雷公藤內(nèi)酯醇與非小細(xì)胞肺癌研究進(jìn)展

王麗 綜述 宋勇 審校

肺癌是對人類健康與生命危害最大的惡性腫瘤之一。在我國肺癌已居城市癌癥發(fā)病率和死亡率的首位。非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）占肺癌的絕大部分 ，很多患者確診時(shí)即屬于腫瘤晚期，不宜手術(shù)治療。接受手術(shù)治療的患者中，術(shù)后復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移率高。而NSCLC對化療藥物不甚敏感，治療效果有待進(jìn)一步提高。因此尋找有效的藥物治療NSCLC是醫(yī)學(xué)工作者的科研重心。

雷公藤內(nèi)酯醇（triptolide, TPL/TL）又稱雷公藤甲素、雷公藤內(nèi)酯，是從衛(wèi)矛科植物雷公藤中提取的一種含有3個(gè)環(huán)氧基的二萜內(nèi)酯化合物，是雷公藤的主要活性成分。它的藥理活性強(qiáng)，具有免疫抑制、抗感染、抗生育、抗腫瘤、抗過敏等作用，在體內(nèi)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，臨床上得到了廣泛應(yīng)用，用于治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等各種自身免疫性疾病和器官移植的排斥反應(yīng)[1]。

20世紀(jì)70年代Kupchan等[2]從臺灣產(chǎn)雷公藤中分離出雷公藤內(nèi)酯醇，并發(fā)現(xiàn)其對小鼠白血病細(xì)胞株L-1210和P-388都有很強(qiáng)的抑制活性，因此揭開了雷公藤內(nèi)酯醇抗腫瘤研究的序幕。大量實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，雷公藤內(nèi)酯醇可抑制NSCLC細(xì)胞增殖、促進(jìn)凋亡，并可抑制實(shí)體瘤的生長。現(xiàn)就近年來雷公藤內(nèi)酯醇抑制NSCLC的研究進(jìn)展做一綜述。

1 TL的生物學(xué)特性

TL是具有松香烷骨架結(jié)構(gòu)的二萜類三環(huán)氧內(nèi)酯化合物。外觀呈無色針狀結(jié)晶體，相對分子質(zhì)量為360，分子式為C2OH24O6，熔點(diǎn)為（mp）226oC-230oC，不溶于水，易溶于二甲亞砜、丙酮、乙醇等有機(jī)溶劑[3]?？诜蜢o脈注射后在體內(nèi)分布以肝臟濃度最高，半衰期約為2 d。其活性基團(tuán)包括14位碳上羥基、3個(gè)環(huán)氧基團(tuán)以及1個(gè)五元不飽和內(nèi)酯環(huán)，這些基團(tuán)是其發(fā)揮多種生物活性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，在一定條件下能與生物大分子中的親核基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，從而抑制這些大分子的功能，殺傷腫瘤細(xì)胞。

目前通過對TL的進(jìn)一步提取以及對結(jié)構(gòu)的改造和修飾，已經(jīng)合成了一系列TL的衍生物，包括雷公藤氯內(nèi)酯醇（tripchlorolides, T4）、5-羥雷公藤內(nèi)酯醇[(5R)-5-hydroxytriptolide, LLDT-8]、PG27、PG490-88[4]等。

2 TL具有抑制NSCLC的活性

宋嵐等[5]發(fā)現(xiàn)TL對體外培養(yǎng)的NSCLC細(xì)胞具有明顯的抑制作用。TL可抑制A549細(xì)胞的生長，并誘導(dǎo)A549細(xì)胞的凋亡；且其作用具有劑量依賴性，隨著TL濃度增加，細(xì)胞抑制率逐漸增加，凋亡率也逐漸升高。歐陽曙明等[6]的研究亦證實(shí)TL能明顯抑制A549細(xì)胞的增殖，并具有時(shí)效性和量效性。

羅泳儀等[7]將Spc-A1細(xì)胞加入不同濃度的TL，發(fā)現(xiàn)它對Spc-A1細(xì)胞的增殖具有抑制作用，并且抑制率隨濃度和時(shí)間的增加而增加。TL作用6 h后，隨著藥物濃度的增加，Spc-A1細(xì)胞的體外侵襲能力、趨化性運(yùn)動(dòng)能力明顯降低，對基質(zhì)的粘附能力有一定程度降低。另有研究[8]證明TL抑制肺癌UISO-LUC-1細(xì)胞增殖（ED50=10 ng/mL）。其提取物L(fēng)LDT-8可以抑制A549及NCI-H460細(xì)胞的增殖[9]。

