表面活性劑對腫瘤細胞多藥耐藥的逆轉作用.pdf

1、多藥耐藥(Multidrug Resistance,MDR)是腫瘤化療失敗的主要障礙。MDR是指腫瘤細胞接觸某一種抗癌藥物后對它產生耐藥的同時,也對其它結構、作用機理完全不同的藥物產生交叉耐受性的現象。其表現出的耐藥性常常是由于某一特殊蛋白,比如細胞膜轉運蛋白的表達增加,導致細胞毒性藥物從腫瘤細胞的外排增加,即藥物外排泵的作用增強,從而降低細胞內藥物濃度。MDR的病因學因素可能是多方面的,但經典觀點認為主要是P-糖蛋白(P-Glycop

2、rotein,P-gp),一個分子量為170KD的ATP能量依賴性藥物外排泵,是MDR產生的重要因素。外排泵抑制劑不僅可以抑制腫瘤細胞對藥物的外排,恢復其對藥物的敏感性,提高對腫瘤的臨床治療效果,而且在改善某些藥物的藥動學特性(如提高口服藥物的吸收,降低肝、腎清除率)方面也有重要作用。許多早期的第一代、第二代外排泵抑制劑包括維拉帕米、環(huán)孢霉素A、他莫昔芬和一些鈣調素拮抗劑在上個世紀80年代就被確認,但由于它們對轉運蛋白的低親和力導致了必

3、須使用很高的劑量才能有效,從而產生一些不可接受的毒副作用,而且許多抑制劑也是其他酶系統(tǒng)的底物,因此會引起不可預測的代謝方面的改變。這就啟示我們必須尋找一些無毒的、無藥理活性的逆轉劑。表面活性劑相對的無毒性和無藥理活性正符合這些要求,因而也被稱為第三代外排泵抑制劑。
　　 本研究采用長期、單一、小劑量用藥的方法誘導慢性粒細胞白血病急變細胞系K562/S細胞系成為耐藥細胞系K562/A02。采用四甲基偶氮唑鹽(MTT)生物活性法檢測

4、上述兩種細胞對阿霉素、柔紅霉素、絲裂霉素、5-氟脲嘧啶、長春新堿、順鉑、依托泊苷、三尖杉酯堿等抗腫瘤化療藥物的敏感性,結果發(fā)現K562/A02細胞系對阿霉素、柔紅霉素、長春新堿、依托泊苷、三尖杉酯堿均產生耐藥性,其耐藥倍數在18～94倍之間。證明阿霉素誘導的白血病多藥耐藥細胞系K562/A02具有多藥耐藥性,可以作為進一步體外篩選逆轉腫瘤多藥耐藥的新藥物或物質的細胞模型。
　　 研究了硬脂酸聚氧乙烯酯(S-40)、泊洛沙姆(F-

5、68)、蓖麻油聚氧乙烯醚(EL-35)、吐溫(T-60)、辛基酚聚氧乙烯醚(Triton—100)、聚乙二醇類(PEG-1000,PEG-400)、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)9種不同表面活性劑及具有逆轉腫瘤細胞多藥耐藥作用的藥物維拉帕米的細胞毒性,并比較同一表面活性劑對藥物敏感腫瘤細胞和多藥耐藥腫瘤細胞的細胞毒性之間的差別。結果非離子表面活性劑對腫瘤細胞K562/S及其多藥耐藥細胞K562/A02的I

6、C50在10-1mg·ml-1數量級,陽離子及陰離子表面活性劑的IC50為10-3mg·ml-1數量級,上述10種物質的細胞毒性由小到大排序為:F.68-　　 選擇并確定表面活性劑及其沒有細胞毒性的濃度,以維拉帕米作陽性對照,檢測

7、不同的表面活性劑在不同的濃度下逆轉多藥耐藥細胞系K562/A02對不同抗腫瘤藥物耐藥的能力。結果非離子表面活性劑硬脂酸聚氧乙烯、泊洛沙姆、蓖麻油聚氧乙烯醚、吐溫-60、辛基酚聚氧乙烯醚這幾種表面活性劑均能降低抗腫瘤藥物阿霉素、柔紅霉素、長春新堿、依托泊苷、三尖杉酯堿對K562/A02細胞的IC50,提高多藥耐藥細胞對這幾種抗腫瘤藥物的敏感性。陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑盡管本身細胞毒性較大,但在實驗濃度沒有降低這些抗腫瘤藥物的IC

