1、腎細胞癌對化療藥物的多種耐藥機制及其逆轉多藥耐藥(MDR)是指某種細胞毒藥物的耐藥細胞系對許多結構上無關的和作用機制完全不同的其他抗癌藥物產生交叉抗藥性。MDR分兩種類型：(1)天然耐藥，即第一次化療就產生耐藥；(2)獲得性耐藥，即在化療過程中產生耐藥。腫瘤細胞一般對天然植物堿類和抗生素類抗癌藥物容易產生耐藥和交叉耐藥。腎細胞癌(以下簡稱腎癌)占成年人全身腫瘤3%1，是最容易產生耐藥的腫瘤之一，且多為天然耐藥，臨床化療有效率僅為7%10%，對最敏感的長春花堿有效率也僅為25%2。通過對腎癌多藥耐藥機制的探討，將有助于臨床上選擇更加合理的化療方案，提高生存率。 一、腎癌多藥耐藥的發生機制1.md

2、r1基因及其產物P糖蛋白(P-gp)：MDR與某種基因型的過度表達有關，分離后命名為mdr1基因，其表達水平與耐藥程度成正比。P-gp是一種相對分子質量為170 000的膜轉運蛋白，具有能將依賴性藥物排出泵的功能，可主動將擴散進入細胞的MDR相關藥物泵出細胞,從而降低細胞內藥物濃度,使腫瘤細胞產生耐藥。mdr1基因及P-gp在多種正常組織中均有表達，如腎上腺皮質，腎近曲小管，睪丸及腦的毛細內皮細胞等，對保護機體器官免遭外源性毒素(包括抗癌藥物)的侵害，排泄其代謝產物,轉化內源性有害物質等有重要生理意義。腎癌是P-gp表達水平最高的腫瘤之一。Kim等3應用RT-PCR方法定量檢測44例腎癌標本及

3、正常腎組織mdr1/2M基因比值，結果正常腎組織為0.730.29，而腎癌為0.400.30,雖然腎癌mdr1水平較正常腎組織低，但顯著高于泌尿系移行細胞癌及睪丸癌。腎臟中近曲小管刷狀緣的上皮細胞頂面mdr1基因表達水平最高，表明大多數腎癌起源于近曲小管，它們的mdr1基因水平高表達是正常腎組織mdr1基因高表達的一種反映，因此腎癌的MDR多為天然耐藥性的，而且mdr1基因表達與腎癌分型分期無明顯關系。Tobe等4也應用RT-PCR方法比較23例腎癌及其周圍正常組織的mdr1表達水平，發現：(1)低分化腎癌表達水平低于正常腎組織，分化較好的腎癌居二者之間，認為MDR不是惡變的一種特征，而只是良

4、惡性腎小管上皮細胞都具有的特性，腫瘤細胞分化越差，mdr1的表達水平也越低；(2)早期癌，透明細胞癌mdr1水平0.770.08明顯低于有轉移或伴有腎周圍組織浸潤的癌1.240.30，因此認為mdr1高表達與腫瘤侵襲性密切相關，mdr1表達水平增加，可能預示癌細胞具備了轉移的潛能。Volm等5應用免疫組化方法，使用單克隆抗體C219、JSB1、265/F4分別檢測38例腎透明細胞癌的P-gp分子的內部及外部抗原決定簇，其表達率為74%，并發現P-gp表達水平與阿霉素的耐藥成正比?？紫樘锏?用同樣方法分析34例新鮮腎癌標本，P-gp表達率為85.3%，其中透明細胞癌86.2%(25/29)，正常

5、腎組織表達率為100%，認為腎癌中的透明細胞癌或顆粒細胞癌均來源于腎近曲小管而肉瘤樣癌也懷疑來源于此，這些腫瘤繼承了腎近曲小管原有的mdr1基因及其產物高表達的特性。這與Nishiyama等7應用Immunoblotting方法得出的結論相同。Volm等8亦應用單克隆抗體JSB1檢測30例對阿霉素耐藥的腎癌標本，P-gp表達率為83.3%，明顯高于對照組敏感細胞系Sa180。Mickisch等9用MTT試驗鑒定35例癌標本，對長春花堿高度耐藥27例，對阿霉素耐藥30例，對順鉑耐藥31例，運用C219單克隆抗體，在19例中可測到P-gp表達，而它們均對長春花堿及阿霉素高度耐藥，僅1例對順鉑耐藥，

