「多藥耐藥基因的臨床意義與檢測(cè)方法」

1、腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的多藥耐受性(M D R 1)是癌癥治療的主要障礙之一。所謂多藥耐藥(mu lt i d ru g resi s tance ,MD R )是由一種藥物誘發(fā)而同時(shí)對(duì)其它多種結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制完全 不同的抗癌藥物產(chǎn)生的交叉耐藥，既對(duì)廣泛的結(jié)構(gòu)和功能不相同的抗腫瘤藥物產(chǎn)生的耐藥， 導(dǎo)致某些聯(lián)合化療方案失敗。盡管各種新的化療藥物和治療方案不斷地產(chǎn)生及應(yīng)用，并在某些惡性腫瘤的治療上取得成功，但在大多數(shù)最常見的惡性腫瘤中卻收獲不大。臨床上許多腫瘤在經(jīng)歷了最初有效的化療后，又再?gòu)?fù)發(fā)，多發(fā)癌化療者效果差其主要原因是腫瘤細(xì)胞對(duì)化療的耐受性。腫瘤耐藥原因很多，目前公認(rèn)最主要是多藥耐藥基因的過渡表達(dá)

2、，克服此障礙，腫瘤化療將取得決定性突破。1 MDR的上吃念？月中瘤細(xì)胞耐藥性可分為內(nèi)在性耐藥(i n trins i c drug re sist a nce)和獲得性耐藥(acqu i r e d drug resist a nce)兩類，既原發(fā) 地存在于某些月中瘤中，稱內(nèi)在性耐藥；繼發(fā)于化療后，稱獲得性耐藥。？ 根據(jù)耐藥譜可分為原藥耐藥(p rim a r y d r ug resist a nce , PDR)和多藥耐藥 (mul t idr u g r e s istanc e ,MDR> PDRR對(duì)誘導(dǎo)的原藥產(chǎn)生耐藥，而對(duì)其它藥 物不產(chǎn)生交叉耐藥。而MDR是一種藥物誘發(fā)，而同時(shí)

3、對(duì)其它多種結(jié)構(gòu)和作用機(jī) 制完全不同的抗癌藥物產(chǎn)生交叉耐藥。內(nèi)在性耐藥的原因仍不清楚，而獲得性耐藥是由于變異的耐藥月中瘤細(xì)胞亞群過渡生長(zhǎng)所致。內(nèi)在性耐藥與獲得性耐藥作為一種獨(dú)特的耐藥現(xiàn)象是成功地治療月中瘤的關(guān)鍵性難題，因而成為近幾年國(guó)內(nèi)外研 究和探索的熱點(diǎn)。2 MDI的耐藥機(jī)制1 9 70年Bie d ler和Riehm首先描述了 MDI表型：一種藥物誘導(dǎo)產(chǎn)生的耐 藥細(xì)胞株可用對(duì)其它多種化學(xué)結(jié)構(gòu)和功能完全不同的化療藥物產(chǎn)生耐藥。他們發(fā)現(xiàn)對(duì)放線菌D耐藥的細(xì)胞，同時(shí)也對(duì)多種抗月中瘤抗生素如柔紅霉素等，以及結(jié)構(gòu)與作用機(jī)制迥異的植物堿類抗月中瘤藥如長(zhǎng)春新堿等交叉耐藥。1976年J ul 1 ano等最先

4、在耐藥的中國(guó)蒼鼠卵巢細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)一種新的與耐藥程度呈數(shù)量關(guān)系 的高分子量的細(xì)胞膜糖蛋白，命名為P糖蛋白(p-g 1 y coprat a i n, p-gp)。因 其分子量為170kda,又名pgp1 7 0,認(rèn)為此蛋白可降低細(xì)胞膜對(duì)藥物的通透性而 引起耐藥。后來(lái)又陸續(xù)研究發(fā)現(xiàn)在不同來(lái)源的多藥耐藥細(xì)胞中這種P糖蛋白的分子量范圍在1301 80kda,主要集中在1 50180kda,它由多藥耐藥基因 MDR 編碼。近十幾年，國(guó)外已從耐藥月中瘤細(xì)胞株中分離出耐藥基因MDR 1和它的表達(dá)P糖蛋白。1 9 8 6年chen等克隆了編碼P糖蛋白的cDN A2 ?2 .1 MDR基因 家族？在哺乳動(dòng)物，MD

