中图分类号：R730.53文献标识码：A

文章编号：1000－467X(1999)06－0739－03

肿瘤细胞对抗癌药物产生抗药性是肿瘤化疗失败的主要原因之一，因此，解决抗药性仍是有待解决的一大难题。随着对细胞凋亡(Programmed cell death,PCD,apoptosis)研究的深入，人们认识到PCD与肿瘤细胞的抗药性有着内在的密切关系，对PCD的抑制在抗药性的形成过程中起一定的作用^〔1，2〕。本文仅就细胞凋亡和肿瘤抗药性之间的关系研究作一综述。

1对细胞凋亡的耐受可产生对化疗药物的抗性

研究表明不少因素可抑制PCD，如细胞内在的存活因素，CSF类因子、NGF等；突变型p53、bcl-2、c-erB2/neu、bcr/abl、raf等凋亡抑制基因及其产物。这些因素的作用使细胞表现出对PCD的不敏感，也表现出对PCD诱导剂的抗性。McClay等^〔3〕研究发现对三苯氧胺(Tamoxifen，TAM)抵抗的黑色素瘤细胞可以抵抗由TAM诱导的PCD，而敏感细胞不具备这一特异性。另外，抗药细胞也能抵抗由多种药物诱导的PCD。Robinson等^〔4〕研究发现抗药细胞中抗药基因1(mdr1)产物的过度表达，可延迟细胞对多种化疗药物诱导的凋亡的敏感性。因为mdr1产物的过度表达与细胞内碱性化有关；而在某些细胞中，酸化是凋亡过程必要的一个因素，所以mdr1产物可维持细胞存活的内在离子环境。Palissort等^〔5〕也发现HL-60/VCR可抵抗由非多药抗药性(MDR)系列药物诱发的PCD，可能的机制是bcl-2的过度表达和药物不能介导胞内pH的改变，而使细胞维持碱性化。可见，PCD和细胞的抗药性的确存在不同程度的内在联系。

2PCD与抗药性的内在联系

2.1凋亡相关基因与mdr基因

2.1.1p53基因与mdr1基因：mdr1基因是人类肿瘤的多药抗药基因，由它编码的P-gp糖蛋白的外排药物功能是导致肿瘤细胞产生多药抗药性的重要原因。p53基因可调节mdr1基因的表达。Chin等^〔6，7〕将ras、突变型p53和人mdr1启动子CAT构建物共转染NIH3T3细胞，发现能激活mdr1启动子；其中ras的作用是非特异性的，而突变型p53的作用是特异性的。Strauss等^〔8〕研究发现mdr1下游启动子含有野生型p53(wtp53)特异性结合位点，wtp53可特异性抑制mdr1下游启动子的激活，wtp53的突变即可解除这种抑制。Lin等^〔9〕则证明了p53蛋白中第281位残基，即结合区(binding domain)的突变可特异性激活mdr1基因，并增强肿瘤的形成能力。可见，p53基因突变与mdr1过度表达和抗药性有密切关系。但也有相反结果的研究。Li等^〔10〕发现wtp53可增加内源性p53贫乏的KBv200细胞mdr1表达，使细胞内ADM积累下降；但用ADM和VCR治疗后，转导细胞的抗药性反而降低，其机制是转导细胞对p53依赖的PCD更加敏感了。所以p53对mdr1的作用是促进还是抑制，还有待更深的研究。mdm2基因是p53基因的拮抗基因，其产物可和p53蛋白结合而使p53蛋白失活^〔11〕。已有研究发现p53基因突变率很低的恶性肿瘤中，有高比例的mdm2的表达，它可抑制p53的转录，从而促进肿瘤的发生和发展^〔12〕。mdm2基因可能与mdr1基因的活化有关，Kondo等^〔13〕证明mdm2基因能诱导mdr1和P-gp在U87MG细胞中表达，能使细胞抵抗由VP16或DOX引起的PCD。

2.1.2其他癌基因与mdr基因：Chin等已证明了ras基因可非特异性地激活mdr1的表达，因为它还可增强鸡β-actin、RSV、SV40启动子的活性。Ras的活化和p53的突变一样，是肿瘤细胞最常见的事件，因此它们对mdr1的影响也就直接影响了肿瘤的MDR表型。

Kim等^〔14〕用转染实验证明了N-末端一半缺失的C-raf突变子22W可强烈激活mdr1启动子，这种激活与mdr1启动子的－197～－136含热休克元件(heat shock element,HSE)上游结构的区域有关，而只含HSE下游结构的mdr1缺陷结构则不能被22W激活。PKA抑制剂H－87可阻断这一激活过程。结果说明raf突变子和PKA依赖的途径可控制mdr基因的转录，其机制可能与热休克蛋白的活性有关。

Bhushan等^〔15〕发现敏感的KB细胞和小鼠S180细胞等接触MDR相关药物，如VCR后，其c-fosmRNA表达明显增加，同时细胞表现出抗药性。根据mdr1启动子含AP-1序列，并且c-jun过度表达的特征，作者推测c-fos可能和c-jun形成异二聚体，再与mdr1启动子特异性结合，调节mdr1的表达。

此外，也有报道表明N-myc的扩增与mdr1的下调有关，尚待进一步研究^〔16〕。1997年，Delaporte等^〔17〕研究发现myc基因与mdr3的表达相关，转染了c-myc的抗性中国仓鼠肺癌DC-3F/9-OH-E细胞可部分逆转其抗药性，这种逆转与P-gp1无关而与P-gp3相关，因为转染了mdr3基因的抗性细胞可逆转相同部分的MDR表型。进一步研究揭示myc的表达可正向调节P-gp3，且这种调节是通过下调P-gp1的活性来实现的。

