巖大戟內(nèi)酯B的抗腫瘤活性及其分子機(jī)制研究進(jìn)展

劉文璐 閆文靜 劉姿宇 劉立琨 岳麗玲

[摘要]?巖大戟內(nèi)酯B（jolkinolide?B，JB）是從狼毒大戟根部分離出的二萜類化合物。大量研究表明，JB具有抗腫瘤、抗炎、抗骨質(zhì)疏松和抗結(jié)核等多種藥理活性。JB的藥理作用主要集中于抗腫瘤，是一種毒性較低的天然抗腫瘤藥物，受到學(xué)者的廣泛關(guān)注。本文對(duì)JB的抗腫瘤活性及其分子機(jī)制研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為JB生物學(xué)功能的探究及抗腫瘤藥物的開發(fā)提供理論基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]?狼毒大戟；巖大戟內(nèi)酯B；抗腫瘤；分子機(jī)制

[中圖分類號(hào)]?R285????[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]?A ????[DOI]?10.3969/j.issn.1673-9701.2024.02.024

狼毒大戟是大戟科大戟屬多年生草本植物，主要分布于我國(guó)華北、東北等地區(qū)。研究表明，狼毒大戟具有抗炎、抗腫瘤、抗結(jié)核等多種藥理活性[1]。近年來，從狼毒大戟中分離出多種活性較好的化合物，包括二萜類、三萜類、香豆素類、酚酸類及甾醇類化合物等[2]。狼毒大戟中約含有100余種二萜類化合物，這些二萜類化合物是其主要的生物活性成分，表現(xiàn)出較好的抗腫瘤功效[3]。巖大戟內(nèi)酯B（jolkinolide?B，JB）是從狼毒大戟根部分離出的二萜類化合物，其分子式為C20H26O4，分子量為330.42[4]。研究表明，JB可抑制多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程，是較好的天然抗腫瘤候選藥物之一。

1??JB的抗腫瘤活性

JB是一種典型的松烷型二萜類化合物，首次發(fā)現(xiàn)于大戟屬植物中[5]。近年來，因其對(duì)多種實(shí)體腫瘤表現(xiàn)出較好的抑制作用而受到廣泛關(guān)注。

Zhang等[6]研究發(fā)現(xiàn)，JB通過促進(jìn)胱天蛋白酶（cysteinyl?aspartate?specific?proteinase，Caspase）-3和多腺苷二磷酸核糖聚合酶的表達(dá)，對(duì)人結(jié)直腸癌SW620細(xì)胞發(fā)揮抑制作用。多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，JB可劑量依賴性抑制結(jié)直腸癌HT-29細(xì)胞和人白血病HL-60細(xì)胞的細(xì)胞活力[7-8]。白雪等[9]研究發(fā)現(xiàn)，JB可誘導(dǎo)耐阿霉素白血病細(xì)胞株HL-60/ADR細(xì)胞凋亡。JB對(duì)乳腺癌細(xì)胞具有較強(qiáng)的抑制作用。許慧玉等[10]研究發(fā)現(xiàn)，JB水平與乳腺癌MCF-7細(xì)胞的抑瘤率呈正相關(guān)。林宇等[11]研究發(fā)現(xiàn)，JB可通過提高細(xì)胞中游離Ca2+水平激活內(nèi)源性線粒體信號(hào)傳導(dǎo)通路，誘導(dǎo)乳腺癌Bcap-37細(xì)胞凋亡。另有研究發(fā)現(xiàn)，作為一種新型黏著斑激酶介導(dǎo)的信號(hào)通路抑制劑，JB可抑制乳腺癌MDA-MB-231細(xì)胞的黏附和侵襲[12]。Zhu等[13]在人前列腺癌C4-2B和ENZR細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，JB對(duì)前列腺癌細(xì)胞有顯著的抑制作用。