5、RS因是一較小的相對(duì)保守的基因家族。在人類基因組中， 它含有兩個(gè)基因M DRffiMDR2,在嚙齒類由三個(gè)基因組成： MDR, MDR MDH3。 2. 2 MDR基因？ 基因圖譜的研究表明人類M DR兩種基因定位于第7號(hào)染色 體的q 21. 1帶的330 kb中。含有2 8個(gè)外顯子,2 8個(gè)外顯子序列與cDN加全 一致,cDNA全長(zhǎng)4.5kb。在不同的細(xì)胞系中MDR啟動(dòng)子顯示的活性不同，其增加 子的活性亦不同，因此 MDK達(dá)呈組織特異性。2 .3 MDR基因表型MDW因表型是與其基因產(chǎn)物 P糖蛋白有關(guān)的。許多研究表明，MDR表型 表現(xiàn)為MDRg因的過度表達(dá)伴有或不伴有基因擴(kuò)增。 研究發(fā)現(xiàn)，在

6、耐藥程度低的 耐藥細(xì)胞系,可無(wú)MD R基因擴(kuò)增,只有MDFS因的表達(dá)增加（即mFNA的表達(dá)增 加,P糖蛋白的功能增強(qiáng)）。此時(shí)低度耐藥細(xì)胞P糖蛋白的功能的增加是由于m RNA 轉(zhuǎn)錄水平增高，而非基因拷貝增加所致。MDI表型最突出的特點(diǎn)是其編碼P糖蛋白功能增加而導(dǎo)致產(chǎn)生了多藥耐藥 性。因此P糖蛋白是MDR基因的表型標(biāo)志。3 .4 P糖蛋白MDR基因編碼的P糖蛋白是分子量約為170Kda的胞膜蛋白，由128 0個(gè)氨基 酸組成，同源雙鏈，每條鏈有6個(gè)跨膜疏水區(qū)，具構(gòu)成三個(gè)跨膜孔有一個(gè)細(xì)胞內(nèi)核 甘糖連接點(diǎn)可能與ATP連接并發(fā)生水解作用。通常認(rèn)為，P糖蛋白具有一種能 量依耐的跨膜藥物外輸泵功能，當(dāng)月中瘤細(xì)

7、胞與抗癌藥物接觸時(shí)，脂溶性藥物濃度 梯度進(jìn)入細(xì)胞，而P糖蛋白則結(jié)合藥物分子，同時(shí)其AT圖合位點(diǎn)連上AT P,A TP水解后釋放能量將藥物從胞內(nèi)泵出胞外，藥物在胞內(nèi)濃度不斷下降，其細(xì)胞毒 作用因而減弱甚至喪失，出現(xiàn)耐藥現(xiàn)象。人類MD鹿口MDR2兩種基因分別編碼了兩種2構(gòu)相似，功能不同的 P糖蛋 白,MD/口 MDR 2兩種基因及其所編碼的兩種 P糖蛋白具有高度同源性，其同源 性達(dá)8 0 %然而這兩種基因產(chǎn)物的表達(dá)卻呈組織特異性而且有不同的生理功能。 MDR的表達(dá)產(chǎn)物可將親脂類化療藥泵出細(xì)胞外，因而有耐藥特性；MDR的表達(dá)產(chǎn)物則主要分布在骨骼肌纖維上，可將肌纖維的代謝產(chǎn)物，如激素等轉(zhuǎn)運(yùn)到膜外，無(wú)