TL的抑瘤作用在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)亦得到證實(shí)。Fidler等[10]報(bào)道TL的水溶性衍生物PG490-88能明顯減慢肺癌細(xì)胞H23荷瘤裸鼠移植瘤的生長速度，并呈劑量依賴性。0.25 mg/kg的PG490-88即可明顯抑制腫瘤的生長，0.5 mg/kg及0.75 mg/kg的PG490-88抑制現(xiàn)象更加明顯。高劑量PG490-88可使部分裸鼠移植瘤完全消失。

3 TL抑制NSCLC機(jī)理

3.1 TL干預(yù)細(xì)胞周期 細(xì)胞周期調(diào)控的失常在腫瘤發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。正常細(xì)胞周期由G1-S-G2-M的順序進(jìn)程存在多個(gè)阻滯點(diǎn)，細(xì)胞受到信號調(diào)控發(fā)生細(xì)胞周期阻滯。發(fā)生阻滯的細(xì)胞一方面可通過修復(fù)受損基因、超過阻滯點(diǎn)、繼續(xù)發(fā)育，完成增殖周期；另一方面能及時(shí)啟動(dòng)凋亡系統(tǒng)，清除受損細(xì)胞。若阻滯點(diǎn)這一調(diào)控功能喪失，則使攜帶受損基因組的細(xì)胞不發(fā)生阻滯，從而導(dǎo)致細(xì)胞增殖失控，進(jìn)而最終導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生發(fā)展。雷公藤內(nèi)酯醇可以通過干預(yù)和調(diào)節(jié)細(xì)胞周期發(fā)揮作用。研究[11]發(fā)現(xiàn)低濃度（14 nmol/L）TL使肺腺癌A549細(xì)胞阻滯在S期，而高濃度（112 nmol/L）TL則使A549細(xì)胞阻滯在G2/M期。這個(gè)發(fā)現(xiàn)是對TL抗腫瘤特性的突破性認(rèn)識，拓展了對TL抗癌機(jī)制的研究，已引起了越來越多的關(guān)注，成為腫瘤治療領(lǐng)域的新熱點(diǎn)。

3.2 TL激活caspase信號通路 caspase家族是一類半胱氨酸蛋白酶，在調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡過程中起重要作用。caspase啟動(dòng)酶活化后，可激活下游的執(zhí)行酶。所有的caspase激酶均以無活性的酶原形式存在，一經(jīng)激活將產(chǎn)生caspase級聯(lián)反應(yīng)，最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。caspase-3是細(xì)胞凋亡的重要執(zhí)行者，可降解蛋白激酶、聚合酶、DNA碎裂因子45、Bax等底物，抑制DNA修復(fù)并啟動(dòng)DNA的降解，誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生凋亡，使細(xì)胞不可逆的走向死亡。歐陽曙明等[6]發(fā)現(xiàn)用TL處理A549細(xì)胞后，caspase-3的活性明顯升高，推測TL可能通過激活caspase信號通路誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。

細(xì)胞凋亡的信號傳遞途徑及調(diào)控機(jī)制復(fù)雜。目前認(rèn)為，細(xì)胞凋亡的發(fā)生有兩條信號傳導(dǎo)通路：一條為死亡受體信號通路，細(xì)胞膜表面的死亡受體與配體結(jié)合，使前體活化，并進(jìn)一步激活，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡；另一條為線粒體信號通路，在多種凋亡誘導(dǎo)因素作用下，線粒體結(jié)構(gòu)和功能破壞，引起細(xì)胞色素等促凋亡分子從線粒體釋放進(jìn)入胞漿，通過一系列生物特性，最終引起細(xì)胞凋亡。研究[5]發(fā)現(xiàn)TL處理A549細(xì)胞后caspase-3及caspase-9的活性明顯升高，這說明線粒體信號通路也參與了TL誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。

