多药耐药机制的探究(2)
5 蛋白激酶C(PKC)介导的MDR机制
PKC是由Mshizuka等于1977年首次发现的一组磷脂依赖性Ca激活的蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶，它由单一多肽组成，相对分子质量为77 000～83 000。包含两个功能区，即与磷脂、二酰甘油(DAG)和佛波酯(TPA)结合的疏水性调节区以及与ATP反底物结合的亲水性催化区[6]。目前PKC有11个亚型，即a、p、I、Ⅱ 等无论是生理还是病理状态，PKC各亚型分布各异，即便同一组织不同部位，分布多少也有不同，表现出明显的异质性。PKC各亚型在产生MDR中的作用也各不相同，如PKC—p可通过上调凋亡相关基因p21抑制细胞凋亡，而PKC-k过度表达则促进细胞凋亡。PKC通常以无活性形式存在于胞浆中，调节区与催化区通过调节区上的一段假底物序列相互作用，以阻止底物进入催化区。PKC有两种激活途径：(1)靠某些激活因子与调节区结合而改变其构象，从而调节“开启”催化区；(2)通过产生DAG、三磷酸肌醇(IP3)活化PKC 。PKC活化后可使多种蛋白的丝氨酸、苏氨酸发生磷酸化，从而影响细胞内生物信息的代谢，在调节细胞代谢、分化、增殖及癌变中具有十分重要作用。
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PKC参与产生MDR的机制可能为：(1)耐药基因编码的膜糖蛋白是PKC作用的底物，PKC可通过使P-gp或MDR磷酸化调节其转运功能；(2)P-gp的药物外流泵作用与容量依赖性Cl通道有关，而该通道的活化受PKC的调节口；(3)PKC可能独立于P-gp而通过减少药物进入细胞调节耐药；(4)PKC的作用可能与核内基因转录有关，即促进MDR基因的表达；(5)引起MDR的外因可能通过影响PKC-a结构基因上游启动子或改变PKC-a基因序列、提高同工酶表达而引起MDR[7]。
6 凋亡基因介导的MDR
6.1 P53基因：P53是编码相对分子质量为53 000的磷酸化蛋白的基因，可分为野生型和突变型。野生型P53调节细胞增殖及凋亡的双重作用：它能维持细胞的正常生长，当细胞遭受破坏，野生型P53诱导DNA受损的细胞进入G1/G0静止期，抑制细胞增殖，直至损伤的DNA修复，若修复失败则诱导损伤的细胞凋亡的这种机制可调节增殖，并增强化、放疗的敏感性。当P53发生缺失、突变导致表达异常时称突变型P53失去了上述的细胞调节功能，使化疗药物所诱发的细胞凋亡受抑制，以致肿瘤细胞对化疗药物的耐受显著增强，同时突变型P53可特异性激活P-gp启动，并可增加MRP基因的表达，使肿瘤细胞产生多药耐药。
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6.2 bcl-2基因：bcl-2家族是目前最受重视的调控细胞凋亡的基因家族，可分为凋亡抑制基因(bcl-2、bcl-x1)和凋亡诱导基因(bax、bcl-xs)两大类，其中编码与耐药有关的是bcl-2。Bcl-2蛋白由bcl-2基因编码，相对分子质量为26 000，在细胞中定位于线粒体外膜、内质膜和核周膜。细胞接受凋亡信号后，线粒体内膜发生改变，使内膜离子通道梯度丧失，电位亦丧失，线粒体蛋白释放入胞质而激活Caspase-3产生氧自由基，线粒体Ca向胞质外流，进而导致凋亡发生。bcl-2可能通过以下机制发挥抗凋亡作用，从而诱导细胞发生耐药：(1)能限制由白介素转换酶(ICE)引起的细胞调亡；(2)可通过抗氧化作用控制活性氧(ROS)水平；(3)可能具有防染色体断裂的功能；(4)可抑制Raf-1的功能，限制细胞凋亡；(5)可通过调节细胞浆Ca浓度控制凋亡；(6)可通过调节蛋白运输通过核膜孔的能力调控凋亡；(7)可通过其自身与bax结合成二聚体实现凋亡的调控；(8)可以平衡离子浓度、抑制线粒体破裂，从而阻止细胞凋亡早期征象的发生，包括凋亡执行者Caspase激活物细胞色素C等的释放；(9)还可直接与凋亡蛋白酶激活因子1(Apaf1)结合，从而使Caspase-3无法激活[8]。
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6.2 CD95：CD95是相对分子质量为45 000的I型膜蛋白，属于肿瘤坏死因子(TNF)受体家族成员，CD95配体是相对分子质量为37 000的Ⅱ型膜蛋白，属于TNF和CD40配体家族成员。CD95 和CD95L 抗原广泛表达于许多组织细胞和被激活细胞表面。CD95/CD95L系统是调控凋亡的关键基因，药物杀伤癌细胞与调亡有关。当化疗剂量的化疗药物引起肿瘤细胞CD95改变，从而启动肿瘤细胞程序性死亡(PCD)，耐药株细胞表面CD95表达低于敏感株，耐药细胞表面与CD95L结合的机会也低于敏感株。因此耐药细胞就可以通过改变CD95/CD95L来拮抗化疗药[9]。
7 结论
