào)節(jié)DNA 的損傷和修復(fù)；在分子水平，雄黃可誘導(dǎo)耐藥腫瘤細(xì)胞發(fā)生自噬，在基因水平抑制凋亡基因Bcl－2 和MDR1 的表達(dá)水平，從而抑制PI3K／AKT 信號通路。

砷化合物聯(lián)合其他藥物在抗腫瘤MDR 方面療效更佳，可降低毒副反應(yīng)，提高藥物療效。如ATO 與ADM聯(lián)合抑制耐藥性腫瘤的侵襲和遷移，下調(diào)Stathmin；與RSV 聯(lián)用可調(diào)節(jié)耐藥性腫瘤基因的表達(dá)，抑制NF－κB信號通路。As4S4與BSO 聯(lián)用抑制耐藥性腫瘤的PI3K／AKT信號通路，提高治療效果。除ATO 和As4S4外，其他砷化合物臨床應(yīng)用范圍也在擴(kuò)大，目前已有亞砷酸聯(lián)合沙利度胺、維生素C 治療有明顯耐藥性的多發(fā)性骨髓瘤患者的臨床療效顯著［51］。有機(jī)砷、氯化砷、砷酸和五氧化二砷等砷化合物抗腫瘤MDR 的研究不斷增多，但尚缺乏作用機(jī)制研究，包括藥物靶標(biāo)、端粒酶、HEDGEHOG 通路、骨形態(tài)發(fā)生蛋白質(zhì)通路、WNT／β－catenin 通路等。