凋亡是一種生理性、程式性的細胞死亡過程。在胚胎髮育、組織器官形成以及衰老和病態細胞的清除中起重要作用。由於各種環境因素和遺傳因素導致細胞失去發生凋亡的能力，是腫瘤發生與發展的關鍵因素之一，激發和恢復腫瘤細胞發生凋亡的能力，是腫瘤防治的有效途徑。腫瘤多藥耐藥（multidrug resistance，MDR）是指在一種藥物作用於腫瘤細胞而產生耐藥性後，腫瘤細胞對未接觸過的、分子結構和作用機制各不相同的其他化療藥物也產生交叉耐藥的現象。MDR產生的機制非常複雜，研究表明凋亡逃逸（細胞抗凋亡能力提高）是其重要機制之一。本文綜述產生凋亡逃逸相關的重要因子與MDR形成機制之間的聯絡，為克服MDR的研究提供參考。海南醫學院附屬醫院放療科盧彥達
1 P-糖蛋白介導的凋亡逃逸與MDR
目前對MDR產生機制的研究最深入的是對耐藥細胞表達的藥物轉運泵P-糖蛋白（P-glycoprotein，P-gp）功能的研究。P-gp嵌插在細胞膜上，具有藥物轉運泵的功能，能將疏水親脂性的藥物泵出細胞外，降低腫瘤細胞內抗癌藥的濃度，導致細胞毒作用減弱或喪失，併產生MDR。進一步研究發現，P-gp具有凋亡抑制作用，該發現為腫瘤耐藥與凋亡耐受之間建立了有機的聯絡。
研究表明P-gp能夠抑制多種因素對細胞凋亡的誘導作用，包括細胞毒類藥物、自由基以及放射線等誘導的半胱天冬酶（caspase）依賴性凋亡。如P-gp表達上調可使腎近曲小管細胞避免由鎘及反應性氧誘導的凋亡；對mdr1基因轉染細胞的研究也進一步證實了P-gp可抑制放射線誘導的caspase依賴性凋亡。Cerezo等以小鼠白血病細胞株L1210及其柔紅黴素耐藥細胞株L1210/DNM為模型，闡明瞭P-gp抑制細胞caspase-3依賴性凋亡的功能：採用低溫刺激，大量L1210/DNM細胞發生G1期阻滯和凋亡的現象，且caspase-3活性明顯高於L1210細胞。但當加入caspase-3抑制劑Z-VAD-fmk時，低溫刺激誘導耐藥細胞週期阻滯和凋亡的現象被明顯逆轉。同樣，Gibalova等以相似的細胞株，證明了P-gp通過抑制caspase-3的活化而降低L1210對順鉑的敏感性。
此外，P-gp雖不直接抑制Fas配體引起的死亡誘導訊號複合體的形成，但卻能抑制隨後將要發生的caspase-8的啟用，從而抑制經Fas死亡受體途徑誘導的細胞凋亡。近日此理論得以進一步證實，Kater等研究發現二氯二茂鈦（titanocene）Y是一種通過Fas介導細胞凋亡的化合物（利用轉染技術將Fas相關死亡結構域突變則不引起細胞凋亡），titanoceneY作用於高表達P-gp的Nalm-6/Vcr細胞依然能夠引起細胞凋亡克服MDR。因此P-gp可能通過抑制caspase-3和caspase-8的啟用而抑制caspase依賴性凋亡。
2 p53與MDR
p53基因是一種與腫瘤發生發展相關的抑癌基因，參與細胞生長、分化及死亡的調控，在細胞凋亡過程中起重要作用。p53基因突變或其功能缺失均對細胞凋亡產生顯著影響。採用基因轉移等分子生物學技術重建p53基因的表達和生物學活性，亦可對細胞凋亡產生重要影響。
2.1 p53與凋亡
