背景[1-3]
DHFR二氢叶酸还原酶抗体是一类可以特异性结合DHFR二氢叶酸还原酶的多克隆抗体，主要用于检测DHFR二氢叶酸还原酶的免疫组化、ELISA等实验。DHFR二氢叶酸还原酶是催化叶酸还原成四氢叶酸(H4FA)的酶。H4FA形成过程分两步进行，由同一个酶催化，H4FA作为一碳单位载体，为嘌呤核苷酸从头合成和胸嘧啶核苷酸合成等提供一碳单位。氨基蝶呤和氨甲蝶呤的结构类似叶酸，与二氢叶酸还原酶结合的平衡常数为10-10mol/L，比叶酸与该酶的结合能力强1000倍，故是一种极强的竞争性抑制剂。
肿瘤细胞经用氨甲蝶呤处理，增殖停止，最终细胞死亡，正是因为核苷酸合成受阻，进而阻断核酸合成的结果。DHFR二氢叶酸还原酶存在于微生物和肝脏中的二氢叶酸还原酶曾有所细致的研究。分子量约为2万。似乎也有催化叶酸使之还原成二氢叶酸的作用，所以可将叶酸成为该酶辅酶的活性型的四氢叶酸。在核酸合成旺盛的白血病患者的白血球中含量很多，而其抗癌药氨[基]蝶呤（4-氨基蝶酰[基]谷氨酸）等的作用机理，可能是因为在低浓度（10-8M）下可抑制此酶而抑制核酸的合成。
二氢叶酸又称二氢蝶酰谷氨酸。针状结晶(含两分子结晶水)，贮存渐变色；室温下，pH值6，过夜50%分解；pH值6以下不稳定。人体能直接利用食物中的叶酸(folic acid)，并根据需要在体内可还原为相应的二氢叶酸和四氢叶酸。某些细菌不能直接利用外源叶酸，只能在二氢叶酸合成酶的催化下合成二氢叶酸。在实验室中二氢叶酸可通过叶酸分子之第7,8位上加氢而得。二氢叶酸与氨基酸代谢、嘌呤和胸腺嘧啶的生物合成相关联，作为四氢叶酸的前体，在人体内是通过含有NADPH(还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸)的二氢叶酸还原酶催化而成四氢叶酸，后者在一碳单位转移过程中起辅酶作用。还可作为二氢叶酸还原酶的测定试剂。
应用[4][5]
用于叶酸受体及二氢叶酸还原酶在人乳腺癌细胞MCF-7/ADR多药耐药中的作用研究
以耐阿霉素人乳腺癌细胞系MCF-7/ADR为实验对象,验证FOLRa受体基因及其下游基因二氢叶酸还原酶的表达在乳腺癌细胞多药耐药中的作用。
方法:1.细胞形态学观察和计数了解细胞生长情况;2.采用MTT法检测ADR细胞毒性作用;3.RT-PCR检测细胞叶酸受体、二氢叶酸还原酶mRNA的转录水平;4.MTT法检测甲氧苄啶对MCF-7/ADR细胞MDR的逆转作用;5.免疫细胞化学测定细胞P-gp和FOLRa的表达水平。
结果:1.MCF-7/S细胞增殖速度快于MCF-7/ADR细胞;
2.MCF-7/ADR细胞对ADR的耐药倍数约为22.5倍;
3.MCF-7/S细胞FOLRamRNA转录水平较MCF-7/ADR细胞高,而MCF-7/ADR细胞二氢叶酸还原酶mRNA转录水平较MCF-7/S细胞高;
4.24μmol·L-1及以下浓度的甲氧苄啶对MCF-7/ADR细胞有轻度抑制作用（抑制率＜20%）,而对MCF-7/ADR细胞的多药耐药无逆转作用;
5.免疫细胞化学显示MCF-7/ADR细胞P-gp表达水平较MCF-7/S细胞高,而MCF-7/S细胞FOLRa表达量高于MCF-7/ADR细胞。
结论:1.MCF-7/ADR细胞的FOLRa的mRNA转录水平下调、二氢叶酸还原酶mRNA转录水平升高、细胞P-gp表达增高,说明MCF-7/ADR细胞多药耐药可能与细胞FOLRa的mRNA转录下调、二氢叶酸还原酶mRNA转录升高导致P-gp增加有关;
2.甲氧苄啶对MCF-7/ADR细胞多药耐药无逆转作用。
参考文献
[1]Effect of tumor suppressor gene PTEN on the resistance to cisplatin in human ovarian cancer cell lines and related mechanisms[J].HuiJuan Wu,Yang Cao,Danhui Weng,Hui Xing,Xiaohong Song,Jianfeng Zhou,Gang Xu,Yunping Lu,Shixuan Wang,Ding Ma.Cancer Letters.2008(2)
[2]Expression of Multidrug Resistance 1(MDR1),Multidrug Resistance-Related Protein 1(MRP1),Lung Resistance Protein(LRP),and Breast Cancer Resistance Protein(BCRP)Genes and Clinical Outcome in Childhood Acute Lymphoblastic Leukemia[J].M.Kourti,N.Vavatsi,N.Gombakis,V.Sidi,G.Tzimagiorgis,T.Papageorgiou,D.Koliouskas,F.Athanassiadou.International Journal of Hematology.2007(2)
[3]Extracellular matrix regulation of drug resistance in small-cell lung cancer[J].Hodkinson,Mackinnon,Sethi.International Journal of Radiation Biology.2007(11-1)
[4]Structure and function of the MRP2(ABCC2)protein and its role in drug disposition[J].Jedlitschky,Hoffmann,Kroemer.Expert Opinion on Drug Metabolism&Toxicology.2006(3)
[5]黄瀚.叶酸受体及二氢叶酸还原酶在人乳腺癌细胞MCF-7/ADR多药耐药中的作用[D].中南大学,2009.