6、所以認為P-gp介導的MDR表型為長春花堿及阿霉素的交叉耐藥，尤其對長春花堿的耐藥起決定作用，而對順鉑耐藥則無特別作用。總之，P-gp的高表達是腎癌各種耐藥機制中最突出，最普遍的變化8。2.谷胱甘肽-S-轉移酶-(GST-)：谷胱甘肽S轉移酶(GST)是一種多功能藥物代謝相酶，可分為、U及等四型10，GST不僅可催化親電物質與谷胱甘肽結合，而且可以和親脂性細胞毒藥物結合增加其水溶性，促進其代謝，從而降低抗腫瘤藥物的細胞毒作用，并可保持正常細胞免受細胞毒藥物的損害。在各型GST中，GST-含量占90%，主要分布于泌尿，消化及呼吸道上皮3。Mickisch等9應用Tietzes酶學方法對35例腎癌

7、標本中GST-含量進行檢測，發現對順鉑、阿霉素、長春花堿高度耐藥腫瘤GST-含量分別為(9234)nmol/mg,(8024)nmol/mg,(6929)nmol/mg，明顯高于對三者敏感的細胞株，后者分別為(2911)nmol/mg、(4110)nmol/mg、(4913)nmol/mg，GST-升高與順鉑及阿霉素耐藥明顯相關，尤其在順鉑耐藥中起主要作用，與長春花堿耐藥無關。Kim等3用RT-PCR方法分析44例腎癌標本，發現其GST-表達水平為0.380.19，顯著低于正常腎組織的表達水平0.550.27。Volm等5用單克隆抗體檢測38例原代培養的腎癌細胞系，其中79%有GST-的高表達

8、，但其表達與分級、分期、分型無關。另一組30例腎癌中63%可見GST-高表達，此酶的過度表達與腫瘤對氮芥類化合物、亞硝基類化合物、左旋苯丙氨酸氮芥、環磷酰胺、瘤可寧及阿霉素的獲得性耐藥有密切關系。認為GST-的作用是催化谷胱甘肽與異物結合而達到解毒作用，并由此介導MDR。3.拓撲異構酶(TOPO)：DNA拓撲異構酶相對分子質量為150 000180 000，大多僅存于核仁，它對核蛋白體基因轉錄的空間構型組成及調整起重要作用，包括DNA復制、mRNA加工、染色體分離及濃縮、核基質的組成。TOPO是腫瘤化療的重要靶點，它主要介導DNA的斷裂反應并形成DNA-酶蛋白復合物，但此反應是可逆的，且大大趨

9、向于斷裂的DNA再聯接。各種化療藥物如Etoposide、Teniposide、5-FU、MTX主要通過增加上述復合物的穩定性而影響癌細胞增殖，化療敏感與否主要取決于TOPO水平11。在多藥耐藥中TOPO主要通過以下三方面起作用：(1)TOPO活性及酶量下降；(2)TOPO參與特殊耐藥基因的調控，直接誘導MT-基因表達。(3)耐藥株TOPO酶生物學特征改變，如對ATP依賴性明顯增強，鏈過渡反應的差異，TOPO基因的變化等。Volm等8用多克隆抗體檢測30例腎癌，發現其中73.3%TOPO蛋白表達水平下降。Kim等3則用RT-PCR方法半定量檢測44例腎癌標本中TOPO基因值為0.230.12，

