关于天然性抗菌肽对肿瘤多药耐药细胞膜意义

论文导读：表达产生耐药性.1.2多药耐药相关蛋白（MRP）MRP同样是细胞膜表面的膜转运蛋白超家族的成员.也是ATP依赖性膜转运蛋白，由1531个氨基酸组成的相对分子量为190KD蛋白，但MRP药泵”作用与P-gp泵的作用没有相辅相成的关系，转运底物是胞内与还原型谷胱甘肽（GSH）共轭结合的化疗药物，如依托泊苷、柔红霉素、顺铂、米托蒽
[摘要]：肿瘤细胞的耐药性是世界各地越来越关注的理由.多药耐药的产生为寻求一种更为有效的药物成为广泛研究的目标.抗菌肽（AMPS）是天然的化合物，从各种各样的生物体中包括微生物，昆虫，两栖类动物，植物和人类分离出来的.抗菌肽（AMPS）小阳离子两亲性肽，通过对膜的破裂其在对抗癌防御中发挥重要作用，由于他们具有显著的特性，如广谱活性，低毒性.并且它们不容易引起肿瘤细胞的耐药性.被视为未来的潜在来源抗生素.
[关键词]：抗菌肽 细胞膜 p-糖蛋白 耐药性
前言：
大多数的化疗药物都会对正常的细胞有一定的副作用，诱导肿瘤细胞产生多药耐药性.抗菌肽被认为是一种抗癌剂，可以克服这些限制.而研究最多的多药耐药机制的基础就是多种膜转运蛋白能将进入肿瘤细胞细胞内的化疗药物排出胞外，使胞内药物浓度降低，从而使细胞产生耐药，这是目前认为最重要的一类耐药机制，而耐药肿瘤细胞膜过度表达的P-糖蛋白（P-gp），p-gp作为一种外排泵，将各种疏水性药物从中泵出.是其中最为重要的模式.
抗菌肽是存在于不同的生物分子 如昆虫，植物和动物等，阳离子小分子抗菌肽一般由10-50个氨基酸残基组成，在长度与分子量范围从1到5 kDa， 这类活性多肽多数具有强碱性、热稳定性以及广谱抗菌等特点.一般情况下，抗菌肽和细胞膜的相互作用可分别用“桶板”模型、“毡毯”模型、“环孔”模型以及“凝聚”模型来解释【1-3】，后来的研究表明，许多的肽的抗微生物活性，不仅限于细菌膜的穿孔，而且还穿过细菌细胞膜易位，他们抑制多个内部目标，包括DNA / RNA合成，蛋白质合成，细胞壁合成，细胞分裂，翻译与蛋白质折叠，然而抗菌肽无论与细胞器还是DNA作用都必将先通过细胞膜.抗菌肽具有两亲性结构，带负电荷，与细胞膜相互作用，与细胞膜表面结合的活性多肽.造成细胞内容物泄漏，从而杀死细胞.

1.肿瘤细胞膜表面（MDR）分子产生耐药性的可能机制

由于化疗药物种类的繁多，以及作用的靶点的不同，但肿瘤细胞的表形却不尽相同，其耐药的分子机制也是复杂的，转运蛋白诱导的肿瘤细胞多药耐药可能机制有以下几点：

1.1 p-糖蛋白

具有能量依赖性药物外输泵的作用，属于ATP 结合盒转运蛋白超家族的成员， P-糖蛋白能转运多种不同结构的底物，包括脂类、胆汁酸、多肽和外源性化学物质，这对机体的存活至关重要，它受分子能量驱动，将进入细胞的化疗药物“泵”至胞外，从而降低胞内药物浓度，使之达不到杀灭肿瘤细胞的浓度阈值.在细胞内产生耐药性，例如乳腺癌阿霉素耐药细胞，紫杉醇耐药细胞等是由于P-糖蛋白的过量表达产生耐药性.[4]

1.2多药耐药相关蛋白（MRP）

MRP同样是细胞膜表面的膜转运蛋白超家族的成员. 也是ATP依赖性膜转运蛋白， 由
1531个氨基酸组成的相对分子量为190KD蛋白，但MRP药泵”作用与P-gp泵的作用没有相辅相成的关系，转运底物是胞内与还原型谷胱甘肽（GSH ）共轭结合的化疗药物，如依托泊苷、柔红霉素、顺铂、米托蒽醌等.[5]

1.3乳腺癌耐药蛋白（BCRP）

与p-gp一样，MRP也属于依赖性膜转运蛋白超家族，可对蒽环类抗肿瘤药、柔红霉素、多柔比星、依托泊苷、喜树碱等产生交叉耐药，但是对顺铂、长春新碱、紫杉醇等则没有产生交叉耐药性.同样依靠ATP能量依赖泵将药物积累在细胞内产生耐药性.近年来不仅在乳腺癌中发现BCRP，在其他肿瘤细胞中也发BCRP高表达.[6]

1.4细胞膜表面的其他蛋白

目前细胞膜上的角蛋白8（CK8）也被发现是肿瘤细胞产生耐药性的一个理由，角蛋白8在乳腺癌耐米托蒽醌的细胞中过量表达，共同抑制CK8和BCRP可以逆转乳腺癌细胞多药耐药性.总是肿瘤细胞膜蛋白产生的耐药机制纷繁众多，如紫杉醇乳腺癌耐药细胞.但目前国内外研究的比较热的是抗菌肽与耐药细胞膜成分p-gp的作用来抑制肿瘤细胞产生多药耐药性.