2??JB抗腫瘤作用的分子機(jī)制

2.1??誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡

細(xì)胞凋亡是指為維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，由基因控制的細(xì)胞自主、有序的死亡過程[14]。這種程序性細(xì)胞死亡過程由多因素觸發(fā)的多條信號(hào)通路介導(dǎo)，包括細(xì)胞應(yīng)激、脫氧核糖核酸（deoxyribonucleic?acid，DNA）損傷和免疫監(jiān)視[15]。細(xì)胞凋亡在腫瘤抑制中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

JB可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[16]。Wang等[17]研究表明，JB以劑量和時(shí)間依賴性方式誘導(dǎo)人白血病U937細(xì)胞的凋亡。另有研究證實(shí)，經(jīng)JB處理的乳腺癌MCF-7細(xì)胞通過抑制磷脂酰肌醇3激酶（phosphoinositide?3-kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein?kinase?B，PKB，又稱Akt）/哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（mammalian?target?of?rapamycin，mTOR）信號(hào)通路而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡；此外，Caspase-3和Caspase-9的激活也可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[18]。Hong等[19]研究JB抑制宮頸癌HeLa細(xì)胞生長(zhǎng)的分子機(jī)制，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在體外培養(yǎng)的HeLa細(xì)胞中，Wiskott-Aldrich綜合征蛋白和富含脯氨酸同源物通過參與JB誘導(dǎo)的核轉(zhuǎn)錄因子紅系2相關(guān)因子2/抗氧化反應(yīng)元件信號(hào)通路誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，這對(duì)宮頸癌的臨床治療具有重要價(jià)值。綜上，JB通過不同的信號(hào)通路誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。

2.2??細(xì)胞周期阻滯

細(xì)胞周期是受嚴(yán)密調(diào)控的有序發(fā)生事件。誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯可有效抑制多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展，是抗腫瘤藥物研發(fā)和臨床腫瘤治療的重要方向之一[20]。

部分二萜類化合物具有誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯的作用。陳林俊等[7]研究證實(shí)，JB可通過將細(xì)胞周期阻滯于G0/G1期，抑制結(jié)腸癌HT-29細(xì)胞增殖。林宇等[21]研究發(fā)現(xiàn)，JB可抑制乳腺癌MDA-MB-231細(xì)胞的增殖，且使細(xì)胞周期阻滯于G1期；同時(shí)發(fā)現(xiàn)，JB通過下調(diào)真核翻譯起始因子4E和細(xì)胞周期蛋白D1的表達(dá)調(diào)控細(xì)胞周期進(jìn)程。體外研究發(fā)現(xiàn)，JB可誘導(dǎo)胃癌MKN45細(xì)胞的DNA損傷，并將細(xì)胞周期阻滯于S期，從而進(jìn)一步抑制MKN45細(xì)胞的增殖[22]。

2.3??抑制腫瘤轉(zhuǎn)移

腫瘤轉(zhuǎn)移是一個(gè)不斷發(fā)展的過程。腫瘤轉(zhuǎn)移的發(fā)生是細(xì)胞的自主事件，其會(huì)受到復(fù)雜組織微環(huán)境的影響[23]。腫瘤轉(zhuǎn)移通常預(yù)示預(yù)后不良，這是惡性腫瘤發(fā)展的主要原因之一[24]。抑制腫瘤轉(zhuǎn)移是控制腫瘤的有效方式之一。

Wang等[25]研究發(fā)現(xiàn)，JB通過抑制PI3K/Akt、表皮生長(zhǎng)因子受體等途徑調(diào)控管腔A型和管腔B型乳腺癌細(xì)胞的增殖、凋亡和遷移。另有研究發(fā)現(xiàn)，JB不僅可抑制人非小細(xì)胞肺癌A549細(xì)胞血管活性細(xì)胞因子的分泌，還可通過Akt/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄活化因子3/mTOR信號(hào)通路直接抑制人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞（human?umbilic?vein?endothelial?cell，HUVEC）活性，抑制HUVEC的增殖和遷移，抑制腫瘤的血管生成[26]。Dong等[27]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)JB處理的喉上皮癌TU212、TU177、Hep-2細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力顯著降低。

