中药逆转肿瘤多药耐药的研究进展
来源: 作者: 时间:2007-02-01 23:55:14
核心提示: 肿瘤多药耐药(multidrug resistance,MDR)是指肿瘤细胞对结构、细胞靶点和作用机理迥然不同的抗癌药物同时产生耐药的现象,是肿瘤化疗失败的主要原因。近年来发现了多种化学逆转剂,如维拉帕米(VRP)、环孢菌素A(CsA)、
肿瘤多药耐药(multidrug resistance,MDR)是指肿瘤细胞对结构、细胞靶点和作用机理迥然不同的抗癌药物同时产生耐药的现象,是肿瘤化疗失败的主要原因。近年来发现了多种化学逆转剂,如维拉帕米(VRP)、环孢菌素A(CsA)、三苯氧胺等,但都存在作用靶点单一,体内应用可引起不同程度的不良反应或逆转效果不佳等问题,从而限制了临床应用。于是国内外有些学者转向从中药中寻找高效、低毒、多靶点的逆转剂,并已在白血病、肝癌、乳腺癌、口腔上皮样癌等肿瘤对长春新碱(VCR)、阿霉素(ADR)、柔红霉素(DNR)、依托泊苷(VP-16)等多种化疗药物的MDR逆转方面取得一定的疗效,现综述如下。
1 中药复方
中药复方可有效逆转白血病MDR,有望在临床上推广应用。拮新康联合化疗治疗36例白血病,临床观察无任何不良反应,其中25例难治与复发急性白血病,10例达完全缓解(CR),5例达部分缓解 (PR),有效率达60%;体外细胞试验和动物试验也证实,拮新康联合化疗药物在一定程度上能逆转 MDR,作用机制可能是降低了MDR基因(mdr-1)及 Pgp的表达,从而逆转白血病细胞的MDRt。体外研究显示,调血方确有MDR逆转作用,配合化疗治疗70例急性白血病,在化疗药物用药剂量相当于常规剂量1/2~2/3的情况下,就能够获得较好的临床疗效[4l。复方藤梨根制剂可逆转K562/ADR细胞对 ADR的耐药,还可增加K562/ADR和K562/VCR细胞内ADR的积聚,但却不能逆转K562/ADR和 K562/VCR细胞对VCR的耐药,提示复方藤梨根制剂并不能阻断所有MDR机制。
中药复方在逆转肝癌和乳腺癌MDR方面有较大潜力。纪钧等对原发性肝癌患者实施金米冲剂配合肝动脉插管栓塞化疗,明显降低mdr-1表达,其中1例mdr-1阳性患者转为阴性,表明金米冲剂可通过抑制mdr-1过度表达提高化疗疗效。张文卿等研究发现,中药Rl可完全逆转人乳腺癌耐药细胞MCF-7/ADR对ADR的耐药,其逆转机制可能与其从蛋白质和mRNA水平使PgP表达下降有关。
临床实践显示,中药复方与放化疗联合应用可通过提高机体免疫功能、逆转MDR等多种机制,提高肿瘤临床治疗疗效、减轻化疗的不良反应,提示中药复方逆转剂用于肿瘤治疗有较好的前景。但目前研究报道的中药复方逆转剂品种较少,如何结合中医理论,选择《中国药典》收载或在长期临床中证明确有疗效的经方、验方,在阐明其药效及作用机理的基础上,开发更多具有MDR逆转作用的中药复方应用于肿瘤临床治疗,是需要不断为之努力的。
2 中药提取物