2.抗菌肽通过与P-糖蛋白结合产生多药耐药的机制

尽管目前对很多导致MDR的机制进行了研究，但最重要的也是研究最多最经典的是肿瘤细胞耐药机制是过表达P-gp.P-gp是 ABC （ATP-binding cassette）转运蛋白中最具有代表性的蛋白之一， ABC转运蛋白能够阻止有毒性物质进入细胞内，从而达到保护细胞的作用.P-gp结构为同源二聚体，每个单体由两束α螺旋和两个核苷酸结合区构成，分子量为170kD，由1280个氨基酸残基组成.P-gp与药物的结合主要位于α螺旋区.核苷酸结合区的功能为与ATP结合，为P-gp与底物的结合与转运过程提供能量. P-gp主要位于细胞膜，几乎所有的人类肿瘤细胞都有不同程度的表达，但对化疗不敏感或疗效差的肿瘤细胞往往具有较高的表达水平，研究表明，P-gp能够转运化学性质和结构多样性的药物，导致多药耐药（MDR）现象，癌症治疗的失败，此外，P-gp通过药物与药物相互作用，影响药物的吸收、分布、代谢和排泄（ADME）性质.因此，P-gp抑制剂对于癌症治疗和药物的ADME性质具有非常重要的作用.
抗菌肽作为一种新的治疗策略将被利用治疗肿瘤多药耐药.此前有报道称，P-gp的有助于细胞膜的成分和增量简化了净负电荷 ，阳离子抗菌肽在某些情况下，通过表面带有的负电荷首先由静电吸引而附于细胞膜表面，疏水性的C端插入膜内疏水区并转变膜的构象，降低p-gp的活性.抑制P-糖蛋白将化疗药物外排，提高胞内药物浓度而逆转耐药。此作用类似钙离子拮抗剂.由于阳离子肽，其是膜的活性剂，通过负电荷的癌细胞质膜引起的[7].某些阳离子抗菌肽可以优先地结合到P-gp的高表达癌细胞他们表达的“地毯式的”方式结合.进而抑制p-gp的表达，降低耐药性.抑制P-gp的药物外排泵功能就可能增加肿瘤细胞内的药物浓度，从而恢复MDR细胞对抗癌药物的敏感性，并可能成功地用化疗治愈患有MDR肿瘤的病人.
3.结论：
目前的癌症治疗策略是多种多样的并且有一定的毒副作用，对人的正常细胞也会有一定的伤害，并且肿瘤细胞经过化疗后会产生多药耐药性.多药耐药论文导读：ucedbyBaxderivedpeptide：evidenceforlipidicpores.ProcNatlAcadSciUSA，2008，105：17379-1738

3.上一页12

性的产生后使其会产生交叉性的耐药，目前使用的一些治疗肿瘤的化学药剂不能规避这种耐药性的产生，使患者避开不了长期化疗带来的痛苦，为了避开这种伤害，化疗需要穿透细胞，达到既定的靶点，具有一定的困难.而抗菌肽从天然生物中分离出来的，具有广谱性，具有毒性小，显示出高度的特异性，表现在抗菌肽能够在短时间里迅速杀伤肿瘤细胞，同时在这个过程当中保护机体正常的组织细胞几乎不受伤害，以此有助于肿瘤患者的迅速恢复，和避开了肿瘤细胞耐药性的出现.，市场上使用的一些化疗抑制剂不能完全的抑制肿瘤的多药耐药显然，我们迫切需要找到一种具有降低耐药性的发展和较高的癌症选择性的新治疗策略.天然抗菌肽将会成为多药耐药肿瘤的新化学治疗剂. 而抗菌肽因为抗菌活性高，抗菌谱广，种类多，可供选择的范围多，靶菌株不易产生抗性突变等理由，而被认为将会在医药化学工业上有着广阔的应用生产前景.
参考文献：
[1] Shai Y， Oren Z. From“carpet”mechani to denovo designed Diaster-eomeric Cell selective antimicrobialpeptides. Peptides， 2001， 22（10）： 1629-1641.
[2] Qian S， Wang W， Yang L， et al. Structure of tranen brane pore induced by Bax derived peptide： evidence for lipidic pores. Proc Natl Acad Sci USA， 2008， 105：17379-17383.