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构建肿瘤多药耐药逆转剂筛选体系及活性解析：方法与实践

一、引言

1.1研究背景与意义

在全球范围内，肿瘤严重威胁人类的生命健康。据世界卫生组织国际癌症研究机构（IARC）发布的2020年全球癌症负担数据显示，当年全球新增癌症病例1929万例，癌症死亡病例996万例。化疗作为肿瘤治疗的重要手段之一，在临床上广泛应用。然而，肿瘤多药耐药（MultidrugResistance，MDR）现象的存在，极大地阻碍了化疗的效果。

肿瘤多药耐药指肿瘤细胞在接触一种化疗药物产生耐药后，对其他结构和作用机制不同的多种化疗药物也产生交叉耐药性。这种耐药性使得肿瘤细胞能够逃避化疗药物的杀伤作用，导致化疗失败。根据相关研究，在乳腺癌、肺癌、白血病等多种肿瘤中，多药耐药的发生率较高。例如，在乳腺癌患者中，约30%-50%的患者会出现多药耐药现象，使得治疗效果大打折扣，患者的生存率和生活质量显著下降。

肿瘤多药耐药产生的机制十分复杂，涉及多个方面。其中，膜转运蛋白的过度表达是重要机制之一，如P-糖蛋白（P-glycoprotein，P-gp）、多药耐药相关蛋白（Multidrugresistance-associatedprotein，MRP）、乳腺癌耐药蛋白（Breastcancerresistanceprotein，BCRP）等。P-gp由mdr1基因编码，属于ATP结合盒家族的转运因子，能够利用ATP供能将细胞内的化疗药物泵出细胞外，使细胞内药物浓度降低，从而减弱药物的细胞毒作用。MRP不仅可依赖ATP供能将药物泵出细胞外，还能通过与GSH结合或共转运，改变药物在胞内的分布，减少核内药物浓度。BCRP同样依赖ATP供能将化疗药物泵出细胞外，导致多药耐药。

此外，酶介导的耐药机制也不容忽视。谷胱甘肽转移酶（GlutathioneS-transferase，GST）能够催化GSH与亲电物质结合，形成GSH-药物结合物，促进药物代谢，降低抗肿瘤药物的细胞毒作用，主要介导顺铂、烷化剂、蒽环类等药物的耐药。拓扑异构酶（Topoisomerase，TOPO）作为一种能催化DNA超螺旋结构局部构型改变的基本核酶，其中TOPOⅡ是依托泊苷、替尼泊苷及蒽环类等药物的作用靶点，肿瘤细胞中TOPOⅡ含量及活性的变化会影响化疗药物的作用效果，导致耐药。

由于肿瘤多药耐药对化疗效果的严重影响，寻找有效的肿瘤多药耐药逆转剂成为肿瘤治疗领域的关键问题。筛选出的逆转剂可以使耐药性细胞重新对化疗药物产生敏感性，恢复化疗药物对肿瘤细胞的杀伤能力，从而提高化疗的疗效。这对于改善肿瘤患者的预后，延长患者的生存期具有重要意义。通过逆转多药耐药，能够增加化疗药物的选择范围，减少因耐药而导致的治疗失败情况，为肿瘤患者带来更多的治疗希望。

1.2国内外研究现状

在肿瘤多药耐药逆转剂筛选方法和活性分析方面，国内外学者开展了大量研究，取得了一定成果，但也存在一些不足。

国外在肿瘤多药耐药机制研究方面起步较早，对膜转运蛋白如P-糖蛋白（P-gp）、多药耐药相关蛋白（MRP）、乳腺癌耐药蛋白（BCRP）等介导的耐药机制研究较为深入。早在1976年，Ling等就在抗秋水仙碱的中国仓鼠卵巢细胞株上发现了P-gp，后续研究明确了P-gp由mdr1基因编码，属于ATP结合盒家族的转运因子，能逆浓度差将药物泵出胞外，使细胞内药物浓度降低，从而导致多药耐药。在多药耐药逆转剂筛选方法上，建立了多种体外细胞模型和动物模型。例如，利用转染mdr1基因的细胞株模拟多药耐药情况，通过检测细胞对化疗药物的敏感性变化来筛选逆转剂。在活性分析方面，采用多种先进技术，如流式细胞术、荧光共振能量转移技术等，深入研究逆转剂对耐药蛋白功能、细胞内药物浓度及分布等的影响。美国的一些研究团队通过高通量筛选技术，从大量化合物库中筛选潜在的多药耐药逆转剂，提高了筛选效率。

国内研究也在不断跟进并取得了独特的成果。在多药耐药机制研究中，不仅对国外已发现的机制进行深入探讨，还结合中医药理论，研究中药及其有效成分对多药耐药机制的影响。如研究发现大黄、黄芩、黄连等中药能显著逆转肿瘤细胞对紫杉醇的耐药，部分作用是通过影响肿瘤细胞中多药耐药基因表达实现的。在筛选方法上，除借鉴国外的细胞模型和动物模型外，还建立了具有特色的基于中药提取物的筛选体系。有研究从多种中草药提取物和天然产物中，成功筛选出了胡椒碱和海罂粟碱等具有逆转活性的天然产物。在活性分析方面，综合运用细胞生物学、分子生物学等技术，从细胞凋亡、细胞周期、信号通路等多个层面分析逆转剂的作用机制。国内学者通过研究贝母素乙对胃癌多药耐药细