葫蘆素E抗腫瘤作用的研究進(jìn)展

李洪陽 李玫 沈志綱

（吉林省腫瘤醫(yī)院藥劑科，吉林 長春 130012）

葫蘆素E抗腫瘤作用的研究進(jìn)展

李洪陽 李玫 沈志綱

（吉林省腫瘤醫(yī)院藥劑科，吉林 長春 130012）

以葫蘆素E、腫瘤、cucurbitacin E、cancer、tumor等作為關(guān)鍵詞，在PubMed、中國知網(wǎng)、萬方等數(shù)據(jù)庫中檢索有關(guān)葫蘆素E抗腫瘤方面的研究文獻(xiàn)，對關(guān)于葫蘆素E抗腫瘤方面的研究資料進(jìn)行綜述。葫蘆素E對多個器官的腫瘤細(xì)胞具有明顯的抑制作用，隨著抗腫瘤方面研究的深入，葫蘆素E有望被開發(fā)成新一代的抗腫瘤藥物。

葫蘆素E；抗腫瘤作用；作用機(jī)制；研究進(jìn)展

葫蘆素是廣泛存在于葫蘆科植物的一類四環(huán)三萜類化合物，葫蘆素B和葫蘆素E是眾多葫蘆素家族中含量較多的兩種化合物［1］，葫蘆素藥理作用廣泛，而葫蘆素E也具有抗炎、抗腫瘤、抗氧化等多種藥理作用。國內(nèi)外學(xué)者對葫蘆素抗腫瘤作用的研究多集中在葫蘆素B，而對葫蘆素E的研究不多。葫蘆素E抗腫瘤的作用機(jī)制主要包括阻滯G2/M細(xì)胞周期、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡或死亡、破壞細(xì)胞骨架、影響細(xì)胞信號通路［2-7］，本文以靶器官為分類依據(jù)，綜述了國內(nèi)外學(xué)者在葫蘆素E抗腫瘤作用方面的研究。

1 葫蘆素E的抗腫瘤作用

對葫蘆素E的抗腫瘤研究，目前主要是以體外的離體癌細(xì)胞系來進(jìn)行的，因此本文在以下幾個方面綜述葫蘆素E的抗腫瘤作用。

1.1 乳腺癌

藍(lán)天等［8］以人乳腺癌MDA-MB-231和Bcap-37細(xì)胞為研究對象，以5個不同濃度的葫蘆素E分別處理以上細(xì)胞，處理時間分別為24，48，72小時，用 western-blot檢測 MDA-MB-231和 Bcap-37細(xì)胞內(nèi) Pro-Caspase、cleaved PARP和 cleaved Caspase-3蛋白水平的變化，用流式細(xì)胞儀檢測葫蘆素E對細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期分布的影響；結(jié)果發(fā)現(xiàn)葫蘆素E能夠抑制乳腺癌細(xì)胞的增殖，抑制作用與葫蘆素E濃度呈正相關(guān)；抑制作用可能是因?yàn)镚2/M周期被阻滯以及誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。Kong Y等［9］以MDA-MB-468和SW527細(xì)胞為實(shí)驗(yàn)對象，發(fā)現(xiàn)葫蘆素 E能夠顯著降低 Cyclin D1、Survivin、XIAP、Bcl2和Mcl-1的表達(dá)，阻滯乳腺癌細(xì)胞的G2/M周期，從而抑制乳腺癌細(xì)胞增殖。

Zhang T等［10］的體外離體實(shí)驗(yàn)表明，葫蘆素E能夠顯著抑制乳腺癌細(xì)胞的遷移和侵襲；進(jìn)一步以動物實(shí)驗(yàn)為研究基礎(chǔ)，以腹腔注射作為給藥途徑，葫蘆素E能夠抑制乳腺癌細(xì)胞向肺部轉(zhuǎn)移，離體實(shí)驗(yàn)和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)都證實(shí)了葫蘆素E能夠抑制乳腺癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。

