姜黃素增敏非小細(xì)胞肺癌化療的研究進(jìn)展

任 靜，陸益民

(江蘇大學(xué)附屬昆山市第一人民醫(yī)院，江蘇 昆山 215300)

目前，肺癌是人類癌癥相關(guān)性死亡的主要原因，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014年美國(guó)肺癌死亡人數(shù)約占癌癥死亡人數(shù)的27%[1]，其中85%～90%是非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)[2]。晚期NSCLC的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)療法是鉑類藥物(順鉑或卡鉑)和第二種藥物(培美曲塞、吉西他濱、紫杉醇或長(zhǎng)春瑞濱)的組合，但其化療耐藥一直是預(yù)后不良的主要原因[2]。近年來，分子靶向藥物的出現(xiàn)為NSCLC的治療帶來一線希望，如表皮生長(zhǎng)因子受體-酪氨酸激酶抑制劑(以吉非替尼、厄洛替尼為代表)等，但仍存在耐藥現(xiàn)象。此外，這些化療藥物的毒副作用也是導(dǎo)致其臨床受限的原因之一，有的甚至是永久性的[3]。盡管肺癌治療取得了相當(dāng)大的進(jìn)展，但這些患者的預(yù)后仍然很差，5年的總生存率僅為16%[4]。為了克服化療藥物的這些缺陷，新的安全有效的抗癌藥物及化療藥物輔助劑急需被挖掘。近年來，傳統(tǒng)的中草藥以其低毒性等特點(diǎn)引起人們的注意，中西藥結(jié)合治療腫瘤更是當(dāng)前眾多研究者的研究趨勢(shì)。姜黃素是被研究的最多的中草藥之一，現(xiàn)研究已明確姜黃素具有抗腫瘤作用，甚至有報(bào)道稱，姜黃素可增敏多種化療藥物對(duì)各種腫瘤細(xì)胞的療效，甚至可逆轉(zhuǎn)藥物耐藥性，有望成為化療藥物的增敏劑及逆轉(zhuǎn)劑。本文就近年來有關(guān)姜黃素增敏非小細(xì)胞肺癌化療藥物的作用及其機(jī)制做一綜述。

1 姜黃素的簡(jiǎn)介

姜黃素是存在于姜黃根莖中的天然黃色素，廣泛用作香料和食品的著色劑，有研究報(bào)道，姜黃素具有抗炎、抗氧化、清除氧自由基、保護(hù)肝腎功能、抗纖維化、防癌抗癌等作用[3，5]，其抗癌作用被廣泛研究。近年來，大量國(guó)內(nèi)外研究通過體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)已證實(shí)了姜黃素可通過不同的作用機(jī)制對(duì)非小細(xì)胞肺癌的發(fā)生發(fā)展、轉(zhuǎn)移等各個(gè)途徑均具有抑制作用[6-11]。但關(guān)于姜黃素聯(lián)合非小細(xì)胞肺癌化療藥物的研究相對(duì)較少。