10、低于鄰近正常組織(0.300.13)，肉瘤型癌TOPO基因表達水平明顯高于透明細胞癌。Shuin等12用DNA decatenation方法及Northern blot方法分別檢測60例腎癌標本的TOPO的含量及活性，發現有TOPO活性者為22例(36.7%)，尤以高期高級別癌陽性率高。P-gp只能排除如碳環化合物及長春花屬堿，而無法排除某些TOPO抑制劑,它們通過作用于TOPO從而穩定酶-DNA鍵殺滅細胞，因此TOPO水平下降使腫瘤對多種抗癌藥物(如吖啶類、蒽環類)產生耐藥,檢測TOPO表達水平可選擇有效的化療藥物。4.其他機制：(1)多藥耐藥相關蛋白(MRP)是一種膜轉運蛋白，是類似于P-

11、gp的一種藥物排出泵，可介導阿霉素、柔紅霉素、VP-16的耐藥13。腎癌中MRP表達水平較正常腎組織高，尤其非乳狀癌，且隨分級升高而升高3。(2)膜蛋白P190,P95過度表達及P70-100表達下降與MDR均有關。(3)蛋白激酶C異常：蛋白酶C高表達與阿霉素的天然耐藥相關14。(4)原癌基因C-fos,C-myc,C-k-ras,EGF-R,C-mell，通過調節細胞增殖活性而影響MDR15。5.各種多藥耐藥機制之間相互關系：原發性腎癌50%60%可同時表達12個以上多藥耐藥指標(P-gp,GST-，TOPO)，另30%40%可同時表達3個指標5。正常腎組織中MDR相關基因(P-gp,STR

12、-，TOPO)在表達水平上有極密切關系3，原癌基因C-fos,C-neu,EGF-R產生蛋白與P-gp,GST-，TOPO之間也有相互關聯，它們可能是由同一系列基因調控協調表達以保護正常細胞免受異物傷害5。不同的表達方式只是由于它們在不同組織類型中癌基因變化或腫瘤發展的生物學特性不同所致，因此腎癌不同的MDR相關基因表達預示著不同的化療敏感性及腫瘤的惡性度。所以MDR相關基因不僅在MDR表現中起重要作用，而且在腫瘤基因及腫瘤發展方面均起重要作用。二、腎細胞癌多藥耐藥的逆轉各種針對性的化療敏感劑已廣泛應用于逆轉MDR，包括：(1)鈣通道阻滯劑；(2)鈣調素抑制劑；(3)免疫抑制劑；(4)奎尼丁類

13、；(5)合成異戊二烯樣藥物；(6)Triparanol及類似物；(7)去污劑；(8)類固醇激素；(9)谷胱甘肽合成抑制劑；(10)GST抑制劑；(11)單克隆抗體；(12)細胞因子；(13)其它：氯奎等。研究較廣泛的為鈣通道阻滯劑，如維拉帕米，它主要直接作用于P-gp而逆轉MDR。目前針對P-gp機制的逆轉劑主要有兩方面進展：(1)用右旋維拉帕米取代傳統的消旋維拉帕米，因為它不但能大大提高療效，而且用量小，臨床副作用小16。其逆轉腎癌MDR的有效量為0.9g/kg,而毒性僅為維拉帕米的1/1017。Mickisch等1對24例無法手術的進展期腎癌，用長春花堿1.4ng/m2(第15天)右旋維拉

14、帕米3 000mg/d地塞米松20mg/d(第06天)化療，結果13例腫瘤均有顯著縮小，有效率達54%。(2)脂質體膠囊包裝的阿霉素可逆轉對該藥的耐藥1。此種脂質體膠囊含心脂、卵磷脂及膽固醇，其主要機理為：(1)降低藥物與P-gp的粘合力；(2)能直接或間接抑制P-gp；(3)改變磷脂膜結構從而改變P-gp的空間結構；(4)將藥物直接送入胞漿內而減少了P-gp的影響。此外，李楠等18報道用環孢素A 5mg/L對ADM有顯著增效作用，10mg/L對VCR有顯著的增效作用，并且增效作用隨環孢素A濃度增加而增加，但具體機理還不清楚。MRK16與蛋白毒素的復合物、S9788對P-gp介導的MDR亦有顯