根据肿瘤临床治疗经验,选择有潜在MDR逆转作用的中药,用其提取物进行体外试验,已发现一些作用较强的MDR逆转剂,如补骨脂提取物、鸦胆子油等。补骨脂提取物可使MCF-7/ADR细胞对ADR的敏感度增加730倍,与VRP联用有协同逆转作用。鸦胆子油乳剂可逆转高分化人胃腺癌MKN28/VCR细胞对VCR,ADR,VP-16,顺铂(CD-DP),丝裂霉素(MMC)及氟脲嘧啶(5-FU)的MDR。薏苡仁提取物康莱特注射液体外具有逆转Pgp的作用;临床研究进一步显示,康莱特可明显抑制非小细胞肺癌患者mdr-1的表达,与化疗具有协同增强作用。李大成等通过体外细胞实验筛选出Aim—11和Fw-13两种逆转剂,能有效逆转PgP高表达的人卵巢癌细胞SKVLB对VCR的耐药性,逆转倍数分别为5.5,3.7,4.3倍。张晨等观察发现1%雄黄溶液可显著下调K562/Adr细胞的Bcl-2和Pgp表达率,增加细胞摄取DNR量,还可诱导K562和K562/Adr细胞凋亡,且与化疗药物间无交叉耐药。这些研究结果提示,中药提取物有可能作为一种良好的耐药逆转剂应用于临床;但中药逆转MDR的机制,临床应用的剂量以及临床安全有效性等问题,仍是今后还应进一步深入研究的课题。
3 中药有效部位
提取中药的有效部位进行体内外研究,可进一步明确中药逆转MDR的有效物质基础,开发出更多高效的MDR逆转剂。茶多酚(TP)是绿茶中提取的多酚类复合物,对常用抗癌药有不同程度的逆转效应,在大肠癌耐药细胞SWlll6/DOX逆转倍数大小依次为VCR>ADR>DNR,表阿霉素(EPI),高三尖杉酯碱(HHT),而对阿糖胞苷(Cyta)和5-FU无逆转作用,与VRP相比较,rIP对其中多数抗癌药物的逆转效率不如VRP强,而且无法达到敏感细胞株的半数抑制浓度;用裸鼠SWl116/DOX移植癌模型研究表明,TP与ADR合用时移植瘤抑制显著强于单用 ADR。尽管TP的体外逆转作用不如VRP好,但 11P动物试验表明属实际无毒级,而且可提高机体外周血白细胞,并可提高机体的免疫功能。钩藤总碱80%醇提物可逆转人口腔上皮样癌KBv200细胞对VCR的耐药性,但其逆转作用不及相同剂量的 VRP。南蛇藤根中分离出的倍半萜烯酯类和新的沉香呋喃类化合物在MDR细胞株KB-V1可部分或全部逆转癌细胞对ADR,VCR的MDR。
4 中药有效成分
从中药有效成分中发掘肿瘤MDR逆转剂、并对其作用机理进行深入研究是中药MDR逆转剂研究的热点。体外已筛选出的具有MDR活性的成分报道较多,其中某些有效成分如汉防己甲素,动物试验和临床试验研究都显示出较好的MDR逆转作用,很可能成为有效的逆转剂广泛应用于肿瘤治疗。
4.1 生物碱类 汉防己甲素(TrD)又称粉防己碱,是从防己科植物粉防己根中提取的双苄基异喹啉类生物碱,可通过下调Pgp表达、抑制Pgp功能等多种机制逆转MDR。TrD在逆转白血病MDR方面具有良好的应用前景。体外细胞试验显示,TID不仅可逆转K562/A02和K562/HHT细胞对DNR及高三尖杉酯碱(HHT)的耐药,也可逆转K562/VCR细胞对 VCR的耐药,还能明显增强ADR对HL60耐药细胞生长的抑制;其用量与VRP相当。许文林等_16_运用 T13)水溶液对22例血液系统肿瘤患者进行联合治疗,17例取得好转,其中8例取得完全缓解,CR率为36.4%,未出现类似于VRP的不良反应,疗效明显优于VRP。TrD在逆转乳腺癌多药耐药方面也有广泛的研究。体外研究报道,TrD可逆转MCF-7/ Dox细胞对VCR的耐药性,VCR与5 rtmol·L-1TTD合用后,细胞凋亡率可提高2~3倍;也可有效逆转 MCF-7/Dox细胞的抗凋亡作用。裸鼠实体瘤模型研究也证实,TII]有明显逆转MCF-7/ADR对ADR耐药性的作用L17J。