和厚樸酚抗頭頸部腫瘤作用的研究進(jìn)展

李姣 姚俊

【摘要】 和厚樸酚來源于中藥厚樸，生物學(xué)作用廣泛，而抗腫瘤作用越來越受到關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)和厚樸酚對鼻咽癌、喉咽癌、甲狀腺癌和食管癌等多種頭頸部腫瘤細(xì)胞有抑制作用，可能與阻滯細(xì)胞周期、誘導(dǎo)細(xì)胞自噬和凋亡等機制相關(guān)。本文將對和厚樸酚抗頭頸部腫瘤細(xì)胞作用的研究進(jìn)展做一綜述，為其及衍生物早日運用于臨床發(fā)揮抗腫瘤作用奠定理論基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】 和厚樸酚； 鼻咽癌； 喉咽癌； 甲狀腺癌； 食管癌

【Abstract】 Honokiol（HNK），one of constituents of Mangnolia officinalis，exerts a wide range of biological functions.The anticancer effect gets more and more attention.It inhibits the growth of head and neck cancer，such as nasopharyngeal carcinoma，laryngopharyngeal carcinoma，thyroid carcinoma esorhageal carcinoma and so on.The mechanisms are related to block the cell cycle，induce autohagy and apoptosis.The research progress of the anti-head and neck cancer of honokiol is reviewed in this paper，which can lay a theoretical foundation for the early application of HNK and its derivatives in clinical antitumor action.

【Key words】 Honokiol； Nasopharyngeal carcinoma； Nasopharyngeal carcinoma； Thyroid carcinoma； Esophageal carcinoma

First-authors address：Guangdong Medical University，Zhanjiang 524000，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2018.04.041

厚樸（M.officinalis）是木蘭屬落葉喬木，最先載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，是一種醫(yī)用廣泛的珍貴本草藥，有化痰、消食、去濕等作用。國內(nèi)外通過對厚樸植物皮的多次提純研究發(fā)現(xiàn)，藥用厚樸的主要活性成分為兩種同分異構(gòu)體：厚樸酚（Magnolol，C18H18O2）和厚樸酚（Honokiol，HNK，C18H18O2）。厚樸的生物學(xué)作用廣泛，現(xiàn)已證明有抗炎、抗真菌、抗心血管疾病及抗腫瘤等作用，其中的抗腫瘤作用一直以來是研究的熱點。大量的數(shù)據(jù)表明，厚樸對多種腫瘤細(xì)胞有著良好的抑制作用，如肺癌[1]、結(jié)腸癌[2]、腎癌[3]、乳腺癌[4]、膀胱癌[5]、前列腺癌[6]、皮膚癌[7-8]及白血病[9]等。HNK作為其中化學(xué)成分之一，同樣可通過多種作用機制來發(fā)揮抗腫瘤作用，且具有多靶點、多效應(yīng)、毒副作用低的特點[10]。此文就HNK抗頭頸部腫瘤細(xì)胞作用的研究進(jìn)展做一綜述。

1 HNK概述

HNK是一種含有烯丙基的連苯二酚類化合物，分子量為266 g/mol，單體為無色鱗狀晶體，可溶于一般的有機溶劑，不易溶于水。研究發(fā)現(xiàn)，HNK的衍生物對多種腫瘤細(xì)胞也同樣有抑制增殖的效果，Luo等[11]將足夠純度的HNK溶于己烷：乙醛：甲醇：水按1∶0.4∶1∶0.4的比例混合液體中，利用高速逆流色譜法分化及分離出HNK的一系列衍生物，且發(fā)現(xiàn)其中有三種具有抑制白血病K562細(xì)胞增殖的能力。仇鯨翔等[12]用“Mannich反應(yīng)”對HNK的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾，從而產(chǎn)生衍生物，再利用MTT法和細(xì)胞流式分析法得出，HNK衍生物可誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞（HepG2）的凋亡。