2.2凋亡相关基因与非mdr依赖的抗药性

2.2.1bcl-2基因家族：bcl-2是最重要的凋亡抑制基因，很多研究发现它的高表达能明显抑制肿瘤细胞的PCD，导致肿瘤细胞对多种化疗药物耐受，而且这种bcl-2介导的抗药性与mdr1基因的</S＞表达无关^〔18〕。Lotem等^〔19〕报道M1白血病细胞表达高水平的bcl-2可导致细胞对多种因素诱导的PCD不敏感，而显示出对不同药物的高抗性，这种抗性与mdr1基因的活性无关，只与bcl-2调节的PCD有关。雌激素可以通过胞内bcl-2的基因产物P26bcl-2来调节PCD，它可增强P26bcl-2的表达，而使bcl-2/Bax的比例改变，从而降低敏感细胞MCF-7对PCD的敏感性，相应增加了MCF-7对紫杉醇(taxol)的抗性^〔20〕。此外，肿瘤对激素治疗产生抗性也可能与bcl-2的表达增高有关^〔21〕。

bcl-Xl是bcl-2家族中另一个PCD抑制基因，它的抑制机理可能是非bcl-2依赖的。Kuhl等^〔22〕证明bcl-Xl可导致P388/SPR细胞的非典型MDR表型，即该细胞对阿霉素(DOX)、依托泊甙(VP-16)、topo酶Ⅱ抑制剂、长春新碱(VCR)等多种药物交叉抵抗。这种交叉抗性是由bcl-X导致的，转染人的bcl-Xl基因，可使P388表现出与P388/SPR一样的交叉抗性，证明bcl-Xl确实可导致对多种药物的交叉抗性。

2.2.2突变型p53基因：p53基因的突变是人类肿瘤中最常发生的一种现象，几乎所有的主要组织中均可发生p53的突变。不同肿瘤类型及不同组织起源的肿瘤p53基因突变类型各不相同，主要是碱基置换，还有碱基缺失、染色体重排、基因插入等，这些变化都可导致正常p53基因产物的失活。p53蛋白是作为细胞周期G₁检查点的蛋白起作用的，突变型p53蛋白则丧失这一功能，导致肿瘤细胞不能识别被抗癌药物损伤的DNA，而让其继续进入细胞周期，使肿瘤细胞产生对相应药物的抗性^〔23〕。Giannios等^〔24〕发现乳腺癌和卵巢癌细胞中bcl-2、HER2/neu和突变型p53或BRCA1高表达，这些遗传特征的改变可带来对化疗的抗性。考察其机制发现这种抗性主要与以上几种基因高表达使细胞对DNA损伤性药物诱导的PCD的敏感性降低有关。通过使用拮抗基因、野生型基因或反义核酸，可以逆转这种抗药性。

2.2.3Fas(CD95)基因：Fas/FasL信号传导系统是细胞凋亡信号传导的重要途径之一。Fas活化受损可导致细胞对PCD的不敏感，进而也表现出对相关药物的抗性。1997年，Friesen等^〔25〕指出Fas/FasL的活化是药物诱导PCD的关键。对Fas抵抗和对DOX抵抗的白血病和成神经细胞瘤细胞可显示出对PCD的交叉抗性，且抗性细胞的Fas基因下调。在很多肿瘤细胞中，药物诱导PCD时可显示出FasL基因的上调，但是在此种抗性细胞中，这种上调完全被阻断，进而导致Fas/FasL活化不足而产生抗药性。这种抗药性与药物的吸收、排出及mdr1基因无关。结果说明完整的Fas/FasL系统在决定细胞敏感性上扮演了很重要的角色。

2.2.4其他基因：与肿瘤细胞抗药性有关的凋亡相关基因还有c-Ha-ras、C-erbB2等。Sabbatini等^〔26〕将c-Ha-ras和C-erbB2基因共转染进P-gp阴性的MCF-7-10A细胞中，发现细胞可获得MDR表型。1997年，DiSimone等^〔27〕发现ras转染的MCF-10A细胞较原亲本细胞更加抵抗顺铂(cisplatinum)，同时GSTπ表达增高，而其他抗性机制，如mdr1、MRP、LRP等均未发现有变化，于是推论：ras基因转染可通过增加GSTπ的表达来诱导对顺铂的抗性。

2.3凋亡相关基因与mdr基因共存的多机制抗药性

肿瘤细胞的抗药机制很复杂，往往几种机制可以共存于一种细胞中，相互作用，共同促进细胞对药物的抵抗。对凋亡的不敏感也能同经典的抗药机制如MDR、MRP、LRP、topo酶Ⅱ等共存。1997年，Huang等^〔28〕认为P-gp、MDR或LRP是人急粒白血病(AML)细胞多药抗性的“近端机制”(proximal mechanism)，而bcl-2bcl-Xl为其“远端机制”(distalmechanism)，两种机制可以共同存在于HL-60各种抗性细胞中，且互相促进。Bosanquet等^〔29〕也发现bcl-2和P-gp的表达密切正相关，共同决定了细胞对MDR诱导药物或PCD诱导药物的敏感性和抗性。Sonneveld等^〔30〕认为临床上多发性骨髓瘤的抗药性机制可能包括P-gp、LRP和抑制PCD的bcl-2的高表达且3种机制合并可增强抗药性。Guo等^〔31〕发现胰岛素样生长因子(IGF-I)可以促进MCLM结肠癌细胞的MDR表型，这种获得性抗药性与IGF-I促进细胞内mdr1、c-H-ras和锰超氧化歧化酶(M