T1D对口腔上皮样癌、肝癌及其他癌症也显示出良好的耐药逆转作用。田晖等报道TrD可逆转KBv200细胞对VCR的耐药,5 tmaol· L-1TTD即可完全逆转其对VCR耐药,逆转作用优于VRP 10倍。潘启超L18j等报道,TrD可逆转人肝癌天然耐药的BEL-7402细胞对VCR的耐药,逆转作用略优于VRP。李佩文等119j选择腺癌24例,鳞癌16例,小细胞肺癌12例,恶性淋巴瘤8例进行研究,发现rITD的片剂合并化学药物治疗肿瘤比单用化学药物缓解率高,并能降低化学药物引起的不良反应。
川芎嗪(TMP)是川芎主要有效成分之一,属酰胺类生物碱,可通过降低GST活性、影响mdr-1表达和Pgp的功能等多种机制逆转MDR。TMP能降低DNR对Hk60/HT细胞的IC50,也能不同程度地降低HI60/VCR细胞对VCR,VP-16,ADR,DNR等化疗药物的IC50值;联合CsA有较好逆转复发难治性白血病MDR的作用,治疗组CR率达44.4%。这些研究结果显示,TMP可有效逆转白血病的MDR。此外,TMP对其他肿瘤的MDR也有一定的逆转作用。胡艳平等利用小鼠艾氏腹水癌(EAC)模型研究发现,TMP可纠正EAC/Adr细胞中的GST活性,部分纠正其耐药性,并能显著增加ADR的细胞毒作用;张振玉等将TMP与MMC或CDDP联用,对人胃癌低分化腺癌MKN45有明显增效作用。
苦参碱(MAT)是从中药苦参的干燥根中提取的一类四环喹嗪啶生物碱,能降低mdr-1的mRNA表达,使细胞膜上PgP量减少,从而逆转K562/A02细胞对DNR和K562/Vin细胞对VCR的MDR。另外有研究报道,MAT还可以抑制肿瘤生长、诱导 MDR肿瘤细胞凋亡。提示苦参碱在联合化疗中,具有杀伤肿瘤细胞和提高其他化疗药物毒性作用的双重作用,有可能作为MDR逆转剂广泛应用于临床。
蝙蝠葛碱(DRC)和蝙蝠葛苏林碱(DRS)均为防己科蝙蝠葛双苄基异喹啉类生物碱,体外研究显示, DRC能明显逆转MCF-7/ADR细胞对ADR的耐药,也能明显增强VCR诱导MCF-7/Dox的凋亡作用;二者在KBv200细胞和BEL-7402细胞对ADR和VCR均有明显增敏作用[253。DRC和DRS的逆转作用类似于VRP,但心血管毒性较小,因而用于临床逆转 MDR的前景较大。
除以上4种生物碱外,其他一些生物碱的MDR逆转作用也有研究报道:莲心碱可逆转BEL-7402细胞对VCR的MDR;甲基莲心碱能增强VCR诱导 MCF-7/Dox细胞的凋亡作用;药根碱和靛玉红均可逆转KBv200细胞对VCR的MDR;千斤藤素能明显提高低分化喉癌细胞Hep-2对平阳霉素的敏感性,并能明显降低Pgp的表达;甾体类生物碱PMl或PM2可明显逆转MCF-7/ADR和HIf~/ADR细胞对DNR的MDR。
4.2 槲皮素槲皮素(quercetin,QT)是植物界分布较广的黄酮类化合物,是强有力的肿瘤MDR逆转剂,不良反应小,在肿瘤的化学治疗中具有十分良好的应用前景。Scambia等1发现,1~10 mmol·L-1 QT可明显抑制MCF-7 MDR细胞Pgp泵活性,浓度增加到lO mmol·L-1时,就可直接抑制Pgp的表达。 Sliutz等报道,QT可逆转过表达Hsp70cDNA的纤维肉瘤细胞WEHI-S对吉西他宾(gemcitabine)和拓扑替康(topotecan)的耐药。