6 与细胞生活环境变化的关系
6.1 与pH值的关系
Hamilton等通过结肠癌细胞株研究了MDR逆转剂与细胞内pH值的关系,在加入逆转剂的同时加入含碳酸氢盐/CO2的林格氏缓冲液,使细胞内pH值逐渐降低(0.1~0.3units),发现细胞内酸化可以加强细胞的化学敏感性,特别在碱性的细胞外环境下,有助于减少MDR修饰因子的效应,同样有助于P-糖蛋白阴性细胞的化学敏感性的提高(23)。Miller等在研究正定霉素在克鲤鱼的近端肾小管的分泌情况时,发现pH为8.25时,细胞内正定霉素的聚集不受环孢素A的影响,当pH为7.25时,药物在细胞内的聚集被环孢素A所增加,其机制可能是pH为8.25时药物通过简单扩散穿过管侧膜,并由MDR传输蛋白分泌入管腔,而pH为7.25时,除扩散外,还有有机阳离子载体介导的重吸收,故而分泌减少,细胞内含量增加(24)。现在已知P-糖蛋白的ATP酶活性的最适pH是7.5。
6.2 温度的关系
P-糖蛋白有药物刺激性ATP酶活性,其作用位点对核苷酸有低亲和力和低特异性,Vrbatsch等从富含P-糖蛋白的中国仓鼠卵巢浆膜中发现钒酸盐可诱导俘获核苷酸,可稳定抑制P-糖蛋白的合成,而若恢复P-糖蛋白的活性,37℃时需84min,4℃时超过30h(25),说明ATP酶的恢复与俘获的核苷酸的释放和温度有关。
加温能使细胞膜流动性增加,稳定性下降,通透性增加,提高化疗药物的渗透和吸收;温度升高,不仅加快了药物的摄取和药物反应速度,而且可减少DNA断裂的修复,加温还使镶嵌在膜脂双层中的抗原流动性增加,并可聚积在液化细胞膜表面,有利于抗体和补体的结合,发挥免疫功能,体外实验证明,42℃2h可使化疗药物的抗癌作用增强10~100倍,43℃联合AT1258的毒性作用是2者单独作用乘积的218倍,目前高温逆转肿瘤耐药的现象和机理已受到重视(26)。与热疗相对应,有人通过研究小鼠乳腺癌细胞生长的冷敏感性时发现,小鼠乳腺癌FM3A细胞在低温下(33℃)生长放慢,并且TopoⅡ-α的表达也降低(27)。
6.3 基质及营养条件的影响
Lorico等在研究小鼠淋巴细胞株WEHI-3B/NOVO对新生霉素和鬼臼乙叉甙的交叉耐药性时,在培养基中加入能量代谢抑制剂叠氮化物和脱氧葡萄糖时,鬼臼乙叉甙的排除明显受抑制,当重新加入葡萄糖时又恢复了原来的排除率(28),这说明营养条件对耐药性有很大影响。
John等将成年大鼠肝癌细胞分别培养于Ⅰ型胶原、基底膜凝胶、IV型胶原和层粘蛋白上,然后观察其对化疗药的耐药性,结果表明,细胞外基质对肝细胞的耐药性具有调节作用,I型胶原能使P-糖蛋白mRNA表达增加,而基底膜凝胶对其表达无显著影响,IV型胶原和层粘蛋白可降低其表达水平(29)。
6.4 氧浓度的影响
高氧浓度可激活超氧化物歧化酶,降解自由基,减轻药物的细胞毒作用,如肺部肿瘤由于局部氧浓度高,对阿霉素不敏感,而皮下组织肿瘤由于相对乏氧,则可对阿霉素敏感。Lene-han等曾研究了人MDR淋巴细胞(HL-60/AR)及其亲代敏感细胞(HL-60),证明HL-60/AR细胞MDR过度表达,抗氧化剂能力较HL-60增强10倍,抗氧化剂功能增强可以说明其耐某些有氧化作用的药物(如正定霉素)的情况(30)。
细胞生活环境因素对MDR的影响非常复杂,也很重要,且常在研究中被忽视,因此有人提出变细胞耐药性的提法为组织耐药性(31),以增强研究者的整体观念,并适应人体内生物环境变化的多样性,这方面还有待进一步研究。
总之,肿瘤耐药机制是个非常复杂的问题,由于一些条件和认识水平的限制,还有很多问题没有解决。例如不同肿瘤可能有不同的耐药机理,同一肿瘤在不同的条件下耐药机理也可能不同,多种耐药机制中哪种是主要的,哪种是次要的,相互间的关系如何等,另外,目前还没有统一的MDR判定标准和检测方法。但尽管如此,肿瘤耐药性的研究无疑使人们对肿瘤的认识又前进了一步,并使肿瘤的治疗呈现出良好的前景。