2.4??抑制葡萄糖代謝

葡萄糖代謝重編程為腫瘤細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移和免疫逃逸提供足夠的能量和原材料，由在多種腫瘤細(xì)胞中大量表達(dá)的相關(guān)糖代謝酶實(shí)現(xiàn)[28]。癌基因和抑癌基因可通過多種機(jī)制影響腫瘤細(xì)胞的葡萄糖代謝，被認(rèn)為是導(dǎo)致腫瘤發(fā)生并驅(qū)動(dòng)葡萄糖代謝重編程的首要因素[29]。靶向葡萄糖代謝酶已成為抗腫瘤藥物研發(fā)較有前景的方向之一[30]。

JB可通過改變糖酵解抑制腫瘤的生長(zhǎng)。Gao等[31]研究發(fā)現(xiàn)，JB通過激活非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的Akt/mTOR信號(hào)通路，下調(diào)己糖激酶-2的表達(dá)，抑制糖酵解，從而降低細(xì)胞活力。在黑色素瘤B16F10細(xì)胞和黑色素瘤C57BL/6小鼠研究中發(fā)現(xiàn)，JB通過抑制腫瘤細(xì)胞線粒體對(duì)葡萄糖的磷酸化減少能量攝取，抑制三磷酸腺苷和乳酸的生成，從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)活性氧水平升高、氧化壓力增大、細(xì)胞膜電勢(shì)降低，釋放凋亡相關(guān)因子，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡[32]。

2.5??細(xì)胞自噬

現(xiàn)有研究表明，細(xì)胞自噬在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起“雙刃劍”作用。一方面，細(xì)胞自噬既能在不利環(huán)境中提高腫瘤細(xì)胞對(duì)應(yīng)激的耐受能力，維持其生存；另一方面，細(xì)胞自噬又能在腫瘤發(fā)展的不同階段抑制其生成和轉(zhuǎn)移。在目前的研究中，研究人員傾向于將細(xì)胞自噬作為腫瘤的抑制因子，控制其轉(zhuǎn)移[33]。細(xì)胞自噬失調(diào)與腫瘤、心血管疾病和自身免疫性疾病等多種疾病密切相關(guān)[34]。

王佳賀等[35]研究發(fā)現(xiàn)，JB可誘導(dǎo)HL-60細(xì)胞自噬并增加微管相關(guān)蛋白1輕鏈3-Ⅱ和自噬蛋白Beclin-1的表達(dá)。研究表明，JB可誘導(dǎo)Akt反饋激活和細(xì)胞保護(hù)性自噬的雙重抑制，從而增強(qiáng)mTOR抑制劑對(duì)磷酸酶和張力蛋白同系物缺陷及順鉑耐藥的膀胱癌細(xì)胞的抗增殖作用。同時(shí)，mTOR抑制劑通過增強(qiáng)JB激活的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和絲裂原活化蛋白激酶信號(hào)通路，增強(qiáng)JB的促細(xì)胞凋亡作用，這可能成為一種有前景的膀胱癌治療方法[36]。

3??小結(jié)與展望

JB因其對(duì)多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程具有較好的抑制作用，而成為抗腫瘤藥物研發(fā)的焦點(diǎn)之一。JB發(fā)揮抗腫瘤作用的分子機(jī)制主要包括：誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡；在不同的檢查點(diǎn)阻斷細(xì)胞周期；通過干擾多條信號(hào)通路抑制腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移；啟動(dòng)細(xì)胞自噬途徑，抑制腫瘤的增殖和轉(zhuǎn)移等。上述抗腫瘤活性及分子過程涉及多種致癌基因及細(xì)胞因子，構(gòu)成復(fù)雜的調(diào)控機(jī)制，共同調(diào)控腫瘤細(xì)胞的增殖及分化。研究發(fā)現(xiàn)，JB屬于低溶解性-高滲透性藥物。作為抗腫瘤藥物，可考慮將其制備成脂質(zhì)體等納米制劑以提高其生物利用度，這對(duì)設(shè)計(jì)良好的新型抗腫瘤藥物至關(guān)重要[37]。本文對(duì)JB的抗腫癌活性及其相關(guān)分子機(jī)制做了初步闡述，但多種腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒活性及其潛在分子機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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