Versantvoort等k28j研究 MRP过表达的肺癌细胞系COR-L23/R和MOR/R发现,QT可使细胞内DNR积聚增加。Zhang等L29j发现,0T可增加结肠腺癌细胞对化疗药物的敏感性,明显抑制GST活性。靳英等[30j报道,QT能提高 MCF-7/ADR细胞对ADR的敏感性,逆转倍数为 3.19倍,并能降低MCF-7/ADR细胞Pgp的表达。以上众多研究表明,QT可通过与MDR基因及Pgp、热休克蛋白和热休克因子、谷胱甘肽和GST及MRP作用等多种机制发挥逆转肿瘤耐药的作用。
4.3 其他冬凌草甲素是从中草药冬凌草中提取的一种四环二萜类化合物,可显著逆转K562/A02细胞对DNR,HHT的MDR,使其对DNR的耐药倍数由40.5倍降至4.4倍,对HHT的耐药倍数由117倍降至10.2倍,其作用尚不清楚。据报道,人参皂苷Rb1、贝母甲素、东亚钳蝎毒和Fwl3-te41也可逆转白血病耐药细胞MDR。
板蓝根组酸活性单体5b是从十字花科菘蓝的根中分离出的高级不饱和脂肪酸,能降低2种不同的肝癌耐药细胞BEL-7402/ADM和BEL-7404/ADM对ADR的MDR,明显增高细胞内ADR的含量,但 mdr-1和Pgp的表达改变不明显,其逆转作用可能与降低Pgp外排功能有关。另外,人参皂苷Rbl、大黄素、左旋四氢巴马汀、表儿茶素没食子酸酯与表没食子儿茶素没食子酸酯也有逆转肝癌耐药细胞 MDR的活性。
布拉他辛(bullatacin)是从蕃茄枝科Annona 6以一/ata树皮分离出来的邻双四氢呋喃类化合物,能使 MCF-7/ADR细胞内Fura-2的积累增加,也能增加细胞内ADR的积累;其作用机理可能与影响MDR细胞Pgp的功能有关。引。此外,大黄素、小檗胺和砒霜的有效成分As2 03也可逆转乳腺癌耐药细胞 MDR。
尽管体外研究发现了大量逆转肿瘤MDR活性高于VRP的中药有效成分,但很多体内作用效果却并不理想,原因可能是多方面的,除因为同一肿瘤细胞MDR由多种机制介导,单一成分不能完全阻断所有机制外;还可能是由于普通制剂缺乏对肿瘤组织的选择性。因此,可考虑联合使用逆转机理不同的有效成分,并用药剂学手段,如靶向制剂来实现逆转剂的定位释放,既可提高逆转剂的逆转效率,又可降低其用量、减少其自身带来的不良反应,使MDR逆转活性高的中药有效成分尽早用于临床。
5 结语
MDR的形成机制非常复杂,目前研究报道显示,MDR可能跟P.糖蛋白(PgP)、多药耐药相关蛋白(MRP)、谷胱甘肽-s-转移酶(GST)、拓扑异构酶Ⅱ(TopoⅡ)、蛋白激酶C(PKC)、二氢叶酸还原酶(DHFR)和DNA损伤修复相关酶等的表达及活性改变有关。同一肿瘤细胞MDR可能由其中几种机制介导,化学逆转剂往往只能针对其中一种机制进行逆转,因而逆转效率不高;而中药可以针对MDR的多种机制进行逆转,能显著提高化疗药物对肿瘤细胞的细胞毒作用,充分体现了中药的多靶点性。除此之外,多数中药本身就具有抗癌作用或可通过调节机体免疫能力等协同化疗药物杀灭肿瘤细胞,而自身毒副作用又较小,因此,中药作为肿瘤多药耐药逆转剂较化学逆转剂有很大的优越性,随着更多高效、低毒、多靶点的中药逆转剂的不断发现和现代药剂学技术的应用,肿瘤对化疗药物的MDR终将被克服,肿瘤治疗也有望取得更好的疗效。
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