8、50,即不能增加耐藥細胞對抗腫瘤藥物的敏感性。同一表面活性劑對不同抗腫瘤藥物細胞毒性改變的能力不同,可以推測腫瘤細胞耐藥對不同的抗腫瘤藥物耐藥機制是不同的,對同一抗腫瘤藥物耐藥的機制也非單一的。
　　 應用流式細胞儀研究P-糖蛋白(P—gp)的底物Rh123在多藥耐藥細胞K562/A02及其親本細胞K562/S內的蓄積差異,并研究F-68對多藥耐藥細胞K562/A02內Rh123蓄積及外排的影響。結果顯示腫瘤細胞K562/S及其

9、多藥耐藥細胞K562/A02細胞內的Rh123熒光強度有明顯差異,在沒有F-68或Ver的作用下,K562/S細胞內Rh123潴留的熒光強度比K562/A02耐藥細胞內Rh123的熒光強度約高31倍。由此證明K562/A02細胞多藥耐藥機制之一是由于P—gp藥物外排功能的亢進。F-68能顯著增加K562/A02細胞內R123的蓄積并抑制其外排,但對K562/S細胞內R123的蓄積和外排沒有明顯作用,提示F-68逆轉多藥耐藥的機理不是非特

10、異性地改變細胞膜的轉運活性而起作用,而是有選擇性地改變K562/A02細胞P-gp的功能。
　　 用大鼠離體外翻小腸囊法研究在F-68作用下,地塞米松作為P-糖蛋白底物從外翻小腸囊的漿膜層向粘膜層轉運量的變化,并以維拉帕米作陽性對照,檢測表面活性劑F-68在0.5mg/ml和5mg/ml的濃度下抑制小腸P-gp對不同濃度地塞米松外排能力。結果表明F-68在0.5mg/ml的濃度下能顯著地抑制P-gp外排地塞米松的能力,且其抑制能

11、力要大于濃度為125μg/ml的維拉帕米(P<0.05),但在高濃度(5mg/ml)時,F-68對離體腸P-gp底物的外排不僅沒有抑制作用,而且由于其對腸囊的表面活性作用使藥物的透過增加,從另一個角度說明了其抑制P-gp功能與改變細胞膜的通透性無關。實驗還發(fā)現,高濃度地塞米松組的外排藥量雖然高于低濃度組,但其外排率卻低于低濃度地塞米松組,說明P-gp外排作用具有一定飽和性。
　　 通過用含P-gp底物地塞米松的Krebs液進行大

12、鼠原位小腸灌流,測定灌流液在表面活性劑F-68存在下地塞米松減少量的變化,研究表面活性劑F-68對原位小腸P-gp減少藥物吸收的影響；通過靜脈注射P-gp底物地塞米松后,用含有F-68的Krebs液作大鼠原位小腸灌流,測量小腸灌流液中被外排的地塞米松增加量的改變,研究F-68對原位小腸P-gp外排功能的作用。結果F-68能促進P-gp底物地塞米松的吸收,減少靜脈推注后藥物從小腸的外排,從而提高血藥濃度。與陽性對照鹽酸維拉帕米比較,其抑制

13、原位小腸P-gp底物外排的能力無顯著性差異。(P>0.05)。
　　 綜上所述,一些非離子表面活性劑具有逆轉腫瘤細胞多藥耐藥的作用,其逆轉機制是抑制P—gp的外排功能。這為臨床提高抗腫瘤藥物的抗腫瘤治療效果,減少腫瘤細胞對藥物的外排,提高其對藥物的敏感性,提供了研究方向和試驗手段,而且它們還可以改善某些藥物的藥動學特性(如提高口服藥物的吸收,降低肝、腎清除率)。其中F-68更是毒性低,刺激性小,生物相容性好,可用于水溶性、脂溶性