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1、ATP结合盒转运蛋白与MDR逆转剂发表者:姜超 248人已访问目前恶性肿瘤严重威胁人类的健康和生命,是人类死亡的主要病因之一,其发病率逐年上升。肿瘤的治疗临床上是以手术或者放化疗为主,结合生物免疫以及中医药治疗为辅的综合治疗。其中化疗是绝大多数肿瘤病人都需要使用的重要治疗措施。少数肿瘤可以通过化疗达到临床治愈,然而对于大多数肿瘤化疗药物无法根本上铲除肿瘤。化疗失败的主要原因之一就是肿瘤耐药。肿瘤耐药可以分为原发耐药和获得性耐药,分别指肿瘤细胞在未接触化疗药时就已经具有的耐药性和在化疗过程中逐步产生的耐药性。
2、肿瘤细胞对一种抗肿瘤药物产生耐药性的同时,对结构和作用机制完全不同的抗肿瘤药物往往也产生交叉耐药,这种现象被成为肿瘤的多药耐药(multidrugresistance,MDR),是放化疗失败和肿瘤复发的关键原因。ATP结合盒(ATP-bindingcassette,ABC)转运蛋白家族介导的药物外排泵机制是肿瘤耐药的重要发生机制 [1]。根据序列同源性与结构域组成,ABC家族基因可分为ABC~ABCG等个7亚家族[2],分别编码不同跨膜蛋白。它们的共同特点是在跨膜区组成通道,胞浆内面存在ATP结合区,在Mg
3、2+ 的参与下水解ATP,完成磷酸化,调节跨膜蛋白离子通道活性[3],因而能够转运多种疏水性分子。当这些结构不同的底物进入细胞的浆膜后,ATP转运蛋白可以识别并与之结合,引起ATP结合区的活化,从而水解ATP,跨膜通道的构象发生改变,将底物泵出到细胞外。随后,再次发生ATP分子水解,使转运蛋白恢复到原来的构象。这样转运蛋白则以ATP能量依赖的方式主动地将疏水性的底物从细胞内泵出到细胞外。如果将进入细胞的抗肿瘤药再重新泵出到细胞外,就会降低细胞内药物蓄积,从而起到降低抗肿瘤药疗效产生耐药作用。研究表明,ABC
4、转运蛋白不仅在肿瘤细胞中高表达,在许多正常组织细胞中也高表达,具有一定的生理功能。脑、肝脏、小肠、大肠、、胰腺、肾脏、睾丸及肾上腺等的上皮细胞及某些内皮细胞均被发现有ABC转运蛋白的表达 [4]。ABC转运蛋白具有以下生理功能:将外源性毒素分泌到胆管、肠管、泌尿系统内,促进排泄,减少吸收;跨膜转运甾体类激素有利于发挥其正常作用;维持血脑、血胎盘及血睾屏障功能,防止大脑、睾丸、胎儿受到不良影响;保护和调节干细胞的功能;维持某些口服类药物如地高辛等的生物利用度(这些药物往往是ABC药泵的底物) [5]。,ATP
5、转运蛋白家族中P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp,)、多药耐药相关蛋白(multidrugresistance-associatedprotein,MRP)以及乳腺癌耐药蛋白(breastcancerresistanceprotein,BCRP)与MDR的关系最为密切,也是MDR逆转研究的热点。1 P-gp人类P-gp是1个磷酸化和糖基化的跨膜外向转运蛋白,由ABCB1(MDRI)基因编码,位于人类染色体7q21.1,由1280个氨基酸组成,分子量为170000,包含2个同源单体,每个单体又
6、含有6个疏水跨膜部分和1个胞内ATP结合部位组成和高度保守的“WalkerA”和“WalkerB”结构。多种化疗药物包括蒽环类、长春碱类、紫杉烷类、鬼臼乙叉甙类及米托蒽醌、丝裂霉素等都是它的底物。肿瘤细胞上高表达的P-gp可以降低抗肿瘤药物在细胞内的累积,从而导致临床耐药的发生。locatedintheTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassination.Linping,Zhejiang,1ofwhichliquorwinemasters
7、(WuzhensaidinformationisCarpenter),whogotAfewbayonets,duetomissedfatal,whennightcame研究证实几乎所有类型的肿瘤,包括肉瘤、白血病、淋巴瘤等在内,均有MDR1基因的表达。根据MDR1基因在人体肿瘤中表达的水平,Nooter [6]将肿瘤分为三类:(1)MDR1基因高度表达的肿瘤,如肾癌、胰腺癌、肝细胞癌等。这类肿瘤的来源组织本身就有中等或高度的MDR1基因的表达,多表现为原发性耐药,化疗效果差;(2)MDR1基因中度表达的肿瘤
8、,如乳腺癌、神经母细胞瘤、白血病等。这类肿瘤较敏感,但是大部分病人在化疗结束后都有复发,复发后MDR1基因表达的水平更高,对原来敏感的化疗药物耐药;(3)MDR1基因低度表达的肿瘤,如卵巢癌、小细胞肺癌等。虽然这类肿瘤对化疗药物敏感,但是也会产生多药耐药。Burger等[7]用实时定量RT-PCR方法分析了59例原发乳腺癌标本,结果表明P-gp的表达水平与化疗药物的初次治疗效果呈负相关,而且P-gp高表达的肿瘤往