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胃癌在许多国家是癌症死亡的主要原因。早期胃癌以手术治疗为主，辅以化疗药物，晚期以化疗为主要手段，但是由于胃癌对大多数化疗药物产生相当的耐受性，化疗有效率仅达20%～30%，两年内复发和转移率达60%，预后差 ［1］ 。肿瘤细胞对化疗药物产生多药耐药性（MDR）是影响化疗效果的主要原因之一。MDR的特点是肿瘤细胞一旦对一种化疗药产生耐药现象后，对非同一类型的多种结构、作用方式不同的抗肿瘤药物产生交叉耐药性。MDR型药物主要包括:蒽环类、长春新碱类、鬼臼毒素类及某些抗生素类疏水化合物。为了解决这一问题，人们对胃癌多药耐药的内在机制进行了广泛的研究;本文就耐药的相关机制进行综述。
近年来的研究发现，胃癌对化疗药物的敏感性与肿瘤细胞的生物学特性、某些ATP结合盒式超家族转运蛋白的表达，GSH/GST，PKC、P38等信号传导通路变化，多种凋亡相关基因的异常，热休克蛋白的表达以及肿瘤细胞生活的内外环境（如温度、PH值、缺氧）有关。
1 胃癌的生物学特性与化疗药物的敏感性
Ichiyoshi等 ［2］ 研究了胃癌的几种生物学特性与化疗敏感性的关系。发现低分化腺癌、非整倍体细胞以及具高增殖活性的胃癌对化疗药物较敏感;淋巴结转移灶比原发灶对化疗药物更为敏感，但肝转移灶对化疗药物不敏感。表明胃癌本身的生物学特性决定着化疗的疗效。
2 某些ATP结合盒式超家族转运蛋白在胃癌中的表达及化疗的敏感性
由mdr1基因编码的P-gp表达增加产生的耐药机制被认为是经典耐药机制 ［3］ 。P-gp为一种广谱的多药外流泵，它有12个外跨膜区域和2个ATP结合位点 ［4］ 。跨膜区域结合中性或正电荷的疏水药物底物，并可能直接从脂质双分子层呈递给转运载体。需要水解两个ATP才能转运一个药物分子 ［5］ 。底物结合到跨膜区域刺激P-gp的ATP酶活性，引起构象改变释放底物到膜的外层或细胞外 ［6］ 。在第二ATP位点的水解似乎是需要用来复原转运载体以便能重新结合底物，完成一个催化周期 ［7］ 。Choi ［8］ 等对103例局部进展期胃癌进行免疫组化染色检查，有41%的患者有P-gp高表达。P-gp高表达与高分化和中分化胃癌及肠型胃癌相关，与年龄、性别、手术类型、原发灶大小、肿瘤部位、Borrman分型、Lauren’s分类、淋巴结浸润、肿瘤浸润深度、肿瘤分期、化疗方式、化疗周期无关。另一方面，有研究表明在胃癌手术后进行化疗的患者中P-gp高表达是预后差的一个因素。天然抗癌药物培养筛选出的肿瘤细胞，如紫杉醇、阿霉素或长春新碱常常造成由于ABC转运载体P-gp表达引起的多药耐药。P-gp所介导的抗癌药物主要为长春花碱、阿霉素和长春新碱，尤其对长春花碱的耐药起决定性作用，有些药物，如米托蒽琨，是MDR1的弱底物。 多药耐药相关蛋白（MRP）基因定位于染色体16p13.1，是长约7.8～8.2kb、编码1351个氨基酸、相对分子量为190000的蛋白（MRP）。MRP属ATP结合的盒式超家族转运系统（ABC蛋白）的成分，在原核、真核生物中一系列的分子跨膜转运中起重要作用，由疏水的跨膜部分及与核苷酸连接的区域组成。MRP与P-gp的NH 2 -及OOHI-末端极少相同，其氨基酸的同源性<15%，MRP可通过改变胞浆及细胞器的PH值，使药物达到其作用的部位浓度减少，并逆浓度减少细胞内药物浓度而导致耐药的发生，目前认为其介导阿霉素（ADM）、长春新碱、长春花碱酰胺（VDS）和鬼臼乙叉甙（VP-16）等药物［10］ 。（1）免疫组化发现，MRP在许多耐药的肿瘤组织呈高表达。将该蛋白的编码基因转入药物敏感的肿瘤细胞系，可诱发对多种化疗药物的耐受性。（2）在临床未经化疗的胃癌组织以及胃癌细胞系SGC7901中，MRP分子亦有较高水平的表达，提示在胃癌的原发性耐药中起着重要作用。不仅如此，其介导的耐药途径与其它分子介导的耐药途径有交叉 ［11］ 。