肿瘤多药耐药逆转小分子H6和Mogrol的发现与作用机制探讨

【摘要】肿瘤的多药耐药(MultipleDrugResistance,MDR)是指肿瘤细胞对某种药物产生耐药性之后,会对从未接触过的、结构不同、作用机制各异的多种化疗药物产生交叉耐药的现象。肿瘤的多药耐药是当前肿瘤治疗的所面临的重大难题之一。为了克服肿瘤细胞对化疗药物的MDR特性,研究者们一直在寻找有效的MDR抑制剂,这些化合物也被称为MDR的调节剂、逆转剂或者化疗增敏剂。近年来,研究发现多种天然产物具有逆转肿瘤细胞MDR的作用。由于天然产物本身对细胞毒性较小,具有良好的安全性,因此,从天然产物中筛选高效低毒的MDR逆转剂日益被医学界所重视并逐渐成为研究的热点。在本文研究中,我利用人口腔癌和人乳腺癌多药耐药细胞株KB/VCR和MCF-7/ADR作为体外筛选模型,从大量天然产物中筛选并鉴定了H6、Mogrol、Z88和H5等多个具有逆转肿瘤多药耐药作用的分子。本文重点研究了绞股蓝皂苷元H6和罗汉果皂苷元罗汉果醇(Mogrol)对肿瘤多药耐药的逆转作用及其可能的内在机制。H6是由绞股蓝皂苷XLIX在碱性条件下水解得到的。研究结果显示H6可以逆转肿瘤细胞的多药耐药,增加IKB/VCR和MCF-7/ADI细胞对化疗药物的敏感性,促进了ADR和VCR所诱导的G2/M阻滞和凋亡。克隆形成率试验的结果说明了H6可以增强VCR和ADR对KB/VCR和MCF-7/ADI细胞增殖的抑制。ABC转运蛋白P-gp、MRP1和ABCG2在KB/VCR和MCF-7/ADI细胞均高表达,提示H6对多药耐药的逆转作用可能与它们相关。因此,进一步的研究我们检测了H6对三者的特异性底物Rho123、CFDA和Mitoxantone在耐药细胞内聚集的影响。实验结果说明,H6能抑制P-gp糖蛋白的转运功能,增加P-gp糖蛋白底物Rho123在耐药细胞内的聚集。H6同时还可抑制MRP1蛋白的转运功能,增加其特异性底物CFDA在耐药细胞内的聚集。H6通过抑制STAT3的磷酸化降低了MRP1细胞的表达,H6对ABCG2蛋白的活性以及P-gp和ABCG2的表达无明显影响。Mogrol(罗汉果醇)是罗汉果皂苷ⅠA1、ⅠE1、ⅡE、Ⅲ,Ⅳ,ⅣE,Ⅴ和赛门苷I等的苷元。我们的研究结果发现了Mogrol逆转肿瘤多药耐药的活性。Mogrol可以增加KB/VCR和MCF-7/ADI细胞对化疗药物的敏感性,促进ADR引起的MCF-7/ADI细胞的G2/M阻滞和VCR诱导的KB/VCI细胞的凋亡。在对Mogrol的作用机制研究中,Mogrol能够调节P-gp糖蛋白的ATP酶活性,抑制P-gp糖蛋白的转运功能,增加Rho123在KB/VCJ和MCF-7/ADR细胞内的聚集。Mogro1对MRP1和ABCG2蛋白的活性无明显影响。Mogrol可以降低P-gp糖蛋白和MRP1蛋白的表达水平,对ABCG2的表达无明显影响。综上所述,本文的研究发现了绞股蓝皂苷元H6和罗汉果皂苷元Mogrol对KB/VCR细胞和MCF-7/ADR细胞多药耐药的逆转活性。这些新的发现为寻找MDR抑制剂提供了新的候选化合物。H6和Mogrol逆转肿瘤多药耐药作用机制的研究,为H6和Mogrol的进一步开发利用提供了理论支持,这些研究结果开拓了传统中药绞股蓝和罗汉果新的应用领域,提高了它们的药用价值和经济价值。
【作者】朱恒锐；
【导师】余龙；
【作者基本信息】复旦大学，遗传学，2012，博士
【关键词】多药耐药；ABC转运蛋白；H6；罗汉果醇；P-gp；MRP1；STAT3；

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