8、轉(zhuǎn)運(yùn)親脂類藥物功能，故不具多藥耐藥性的作用。然而在最近的研究報(bào)告中這種 基因仍然作為一個(gè)重要提示，即治療前的髓性白血病B細(xì)胞出現(xiàn)高表達(dá)104 在正常組織及腫瘤組織中 MIX 1基因表達(dá)3.1 ?在正常組織中MD R基因表達(dá)？認(rèn)識(shí)P糖蛋白在體內(nèi)正常表達(dá)的進(jìn)行和功能是重要的。P糖蛋白在正常人體細(xì)胞內(nèi)也有表達(dá)，表明MDR基因并非異?；颍琍糖蛋白并非是一種異常蛋 白，而且具有一定的生理功能。了解MDR i基因在正常組織中表達(dá)，具有三個(gè)作用。 （1 ）為了建立一個(gè)月中瘤中MD Ri表達(dá)增加的基線。（2）增加我們關(guān)于正常P-gp 生理功能知識(shí)。（3）更好的了解在緩解人類月中瘤耐藥方面的潛在作用。正常組

9、織中分為高、中、低三個(gè)表達(dá)水平。腎上腺、腎臟高水平表達(dá)；肺、肝、結(jié)腸、空腸、直腸中等表達(dá)；而皮膚、骨骼肌、心肌、脾、食道、胃、卵巢、骨髓等則 低表達(dá)或不表達(dá)?？梢园l(fā)現(xiàn)MDR】表達(dá)主要是在具有分泌和排泄功能的器官組織 特殊上皮細(xì)胞中，其功能為降低有害的外源性物質(zhì)對(duì)細(xì)胞的損害，具有正常的生理保護(hù)功能。維持血腦、血睪丸及血胎盤屏障（腦組織及睪丸組織血管內(nèi)皮細(xì)胞、 胎盤滋養(yǎng)葉細(xì)胞MDRS因表達(dá)水平高）。已有報(bào)道MDI基因及其產(chǎn)物在正常細(xì)胞 的防御中起著不可忽略的作用，尤其是對(duì)化學(xué)致癌物及化學(xué)毒素的防御 口,7, 4o ?3.2在實(shí)體月中瘤中MD R基因表達(dá)？如前所述，月中瘤細(xì)胞的多藥耐藥性分為內(nèi) 在性

10、耐藥與獲得性耐藥兩類。在月中瘤細(xì)胞中,MDR的表達(dá)與月中瘤細(xì)胞的組織起源 有關(guān)。臨床研究發(fā)現(xiàn),實(shí)體月中瘤中MDRS因表達(dá)分四組：第一組癌癥通常表達(dá)高 水平的MDimRNA大多數(shù)本組月中瘤正常組織中存在中間至高水平的 P-gp 1 70表 達(dá),如腎細(xì)胞癌、結(jié)腸癌、肝細(xì)胞癌、腎上腺皮質(zhì)癌、嗜絡(luò)細(xì)胞瘤等。臨床發(fā)現(xiàn) 這些腫瘤顯示出對(duì)治療的不敏感性（那就是說(shuō)存在內(nèi)在性耐藥）。第二組所包括的 癌癥偶然表達(dá)高水平的 MD R m RN4 （中間MD R i表達(dá)水平）、如神經(jīng)母細(xì)胞瘤、 軟組織肉瘤、乳腺癌，本組腫瘤趨向比第一組治療效果好，不幸的是本組經(jīng)過化療后常常得到獲得性耐藥。第三組所包括的月中瘤罕見 MD盼RNAI達(dá)（幾乎所有的 都沒檢測(cè)到或低MD R表達(dá)）如卵巢癌、食道癌、w ilm's瘤、膀胱癌、肺癌等。 本組月中瘤通常化療治療是有效的，但許多月中瘤通過藥物刺激將發(fā)展為獲得性耐 藥。第四組包括月中瘤經(jīng)過化療后MDRS因表達(dá)水平提高。3.3?在惡性血液學(xué)方 面檢測(cè)MDR i基因表達(dá)？許多血液失調(diào)的病