MRP表达与患者的性别、年龄、肿瘤的部位、大小、TNM分期、浸润深度、组织学类型以及淋巴结转移无关（P>005），而与胃癌的病理分期和分化程度显著相关（P<005）。Lautieer D等在体外实验报道，在介导MDR的过程中，MRP属于早期事件 ［12］ 。喻召才等用已构建的mrp反义RNA真核载体转染胃癌的细胞系SGC7901发现:（1）抑制MRP表达并不影响胃癌细胞SGC7901的生长速度，但显著增强其对化疗药物VCR的敏感性。（2）抑制MRP表达对GST活性无明显影响 ［11］ 。
3 LRP在胃癌MDR中作用
LRP为人的穹隆体主蛋白（MVP），分子量为110000，其基因定位于人染色体16p11.2～13.1。该蛋白通过调节囊泡和核质的药物转运，将化疗药物储存于囊泡，并减少化疗药物在核与胞质间的比例而导致耐药 ［13］。Izquierd等 ［14］ 在61种癌细胞系中发现，LRP在78%的细胞系为阳性，且LRP阳性细胞除对传统MDR药物如阿霉素、长春新碱、丝裂霉素等耐药外，还对顺铂、烷化剂等耐药。张毅等研究显示，LRP仅在胃癌细胞浆中表达，推测其主要是通过改变药物在细胞内的分布而发挥作用，与文献报道一致。其表达与患者的性别、年龄、肿瘤的部位、病理分期、TNM分期、浸润深度、组织学类型以及分化程度无关（P>0.05），而与淋巴结转移显著相关（P<0.05），淋巴结无转移组（79.15%）显著高于转移组（50%），（P<0.05） ［11］ 。刘忠民等 ［16］报道了在胃肠道肿瘤中，LRP的阳性表达率明显高于正常胃肠道组织，认为在胃肠道肿瘤中存在较高的“原发性MDR”。
4 Topo和GST-π在胃癌多药耐药中的作用
拓扑异构酶是催化DNA拓扑结构改变的酶系，分为Ⅰ型和Ⅱ型，在DNA的合成、转录、核分裂过程及染色体分离中起重要作用，是S晚期、G 2 和M期的敏感而又特异的指标，并且TopoⅡ是多种抗肿瘤药物的靶分子，其表达降低将严重影响肿瘤化疗敏感性，这与P-gp引起的MDR有明显区别，称为非典型多药耐药性 ［17］ 。Topo分子量为150KD，多存于核仁，主要对核蛋白体基因转录的空间构型组成及调整起重要的作用，是化疗药物的重要靶点，主要介导DNA断裂反应并形成DNA酶复合物（该反应可逆），EˉtoposideTemiposide、5-FU、MTX主要增加上述复合物的稳定性而影响细胞增殖，化疗敏感与否取决于Topo的水平。陈晓耕等 ［18］ 研究发现TopoⅡ表达与组织分型有关（P<0.05），低分化腺癌表达率为63.3%，中分化腺癌的阳性表达率仅为48.1%，未分化为16.6%，粘液细胞为33%， 印戒细胞癌20%。提示分化差者表达较高，这点与Yabukˉi ［19］ 报道的Topo表达与肿瘤分级呈正相关，恶性度高，表达也高，具有增殖依赖性，但与浸润深度无关的看法是一致的，瘤细胞分裂增殖快，恶性度高，所需要的核酶之一Topo也多，表达就高，呈正相关。所以Topo高表达，其恶性度高，分化差，预后不好。
GST S 是一组与机体解毒作用有关的酶类，能促使细胞毒性药物代谢成无毒性物质而排出细胞外，从而降低抗肿瘤药物对肿瘤细胞的杀伤作用，增加细胞的耐药性，根据其在细胞内定位的不同，一般可分为4种亚型，即GSTα，μ，π，θ ［20］ 。消化道肿瘤主要表达GST-π，GST-π主要通过加强亲电物质与谷胱甘肽结合及和亲脂性细胞毒药物结合增加其水溶性，促进代谢，降低化疗药的细胞毒作用。目前认为Gst-π主要介导顺铂和阿霉素相关的耐药性，尤其在顺铂中起主要作用。陈林莺等 ［21］ 对142例原发性胃癌标本中的GST-π进行免疫组化检测，GST-π阳性率89.4%，GST-π表达变化与胃癌患者的性别、年龄、肿瘤发生部位及浸润程度无关。随着肿瘤恶性程度的增加，GST-π的表达逐渐从核内表达向胞浆和胞膜表达。发现随着GST-π的表达方式逐渐从核内表达向胞浆、胞膜表达转移，肿瘤的恶性程度、淋巴结转移率、细胞增殖指数和P-gp的表达率逐渐增加，并存在显著的相关性。