2 姜黃素與經(jīng)典抗癌藥聯(lián)合

2.1姜黃素與鉑類化合物的聯(lián)合 鉑類化合物是晚期NSCLC的一線化療藥物(以順鉑、卡鉑為代表)，通過觸發(fā)DNA交聯(lián)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，但是因其耐藥性使其臨床效果不盡如人意，許多研究者正在積極尋找能夠逆轉(zhuǎn)順鉑耐藥的藥物。一些研究通過體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)，姜黃素與鉑類化合物聯(lián)合應(yīng)用能夠增加NSCLC細(xì)胞對(duì)化療的敏感性，如張梅春等[12]通過對(duì)照研究、MTT檢測(cè)、流式細(xì)胞術(shù)發(fā)現(xiàn)姜黃素聯(lián)合順鉑可明顯抑制肺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和促進(jìn)肺癌細(xì)胞凋亡，且A549/DDP對(duì)順鉑的耐藥指數(shù)顯著降低，RT-PCR和SABC法檢測(cè)出姜黃素能夠下調(diào)Survivin mRNA及其蛋白質(zhì)的表達(dá)，整個(gè)研究表明姜黃素很有可能通過下調(diào)Survivin mRNA及其蛋白質(zhì)的表達(dá)實(shí)現(xiàn)其抗腫瘤作用。Chen等[13]研究表明姜黃素可以通過抑制FA/BRCA路徑來增強(qiáng)抗順鉑NSCLC對(duì)順鉑的敏感性，從而逆轉(zhuǎn)肺癌細(xì)胞的耐藥性，有望成為誘導(dǎo)DNA交聯(lián)的抗癌藥物的化療增敏劑。有研究發(fā)現(xiàn)，姜黃素與順鉑在肺癌細(xì)胞的增殖抑制和誘導(dǎo)凋亡方面有協(xié)同作用,且該作用可能是通過對(duì)細(xì)胞周期的影響來實(shí)現(xiàn)的[14-16]。Tung等[17]通過體外實(shí)驗(yàn)表明順鉑通過激活p38 MAPK信號(hào)通路使XRCC1表達(dá)增加，從而使肺癌細(xì)胞產(chǎn)生抗性，姜黃素可以通過下調(diào)XRCC1的表達(dá)來增強(qiáng)耐順鉑NSCLC對(duì)順鉑的敏感性。此外，一些學(xué)者對(duì)奧沙利鉑聯(lián)合姜黃素也進(jìn)行了研究，如陳洪雷等[18]通過MTT法和Transw ell 侵襲小室檢測(cè)發(fā)現(xiàn)姜黃素和奧沙利鉑聯(lián)和應(yīng)用具有相加作用，可能通過下調(diào)CD147蛋白的表達(dá)來抑制A549 細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移。

近年來，許多科研人員發(fā)現(xiàn)腫瘤組織中存在一種腫瘤干細(xì)胞(CSCs)，所謂腫瘤干細(xì)胞是具有自我更新能力和侵襲能力的細(xì)胞亞群，在常規(guī)化療治療后不易被殺死，可導(dǎo)致腫瘤耐藥性和復(fù)發(fā)。這一發(fā)現(xiàn)給晚期NSCLC的化療帶來了新穎的治療手段，不少研究者認(rèn)為，能夠發(fā)現(xiàn)或設(shè)計(jì)出靶向根除CSCs的藥物，將有助于克服NSCLC的耐藥性及預(yù)防腫瘤復(fù)發(fā)。已經(jīng)證明姜黃素可有效抑制CSCs的增殖，如Baharuddin等[19]實(shí)驗(yàn)證實(shí)姜黃素可以通過靶向非小細(xì)胞肺癌中的癌癥干細(xì)胞來增敏順鉑的化療效果。同時(shí)，他們的研究還表明姜黃素能夠增加低劑量順鉑在未分化的NSCLC細(xì)胞系中的功效。 通過對(duì)分化的NSCLC細(xì)胞系的研究，還發(fā)現(xiàn)姜黃素不僅能增強(qiáng)順鉑抑制腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的能力，也能加強(qiáng)順鉑促進(jìn)CSC亞群的凋亡能力，表明姜黃素可能是抑制腫瘤復(fù)發(fā)和減少腫瘤轉(zhuǎn)移的化療輔助劑。一些中國(guó)學(xué)者如趙雅瑞等[20]從肺癌細(xì)胞株A549中分選出CD44+/CD133+的肺癌干細(xì)胞進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，姜黃素可上調(diào)p53和Caspase-3的表達(dá)來抑制CSCs的體外增殖，同時(shí)也可抑制其轉(zhuǎn)移。

