云芝糖肽抗腫瘤機制研究進(jìn)展*

王星光，王虎霞，宋張駿

（1.陜西省人民醫(yī)院，陜西 西安 710000；2.西安醫(yī)學(xué)院，陜西 西安 710000；3.陜西省腫瘤醫(yī)院，陜西 西安 710000）

自古以來，人類從未放棄在自然界中尋找藥材來治療疾病。中醫(yī)中藥作為我國傳統(tǒng)醫(yī)療手段，越來越受到廣泛關(guān)注。云芝（Coriolus versicolor）是產(chǎn)自我國的一種珍貴藥用多孔菌科植物真菌，具有多種藥理作用。云芝所含化學(xué)物質(zhì)比較多，包括多糖、糖肽、蛋白質(zhì)等大分子化學(xué)物質(zhì)，也包括水溶性無機鹽、氨基酸等小分子化學(xué)物質(zhì)，被認(rèn)為是促進(jìn)健康和長壽的“神奇草藥”，其藥用價值于《本草綱目》和《千金翼方》中均有記載[1-2]。云芝糖肽（Polysaccharopeptide，以下簡稱PSP）是提取自云芝的菌絲體中的一種高分子糖肽聚合物，多糖含量約為60%，肽的含量約30%，易溶于水且性質(zhì)穩(wěn)定，分子量約100kDa，是云芝的重要活性物質(zhì)[3]，主要包含甘露糖、葡萄糖及某些半乳糖、木糖和焦糖。β-葡聚糖是PSP中確定的具有免疫調(diào)節(jié)功能的最主要的成分[4]。與之相似的云芝多糖k（polysaccharide-k，PSK）則是從“CM-101”的菌株中提取，早在1977年在日本作為抗癌藥批準(zhǔn)上市?？茖W(xué)研究已經(jīng)證實，PSP有提高機體免疫、抗腫瘤、保護(hù)肝臟、降血脂等多種生理活性作用。目前，PSP已被臨床用于治療癌癥、肝炎、高脂血癥、慢性支氣管炎等疾病，是一種應(yīng)用廣泛，安全無毒，潛力巨大的中藥活性成分。本文主要將PSP抗腫瘤機制歸納為3點，包括：直接抗腫瘤作用、免疫調(diào)節(jié)作用及對抗腫瘤藥物的增敏作用。

1 直接抗腫瘤作用

在正常情況下，人體細(xì)胞受基因控制有序的發(fā)生分化、增殖、凋亡等現(xiàn)象。但是在各類致癌因素的影響下，細(xì)胞在基因水平缺乏正常的調(diào)控，機體內(nèi)的細(xì)胞出現(xiàn)無序過度生長而產(chǎn)生了異常病理變化，此時就出現(xiàn)了癌變[5]。而PSP作為抗癌藥可以延緩甚至阻止這一過程。

1.1 誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡 細(xì)胞凋亡是一個由基因調(diào)控的細(xì)胞自發(fā)、有序的程序性凋亡細(xì)胞的過程，在正常真核生物發(fā)育過程中主要負(fù)責(zé)程序性篩選并保持機體內(nèi)穩(wěn)定狀態(tài)，在正常生命體的進(jìn)化、內(nèi)環(huán)境的平衡及其各系統(tǒng)的生長與發(fā)育過程中起著關(guān)鍵的作用[6]。PSP主要通過活化線粒體途徑、死亡受體途徑誘發(fā)癌細(xì)胞的凋亡。

內(nèi)源性線粒體途徑：線粒體主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞的凋亡內(nèi)在途徑，大多數(shù)藥物誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡都是通過此途徑。YANG X T等[7]在將PSP作用于人類HL-60細(xì)胞和人T淋巴細(xì)胞后發(fā)現(xiàn)，PSP可以降低Bcl-2/Bax的比例及線粒體跨膜電位，上調(diào)細(xì)胞色素C和Caspase-3、Caspase-8和Caspase-9的表達(dá)，從而引發(fā)瀑布效應(yīng)，使HL-60細(xì)胞發(fā)生不可逆的凋亡，并且對人T淋巴細(xì)胞無任何毒性作用。提示PSP可通過內(nèi)源性線粒體途徑誘發(fā)癌細(xì)胞凋亡。

