徐長卿抗腫瘤分子生物學(xué)機制的研究進展＊

劉同亭

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徐長卿抗腫瘤分子生物學(xué)機制的研究進展＊

劉同亭

[摘要]徐長卿屬傳統(tǒng)中藥材，為進一步發(fā)揮其抗腫瘤的新作用，筆者對其抗腫瘤的分子生物學(xué)機制做一綜述。主要包括抑制腫瘤細胞增殖，誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡，抑制腫瘤浸潤轉(zhuǎn)移，抑制腫瘤血管形成，提高免疫細胞功能，控制機體炎性反應(yīng)，逆轉(zhuǎn)腫瘤多藥耐藥，具有減輕癌痛作用。

[關(guān)鍵詞]徐長卿；抗腫瘤分子生物學(xué)機制；中藥材

癌癥嚴(yán)重威脅人類生命健康，是導(dǎo)致死亡的重要原因。世界衛(wèi)生組織2015年《全球癌癥報告》顯示，世界新增癌癥病例中有一半出現(xiàn)在亞洲，大部分來自中國，中國平均每天新增8550例癌癥患者，新增癌癥患者和因癌死亡者分別占全球總量的21.9％和26.8％。近年來，人們致力于篩選抗癌中草藥，并不斷取得新進展。徐長卿又名石下長卿、逍遙竹、滿山香、一枝箭、英雄草、對節(jié)蓮等，來源于蘿摩科鵝絨屬，主要含有丹皮酚、異丹皮酚等成分[1]，是常用中藥和民間草藥，首見于《神農(nóng)本草經(jīng)》，謂“徐長卿主鬼物百精蠱毒，疫疾，邪惡氣，溫瘧”，久服能強悍輕身?！侗静萁?jīng)集注》稱其“益腰腳”，《生草藥性備要》認為徐長卿“浸酒要藥，能除風(fēng)濕，最效”?！侗渥印穭t謂之“上古辟瘟疫有徐長卿散，良效。”《肘后方》記其能治“注車注船”之候。《名醫(yī)別錄》言其能延年益壽，殺石精蠱毒，治鬼瘧邪氣、悲傷恍惚、亡走啼哭。近年來相關(guān)研究表明，徐長卿具有解熱鎮(zhèn)痛、抗炎抗菌、抗氧化、抑制變態(tài)反應(yīng)等多種作用，尤其是其抗腫瘤作用日益受到重視。筆者擬就其抗腫瘤分子機制研究進展予以綜述。

1　抑制腫瘤細胞增殖

人體正常細胞的生長和分裂，通過三個環(huán)節(jié)相互作用來控制，即細胞周期蛋白（Cyc1in）、細胞周期蛋白依賴性激酶（CDK）、細胞周期蛋白依賴性激酶抑制（CKI），以達到增殖和代謝的平衡。而腫瘤細胞所具有的極強增殖能力，則是因為檢測點調(diào)控失效、生長抑制因子異常以及突變導(dǎo)致生長信號倍增放大所致，其增殖期可分為G0、G1、S、G2、M期等多個階段。因此，抑制腫瘤細胞在各期的增殖具有重要臨床意義。實驗研究發(fā)現(xiàn)[2]，徐長卿所含丹皮酚在31.25～250mg/L濃度范圍內(nèi)能夠顯著抑制人腦膠質(zhì)瘤U251細胞增殖，呈明顯量-效關(guān)系。在G0/G1峰前出現(xiàn)凋亡峰，亞二倍體峰顯示DNA含量減少；同時，U251細胞G0/G1期和G2/M期細胞比例降低，S期細胞比例升高，表明S期有絲分裂減少，腫瘤細胞周期發(fā)生阻滯，其增殖活性降低。另外，用丹皮酚作用于人胃癌（SGC-7901）細胞及鼠胃癌（MFC）細胞后，G0/G1細胞比例也明顯減少，顯示細胞周期亦在S期發(fā)生阻滯[3]。因此，徐長卿能夠?qū)δ[瘤細胞增殖過程中相關(guān)催化酶蛋白的活性進行減低，對腫瘤細胞的增殖周期進行阻滯，從而抑制腫瘤細胞的增殖。

