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肿瘤细胞对抗癌药物的多药耐药(multidrugresistance,MDR)和肿瘤的浸润转移是困扰肿瘤临床治疗的两大关键性难题。肿瘤耐药产生的原因和机制非常复杂,目前研究发现肿瘤耐药与mdrl基因编码的P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)过度表达有关。P-gp是一种分子量为170KD的跨膜糖蛋白,具有ATP依赖的药物泵作用,能将多种结构不同的化疗药物转运出细胞,从而使细胞内药物浓度降低,导致耐药。目前,寻求肿瘤多药耐药逆转剂或逆转方法的研究也主要集中于P-gp介导的MDR,其中钙通道阻滞剂川芎嗪(tetramethylpyrazine,TMP)可抑制mdr1基因表达,减少P-gp合成,保持化疗药物在肿瘤细胞内的浓度,从而达到逆转肿瘤耐药的目的。
肿瘤的浸润和转移是一个多步骤、多因素的过程,细胞外基质(extracellularmatrix,ECM)的降解是肿瘤浸润转移的关键一步,基质金属蛋白酶类(matrixmetalloproteinase,MMPs)几乎能够降解ECM的所有成分,促进肿瘤浸润转移。EMMPRIN(extracellularmatrixmetalloproteinaseinducer,CD147,basigin)为免疫球蛋白超家族成员,是单次跨膜糖蛋白,在肿瘤细胞表面高表达,能促进成纤维细胞或肿瘤细胞产生MMPs,与肿瘤的浸润转移密切相关。
本课题组前期研究表明肿瘤耐药和浸润转移之间存在着一定联系:耐药细胞与敏感细胞相比,耐药细胞表达更高的EMMPRIN和MMPs,同时还发现P-gp底物能促进耐药肿瘤细胞EMMPRIN和MMPs的表达,增强肿瘤细胞的浸润转移能力。上述研究提示临床上不恰当地化疗有可能促进癌细胞的浸润转移,对肿瘤患者的病情产生不利影响。采用有效逆转MDR的药物逆转肿瘤耐药,能否同时影响肿瘤的浸润转移特性,国内外还未见文献报道。
本课题研究的目的即观察耐药逆转剂TMP对耐药的人乳腺癌细胞MCF7/AdrP-gp、EMMPRIN、MMP2和MMP9表达的影响,并探讨其可能的作用机制。采用四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法测定TMP和阿霉素(adriamycin,ADM)的细胞毒性作用及TMP的耐药逆转作用;荧光分光光度法测定细胞内ADM的荧光强度:RealtimeRT-PCR和Westernblot检测细胞P-gp、EMMPRIN、MMP2和MMP9mRNA和蛋白水平的变化。结果发现(1)≤1280μg/mL的TMP对MCF7/Adr无明显细胞毒作用(细胞存活率＞192.9％),MCF7/Adr对≤1μg/mL的ADM完全耐受(细胞存活率≥96％);(2)TMP与ADM联合作用于细胞,与单用ADM相比,细胞存活率明显下降,细胞内ADM的荧光强度明显升高(P＜0.05);(3)与对照组相比,ADM能上调细胞P-gP、EMMPRlN、MMP2和MMP9蛋白表达,TMP单独或与ADM联合应用均能下调细胞P-gP、EMMPRIN、MMP2和MMP9蛋白及mRNA水平。上述结果表明TMP在有效逆转肿瘤MDR的同时,还能抑制ADM对P-gp、EMMPRIN、MMP2和MMP9的上调作用。