重樓抗腫瘤作用的分子機(jī)制研究進(jìn)展

張珂 陳素梅 鄧清華 馬勝林?

·綜述·

重樓抗腫瘤作用的分子機(jī)制研究進(jìn)展

張珂 陳素梅 鄧清華 馬勝林?

惡性腫瘤已經(jīng)成為嚴(yán)重威脅人類健康的常見病和多發(fā)病，其危害性僅次于心腦血管疾病，成為導(dǎo)致國內(nèi)外人口死亡的三大原因之一。天然藥物具有抗腫瘤作用明確、毒副作用小等特點(diǎn)，已成為腫瘤綜合治療的重要組成部分。目前已經(jīng)批準(zhǔn)上市的抗腫瘤藥物中，＞60%為天然藥物或者是以天然產(chǎn)物為先導(dǎo)化合物的合成和半合成衍生物，因此從天然植物中尋找新的具有抗腫瘤活性的藥物可能為惡性腫瘤患者帶來新的希望。重樓，又稱七葉一枝花，蚤休，百合科植物，首載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，具有清熱解毒、消腫止痛、涼肝定驚的功效，廣泛應(yīng)用于抗菌、鎮(zhèn)痛、止咳平喘等治療。重樓組方的抗腫瘤作用也有上千年的歷史，主要用于治療惡性腫瘤的熱癥與實(shí)證。隨著科技的發(fā)展及分析化學(xué)的技術(shù)的日益成熟，人們認(rèn)識到重樓總皂苷（rhizomaparidis total saponin，RPTS）是重樓主要有效成分，總皂苷成分復(fù)雜，含有多種單體，具有藥理活性的主要包括重樓皂甙Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、ⅦH 等，其中皂甙Ⅰ、Ⅱ、Ⅵ具有較強(qiáng)細(xì)胞毒活性，對肝癌、肺癌、胃癌、乳腺癌、卵巢癌、白血病、鼻咽癌等多種腫瘤具有抗癌作用［1-10］，其作用機(jī)制受到人們的廣泛關(guān)注，本文結(jié)合臨床應(yīng)用對重樓的抗腫瘤作用及其分子機(jī)制研究進(jìn)展綜述如下。

1 重樓的抗腫瘤作用

中藥抗腫瘤作用具有多靶點(diǎn)、多環(huán)節(jié)、多效應(yīng)的特點(diǎn)，可作用于腫瘤發(fā)生、發(fā)展等多個(gè)環(huán)節(jié)，重樓主要通過抑制腫瘤細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)凋亡、抗血管生成、調(diào)節(jié)免疫等途徑而發(fā)揮抗癌效應(yīng)。

1.1 重樓抑制腫瘤細(xì)胞增殖 無限增殖是腫瘤細(xì)胞得以永久存活的基本條件之一，因此，抑制增殖是抗腫瘤藥物發(fā)揮作用的有效途徑。重樓在多種腫瘤中具有抑制細(xì)胞增殖的活性，張珂等［11-12］將不同濃度的重樓醇提取物作用于肺腺癌（A-549）、乳腺癌（MCF-7）、直腸癌（C-38）、鼻咽癌（CNC-2）、胃癌（SGC-7901）等多種細(xì)胞株，采用MTT法檢測重樓醇提取物對腫瘤細(xì)胞增殖生長的影響，結(jié)果表明重樓對多種腫瘤細(xì)胞生長具有抑制作用，且在人胃癌SGC-7901 細(xì)胞中最為顯著。江皓等［3］的研究證實(shí)不同濃度重樓皂甙Ⅰ能有效抑制PC-9 細(xì)胞的增殖，且呈時(shí)間濃度依賴性（P＜0.01）。江皓等［7］的研究還表明重樓皂甙Ⅰ對胰腺癌PANC-1細(xì)胞也有抑制增殖的生物學(xué)活性。另外，體內(nèi)研究表明：重樓醇提取物對荷瘤鼠胃癌移植瘤的生長有明顯的抑制作用，藥物組移植瘤體積增長幅度明顯小于空白組，差異有顯著性（P＜0.05）［13］。重樓組方對小鼠肝癌H22實(shí)體瘤同樣具有明顯的抑制腫瘤生長的功效［14］。此外，重樓對食管癌、喉癌、宮頸癌、白血病等也有抑制增殖的作用［15］。

腫瘤細(xì)胞無限增殖是因?yàn)楸O(jiān)測細(xì)胞內(nèi)基因缺陷的檢測點(diǎn)功能喪失及細(xì)胞周期紊亂所致，因此細(xì)胞周期在腫瘤細(xì)胞的生長調(diào)控中具有重要作用。最新研究表明：重樓醇提取物能夠?qū)е挛赴┘?xì)胞阻滯在S期、G2/M期細(xì)胞比例顯著下降［12］。而Jiang等［6］研究得知：重樓皂甙Ⅰ誘導(dǎo)吉非替尼抵抗的肺癌細(xì)胞株（PC-9ZD）發(fā)生G2/M期阻滯，盡管重樓誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生不同的細(xì)胞周期阻滯，但細(xì)胞周期的紊亂最終的結(jié)果將導(dǎo)致增殖無法繼續(xù)，從而發(fā)揮抗腫瘤作用。