外源性死亡受體途徑：死亡受體均屬于TNFR基因超家族，它們都具有大小相似的含有半胱氨酸的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域，胞內(nèi)亦有稱為死亡結(jié)構(gòu)域（DD）的蛋白結(jié)合域，該特殊功能域可特殊地與其配體融合，繼而誘發(fā)細(xì)胞凋亡。唐海波[8]發(fā)現(xiàn)PSP在誘導(dǎo)Molt-4細(xì)胞凋亡的過程中，通過上調(diào)TNFR1蛋白表達(dá)，激活了TNFR1死亡途徑，由TNFR1將凋亡信號傳遞給TRADD蛋白，再由TRADD蛋白在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)招募銜接蛋白FADD，形成的凋亡復(fù)合物對TNFR1死亡受體途徑進(jìn)行調(diào)控，且與線粒體途徑兩者之間沒有交集關(guān)系。說明PSP可以通過外源性死亡受體途徑誘發(fā)癌細(xì)胞凋亡，主要激活TNFR死亡受體通路。

1.2 阻滯細(xì)胞周期 惡性腫瘤細(xì)胞最基本的生物特性之一就是由細(xì)胞周期調(diào)控失常所引起的細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)移和惡性腫瘤細(xì)胞失控性生長[9]，這為開發(fā)出調(diào)控腫瘤細(xì)胞這類藥物提供了理論基礎(chǔ)。

CHOW L W C等[10]發(fā)現(xiàn)PSP可以通過上調(diào)P21基因和下調(diào)細(xì)胞周期蛋白D1基因來誘導(dǎo)三陰性乳腺癌細(xì)胞MDA-MB-231凋亡，即通過P21基因和周期蛋白D1基因?qū)⑷橄侔┘?xì)胞的生長抑制在G1/S之間和G2/M期之間。LI W W等[11]利用cDNA微陣列芯片檢測PSP誘導(dǎo)的HL-60細(xì)胞凋亡的分子機制，發(fā)現(xiàn)PSP能上調(diào)早期轉(zhuǎn)錄因子AP-1、EGR1、IER-2和IER-5，下調(diào)NF-κB通路。HSIEH T C等[12]發(fā)現(xiàn)，PSP處理的HL-60細(xì)胞p65和p50形式的轉(zhuǎn)錄因子NF-κB顯著降低，并阻滯了G1/S和G2/M階段的細(xì)胞周期進(jìn)展。

1.3 抑制血管生成 血管形成是癌癥發(fā)生機制中的一個重要步驟，癌細(xì)胞通過新生毛細(xì)血管來吸收氧和養(yǎng)分，控制癌癥血管形成是阻止腫瘤發(fā)生、進(jìn)展和轉(zhuǎn)化的有效途徑[13]。許凌巧[14]利用雞胚尿囊膜模型實驗，發(fā)現(xiàn)PSP可以顯著抑制血管生成。HO J C K等[15]利用微腐蝕鑄型和免疫組織化學(xué)證實了PSP治療組小鼠的活躍血管生成特征明顯減少，基因表達(dá)研究基本證實經(jīng)PSP治療后血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）的表達(dá)明顯降低。VEGF是最強的血管生成因子之一，但到目前為止，對PSP抗血管生成作用還沒有更為詳細(xì)的機制研究，以及PSP抑制腫瘤血管生成過程中其他血管生成因子在抑制腫瘤生長中的作用還有待進(jìn)一步研究。

1.4 細(xì)胞焦亡 細(xì)胞焦亡是近年來新出現(xiàn)和證明的一個程序性細(xì)胞凋亡方法，細(xì)胞焦亡可影響腫瘤的發(fā)生和進(jìn)展，其通過一些非編碼RNA和其他分子調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移[16-17]。黃譽嫻[18]用PSP處理人急性白血病Molt-4細(xì)胞后，發(fā)現(xiàn)存在部分細(xì)胞核體積異常增大，不符合凋亡特征，還發(fā)現(xiàn)了PSP可促進(jìn)Pro-caspase-1、IL-18、IL-1β蛋白的高表達(dá)。該現(xiàn)象提示PSP誘導(dǎo)Molt-4細(xì)胞凋亡的過程參與Caspase-1依賴的焦亡途徑。從目前的研究來看，這種細(xì)胞焦亡對于腫瘤的治療是把“雙刃劍”，細(xì)胞焦亡可以通過引發(fā)炎癥反應(yīng)來抑制腫瘤生長，但也會增加患者感染的風(fēng)險，其中的利弊關(guān)系尚需進(jìn)一步研究。