2 HNK抗腫瘤作用機制

2.1 阻滯細(xì)胞周期 周期蛋白在細(xì)胞周期中有著重要作用，包括周期蛋白依賴性激酶（Cyclin-dependent kinases，CDKs）、細(xì)胞周期蛋白（CDK activation proteins，Cyclins）和細(xì)胞周期抑制蛋白（CDK inhibitory proteins，CDKIs）[13]。在各種腫瘤病變中可發(fā)現(xiàn)相關(guān)細(xì)胞周期調(diào)節(jié)蛋白的異常表達(dá)，HNK可通過改變相關(guān)調(diào)節(jié)蛋白來阻滯細(xì)胞周期，發(fā)揮抗腫瘤作用，如HNK可在體外抑制乳腺癌細(xì)胞cyclin D1的表達(dá)，上調(diào)抑癌基因p27和p21的表達(dá)，將細(xì)胞周期阻滯于G1、S期[14]。

2.2 誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡 細(xì)胞凋亡是細(xì)胞在一定條件下遵循自身遺傳基因的調(diào)控程序，自動結(jié)束生命的過程。HNK誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡與多條信號通路有關(guān)，如凋亡相關(guān)信號通路蛋白、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子3（signal transducers and activator of transcription 3，STAT3）、核因子κB（nuclear factor kappa B，NF-κB）、和哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）、表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）等。

2.3 逆轉(zhuǎn)腫瘤耐藥性及增加藥物抗腫瘤敏感性 腫瘤的治療主要是手術(shù)治療、放射治療、化學(xué)治療等相結(jié)合的綜合治療方法，如何逆轉(zhuǎn)腫瘤耐藥性、增強化療的敏感性及發(fā)現(xiàn)新的增敏劑一直是備受關(guān)注的話題。HNK經(jīng)研究后發(fā)現(xiàn)，可對部分腫瘤細(xì)胞發(fā)揮此種作用，如HNK可增加佛達(dá)拉濱、克拉屈濱對B細(xì)胞慢性淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞的抗腫瘤作用[15]；也可在體內(nèi)外逆轉(zhuǎn)敏感型及耐藥型卵巢癌的耐藥性，增加順鉑的抗腫瘤作用[16]。

3 HNK與頭頸部腫瘤

3.1 HNK和鼻咽癌 鼻咽癌起源于鼻內(nèi)鼻黏膜上皮細(xì)胞，其起病隱匿、轉(zhuǎn)移早、易復(fù)發(fā)，是一種高度轉(zhuǎn)移性和侵襲性的惡性腫瘤。目前，患者的5年存活率僅維持在70%左右，因此研究一種有效的鼻咽癌治療藥物具有實際意義。秦潔等[17]采用MTT法測定出HNK對鼻咽癌細(xì)胞HONE1的增殖有抑制作用，半數(shù)抑制濃度（IC50）為7.98 ug/mL。細(xì)胞劃痕實驗觀察到，HNK對處理組的鼻咽癌HONE1細(xì)胞遷移有抑制作用，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)HNK也顯著抑制鼻咽癌HONE1細(xì)胞的侵襲。HNK早期在乳腺癌的研究中發(fā)現(xiàn)，通過上調(diào)抑癌基因PTEN（phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten）的表達(dá)拮抗蛋白激酶B（Akt）的磷酸化，可對其癌細(xì)胞的增殖起到負(fù)性調(diào)控[18]。曲莉等[19]將HNK作用于鼻咽癌CNE1細(xì)胞，同樣發(fā)現(xiàn)PTEN蛋白表達(dá)水平顯著上調(diào)，與此同時磷酸化蛋白激酶B（p-Akt）與磷酸化哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（p-mToR）卻下降，而p-Akt與p-mToR均是磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）信號通路的下游分子。因而，HNK抗鼻咽癌CNE1細(xì)胞的機制可能與PTEN/PI3K/AKT信號通路相關(guān)。近年來，因HNK不易溶于水，利用率低，Yang等[20]采用乳液溶劑蒸發(fā)法制備的一種可將HNK靶向并持續(xù)作用于鼻咽癌細(xì)胞的納米顆粒（ATNH），可改善HNK的水溶性。同時發(fā)現(xiàn)ATNH可阻滯鼻咽癌細(xì)胞增殖周期G0/G1，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡等作用，在體內(nèi)外均發(fā)揮抗鼻咽癌細(xì)胞的作用。因此，ATNH可成為未來治療鼻咽癌的一種潛在的有效治療方法。