1.2 肝癌

和葫蘆素E同為四環(huán)三萜類的葫蘆素B，臨床上能夠用于原發(fā)性肝癌的治療，但對葫蘆素E在抗肝癌方面的研究卻還停留在離體細(xì)胞實(shí)驗(yàn)階段。唐嵐等［11］以95%乙醇為提取溶劑，從中藥甜瓜蒂中提取了葫蘆素類成分，采用柱層析法分離得到四個化合物，經(jīng)MS，1H-NMR以及13C-NMR確定為葫蘆素E、葫蘆素B、葫蘆素B-2-O-葡萄糖苷、葫蘆素A，分別用以上四個化合物處理人肝癌HepG-2細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)葫蘆素E以及其他三個化合物均能較好地抑制HepG-2細(xì)胞的增殖。李艷春等［12］用不同濃度的葫蘆素E來處理人肝癌HepG-2細(xì)胞和BEL7402細(xì)胞，用MTT法檢測葫蘆素E對細(xì)胞的抑制作用，western-blot檢測細(xì)胞周期調(diào)節(jié)蛋白的表達(dá)情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)葫蘆素E可以誘導(dǎo)HepG-2細(xì)胞和BEL7402細(xì)胞G2/M周期阻滯，可以下調(diào)CDK1蛋白的表達(dá)，上調(diào)P21蛋白的表達(dá)，從而抑制人肝癌HepG-2細(xì)胞和BEL7402細(xì)胞的增殖。

1.3 卵巢癌

單曉蕾等［13］以人卵巢癌細(xì)胞 ES-2為研究對象，分別用不同濃度的葫蘆素E處理ES-2細(xì)胞，用 western blot檢測處理后細(xì)胞內(nèi)的磷酸化STAT3的表達(dá)情況，用顯微鏡和流式細(xì)胞儀分別檢測細(xì)胞凋亡、細(xì)胞形態(tài)學(xué)變化以及細(xì)胞周期分布，用MTT法檢測細(xì)胞的增殖情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)葫蘆素E能誘導(dǎo)ES-2細(xì)胞凋亡、引起細(xì)胞周期阻滯、明顯降低磷酸化STAT3的表達(dá)，從而表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗卵巢癌作用。

以人卵巢癌M5076為靶細(xì)胞，以多柔比星聯(lián)合葫蘆素E進(jìn)行抗卵巢癌研究，發(fā)現(xiàn)葫蘆素E能夠使多柔比星較快地濃集于靶細(xì)胞，呈現(xiàn)出協(xié)同抗卵巢癌的作用。葫蘆素E發(fā)揮協(xié)同抗腫瘤作用時，不會增加多柔比星的不良發(fā)應(yīng)［14］，這為臨床應(yīng)用提供了依據(jù)。

1.4 腸癌

李麗等［15］以人結(jié)腸癌細(xì)胞 Caco-2為實(shí)驗(yàn)對象，分別以不同濃度的葫蘆素E處理 Caco-2細(xì)胞，用 western blot檢測 p-cofilin、cofilin、LIMK2、p-LIMK2四種蛋白在Caco-2細(xì)胞中的表達(dá)情況，用熒光法檢測 G-actin、F-actin，用 Transwell小室跨膜實(shí)驗(yàn)和劃痕試驗(yàn)檢測葫蘆素E對Caco-2細(xì)胞遷移能力的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)葫蘆素E明顯降低p-cofilin、cofilin、p-LIMK2三種蛋白的表達(dá)，對LIMK2表達(dá)基本無影響，能明顯破壞 F-actin，推斷出葫蘆素E可能抑制LIMK/cofilin信號通路而破壞細(xì)胞骨架actin，產(chǎn)生抑制Caco-2細(xì)胞遷移與增殖的作用。Hsu YC等［16］從五個臺灣的結(jié)直腸癌患者身上分離出原代癌細(xì)胞株，用葫蘆素E處理原代細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)葫蘆素E能夠下調(diào)癌細(xì)胞中CDC2和 cylinB1的表達(dá)，產(chǎn)生 G2/M 細(xì)胞周期阻滯作用，在整個實(shí)驗(yàn)中，葫蘆素E的劑量越大，產(chǎn)生的G2/M周期阻滯作用越明顯。