3.3 TL抑制血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）的表達(dá) VEGF是目前最重要的血管生成因子之一，可誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞增殖和遷移、促進(jìn)血管生成，在腫瘤的生長與轉(zhuǎn)移中發(fā)揮著重要的作用。VEGF與其受體結(jié)合后，可釋放各種生長因子及細(xì)胞因子，增強(qiáng)血管的滲透性，引起血漿蛋白外滲，為腫瘤細(xì)胞的生長提供基質(zhì)，同時(shí)刺激血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖和遷移，促進(jìn)新生血管形成，在腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移中起重要作用。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)TL抑制肺癌細(xì)胞Spc-A1的侵襲和運(yùn)動(dòng)，其作用機(jī)制與VEGF的表達(dá)下調(diào)有關(guān)。TL處理Spc-A1細(xì)胞后，Spc-A1細(xì)胞VEGF mRNA的表達(dá)明顯減少，Western blot結(jié)果顯示不同濃度的TL處理24 h后，Spc-A1細(xì)胞VEGF蛋白表達(dá)明顯下調(diào)，表達(dá)量隨藥物濃度增加而逐漸下降[7]。

3.4 TL抑制NF-κB活性 NF-κB是細(xì)胞內(nèi)調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄的核因子，在炎癥、應(yīng)激、細(xì)胞生長增殖等過程中參與許多基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控。NF-κB能促進(jìn)細(xì)胞增殖，抑制細(xì)胞凋亡，在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用。文獻(xiàn)[12]報(bào)道TL能通過抑制NF-κB亞單位p65的反式激活作用抑制NF-κB活性來促進(jìn)A549腫瘤細(xì)胞凋亡。

腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor, TNF）、腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體（TNF-related apoptosis-inducing ligand, TRAIL）通過死亡受體途徑誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的過程中由于激活了NF-κB，使細(xì)胞對凋亡耐受。研究[13]證實(shí)TL可以增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對TNF-α及TRAIL誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡敏感性，能有效地抑制TNF-α介導(dǎo)的NF-κB激活，同時(shí)抑制TNF-α對細(xì)胞凋亡抑制因子（inhibitor of apoptosis protein, IAP）家族c-IAP1和c-IAP2的誘導(dǎo)作用，從而加強(qiáng)TNF-α誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的作用。

4 TL的毒副作用

TL的安全窗口較窄LD50/ED50=4（LD50：半數(shù)致死量，ED50：半數(shù)有效量），臨床用藥安全隱患大[14]。TL可以使腎小管上皮細(xì)胞變性、壞死，嚴(yán)重時(shí)可能發(fā)生急性腎功能衰竭而死亡；對腸胃影響較大，會(huì)出現(xiàn)惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉、轉(zhuǎn)氨酶升高等現(xiàn)象，停藥后可自行緩解；TL會(huì)導(dǎo)致骨質(zhì)疏松，對骨骼造成不可逆轉(zhuǎn)的損害；并有骨髓抑制作用，可引起白細(xì)胞、紅細(xì)胞及血小板減少，嚴(yán)重者可發(fā)生粒細(xì)胞缺乏、貧血和再生障礙性貧血；還可導(dǎo)致對生殖系統(tǒng)的損害，造成不孕不育。此外，還可能導(dǎo)致肝、心等器官功能衰竭，有時(shí)會(huì)發(fā)生皮膚變態(tài)反應(yīng)、血栓性淺靜脈炎等[15-17]。由于TL具有較大的毒副作用，臨床的應(yīng)用受到限制，降低毒副作用的同時(shí)提高療效是急需解決的關(guān)鍵問題?，F(xiàn)科研工作正在進(jìn)一步加強(qiáng)對雷公藤的藥物化學(xué)、藥理作用及臨床應(yīng)用的研究，以期提取、純化、合成出高效低毒的TL，提高其安全性和應(yīng)用價(jià)值。

5 展望

中草藥的使用在我國源遠(yuǎn)流長，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。深入研究植物提取物的抗腫瘤特性為篩選出新的安全有效的抗癌藥提供了契機(jī)。TL的水溶性衍生物PG490-88正在進(jìn)行治療前列腺癌的臨床試驗(yàn)[18]，具有廣闊的應(yīng)用前景。

隨著現(xiàn)代化城市的不斷發(fā)展，空氣污染、吸煙等對人類的健康造成極大的危害，肺癌已經(jīng)成為嚴(yán)重威脅人類健康的疾病之一。TL作為一種傳統(tǒng)中藥，在肺癌的治療中具有巨大的潛力。盡管對TL抑制NSCLC的部分機(jī)制初有認(rèn)識，但其作用機(jī)制尚未得到充分闡明，目前國內(nèi)外在此方面研究不多，寄望日后深入研究。相信隨著TL防癌、抗癌機(jī)制不斷被深入研究和認(rèn)可，TL有望成為NSCLC臨床治療中的新型藥物。