目前多數化療藥均能引起DNA損傷，啟用DNA依賴性蛋白激酶和共濟失調毛細血管擴張突變蛋白，使野生型P53蛋白磷酸化，穩定性增加，使細胞阻滯在G1期完成修復或啟動凋亡。腫瘤細胞中多見p53突變或缺失，導致腫瘤細胞不能阻滯於G1期，促使異常細胞的增殖或不能啟動凋亡而產生耐藥。Heinlein等通過轉基因小鼠研究p53突變，觀察到突變型p53導致乳腺腫瘤增殖，但不影響基因組的穩定性。突變型p53下調MSP/Mst1基因的表達也能引起腫瘤細胞的抗凋亡能力，應用RNA干擾技術敲低內源MSP，能很好地模擬過表達突變型p53引起的MSP轉錄抑制，並使H1299肺癌細胞擁有更強的耐藥性。突變型p53引起的EGR1表達上調也能使腫瘤細胞產生抗凋亡能力而導致耐藥。Scian等觀察到，在H1299細胞中引入突變型p53能啟用核因子-κB2（NF-κB2）途徑，使其具有耐藥性，沉默NF-κB2可使對足葉乙甙、順鉑、卡鉑等耐藥細胞重新對這些藥物敏感，說明突變型p53可能通過NF-κB2途徑降低腫瘤細胞的藥物敏感性。Weisz等對這一現象進行進一步的研究，揭示突變型p53通過腫瘤壞死因子調節NF-κB2的啟用。
2.2 p53與P-gp
2.2.1 突變型p53正調控P-gp的表達：p53突變多發生在中心序列特殊DNA結合區域。大多數mdr-1基因啟動子調節的研究者也是使用這一區域突變的p53。在281和175位點的突變型比較常見，可在很多細胞株中顯著啟用mdr1啟動子。Kanagasabai等以MCF-7/ADR細胞為模型，發現抑制熱休克因子1、耗竭熱休克蛋白27均能刺激突變型p53的蓄積，誘發mdr1/P-gp產生。Kim等的研究顯示突變型p53在轉錄水平直接調控mdr1基因表達。因此，去除突變型p53可抑制mdr1和P-gp表達。
2.2.2 野生型p53負調控P-gp的表達：p53和mdr1基因都與腫瘤化療耐藥相關，這兩種分子的相互聯絡也受到人們的關注。Scian等認為野生型p53通過與轉錄因子如TATA盒結合蛋白相互作用，進而抑制mdr1的表達。Qi等通過重組包含p53基因的腺病毒，在高表達P-gp耐藥細胞株MCF-7/ADR中表達野生型p53，使耐藥細胞P-gp顯著下降，對藥物的敏感性提高了18.1倍，對多柔比星的IC50值由4.54mg/L±0.91mg/L降至0.26mg/L+0.11mg/L。
3 Bcl-2家族與MDR
目前已經鑑定出的Bcl-2蛋白家族有20餘種，根據其在細胞凋亡中的作用可分為兩類：一類是抗凋亡蛋白，包括Bcl-2等十餘個成員；另一類是促凋亡蛋白，包括Bax等十餘個成員。Bcl-2家族對細胞凋亡的調控取決於各成員間的相互作用，其各成員間通‘過組成同源或異源二聚體形成相互制約、相互影響的凋亡調控網路。抗凋亡蛋白和促凋亡蛋白有效水平比決定細胞凋亡是否發生：促凋亡蛋白Bax形成同源二聚體時，線粒體通透性轉運孔形成和開放，導致凋亡的發生；如果抗凋亡蛋白Bcl-2或Bcl-xL有效水平高，將與Bax形成異源二聚體，抑制凋亡的發生。Bcl-2過表達可導致細胞多藥耐藥。Zhu等發現在人胃癌多藥耐藥型SCC7901/VCR細胞中m1R-181b表達下調，上調miR-181b靶向調控抗凋亡蛋白Bcl-2進而下調其蛋白水平，可部分逆轉SGC7901/VCR的多藥耐藥表型。同樣，智慧等發現m1R-125b在人胃癌MDR細胞株SGC7901/VCR中呈顯著低表達，而抗凋亡蛋白Bcl-2、Mcl-1顯著高表達，上調miR-125b靶向抑制Bcl-2、Mel-1表達可顯著增加人胃癌MDR細胞株SGC7901/VCR細胞對多種化療藥物的敏感性。
4 結語
凋亡逃逸與腫瘤的MDR之間關係密切。凋亡逃逸導致腫瘤細胞的生存並形成多藥耐藥。相信隨著今後對凋亡和MDR的不斷深入研究，一定會為克服腫瘤的多藥耐藥提供更多的思路和途徑。
2012-12-24 08:53 來源：國際腫瘤學雜誌 作者：孫 菲 等
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