1.5 其他

葫蘆素E能夠破壞前列腺癌細(xì)胞的肌動蛋白細(xì)胞骨架，顯著地抑制前列腺癌細(xì)胞的增殖［17］；葫蘆素E能夠誘導(dǎo)口腔鱗狀癌細(xì)胞凋亡，而具有抗口腔鱗狀細(xì)胞癌的作用［18］；此外，葫蘆素E可以阻滯一些癌細(xì)胞的G2/M周期，而表現(xiàn)出抗鼻咽癌［19］、膀胱癌［20］、白血?。?1］、胰腺癌［22］和神經(jīng)膠質(zhì)瘤［23］的作用。

2 結(jié)語

目前，經(jīng)典的抗腫瘤藥物療效已經(jīng)逐漸進(jìn)入平臺期；而腫瘤發(fā)生的機(jī)制涉及多基因的多個環(huán)節(jié)，這使得靶向藥物的研發(fā)速度和運(yùn)用也受到了一定的限制，因此近年來對抗腫瘤中草藥的研究逐漸深入。葫蘆素E來源于葫蘆科植物，對多個器官的癌細(xì)胞均有不同程度的抑制作用。綜上所述，葫蘆素E是潛在的抗腫瘤藥物，抗腫瘤作用有待于進(jìn)一步研究。

［1］ 藍(lán)天，劉衛(wèi)國，王曉稼.葫蘆素B抗腫瘤作用的研究進(jìn)展［J］.中華中醫(yī)藥學(xué)刊，2013，31（12）：2801-2803.

［2］ Recio MC，Andujar I，Rios JL.Anti-inflammatory agents from plants：Progress and potential［J］.Curr Med Chem，2012，19（14）：2088-2103.

［3］ Lee DH，Iwanski GB，Thoennissen NH.Cucurbitacin：Ancient compound shedding new light on cancer treatment［J］.Sci World J，2010（10）：413-418.

［4］Aggarwal BB，Sethi G，Ahn KS，et al.Targeting signal-transducer-and-activator-of-transcription-3 for prevention and therapy of cancer：Modern target but ancient solution［J］.Ann NY Acad Sci，2006（1091）：151-169.

［5］Yuan G，Walqvist ML，He G，et al.Natural products and anti-inflammatory Activity［J］.Asia Pac J Clin Nutr，2006，15：143-152.

［6］ Chen X，Bao J，Guo J，et al.Biological activities and potential molecular targets of cucurbitacins：a focus on cancer［J］.Anticancer Drugs，2012，23（8）：777-787.

［7］ Qiao J，Xu LH，He J，et al.Cucurbitacin E exhibits anti-inflammatory effect in RAW 264.7 cells via suppression of NF-kB nuclear translocation［J］.Inflamm Res，2013，62（5）：461-469.

［8］ 藍(lán)天，徐謙，劉衛(wèi)國，等.葫蘆素E對乳腺癌細(xì)胞抑制作用及其機(jī)制探討［J］.中華腫瘤防治雜志，2013，20（14）：1065-1069.

［9］Kong Y，Chen J，Zhou Z，et al.Cucurbitacin E Induces Cell Cycle G2/M Phase Arrest and Apoptosis in Triple Negative Breast Cancer［J］.Plos One，2014，9（7）：e103760.

［10］ Zhang T，Li J，Dong Y，et al.Cucurbitacin E inhibits breast tumor metastssis by suppressing cell migration and invasion［J］. Breast Cancer Res Treat，2012，135（2）：445-458.

［11］ 唐嵐，趙亞，單海峰，等.甜瓜蒂中葫蘆素類成分分離及體外抗癌活性研究［J］.浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，40（4）：388-391.

［12］ 李艷春，張鵬飛，羅杞瑜，等.葫蘆素E通過誘導(dǎo)G2/M周期阻滯抑制人肝癌細(xì)胞增殖［J］.沈陽藥科大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，27（5）：388-390.