15、著逆轉作用。針對GST-介導的MDR逆轉劑如Buthionine可有效逆轉阿霉素及順鉑的耐藥8。目前尚無對TOPO介導的MDR的化療敏感劑。除了各種化療敏感劑外，基因治療技術也用于增強化療敏感性。這些基因大體可分為：(1)腫瘤藥物敏感基因；(2)腫瘤藥物增敏基因；(3)腫瘤藥物耐受基因19。但腎癌的基因治療仍處于體外試驗階段，與臨床應用尚有一定距離。三、結語MDR是影響腎癌預后的重要障礙。隨著對腎癌MDR各種機制的深入研究，篩選出高效、低毒的化療敏感劑，隨基因技術發展，將改善腎癌的預后。將來的研究包括：(1)進一步探討腎癌MDR的機理；(2)進一步了解腎癌患者中P-gp、GST-、TOPO、M

16、RP表達與預后關系，并建立統一標準的檢測方法；(3)通過臨床試驗篩選新的高效低毒的化療敏感劑；(4)臨床針對不同機制選擇并聯合使用不同化療藥物及敏感劑，以提高腎癌病人的生存率。作者單位：張強、陳梓甫（350001 福州，福建省立醫院泌尿外科）施作霖（350001 福州，福建省立醫院病理科）參考文獻1Mickisch GH. Chemoresistance of renal cell carcinoma.World J Urol, 1994，12214-223.2Agarwala SS, Bahnson RR, Wilson JW,et al. Evaluation of the combina

17、tion of vinblastine and quinidine in patients with metastatic renal cell carcinoma. Am J Clin Oncol, 1995，18211-215.3Kim WJ, Kakehi Y, Kinoshita H,et al. Expression patterns of multidrug-resistance gene 1(MDR1), multidrug resistance-associated protein (MRP), glutathione-s-transferase-(GST-) and DNA

18、topoisomerase (TOPO) genes in renal cell carcinomas and normal kidney. J Urol,1996,156506-511.4Tobe S, Noble S, Andrulis I, et al. Expression of the multiple drug resistance gene in human renal cell carcinoma depends on tumor histology, grade, and stage. Clin Cancer Res,1995，11611-1615.5Volm M, Kast

19、ec M, Matten J, et al. Expression of resistance factors (P-glycoprotein, Glutathione-s-Transferase- and Topoisomerase ) and their interrelationship to proto-oncogene products in renal cell carcinomas.Cancer,1993，713981-3987.6孔祥田，夏同禮，顧方六，等.原發性腎癌mdr1基因產物的表達及臨床意義.中華泌尿外科雜志，1995,16329-332.7Nishiyama K.Ex

20、pression of the multidrug transporter P-glycoprotein in renal and transitional cell carcinomas.Cancer,1993,713611-3619.8Volm M,Mattern J, Effeah T, et al. Expression of several resistance mechanisms in untreated human kidney and lung carcinomas.Anticancer Research, 1992,121063-1068.9Mickisch GH, Roe

21、hrich K,Koessig J, et al. Mechanisms and modulation of multidrug resistance in primary human renal cell carcinoma. J Urol, 1990,144755-759.10Nishimura T, Newkirk K, Sessions RB, et al.Immunohistochemical staining for glutathione-s-transferase predicts response to platinum-based chemotherapy in head

22、and neck cancer. Clin Cancer Res,1996,11859-1865.11Niliss JL, Liu YX, Harbury P, et al. Amsacrine and etoposide hypersensitivity of yeast cells overexpressing DNA topoisomerase . Cancer Res, 1992,524467-4472.12Shuin T,Sano K. The activity of topoismerase is related to the grade and stage in human re

23、nal cell carcinoma. Anticance Res, 1994,142621-2626.13Grant CE,Valdimarsson G, Hipfner DR,et al.Overexpression of multidrug resistance-associated protein( MRP) increases resistance to natural product drugs.Cancer Res,1994,54357-361.14Efferth T,Volm M.Expression of protein Kinase C in human renal cell carcinoma cells with inherent resistance to dox