2　誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡

細胞凋亡是一種主動性細胞自殺過程，由正常的細胞周期改變而引起，受多基因調(diào)控，包括促凋亡的Bad、Bax、Bak、Noxa，抑制凋亡的Bcl-2、BclxL、Bcl-w、Mcl-1等。細胞凋亡分為線粒體、受體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)三個途徑，與細胞周期阻滯密切相關(guān)，細胞阻滯于某一期，凋亡就發(fā)生于該期。細胞凋亡還通過天冬氨酸蛋白水解酶進行，通過將無活性的Procaspase水解為有活性的Caspase，然后依次激活下游底物，實現(xiàn)腫瘤細胞的凋亡。凋亡過程的缺失或受到抑制，都能夠?qū)е掳┌Y的發(fā)生和腫瘤細胞耐藥性產(chǎn)生。研究發(fā)現(xiàn)[4]，經(jīng)徐長卿所含丹皮酚處理大腸癌HT-29細胞后出現(xiàn)典型的凋亡形態(tài)，且凋亡指數(shù)與丹皮酚濃度呈正相關(guān)。也有研究發(fā)現(xiàn)[5]丹皮酚能誘導(dǎo)肝癌細胞BEL -7404、SMMC -7721和MHCC97-H的凋亡，AKT表達下降，PTEN表達升高，表明由于PTEN水平的上調(diào)，能夠有效抑制異?；罨牧字＜〈?-激酶/AKT途徑，是促使肝癌細胞凋亡的主要機制，也說明誘導(dǎo)細胞凋亡在癌癥治療中起著至關(guān)重要的作用。

3　抑制腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移

腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤細胞從其原發(fā)灶遷移到機體其他組織器官的過程，也是腫瘤發(fā)生、發(fā)展和演進過程中最危險的階段，絕大多數(shù)惡性腫瘤患者死亡是由腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移所致。腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移受到多種因子的共同作用，往往伴隨著血小板數(shù)量的增多和活性的升高，形成血小板-腫瘤細胞和腫瘤細胞-內(nèi)皮細胞受體，為腫瘤細胞提供刺激生長因子和細胞因子。在血液高黏狀態(tài)下，腫瘤細胞與血小板相互作用變得活躍，腫瘤細胞分泌血小板凝集活性因子，促使血小板在腫瘤細胞表面聚集，其特異性抗原由于被遮掩不易被宿主免疫監(jiān)控系統(tǒng)識別，從而避免被破壞、殺傷和清除。同時，腫瘤細胞誘導(dǎo)血小板聚集形成癌栓，阻斷自然殺傷細胞與癌細胞直接接觸，導(dǎo)致癌細胞能夠在血流中更快地轉(zhuǎn)移。觀察徐長卿所含丹皮酚和阿司匹林改變血液流變性能力的比較[6]，結(jié)果表明丹皮酚能夠降低全血黏度，使紅細胞聚集性和血小板黏附性降低，同時降低紅細胞壓積，并使紅細胞的變形能力顯著增強。研究丹皮酚對血小板衍性生長因子-BB型所致血管平滑肌細胞增殖周期的影響[7]，結(jié)果顯示丹皮酚呈濃度依賴式抑制PDGF-BB誘導(dǎo)的大鼠血管平滑肌細胞增殖，阻止血管平滑肌細胞由G0/G1期進入S期，其機制可能與其升高一氧化氮合酶mRNA的表達、降低原癌基因c-fos mRNA的表達有關(guān)。

4　抑制腫瘤血管形成

腫瘤血管在實體腫瘤的生長與轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用，一是為其提供營養(yǎng)成分，二是通過該血管和血液循環(huán)促進腫瘤增殖和轉(zhuǎn)移擴散。因此，抗腫瘤血管形成具有重要治療意義。腫瘤血管形成有兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，首先是隨著腫瘤細胞的生長和腫瘤組織的增大，由于氧及營養(yǎng)成分的缺乏會使局部處于低氧狀態(tài)，低氧誘導(dǎo)因子-1α（HIF-1α）和NF-κB則被相繼激活，同時下游的血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）也依次活化。其次，腫瘤細胞還可促使生成血管的MMP等高表達，而血管生成抑制劑如血小管反應(yīng)蛋白和TIMP的被抑制表達或低表達，從而促進腫瘤血管的形成。有學(xué)者[8]用丹皮酚亞硝基衍生物對HT-1080纖維肉瘤細胞及bFGF誘導(dǎo)的人臍靜脈血管再生進行干預(yù)，發(fā)現(xiàn)其濃度為12.5mg/ L時，能夠顯著降低HT-1080纖維肉瘤細胞的細胞內(nèi)與細胞外AKT磷酸化水平，亦降低VEGF的表達，并呈現(xiàn)劑量效應(yīng)相關(guān)性，但對人臍靜脈細胞的生存能力無影響，顯示徐長卿能夠通過抑制腫瘤血管再生而發(fā)揮抗腫瘤作用。