2.2姜黃素與紫杉醇類聯(lián)合 紫杉醇是微管穩(wěn)定劑，是一種廣譜抗癌藥物，對(duì)卵巢癌、乳腺癌、非小細(xì)胞肺癌和頭頸癌等均有抗癌作用。盡管紫杉醇的出現(xiàn)為臨床上各種腫瘤的治療帶來希望，但其耐藥性及毒副作用限制了它的應(yīng)用。近年來，大量國(guó)內(nèi)外研究表明，姜黃素可以增強(qiáng)紫杉醇對(duì)多種腫瘤的化療效果，包括乳腺癌、胃癌、卵巢癌等，同時(shí)可減少紫杉醇的毒副作用[21-23]。在肺癌方面，王榮俊等[24]通過體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)姜黃素聯(lián)合紫杉醇可將肺癌細(xì)胞PC9阻滯在G0/G1期并顯著誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，Western blot法顯示二者聯(lián)合可調(diào)節(jié)Caspase-3蛋白、Bcl-2、Bax等與線粒體凋亡途徑相關(guān)的凋亡蛋白，提示聯(lián)合用藥可能與激活線粒體凋亡有關(guān)。 李玲等[25]研究表明姜黃素與多烯紫杉醇聯(lián)用可通過激活線粒體非依賴性和依賴性兩條通路來發(fā)揮其協(xié)同抗癌作用，且姜黃素可降低紫杉醇的毒副作用。不僅如此，Kim等[2]通過Western blot實(shí)驗(yàn)證實(shí)姜黃素能夠抑制耐紫杉醇肺癌細(xì)胞的增殖，說明姜黃素有逆轉(zhuǎn)肺癌細(xì)胞耐藥的潛能。在此基礎(chǔ)上，一些研究者開始探討二者有效給藥方式，如許先榮等[26]通過建立肺癌動(dòng)物模型，采用不同方式給藥后發(fā)現(xiàn)姜黃素與紫杉醇霧化吸入具有較好的抑癌效果。

2.3姜黃素與酪氨酸激酶抑制劑TKIs聯(lián)合 目前認(rèn)為NSCLC是一種侵襲性腫瘤，預(yù)后差，有40%～80%的NSCLC患者其表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)過表達(dá)，這與患者總體生存率差和轉(zhuǎn)移率高相關(guān)[27-28]。因此分子靶向藥物TKIs的出現(xiàn)為晚期NSCLC提供了新的治療手段。TKIs通過作用于表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)，進(jìn)而抑制下游與腫瘤生存、發(fā)展相關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，從而達(dá)到抑制腫瘤細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移及促進(jìn)凋亡的作用。以吉非替尼為代表，它是一種口服小分子酪氨酸激酶抑制劑，可通過抑制酪酸激酶自身磷酸化而阻止腫瘤的存活，特別是對(duì)EGFR突變型患者效果更明顯，遺憾的是，盡管其抗癌效果顯著，原發(fā)性耐藥及繼發(fā)性耐藥仍是不可避免，因此，新的輔助劑及能夠逆轉(zhuǎn)耐藥的新型藥迫切被需要。張楠等[29]發(fā)現(xiàn)姜黃素聯(lián)合小劑量吉非替尼對(duì)肺癌細(xì)胞A549有明顯的抑制效果，且HPLC-MS法表明姜黃素可提高吉非替尼在A549細(xì)胞膜內(nèi)的濃度，進(jìn)一步得出姜黃素可能通過抑制轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白ABCG2的表達(dá)而增加化療藥物在腫瘤細(xì)胞中的濃度，這可能是姜黃素增敏化療藥物及逆轉(zhuǎn)耐藥的機(jī)制之一。盛琦等[30]將姜黃素作用于耐吉非替尼非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞PC9/G2，發(fā)現(xiàn)姜黃素確實(shí)可逆轉(zhuǎn)吉非替尼耐藥現(xiàn)象，用實(shí)時(shí)熒光定量法和分光光度法表明姜黃可能通過下調(diào)EGFR下游通路中PI3K的表達(dá)水平及激活凋亡蛋白Caspase-3來發(fā)揮其逆轉(zhuǎn)效應(yīng)。陳灝等[31]分別從細(xì)胞形態(tài)、藥敏性、侵襲轉(zhuǎn)移能力等幾個(gè)方面探討姜黃素對(duì)耐吉非替尼肺腺癌細(xì)胞的影響，結(jié)果表明姜黃素可以增敏耐吉非替尼肺腺癌細(xì)胞對(duì)及吉非替尼的敏感性，同時(shí)可通過PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路干預(yù)耐吉非替尼肺腺癌細(xì)胞的上皮間質(zhì)化過程，有望逆轉(zhuǎn)上皮間質(zhì)化成為耐藥逆轉(zhuǎn)劑。Lee等[32]通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)姜黃素通過抑制EGFR磷酸化和誘導(dǎo)EGFR泛素化來增強(qiáng)吉非替尼在耐吉非替尼NSCLC細(xì)胞系和異種移植小鼠NSCLC模型中的抗腫瘤活性，更有趣的是還發(fā)現(xiàn)姜黃素可通過改變p38的活性來降低吉非替尼引起的胃腸道不良反應(yīng)。Wada等[33]通過體內(nèi)外研究表明，黃素聯(lián)合吉非替尼可顯著抑制異種移植腫瘤的生長(zhǎng)，且姜黃素增強(qiáng)了吉非替尼對(duì)耐吉非替尼NSCLC的抗腫瘤增殖效果并誘導(dǎo)其凋亡，通過Western blot顯示EGFR,c-MET,cyclin D1表達(dá)的降低和Caspases-8,Caspases-9和PARP的活化可能是姜黃素逆轉(zhuǎn)耐藥的機(jī)制。這些發(fā)現(xiàn)提供了一種新穎的治療策略，姜黃素可以作為佐劑來增加吉非替尼的化療敏感性，克服NSCLC患者對(duì)吉非替尼的耐藥性。