HNK一方面可通過誘導(dǎo)鼻咽癌細(xì)胞自噬、凋亡，阻滯細(xì)胞周期等來抑制細(xì)胞增殖和侵襲；另一方面可逆轉(zhuǎn)癌細(xì)胞的耐藥性，如用無毒劑量2.0 μg/mL、4.0 μg/mL的HNK處理耐順鉑（DDP）的多耐藥鼻咽癌細(xì)胞CNE-2細(xì)胞，通過MTT比色法檢測處置前后CNE-2/DDP細(xì)胞對DDP的敏感性變化，計算出逆轉(zhuǎn)倍數(shù)分別為3.54、5.31，逆轉(zhuǎn)作用呈劑量相關(guān)性，表明HNK可部分改變鼻咽癌細(xì)胞對DDP的耐藥性，增強其敏感性[21]。

3.2 HNK與喉咽癌 喉咽癌的惡性程度高，早期發(fā)現(xiàn)率低，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)基本處于晚期。此病的治療方式是手術(shù)為主、放化療為輔的綜合治療，而化療與發(fā)音等生活質(zhì)量關(guān)系密切。因而，尋找一種低毒、高效的藥物對喉咽癌的治療也是一直研究的方向。HNK已廣泛應(yīng)用于腫瘤的研究中，同樣也包含喉咽癌。Singh等[22]在體外，將不同劑量的HNK（0、20、40、60 ?M）作用于喉咽癌FaDu細(xì)胞，用MTT法分別在24、48、72 h后FaDu細(xì)胞的活性，結(jié)果顯示FaDu細(xì)胞的活性與HNK濃度及作用時間呈相關(guān)性。在體內(nèi)，將HNK以100 mg/kg的量口服給接種了FaDu細(xì)胞的移植裸鼠，每周稱一次體重，處理組的裸鼠較對照組的小鼠體重減輕（59%，P<0.001，n=6）。其機制可能為：HNK減少cyclibD1、cyclibD2、CDK4和CDK6的表達(dá)，阻滯癌細(xì)胞于細(xì)胞周期G0/G1，抑制癌細(xì)胞增殖。研究發(fā)現(xiàn)HNK可一邊通過減少抗凋亡基因B淋巴細(xì)胞瘤-2（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）的表達(dá)和升高促凋亡基因Bax的表達(dá)，一邊通過EGFR途徑來發(fā)揮抗喉咽癌細(xì)胞的作用，而EGFR作為靶點在抗腫瘤細(xì)胞作用的作用機制中也早已經(jīng)被證明。

3.3 和厚樸酚與甲狀腺癌 甲狀腺癌是一種惡性腫瘤，在我國多見，包括分化型甲狀腺癌（differentiated thyroid cancer，DTC）、低分化型甲狀腺癌（poorly differentiated thyroid cancer，PDTC）、未分化型甲狀腺癌（anaplastic thyroid cancer，ACT）。其發(fā)病率這些年來有逐漸上升的趨向，一種有效的藥物防治甲狀腺癌是必要的。既往PI3k/Akt途徑和NF-κB已在抗惡性腫瘤的機制中被發(fā)現(xiàn)，包括甲狀腺癌[23]，而HNK的抗腫瘤機制中也同樣包括此種途徑。因此，有人在體外用Cell Counting Kit-8法檢測HNK和二甲基亞砜（DMSO）分別作用下的ATC（ARO）細(xì)胞學(xué)、FTC（WRO）細(xì)胞系、PDTC（SW579）細(xì)胞系的細(xì)胞活性，最終分析得出，HNK可對各種細(xì)胞系的細(xì)胞活性均有抑制作用，而SW579細(xì)胞系作用更為明顯。在體內(nèi)，將HNK按5或15 mg/kg體重肌注于接種ARO細(xì)胞系的移植裸鼠上（腫瘤體積均有1 mm3以上），每3天根據(jù)公式[（L×S×S）/2，L為腫瘤最長直徑，S為腫瘤最短直徑]估算一次腫瘤體積，最后結(jié)果顯示HNK能有效抑制ARO細(xì)胞系的增殖[24]。

其作用機制可能有三個方面：一是減少cyclibD1、CDK2的表達(dá)，增加CDK抑制劑多功能蛋白p21和多功能蛋白p27的表達(dá)，阻滯甲狀腺癌細(xì)胞于周期G0/G1。二是增加膜型LC3（LC3-II）和多功能蛋白p62的數(shù)量，誘導(dǎo)甲狀腺癌細(xì)胞（ATC和PDTC細(xì)胞）的自噬。LC3抗體是一種定位在自噬泡膜上，表達(dá)程度與自噬泡的數(shù)量成正相關(guān)，可作為研究細(xì)胞自噬的良好標(biāo)準(zhǔn)物[25]。而p62是其配體，是抑制癌癥的重要蛋白質(zhì)。三是激活PI3K/Akt途徑和EGFR途徑來發(fā)揮抗甲狀腺癌細(xì)胞的作用。