5　提高免疫細胞功能

腫瘤的發(fā)生、發(fā)展與機體的免疫功能有著不可分割的聯(lián)系，增強機體免疫功能而發(fā)揮抗腫瘤作用，因此免疫調(diào)節(jié)是徐長卿抗腫瘤主要機制之一，它能夠提高機體先天免疫，調(diào)整免疫應(yīng)答，改變免疫細胞的比例，從而提高機體識別和殺傷腫瘤細胞的能力。徐長卿的多糖CPB64、CPB54有較強的促脾細胞和淋巴細胞增殖作用，而CPB-4對ConA或LPS誘導(dǎo)的T淋巴細胞及B淋巴細胞增殖有一定抑制作用[9-11]。徐長卿所含丹皮酚能夠明顯提高小鼠脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)以及淋巴細胞轉(zhuǎn)化率，并呈明顯的量效關(guān)系[12]。在低濃度時（10～15mg/kg），丹皮酚能夠顯著提高外周血酸性α-醋酸萘酯酶（ANAE）陽性淋巴細胞百分率，從而明顯提高外周血中性粒細胞對金黃色葡萄球菌的吞噬能力，并通過增加T淋巴細胞在血液循環(huán)中的比例，使T淋巴細胞能夠充分發(fā)揮淋巴因子分泌功能，增強機體非特異性免疫功能[13]。也有研究表明[14]，徐長卿多糖CPBB可以延緩60Co輻射所導(dǎo)致的小鼠胸腺、脾縮小，防止骨髓DNA降低，同時也具有對抗60Co輻射或CTX所引起白細胞降低的作用。

6　控制機體炎性反應(yīng)

大量流行病學(xué)、基因組學(xué)及分子生物學(xué)研究表明，腫瘤在生長過程中與炎癥的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切。其作用機理包括：淋巴因子和趨化因子的過量表達可誘導(dǎo)癌癥發(fā)生；癌癥和炎癥的產(chǎn)生過程中有相似的分子通路調(diào)控；腫瘤對正常組織器官的機械壓迫容易誘發(fā)感染；腫瘤組織壞死也容易伴發(fā)炎癥。非甾體類抗炎藥如阿司匹林，能顯著降低胃腸道癌癥和乳腺癌等癌癥的發(fā)病率。因而，控制炎癥反應(yīng)對預(yù)防和治療腫瘤至關(guān)重要。徐長卿具有較強的抗炎作用，其所含丹皮酚可以顯著抑制大鼠主動、被動Arthus型足跖腫脹及豚鼠Forssman皮膚血管反應(yīng)，對小鼠遲發(fā)型足跖腫脹、接觸性皮炎均有顯著的抑制作用[15]。在抗炎癥介質(zhì)方面，徐長卿所含丹皮酚能作用于5-羥色胺、緩激肽和組胺，并能調(diào)節(jié)花生四烯酸的代謝，清除自由基。實驗研究表明[16]，徐長卿丹皮酚可以抑制Bax蛋白的表達，促進Bcl-2蛋白的表達，從而增高Bcl-2/Bax的比值進而抑制細胞凋亡，使兔膝關(guān)節(jié)炎模型的關(guān)節(jié)軟骨退變和破壞得到延緩，顯示徐長卿具有明顯的抗炎作用。同時研究表明[17]，丹皮酚能降低高脂血癥大鼠血漿內(nèi)皮素（ET）水平，升高前列腺素I2 （PGI2）、一氧化氮（NO）含量，抑制血小板積聚和黏附，抑制炎性細胞向內(nèi)皮遷徙，達到舒張血管和保護動脈內(nèi)皮細胞功能的作用。