2.4姜黃素與其他化療藥物聯(lián)合 除上述常用的化療藥物外，一些研究者對(duì)姜黃素對(duì)其他化療藥物的影響也進(jìn)行了研究，如有國(guó)外研究報(bào)道，姜黃素可逆轉(zhuǎn)耐伊立替康NSCLC對(duì)伊立替康及其他化療藥物的耐藥性，可能與抑制NF-κB信號(hào)通路有關(guān)，揭示二者聯(lián)合用藥可能有臨床應(yīng)用價(jià)值[34]。田杰等[35]觀察姜黃素與阿霉素聯(lián)合用藥對(duì)A549細(xì)胞的作用，結(jié)果顯示二者在抑制細(xì)胞增殖方面表現(xiàn)出協(xié)同作用，同時(shí)發(fā)現(xiàn)其機(jī)制可能是通過下調(diào)bcl-2蛋白表達(dá)實(shí)現(xiàn)的。黃春芳等[36]發(fā)現(xiàn)姜黃素對(duì)博來霉素具有增效減毒作用，可將A549細(xì)胞阻滯于G0/G1期，同時(shí)可減少肺纖維化的發(fā)生。孟程等[37]通過研究發(fā)現(xiàn)姜黃素聯(lián)合絲裂霉素可通過影響細(xì)胞周期來抑制細(xì)胞增殖，且可通過抑制NF-κB活化促進(jìn)細(xì)胞凋亡，二者具有相加作用。Lev-Ari等[38]研究顯示姜黃素可提高吉西他濱的化療療效，Western blot分析顯示、IkB、核p65、環(huán)氧合酶2(COX-2)和p-ERK1/2的表達(dá)在體外被姜黃素下調(diào)，可能是姜黃素加強(qiáng)吉西他濱抗腫瘤作用的機(jī)制。

綜上所述，大量實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)了姜黃素與多種NSCLC化療藥物聯(lián)合可增強(qiáng)化療效果，甚至可逆轉(zhuǎn)化療耐藥。此外，姜黃素本身的抗腫瘤作用、低毒性、保護(hù)肝腎功能等特點(diǎn)，為其成為新型化療輔助劑提供了優(yōu)勢(shì)，因此，姜黃素與化療藥物的聯(lián)用有望改善NSCLC的化療現(xiàn)狀，從而提高NSCLC患者的總體生存率和生活質(zhì)量。但是生物利用度低、水溶性差限制了姜黃素的臨床應(yīng)用，近年來，一些國(guó)內(nèi)外研究者采取多種方法改進(jìn)姜黃素的不足，以期能盡早將其應(yīng)用于臨床，如各種姜黃素類似物、納米粒子的設(shè)計(jì)等，且已取得了不小的進(jìn)展，但目前這些技術(shù)尚無(wú)明確定論[39-41]。無(wú)論如何，姜黃素作為中國(guó)傳統(tǒng)的中草藥物確實(shí)表現(xiàn)出其在抗腫瘤方面的獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，為今后醫(yī)務(wù)人員在臨床用藥方面帶來了新思路。