1.2 重樓促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡 抵抗細(xì)胞死亡（Resisting Cell Death）是腫瘤的十大特征之一［16］。張珂等［12］研究表明：重樓醇提取物對胃癌細(xì)胞具有顯著誘導(dǎo)凋亡的潛能，而該研究進(jìn)一步通過RT-PCR及Western Blot技術(shù)從基因及蛋白水平證實(shí)這一促凋亡作用可能與下調(diào)Survivin、ERK1/2及P21和上調(diào)P53的表達(dá)相關(guān)。江皓等［3］研究顯示：重樓皂甙Ⅰ作用于肺癌24h、48h后藥物組細(xì)胞凋亡率分別為19.90%和33.34%，凋亡率較空白組明顯增加，這一作用可能與其抑制Bcl-2 的水平及上調(diào)促凋亡蛋白Bax及caspase-3 的表達(dá)相關(guān)。Jiang等［7］還發(fā)現(xiàn)重樓皂甙Ⅰ通過PI3K/Akt途徑誘導(dǎo)胰腺癌PANC-1細(xì)胞凋亡。Lee等［17］研究發(fā)現(xiàn)，重樓皂苷D能夠誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞MCF-7和MDA-MB-231的凋亡，且下調(diào)凋亡抑制基因Bcl-2以及上調(diào)促凋亡基因Bax的表達(dá)，并且顯著增加激活caspase-9凋亡路徑。Cheung等［18］實(shí)驗(yàn)也表明重樓皂苷D誘導(dǎo)HepG2肝癌細(xì)胞發(fā)生凋亡，且機(jī)制可能是引起DNA片段化以及阻斷線粒體的功能相關(guān)。

1.3 重樓抑制腫瘤血管生成 持續(xù)的血管生成是惡性腫瘤可持續(xù)生長的基礎(chǔ)，新生血管的形成與腫瘤細(xì)胞分泌和激活血管生長因子有關(guān)［11］。有關(guān)血管生成的因子有30多種，其中VEGF是最重要的促血管生成因子，可作為腫瘤代謝及轉(zhuǎn)移標(biāo)記［19］。血小板源性生長因子（platelet-derived growth factor，PDGF）家族成員之一的PDGF-B 是一種重要的血管生成因子，通過促內(nèi)皮細(xì)胞增殖形成新生血管，為腫瘤生長與轉(zhuǎn)移提供條件［20］。林云華等［15］發(fā)現(xiàn)：重樓醇提物能夠抑制人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞（HUVEC）的增殖和遷移，且顯著減少雞胚絨毛尿囊膜新生血管的形成。另外，還有研究表明：重樓醇提取物能夠顯著降低胃癌移植瘤組織中PDGF-B、VEGF的表達(dá)量（P＜0.05）［11］。胡靜等［14，21］也證實(shí)重樓醇提取物在體外具有抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞增生、遷移和管腔形成，誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡，抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞DNA的合成的作用；同時(shí)體內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)重樓醇提取物可明顯下調(diào)腫瘤組織微血管密度，這些研究均表明重樓及重樓提取物均有抗新生血管生成的作用。

1.4 重樓調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫功能 重樓皂苷Ⅱ在小鼠成纖維細(xì)胞L2929 培養(yǎng)基中可引起刀豆球蛋白A 誘導(dǎo)的小鼠淋巴細(xì)胞增殖效應(yīng)，并能促進(jìn)小鼠粒巨噬細(xì)胞克隆形成細(xì)胞（GMCFC）增殖。重樓皂苷Ⅱ尚對植物血凝素（PHA）誘導(dǎo)的人外周全血細(xì)胞有促進(jìn)有絲分裂作用；體內(nèi)實(shí)驗(yàn)?zāi)茉鰪?qiáng)C3H/ HeN小鼠的自然殺傷細(xì)胞活性，誘導(dǎo)干擾素產(chǎn)生；并可抑制S2 抗原誘導(dǎo)的豚鼠實(shí)驗(yàn)性自身免疫性眼色素層炎（EAU）發(fā)生發(fā)展，因此重樓皂苷Ⅱ是較強(qiáng)的免疫調(diào)節(jié)劑，李春江等［22］證實(shí)：重樓醇提物作用于乳腺癌移植瘤裸鼠模型后，重樓醇提物能夠顯著提高荷瘤裸鼠的胸腺指數(shù)顯著升高（P＜0.01）；降低TNF-α和IL-4的水平，上調(diào)IFN-γ的表達(dá)水平，因此得知重樓醇提物處理后，機(jī)體內(nèi)Thl/Th2平衡向Thl偏移，免疫應(yīng)答增強(qiáng)。