7　逆轉(zhuǎn)腫瘤多藥耐藥

腫瘤細胞一旦對某種化療藥物產(chǎn)生耐藥，常對不同細胞靶點、結(jié)構(gòu)、類型和作用機理的抗癌藥物同時產(chǎn)生耐受，嚴(yán)重降低化療藥的療效，導(dǎo)致腫瘤治療失敗，因此研究尋找腫瘤多藥耐藥逆轉(zhuǎn)劑具有重要意義。實驗研究發(fā)現(xiàn)徐長卿所含丹皮酚在非毒性劑量下，能夠明顯降低化療藥物長春新堿、阿霉素、柔紅霉素等對多藥耐藥白血病細胞株K562/ ADM細胞的IC50，細胞內(nèi)化療藥物的濃度得到顯著提高，顯示丹皮酚對人紅白血病細胞株K562/ ADM細胞多藥耐藥具有逆轉(zhuǎn)作用[18]。建立直腸癌藥耐藥細胞株，研究P-170、MRP及LRP等耐藥蛋白的表達情況，以闡明耐藥直腸癌細胞的耐藥機制，并用丹皮酚進行多藥耐藥的逆轉(zhuǎn)實驗。結(jié)果表明丹皮酚則可以通過下調(diào)P-170、MRP等耐藥蛋白的表達來逆轉(zhuǎn)該細胞株的耐藥性[19，20]。

8　具有減輕患者癌痛作用

癌性疼痛嚴(yán)重影響患者的生存質(zhì)量。徐長卿提取液給小鼠進行腹腔注射，10min即出現(xiàn)鎮(zhèn)痛作用，60min后仍未消失[21]。將丹皮酚溶于花生油中制成注射液，治療各種疼痛20余例，有效率為83％，對蝶鞍部腫瘤疼痛的止痛效果滿意[22]。實驗評價徐長卿、防己微米粉末對肛腸病術(shù)后疼痛模型的鎮(zhèn)痛效果及安全性，并對其鎮(zhèn)痛作用機制進行研究，結(jié)果徐長卿微米粉末對小鼠熱板法、扭體法動物模型具有明顯的鎮(zhèn)痛作用，能降低血清中PGE2，提高β-EP的含量，效果優(yōu)于防己微米粉末[23]。臨床以徐長卿為主組成抗癌止痛方，癌性疼痛明顯減輕，且維持時間較長，長期應(yīng)用疼痛基本消失，療效可靠。

綜上所述，隨著我國環(huán)境的污染、人口結(jié)構(gòu)的改變，癌癥的患病人數(shù)與日俱增，極大威脅著人民群眾生命健康，因此加強對高效低毒的中藥抗腫瘤的研究，具有重要意義。徐長卿中含有多種生物活性成分，所以其抗腫瘤的途徑和作用機制是多樣化的，可以通過抑制腫瘤增殖、誘導(dǎo)分化和凋亡、抑制腫瘤新生血管形成、增強機體免疫功能等多方面、多環(huán)節(jié)地發(fā)揮作用，并具有廣譜抗瘤、不良反應(yīng)小、安全性高、逆轉(zhuǎn)多藥耐藥等優(yōu)點，但仍存在許多未明機制。因此，進一步研究徐長卿及其有效成分對腫瘤細胞作用的信號通路，對尋找新的作用靶點，發(fā)揮其抗腫瘤新作用具有重要的科學(xué)意義。

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[2015-11-10收稿，2015-12-08修回]

[本文編輯：韓仲琪]

Research progress on anti-tumor molecular-biological mechanism of Cynanchum paniculatum

LIU Tong-ting. Medical Administration Dept.，the General Hospital of Jinan Military Region，Jinan，Shandong 250031，China

[Abstract]Cynanchum paniculatum belongs to classic Chinese materia medica. In order to further bring it into playing novel roles on antitumor items this paper reviewes current research for its anti-tumor molecular biological mechanism，mainly including inhibiting the proliferation of tumor cells，inducing apoptosis of tumor cells，depressing infiltration & metastasis of neoplasm，reducing angiogenesis of neoplasm，enhancing immuno -cell's function，controlling inflammation response of body，retro -conversing the multi -drug resistance of tumor，and its having the action of relieving patient's pain from cancer.

[Key words]Cynanchum paniculatum；Antitumor；Molecular biological mechanism；Chinese materia medica

[中圖分類號]R730.52

[文獻標(biāo)志碼]A

DOI：10.14172/j.issn1671-4008.2016.05.032

[基金項目]軍隊中醫(yī)藥科研專項課題（10ZYZ302）

[作者單位]250031山東濟南，濟南軍區(qū)總醫(yī)院醫(yī)務(wù)部（劉同亭）