3.4 HNK與食管癌 食管腺癌（Esophageal adenocarcinoma，EAC）是一種惡性腫瘤，其發(fā)病率近20年來逐漸上升，可能與胃食管反流?。℅astroesophageal reflux disease，GERD）和Barrett食管（Barrett esophagus，BE）患病率的增加密切相關(guān)，反復(fù)的炎癥刺激和氧化應(yīng)激可使食道上皮細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)變。已有研究發(fā)現(xiàn)，HNK不僅可以控制BE疾病的進(jìn)展，還可以抑制EAC細(xì)胞的增殖。Chen等[26]發(fā)現(xiàn)盡管EAC細(xì)胞的抗氧化能力強，能夠在有胃酸回流食管的氧化微環(huán)境中存活，但對HNK的細(xì)胞毒性非常敏感。HNK可使EAC細(xì)胞的線粒體受損，鈣離子濃度的異常進(jìn)一步使得膜上的線粒體滲透性轉(zhuǎn)變孔打開，造成線粒體腫脹，氧化磷酸化去偶聯(lián)等，從而誘發(fā)細(xì)胞凋亡，同時還發(fā)現(xiàn)親環(huán)素D在其中也有著至關(guān)重要的作用。從慢性炎癥轉(zhuǎn)化成癌可概括為兩種途徑，一種是外源性途徑，即臨床癥狀使得局部組織炎癥向癌癥發(fā)展；一種是內(nèi)源性途徑，即癌前細(xì)胞在獲得一些促進(jìn)異常生長的基因后，不僅可直接轉(zhuǎn)變成癌，有些還可改變微環(huán)境促使細(xì)胞向癌癥轉(zhuǎn)變。GERD已被普遍認(rèn)為是EAC發(fā)生的外源性途徑。Yu等[27]在接下來的研究中，對BE向EAC轉(zhuǎn)變的內(nèi)源性途徑做了進(jìn)一步探討，考慮與白細(xì)胞介素6（IL-6）/STAT3途徑有關(guān)。IL-6是一種細(xì)胞因子，可激活STAT3，而STAT3與腫瘤的關(guān)系極為密切。HNK可抑制此種途徑，控制住BE向EAC的轉(zhuǎn)變。故而，HNK可作為未來一種預(yù)防和治療CEA疾病的有效藥物。

3.5 HNK與頭頸部其他腫瘤 研究還發(fā)現(xiàn)，HNK對口腔癌HN22細(xì)胞[28]、舌癌SOC-19細(xì)胞、喉癌SCC-5細(xì)胞、頭頸部腫瘤Cal-33細(xì)胞等多種頭頸部腫瘤細(xì)胞同樣有抑制增殖作用。另外，HNK在體內(nèi)外可增強部分頭頸部腫瘤化療的敏感性。如在體外，HNK增強厄洛替尼對耐藥型及敏感型頭頸部腫瘤686LN細(xì)胞增殖的抑制作用；在體內(nèi)，西妥昔單抗抑制移植于裸鼠的頭頸部鱗癌1483細(xì)胞的生長作用，通過HNK也可得到加強，可能與降低EGFR、相關(guān)通路因子p-STAT3和cyclin D的表達(dá)有關(guān)[15]。

頭頸部腫瘤是一種常見的腫瘤，其治療中相關(guān)的副作用給患者帶來不小的痛苦，因而尋找有效、低毒的藥物是刻不容緩的。我國中草藥HNK的抗腫瘤作用在國內(nèi)外普遍研究，隨著研究的逐漸深入，了解HNK的抗頭頸部腫瘤細(xì)胞的研究進(jìn)展對藥物盡早應(yīng)用于臨床奠定了基礎(chǔ)，為其研究新的抗腫瘤作用鋪路。綜上所述，HNK可作為診治頭頸部腫瘤的候選藥物之一，具有很大的研究和臨床應(yīng)用價值。

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（收稿日期：2017-01-16） （本文編輯：程旭然）