5 信号转导系统蛋白激酶C（PKC）和p38分裂原激活蛋白激酶在胃癌多药耐药中的作用
蛋白激酶C（PKC）是一类分布广泛的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，目前已发现有12个亚型。PKC具有异质性，不同的PKC同工酶亚型位于不同类型的细胞以及同一细胞内的不同部位 ［22］ 。PKC通常以无活性的形式存在于细胞质，被激活后由胞质转向胞膜。也有一部分具有固有活性的PKC存在于细胞膜上，即内在性PKC。近年来认为PKC参与了MDR形成过程的调节。目前PKC在多药耐药中的确切机制仍然还不清楚，可能与以下两个机制有关:（1）耐药基因编码的膜糖蛋白是PKC作用的底物，蛋白激酶将其磷酸化进而调节其转运功能;（2）可能参与了核内某些基因转录的调节。目前对于第一种研究的较多，认为P-gp是PKC的磷酸化底物，在体内外均可被PKC磷酸化，且PKC磷酸化P-gp具有同工酶特异性。有研究表明只有PKCα，PKCβ，PKCγ及PKCε同工酶亚型可与P-gp发生免疫共沉淀反应 ［23］ 。而PKCα被认为是磷酸化P-gp最主要的同工酶 ［24］ 。韩英等 ［25］ 研究比较SGC7901/VCR细胞系和SGC7901细胞系P-gp与PKCα的相关表达，发现P-gp与PKCα在膜上有共同表达，以SGC7901/VCR耐药细胞系为明显。提示:对于SGC7901/VCR细胞系耐药有两种可能的解释，PKCα表达增加，一方面细胞膜上具有固有活性的PKCα表达也增加，加速了P-gp的磷酸化，增强了P-gp转运底物的功能;另一方面PKCα表达增加调节了MDR1基因转录，使P-gp表达增加。这两方面的共同作用使SGC7901/VCR耐药细胞系P-gp表达及功能增强，使R123几乎完全被转运至细胞外，细胞内平均荧光强度较药敏细胞明显减低。在SGC7901/VCR耐药细胞系，PKCα是否通过磷酸化P-gp增强了P-gp转运底物的能力;PKCα是否能调节了MDR1基因的转录;细胞耐药后如何导致PKCα表达增加，这些机制还有待于进一步深入研究。p38分裂原激活蛋白激酶（MAPK）信号转导途径是细胞内MAPK信号转导途径的重要部分，目前认为其主要参与调控细胞的应激和凋亡过程。由于p38MAPK信号转导途径是一系列激酶级联反应过程，因此，p38MAPK的活性水平是p38MAPK信号转导途径发挥生理功能的重要指标。王雨田等 ［26］ 采用先进的免疫共沉淀方法研究p38MAPK活性，发现胃癌细胞SGC7901及其耐药细胞SGC7901/VCR均存在活性的p38MAPK，且发现长春新碱处理胃癌SGC7901细胞及其耐药细胞SGC7901/VCR均可引起p38MAPK活性增强，显示抗肿瘤药长春新碱能刺激胃癌细胞内P38MAPK活性，激活p38MAPK信号转导途径。这一发现提示，p38MAPK信号转导途径可能与长春新碱的抗肿瘤活性相关。研究还发现，胃癌耐药细胞SGC7901/VCR内p38MAPK对长春新碱的刺激反应较慢，15min内p38MAPK活性无明显变化，而胃癌SGC7901细胞则反应较快，2min内p38MAPK活性即明显增高，30min后p38MAPK活性已开始降低。经Western blot实验发现，长春新碱分别处理胃癌SGC7901细胞及其耐药细胞SGC7901/VCR各0、2、15、30和60min时，其p38MAPK含量无明显变化。研究结果显示，胃癌耐药细胞内p38MAPK对长春新碱的刺激反应较正常细胞的反应明显延迟，提示p38MAPK对长春新碱刺激的敏感性减低可能与胃癌耐药密切相关，这与p38MAPK信号转导途径主要参与细胞的凋亡过程相一致。
6 某些凋亡相关基因的异常在胃癌多药耐药中的作用
