多藥耐藥（MDR）係指腫瘤細胞對1種抗腫瘤藥物出現耐藥性的同時，對其他多種結構不同、作用靶位不同的抗腫瘤藥物也有耐藥性。隨著腫瘤化療藥物的廣泛應用，腫瘤的耐藥性問題越來越突出，已成為腫瘤有效治療的主要障礙之一。
目前研究腫瘤耐藥機制主要是從MDR基因表達的產物入手，探討此類產物引起的耐藥機制。主要有P－糖蛋白（P－gP）、細胞內還原型谷胱甘肽（GSH）及谷胱甘肽轉移酶（GST）、DNA拓撲異構酶Ⅰ、Ⅱ（TOPOⅠ、Ⅱ）、多藥耐藥相關蛋白（MRP）和肺耐藥蛋白（LRP）等。 青海大學附屬醫院腫瘤外科燕速
P－糖蛋白（P－gP）P－gP是一種跨膜糖蛋白，由MDR1基因編碼所產生，起外流泵作用，能將抗腫瘤藥物逆濃度從細胞內泵出到細胞外，降低細胞內藥物濃度而導致腫瘤耐藥。這種糖蛋白是由1281個氨基酸組成的兩個完全相同的單體構成，每個單體均有6個跨膜區和1個三磷酸腺苷（ATP）結合點。跨膜區作為膜通道有利於藥物轉運，而ATP結合點與能量供應有關。大量研究證明，P－gP高表達伴隨腫瘤患者預後不良，如低緩解率、高複發率、化療療效差、生存期短，可作為腫瘤患者預後的評價指標。
細胞內還原型谷胱甘肽（GSH）及谷胱甘肽轉移酶（GST）GSH過度表達
，能與化療藥物的氧化物質結合，從而阻止化療藥物攻擊腫瘤細胞，從而產生耐藥。GST分α（鹼性）、π（酸性）、μ（中性）3類，它可催化GSH與化療藥物的結合。GSH、GST的表達強度與平均生存期有關，表達強度越高，生存期越短。GSH、GST亦可保護細胞對抗放療的損傷，因而產生對放療的耐受。
DNA拓撲異構酶（TOPOⅠ、Ⅱ）DNA拓撲異構酶是一種能催化DNA超螺旋結構區域性構型改變的基本核酶，分Ⅰ、Ⅱ類。化療藥物通過該酶與DNA交聯形成共價複合物，即可分割複合物，引起DNA斷裂，導致腫瘤細胞死亡。DNA拓撲異構酶同時又是許多化療藥物重要的攻擊靶點，導致該酶減少或活性下降，使得可分割的複合物減少，腫瘤細胞DNA損害減少，並具有修復力，使腫瘤細胞不因DNA斷裂而死亡，從而產生耐藥。Kellaer等檢測，敏感細胞內TOPOⅡ含量比耐藥腫瘤細胞高20倍。
多藥耐藥相關蛋白（MRP）MRP也是一種跨膜糖蛋白，已知MRP1增高是引起MDR的主要原因之一，在原核生物和真核生物一系列的分子跨膜轉運中起重要作用。它也是一種ATP依賴泵，能將帶負電荷的藥物分子逆濃度泵出到細胞外，減少細胞內藥物濃度，導致腫瘤耐藥的發生。還可通過改變細胞漿及細胞器的pH值，使藥物到達作用部位的靶位點時濃度減少，產生腫瘤耐藥，並直接參與腫瘤的轉移。MRP的表達與細胞週期中S期的變化相關。國外研究人員認為，在獲得性MDR產生機制中，MRP的過度表達發生較早，而P－gP表達在後。Filipits等檢測了30例大腸癌石蠟組織切片中的MRP表達，證明MRP強陽性表達與腫瘤分期、分化程度及預後無關。國內研究人員也檢測了52例人直腸癌組織中的MRP及LRP表達。研究表明，MRP或LRP表達陽性率與腫瘤分期、分化程度無顯著相關，MRP表達陽性者術後生存期明顯低於陰性者。MRP可能是判斷人直腸癌預後的指標之一，對直腸癌患者綜合治療的實施具有指導意義。
肺耐藥蛋白（LRP）LRP引起MDR的機制為：LRP阻止以胞核為效應點的藥物轉運到胞漿中；將進入胞漿的藥物轉運到運輸囊泡中，隔絕藥物作用，並以胞吐的方式排出體外，從而產生耐藥。LRP並非只存在於肺部腫瘤中，它廣泛分佈於正常組織，具有組織特異性，在直腸癌、白血病、卵巢癌等組織中均有較高的表達，尤其在具有分泌和排洩功能的上皮組織中表達較高。已有的研究表明，LRP在直腸癌組織中的表達與預後無顯著相關。
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