研究背景

耐药性是乳腺癌治疗中的一个主要障碍，通常通过选择预先存在的能够生存的克隆或在化疗期间获得突变来实现。该研究探讨了通过抑制P-糖蛋白（P-gp）清除化疗耐药持存细胞中毒性脂质过氧化副产物的策略，以提高乳腺癌治疗效果。

长期以来，人们一直认为耐药性是通过选择能够存活并快速再生的原有克隆，或通过在化疗过程中获得突变而产生的。体外化疗后，上皮乳腺癌细胞会出现短暂的耐药表型，其特征是细胞周期停滞、上皮细胞向间质转化（EMT）以及多药耐药性（MDR）外排转运体糖蛋白（P-gp）的可逆性上调。耐药持久体（DTP）状态是可逆的，因为细胞最终会恢复增殖，产生类似于最初的耐药细胞系的细胞群。然而，在P-gp抑制剂Tariquidar的存在下培养DTP细胞时，多柔比星治疗后的恢复几乎完全消失。从机理上讲，P-gp是通过清除多柔比星暴露引起的活性氧诱导的脂质过氧化产物来帮助 DTP 细胞存活的。在体内，在多柔比星治疗假期间长期服用Tariquidar可显著提高携带 Brca1- /- ;p53- /- 乳腺肿瘤小鼠的总存活率。这些结果表明，在药物休药期长期服用P-gp抑制剂可能会使患者获益，而不会有因同时接受有毒化疗而加重副作用的风险。通过抑制P-糖蛋白有效靶向DTPs可能会导致范式的转变，将重点从对抗耐药机制转变为预防或延缓耐药性。

研究方法

细胞与动物模型：使用乳腺癌细胞系（MCF7、T47D等）和BRCA1/p53缺失小鼠模型。

药物处理：以多柔比星为代表，设计模拟高剂量化疗的体外实验。

分析手段：包括活细胞成像、免疫荧光、流式细胞术、脂质过氧化检测和存活率分析。

研究成果

1.      DTPs的形成与表型可塑性：

●     在化疗中，癌细胞经历上皮-间质转化（EMT），表现出细胞周期停滞和P-gp的可逆性上调。

●     DTPs处于休眠状态，可在数周后重新激活并恢复肿瘤生长。

2.      P-gp的保护机制：

●     P-gp并未显著清除化疗药物，但通过去除多柔比星诱导的脂质过氧化产物，保护DTPs免受氧化应激损伤。

●     抑制P-gp（使用Tariquidar）可阻止DTPs复苏，显著延缓肿瘤复发。

3.      小鼠实验验证：

●     在药物假期中持续使用Tariquidar联合化疗，可显著延长小鼠的无病生存期和总生存期。

●     P-gp缺失的肿瘤对化疗高度敏感，Tariquidar无额外作用，进一步证明其效用依赖于P-gp功能。

研究结论

抑制P-gp可以有效地针对乳腺癌中的药物耐药持存细胞，尤其是在三阴性乳腺癌（TNBC）中。通过抑制这些细胞的生存机制，可以防止或延缓耐药性的出现，为患者提供新的治疗选择。这一策略可能改变当前对抗药物耐药的治疗焦点，推动治疗向预防和延缓耐药的方向转变。

本研究表明，在抗癌治疗中，通过抑制P-gp功能，可以在不增加化疗毒副作用的情况下，延长患者的无病生存期并改善整体治疗效果。

临床意义

研究指出，传统关注于逆转MDR的策略可能需重新评估。通过抑制P-gp保护机制，延缓耐药性的发展，特别是在化疗敏感性尚未完全丧失的早期阶段，可望为乳腺癌患者提供新的治疗路径。

本文中研究人员使用JuLI™ Stage活细胞成像分析系统进行活细胞延时成像，包括脂质过氧化成像、活细胞荧光/明场成像，间隔30min拍摄延时成像视频，总时长超过5天。

(B) 免疫荧光检测用指定药物IC30浓度处理5天的乳腺癌细胞的DNA损伤。

(C) 相衬图像显示适应阶段（药物治疗后5天）的形态变化。