［13］ 單曉蕾，周雪瑩，楊姣，等.葫蘆素E對卵巢癌細(xì)胞增殖的抑制作用及機(jī)理研究［J］.癌癥，2010，29（1）：20-24.

［14］Sadzuka Y，Hatakeyama H，Sonobe T.Enhancement of doxorubicin concentration in M5076 ovarian sarcoma cells by cucurbitacin E co-treatment［J］.Int J Pham，2010，383（2）：186-191.

［15］ 李麗，隨何歡，黃家君.葫蘆素E對人結(jié)腸癌細(xì)胞Caco-2增殖與遷移的影響及其作用機(jī)制［J］.第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，37（13）：1342-1348.

［16］ Hsu YC，Huang TY，Chen MJ.Therapeutic ROS targeting of GADD45γ in the induction of G2/M arrest in primary human colorectal cancer cell lines by cucurbitacin E［J］.Cell Death and Disease，2014（5）：e1198.

［17］ Duncan KL，Duncan MD，Alley MC，et al.CucurbitacinE-induced disruption of the catin and vimentin cytoskeleton in prostate carcinoma cells［J］.Biochem Phamacol，1996，55（10）：1553-1560.

［18］Hung CM，Chang CC，Lin CW，et al.Cucurbitacin E as Inducer of Cell Death and Apoptosis in Human Oral Squamous Cell Carcinoma Cell Line SAS［J］.Int J Mol Sci，2013，14（8）：17147-17156.

［19］Hung CM，Chang CC，Lin CW，et al.GADD45γ induces G2/M arrest in human pharynx and nasopharyngeal carcinoma cells by cucurbitacin E［J］.Sci Rep，2014，doi：10.1038/srep06454.

［20］ Huang WW，Yang JS，Lin MW，et al.Cucurbitacin E Induces G2/M Phase Arrest through STAT3/p53/p21 Signaling and Provokes Apoptosis via Fas/CD95 and Mitochondria-Dependent Pathways in Human Bladder Cancer T24 Cells［J］.Evid Based Complement Alternat Med，2012，doi：10.1155/2012/952762.

［21］ Li Y，Wang R，Ma E，et al.The induction of G2/M cell-cycle arrest and apoptosis by cucurbitacin E is associated with increased phosphorylation of eIF2alpha in leukemia cells［J］.Anticancer Drugs，2010，21（4）：389-400.

［22］ Sun C，Zhang M，Shan X，et al.Inhibitory effect of cucurbitacin E on pancreatic cancer cells growth via STAT3 signaling［J］.J Cancer Res Clin Oncol，2010，136（4）：603-610.

［23］Hsu YC，Chen MJ，Huang TY.Inducement of mitosis delay by cucurbitacin E，a novel tetracyclic triterpene from climbing stem of Cucumis melo L.，through GADD45γ in human brain malignant glioma （GBM）8401 cells［J］.Cell Death and Disease，2014（5）：e1087.

Study Progress on Antitumor Effects of Cucurbitacin E

Li Hongyang，Li Mei，Shen Zhigang（Pharmacy Department of Cancer Hospital of Jilin Province，Jilin Changchun 130012，China）

SThe research literature related to the antitumor effects of cucurbitacin E was searched from PubMed，CNKI and Wanfang database using the keywords such as“cucurbitacin E”，“cancer”and“tumor”and the information was screened and analyzed.Cucurbitacin E had an apparent inhibition on tumor cells of multiple organs.With the deep research on antitumor it is possible to develop a new generation of antitumor drug of cucurbitacin E.

Cucurbitacin E；Antitumor Effect；Mechanism；Research Progress

10.3969/j.issn.1672-5433.2015.11.009

2015-06-25）

李洪陽，男，碩士，藥師。研究方向：中藥活性成分。E-mail：lihybcl@126.com李玫，女，主任藥師。研究方向：臨床藥學(xué)。通訊作者E-mail：741420601@qq.com