Bax是Oltvai等人于1993年用免疫沉淀等方法，从人和鼠B细胞中发现的一种能与Bcl-2共沉淀的21×10 3 的蛋白质，具有促凋亡的特性，而且与肿瘤的发生、发展、肿瘤细胞的多药耐药现象密切相关。赵燕秋等 ［27］ 人通过构建真核表达载P BK-Bax ，经脂质体介导方法将Bax cDNA转入Bax蛋白表达缺陷的SGC7901/VCR细胞，经G418筛选，得到稳定表达Bax的转导细胞株。MTT法检测Bax转导细胞及空载体转导细胞对阿霉素、丝裂霉素、长春新碱三种常用化疗药物的敏感性，发现Bax转导细胞对三种药物敏感性均增加。提示Bax的有效表达可以增加肿瘤细胞对化疗药物的敏感性。也说明Bax蛋白表达缺陷是SGC7901/VCR细胞产生多药耐药现象的又一重要机制。
肖军等 ［28］ 将抗凋亡基因bcl-2反义核酸转染SGC7901和SGC7901/VCR细胞，结果SGC7901细胞对顺铂和5-FU的敏感性明显增强，SGC7901/VCR的敏感性无改变;而将Fas基因转导入SGC7901/VCR细胞后，可部分逆转其耐药性，提示这些基因及其蛋白均参与了SGC7901/VCR细胞的耐药过程。将Fas基因转导入耐VCR的SGC7901/VCR中，发现Fas-SGC7901/VCR在G 2 期减少、S期增加，并出现明显的凋亡峰。另外，该细胞对DDP，MMC和5-FU的敏感性增加。尹芳 ［29］ 通过研究发现:Fas基因逆转SGC7901/VCR MDR的机制可能与下列因素有关:（1）Fas基因增加了转导细胞对凋亡诱导的敏感性。本实验发现，Fas基因转导细胞出现自发性凋亡（如流式细胞仪检测出现凋亡峰）。（2）Fas基因产物可能通过降低P-gp的表达增强肿瘤细胞对药物的敏感性。本文中采用免疫细胞化学染色，说明，Fas基因转导细胞P-gp的表达明显低于空载体转导细胞和药物敏感细胞，提示Fas蛋白可能与P-gp之间存在着信号交联。但Fas基因转导引起细胞P-gp表达下降的具体机制还有待进一步研究。
7 其它影响胃癌多药耐药的因素
7.1 热休克蛋白对胃癌多药耐药的影响 热休克蛋白90 （HSP90β）为生物进化过程中高度保守的胞质蛋白质，约占胞质蛋白的1%～2%。在较高等的真核生物体中，HSP90β有两种，即α型和β型，两者分别由730和724个氨基酸组成，其同源性为84%。它们分别由不同的基因编码。HSP90β以同源二聚体αα、ββ形式存在于胞质，α型与β型的量大致相等，在应激状态下合成增加。1996年Bertram等 ［30］ 研究发现MDR阳性表型细胞系LoVoDxR中HSP90β的表达与其对柔红霉素的耐药有关。刘宪玲等 ［31］ 发现在多药耐药的胃癌细胞系SGC7901/VCR，其HSP90β的表达明显高于其亲本细胞SGC7901，且在耐药细胞的核中也有表达。说明HSP90β参与SGC7901/VCR细胞系的耐药，VCR可能诱导了HSP90β的表达。
7.2 PH在多药耐药中的作用 根据Skovsgaard提出的假说，肿瘤细胞具有通过细胞膜活跃地向外排出氢离子的功能，导致细胞内PH升高，在细胞周围形成酸性环境，是耐药细胞细胞内药物浓度降低的机制之一 ［32］。H + 与疏水药物结合后，使药物带正电荷，导致药物质子化，不易通过细胞膜，导致细胞内药物浓度降低，也是肿瘤细胞产生耐药性的原因之一 ［33］ 。
通过耐药原因的详细了解可能使人们在将来可以预测人类癌症对化疗的反应。一旦完成对耐药的主要原因的分类及分子探针的确定，就应该可能测定它们在通过显微解剖法或病理切片得到的单个细胞中的表达。甚至，以这种方式可能查明亚细胞群体中耐药的特异性机制。进而提高其检测能力，有可能提高预测肿瘤的敏感性或发现耐药性的可能性。为临床实现个体化治疗提供参考依据。
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（收稿日期:2004-04-19）
（编辑李 阳）
作者单位:116000大连医科大学附属一院肿瘤科（ △ 病理科）