综上所述，肿瘤MDR的产生机制并非单一存在，而是多种机制联合作用的结果：首先，MDR的产生与药物在细胞内的积蓄减少有关，而细胞内药物的外排主要依靠P-gp介导的泵类结构，化疗及相关治疗可激活P-gp的功能，致使细胞内药物积蓄减少，从而产生了肿瘤的MDR。而多药耐药相关基因所合成的MDR转录蛋白，通过四种不同的机制，直接和间接的影响药物在细胞内的分部，降低了药物对肿瘤细胞DNA的亲和性，使药物在细胞内外的浓度梯度和pH梯度改变，促进了药物的外排，从而也产生了肿瘤的多药耐药。同时，GSH的存在除直接灭活了药物活性外，通过竞争抑制作用保护肿瘤细胞的DNA免受抗癌药物的攻击，进而产生了多药耐药。而人体内拓扑异构酶I和II的变异也直接影响了药物与肿瘤细胞DNA的结合，产生耐药。而蛋白激酶C则通过5种不同的机制调节药物在细胞内外的分布，减少细胞内部的药物积蓄，从而产生了耐药。凋亡基因P53促进了MRP的表达，而产生了肿瘤的多药耐药，bcl-2通过抑制各种细胞因子而避免肿瘤细胞的坏死。CD95则降低了耐药细胞与抗癌药物的亲和性，介导了肿瘤MDR。本文旨在研究肿瘤多药耐药的产生机制，指导临床实际工作，通过抑制以上所述各机制来预防和避免产生肿瘤的MDR，使肿瘤疾病的治疗工作更加卓有成效。
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参考文献：
[1] Soong WJ，J eng MJ,Hwang B.The evaluation of percutaneouscent ral venous cat heters-aconvenient technique in pediat ric patient s[J].Int-ensive care Med，2005，21:759.
[2] Hun-yan yeung，Hung-chang Lee. Sepsis during total parenteral nut rition:rxploration of risk factors and determination of t he effectiveness of peripherally inserted cent ral venous cat heters[J]. Pediat r Infect Dis J，2006，17:135.
[3] Polak-LF,Anderson-D，Hagspiel-K，et al.Peripherally insert2ed cent ral venous cat heters:factors ffecting patient satisfaction[J].Am J Roentg-enol,2004,170 (6):1609.
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PKC是由Mshizuka等于1977年首次发现的一组磷脂依赖性Ca激活的蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶，它由单一多肽组成，相对分子质量为77 000～83 000。包含两个功能区，即与磷脂、二酰甘油(DAG)和佛波酯(TPA)结合的疏水性调节区以及与ATP反底物结合的亲水性催化区[6]。目前PKC有11个亚型，即a、p、I、Ⅱ 等无论是生理还是病理状态，PKC各亚型分布各异，即便同一组织不同部位，分布多少也有不同，表现出明显的异质性。PKC各亚型在产生MDR中的作用也各不相同，如PKC—p可通过上调凋亡相关基因p21抑制细胞凋亡，而PKC-k过度表达则促进细胞凋亡。PKC通常以无活性形式存在于胞浆中，调节区与催化区通过调节区上的一段假底物序列相互作用，以阻止底物进入催化区。PKC有两种激活途径：(1)靠某些激活因子与调节区结合而改变其构象，从而调节“开启”催化区；(2)通过产生DAG、三磷酸肌醇(IP3)活化PKC 。PKC活化后可使多种蛋白的丝氨酸、苏氨酸发生磷酸化，从而影响细胞内生物信息的代谢，在调节细胞代谢、分化、增殖及癌变中具有十分重要作用。
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PKC参与产生MDR的机制可能为：(1)耐药基因编码的膜糖蛋白是PKC作用的底物，PKC可通过使P-gp或MDR磷酸化调节其转运功能；(2)P-gp的药物外流泵作用与容量依赖性Cl通道有关，而该通道的活化受PKC的调节口；(3)PKC可能独立于P-gp而通过减少药物进入细胞调节耐药；(4)PKC的作用可能与核内基因转录有关，即促进MDR基因的表达；(5)引起MDR的外因可能通过影响PKC-a结构基因上游启动子或改变PKC-a基因序列、提高同工酶表达而引起MDR[7]。
6 凋亡基因介导的MDR
6.1 P53基因：P53是编码相对分子质量为53 000的磷酸化蛋白的基因，可分为野生型和突变型。野生型P53调节细胞增殖及凋亡的双重作用：它能维持细胞的正常生长，当细胞遭受破坏，野生型P53诱导DNA受损的细胞进入G1/G0静止期，抑制细胞增殖，直至损伤的DNA修复，若修复失败则诱导损伤的细胞凋亡的这种机制可调节增殖，并增强化、放疗的敏感性。当P53发生缺失、突变导致表达异常时称突变型P53失去了上述的细胞调节功能，使化疗药物所诱发的细胞凋亡受抑制，以致肿瘤细胞对化疗药物的耐受显著增强，同时突变型P53可特异性激活P-gp启动，并可增加MRP基因的表达，使肿瘤细胞产生多药耐药。
