目前为止，癌症依然是威胁人类生命健康的重大疾病。每年新发癌症病例约380万，死亡人数约229万，总体癌症发病率平均每年上升3.9%左右，发病率及死亡率呈现逐年上升趋势，使得人们谈癌色变。
在癌症的治疗过程中，很容易发生耐药和多药耐药（Multidrug resistance，MDR），多药耐药是指癌细胞对某种药物具有耐药性的同时，对其它结构不同、作用靶点不同的抗肿瘤药物也具有耐药性。这是肿瘤细胞免受化疗药物攻击的最重要的防御机制，也是导致化疗失败的主要原因之一。肿瘤细胞的多药耐药可以分为天然耐药（在化疗开始时就存在的耐药性）和获得性耐药（在化疗过程中由一种化疗药物长期诱导产生）。
多药耐药与ABC转运蛋白
研究表明，多药耐药与ABC转运蛋白的过表达密切相关，特别是多药耐药基因（MDR1）及其编码的糖蛋白（P-GP）。ABC 转运蛋白是一个大的蛋白家族，可分为ABCA-ABCH 亚家族。Pgp 是最著名的膜泵分子，它介导了>200 个结构无关的化合物的外排。其他转运蛋白如多药耐药相关蛋白（MRP） 1-5、乳腺癌耐药蛋白（BCRP）和胆汁酸外排蛋白（BSEP）也参与了药物/化学物质在人体内的分布。通常，这些外排转运蛋白在肝、肠、肾等排泄器官以及血脑屏障、血睾丸屏障等屏障中均有高表达，通过将内源性或外源性的物质泵出，保护机体免受毒害。然而，肿瘤细胞中过表达的ABC 转运蛋白会大量外排进入细胞的抗肿瘤药物，如紫杉醇，长春新碱等，从而限制它们的治疗效果，导致化疗的失败。所以抑制ABC 转运蛋白的作用对于逆转多药耐药和肿瘤治疗具有重要意义。
图 肿瘤细胞中多药耐药机制
量子点抑制ABC转运蛋白
ABC转运蛋白抑制剂通常是小分子，可分为三代。将ABC转运蛋白抑制剂与抗癌药物进行联合治疗，能够明显增强治疗效果。不幸的是，临床试验表明，这些抑制剂会干扰健康细胞的代谢活动，干扰药物的药代动力学通路，或干扰ABC转运蛋白在中枢神经系统和睾丸中的重要生理作用，导致严重的副作用。
研究发现，量子点对ABC转运蛋白也具有抑制作用。量子点也被称为半导体纳米晶体，通常是由来自化学元素周期表中的IIB-VIA或IIIA-VA族元素构成。与传统荧光生物探针，即有机染料和荧光蛋白相比，量子点具有许多优良的光学特性，例如高量子产率、宽吸收，窄发射、抗光漂白和优异的光稳定性[7; 8]。当前，研究者针对其合成、生物医学应用及生物效应开展了广泛研究。
有报道发现，3-巯基丙酸修饰的CdTe 量子点可促进抗癌药物柔红霉素进入肝癌耐药HepG2/ADM细胞，促进细胞凋亡，作者认为是由于CdTe 量子点降低了Pgp表达水平。此外，石墨烯量子点可通过与启动子C富集区相互作用，下调Pgp、多药耐药蛋白MRP1和BCRP的表达。而我们的研究结果表明，几乎没有细胞毒性的3-巯基丙酸-CdSe/ZnS 量子点（QD-MPA）和谷胱甘肽-CdSe / ZnS 量子点（QD-GSH）处理细胞，使得HepG2细胞中三种ABC转运蛋白Mrp1、Mrp2和Pgp的mRNA表达产生明显的下调。与此同时，量子点诱导的ABC转运蛋白的mRNA表达下调会导致HepG2细胞中ABC转运蛋白的活性下降，并且大大提高了长春新碱和阿霉素两种抗癌药物的细胞毒性，这表明CdSe/ZnS量子点具有逆转多药耐药的作用。以上结果为量子点对ABC转运蛋白具有抑制作用提供了更充分的证据。
总之，利用量子点可以抑制ABC转运蛋白的活性，从而抑制多药耐药，增强抗癌药物的治疗效果，为多药耐药肿瘤的治疗提供帮助。
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