2 重樓對化療的增敏作用

張珂等［11］采用不同劑量的重樓總皂苷（12.5mg/kg、25mg/kg、50mg/kg），及5-FU（5mg/kg）及聯(lián)合用藥組（重樓總皂苷25mg/kg+5-FU5mg/kg）作用于胃癌荷瘤小鼠，各組的增殖抑制率分別為6.62%、13.76%、26.72%、23.90%和31.91%；凋亡率分別為6.67%、13.12%、20.43%、19.22%和22.61%，即重樓總皂苷具有增強(qiáng)5-FU的化療療效的潛能。Cheung等［18］發(fā)現(xiàn)，重樓皂苷D具有抑制多西紫杉醇耐藥的HepG2肝癌細(xì)胞作用，其耐藥遠(yuǎn)低于多西紫杉醇、順鉑以及紫杉醇，其可能具有逆轉(zhuǎn)耐藥的作用，機(jī)制可能是引起耐藥性肝癌細(xì)胞HepG2的DNA片段化以及阻斷線粒體的功能相關(guān)。另外，有研究表明重樓單體皂苷Ⅶ具有顯著抑制順鉑耐藥的人肺腺癌A549/DDP細(xì)胞增殖的作用，且能夠促細(xì)胞凋亡作用，因此，重樓總皂苷及其單體均有增強(qiáng)化療敏感性的潛能［23］。

3 重樓對放療的增敏作用

Jiang［9］等研究發(fā)現(xiàn)：重樓皂甙Ⅰ能夠增強(qiáng)吉非替尼耐藥細(xì)胞株P(guān)C-9ZD的放療敏感性，SER值為1.77，且顯著增加放療所致的細(xì)胞凋亡，這一放療增敏潛能可能與抑制Bcl-2 的表達(dá)及上調(diào)促凋亡蛋白Bax及caspase-3、P21的水平，誘導(dǎo)PC-9ZD細(xì)胞發(fā)生G2/M期阻滯相關(guān)。另外，該研究小組還進(jìn)一步在胰腺癌細(xì)胞中進(jìn)行研究，結(jié)果表明：重樓皂甙Ⅰ聯(lián)合放射線明顯降低胰腺癌PANC-1細(xì)胞的克隆形成率，放療聯(lián)合組細(xì)胞凋亡率及G2/M期細(xì)胞比例較對照組明顯增多（P＞0.01），這一放療增敏作用機(jī)制可能與誘導(dǎo)caspase-3、Bax蛋白表達(dá)增加，Bcl-2蛋白表達(dá)降低，引起細(xì)胞G2/M期阻滯有關(guān)［8］。

4 重樓對熱療的增敏作用

董銳增等［4］在胃癌MKN-45 細(xì)胞株中進(jìn)行檢測重樓皂苷Ⅰ聯(lián)合加熱的抗腫瘤效應(yīng)，研究表明：重樓皂苷Ⅰ作用于MKN-45細(xì)胞24h后，MNK-45 細(xì)胞凋亡率由（4.3±1.1）%升高至（37.8±3.5）%。PPI（IC30）聯(lián)合加熱后，細(xì)胞存活率由（61.2±3.4）%降至（40.7±3.1）%（P＜0.05），重樓皂苷Ⅰ的熱療增敏作用可能與上調(diào)p21的蛋白表達(dá)相關(guān)。Zhao等［24］也將重樓皂苷Ⅰ與熱療（43℃）聯(lián)合作用于肺癌PC-9細(xì)胞株，結(jié)果表明重樓皂苷Ⅰ能夠增強(qiáng)熱療對腫瘤細(xì)胞增殖抑制的潛能。

5 總結(jié)

綜上所述，中藥重樓及其提取物對多種腫瘤均有抑制增殖、促進(jìn)凋亡、誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯和抗新生血管生成的作用，不同組分提取物的抗腫瘤作用方式尚有區(qū)別：如重樓皂苷Ⅰ具有腫瘤細(xì)胞增殖抑制作用和放療、熱療增敏作用；而重樓皂苷Ⅱ具有免疫調(diào)節(jié)作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，利用新的研究手段進(jìn)一步分離、純化重樓提取物中的有效成分，甚至活性單體，將有利于抗腫瘤中藥的開發(fā)和研究，且對于闡明重樓提取物中活性成分的抗腫瘤作用機(jī)制和靶點(diǎn)具有重要的意義。

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浙江省中醫(yī)藥重點(diǎn)研究計(jì)劃項(xiàng)目（2011ZZ011）

310002 杭州市腫瘤醫(yī)院放療科（張珂 陳素梅）310006 杭州市第一人民醫(yī)院（鄧清華 馬勝林）

*通信作者