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6.2 bcl-2基因：bcl-2家族是目前最受重视的调控细胞凋亡的基因家族，可分为凋亡抑制基因(bcl-2、bcl-x1)和凋亡诱导基因(bax、bcl-xs)两大类，其中编码与耐药有关的是bcl-2。Bcl-2蛋白由bcl-2基因编码，相对分子质量为26 000，在细胞中定位于线粒体外膜、内质膜和核周膜。细胞接受凋亡信号后，线粒体内膜发生改变，使内膜离子通道梯度丧失，电位亦丧失，线粒体蛋白释放入胞质而激活Caspase-3产生氧自由基，线粒体Ca向胞质外流，进而导致凋亡发生。bcl-2可能通过以下机制发挥抗凋亡作用，从而诱导细胞发生耐药：(1)能限制由白介素转换酶(ICE)引起的细胞调亡；(2)可通过抗氧化作用控制活性氧(ROS)水平；(3)可能具有防染色体断裂的功能；(4)可抑制Raf-1的功能，限制细胞凋亡；(5)可通过调节细胞浆Ca浓度控制凋亡；(6)可通过调节蛋白运输通过核膜孔的能力调控凋亡；(7)可通过其自身与bax结合成二聚体实现凋亡的调控；(8)可以平衡离子浓度、抑制线粒体破裂，从而阻止细胞凋亡早期征象的发生，包括凋亡执行者Caspase激活物细胞色素C等的释放；(9)还可直接与凋亡蛋白酶激活因子1(Apaf1)结合，从而使Caspase-3无法激活[8]。
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6.2 CD95：CD95是相对分子质量为45 000的I型膜蛋白，属于肿瘤坏死因子(TNF)受体家族成员，CD95配体是相对分子质量为37 000的Ⅱ型膜蛋白，属于TNF和CD40配体家族成员。CD95 和CD95L 抗原广泛表达于许多组织细胞和被激活细胞表面。CD95/CD95L系统是调控凋亡的关键基因，药物杀伤癌细胞与调亡有关。当化疗剂量的化疗药物引起肿瘤细胞CD95改变，从而启动肿瘤细胞程序性死亡(PCD)，耐药株细胞表面CD95表达低于敏感株，耐药细胞表面与CD95L结合的机会也低于敏感株。因此耐药细胞就可以通过改变CD95/CD95L来拮抗化疗药[9]。
7 结论
综上所述，肿瘤MDR的产生机制并非单一存在，而是多种机制联合作用的结果：首先，MDR的产生与药物在细胞内的积蓄减少有关，而细胞内药物的外排主要依靠P-gp介导的泵类结构，化疗及相关治疗可激活P-gp的功能，致使细胞内药物积蓄减少，从而产生了肿瘤的MDR。而多药耐药相关基因所合成的MDR转录蛋白，通过四种不同的机制，直接和间接的影响药物在细胞内的分部，降低了药物对肿瘤细胞DNA的亲和性，使药物在细胞内外的浓度梯度和pH梯度改变，促进了药物的外排，从而也产生了肿瘤的多药耐药。同时，GSH的存在除直接灭活了药物活性外，通过竞争抑制作用保护肿瘤细胞的DNA免受抗癌药物的攻击，进而产生了多药耐药。而人体内拓扑异构酶I和II的变异也直接影响了药物与肿瘤细胞DNA的结合，产生耐药。而蛋白激酶C则通过5种不同的机制调节药物在细胞内外的分布，减少细胞内部的药物积蓄，从而产生了耐药。凋亡基因P53促进了MRP的表达，而产生了肿瘤的多药耐药，bcl-2通过抑制各种细胞因子而避免肿瘤细胞的坏死。CD95则降低了耐药细胞与抗癌药物的亲和性，介导了肿瘤MDR。本文旨在研究肿瘤多药耐药的产生机制，指导临床实际工作，通过抑制以上所述各机制来预防和避免产生肿瘤的MDR，使肿瘤疾病的治疗工作更加卓有成效。
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参考文献：
[1] Soong WJ，J eng MJ,Hwang B.The evaluation of percutaneouscent ral venous cat heters-aconvenient technique in pediat ric patient s[J].Int-ensive care Med，2005，21:759.
[2] Hun-yan yeung，Hung-chang Lee. Sepsis during total parenteral nut rition:rxploration of risk factors and determination of t he effectiveness of peripherally inserted cent ral venous cat heters[J]. Pediat r Infect Dis J，2006，17:135.
[3] Polak-LF,Anderson-D，Hagspiel-K，et al.Peripherally insert2ed cent ral venous cat heters:factors ffecting patient satisfaction[J].Am J Roentg-enol,2004,170 (6):1609.
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