2 免疫調(diào)節(jié)作用

Toll樣受體4（TLR4）是人類最先發(fā)現(xiàn)的的Toll樣蛋白質(zhì)受體，該受體與大多數(shù)革蘭氏陰性菌中發(fā)現(xiàn)的脂多糖（LPS）誘導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)事件有關(guān)[19]。當(dāng)TLR4被LPS激活后，就會導(dǎo)致下游的兩種信號通道同時開啟，即MYD-88依賴性信號傳導(dǎo)路徑和非MYD-88依賴性信號傳導(dǎo)路徑，多糖類藥物的免疫調(diào)控功能與TLR4信息通路相關(guān)[20-21]。WANG Z X等[22]采用Q-PCR和Western blotting檢測PSP調(diào)控下TLR4-TIRAP/MAL-MyD88通路基因及蛋白的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)PSP可顯著上調(diào)TLR4-TIRAP/MAL-MyD88通路及其磷酸化水平，其中TLR4、IRAK4、TRAF6、TAK1和IKKa 5個基因的表達(dá)量均增加2倍以上，并檢測到下游的效應(yīng)分子IL-12、IL-6及TNF-α的表達(dá)量顯著上升。

巨噬細(xì)胞是免疫效應(yīng)細(xì)胞，在抗感染免疫和腫瘤免疫中發(fā)揮重要作用，PSP也是巨噬細(xì)胞激活劑之一。REZVANI V等[23]建立了艾氏腹水癌小鼠模型，發(fā)現(xiàn)PSP可通過TLR4-MyD88-TRAF6信號通路，刺激巨噬細(xì)胞的活化，增強巨噬細(xì)胞的吞噬作用，還可以促進(jìn)其分泌一氧化氮（NO）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）和干擾素-γ（IFN-γ），從而引起腫瘤相關(guān)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致腫瘤壞死。SEKHON B K等[24]也發(fā)現(xiàn)PSP能顯著增加CD14+/CD16-型巨噬細(xì)胞，這類巨噬細(xì)胞相較于經(jīng)典巨噬細(xì)胞具有高人類白細(xì)胞抗原表達(dá)和高抗原呈遞細(xì)胞活性，從而更好的提高人體免疫，清除腫瘤細(xì)胞。

自然殺傷細(xì)胞（NK細(xì)胞）因其快速殺傷機制在抗腫瘤免疫反應(yīng)中具有核心作用，已有研究[25]表明，NK細(xì)胞的活性與癌癥的發(fā)病率有顯著的相關(guān)性。PSP可通過誘導(dǎo)白細(xì)胞介素-6（IL-6）來增強NK細(xì)胞增殖、TNF-α分泌和NK黏附能力[26]。NK細(xì)胞被激活后釋放TNF-α和IFN-γ，兩者通過靶細(xì)胞中ICAM-1表達(dá)的NF-κB依賴性上調(diào)，協(xié)同增強NK細(xì)胞對腫瘤的殺傷作用[27]。此外，PSP還可以誘導(dǎo)免疫細(xì)胞產(chǎn)生IL-12，又可增加NK細(xì)胞識別表達(dá)CD80或CD86腫瘤細(xì)胞的能力，從而進(jìn)一步提高殺傷活性。

綜上，PSP主要通過活化體內(nèi)免疫細(xì)胞，如巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞，提高了細(xì)胞內(nèi)激素和趨化因子的表達(dá)，主要包括TNF-α、IL-1β、IL-6、組胺和前腺素E，從而改善與化療相關(guān)的不良反應(yīng)，增強人體免疫[28]。

3 對抗腫瘤藥物的增敏作用

化療藥物的多藥耐藥性（MDR）仍然是攻克癌癥過程中的主要難題之一[29]，其耐藥機制復(fù)雜、多變，因此，發(fā)現(xiàn)和開發(fā)可以預(yù)防和逆轉(zhuǎn)多藥耐藥性的藥物是癌癥治療的首要挑戰(zhàn)。中藥因其獨特的優(yōu)勢，越來越受到國內(nèi)外學(xué)者廣泛的關(guān)注，PSP可通過多種機制，增強化療藥物的作用，從而逆轉(zhuǎn)癌細(xì)胞耐藥。WAN J等[30]研究表明，PSP可增強阿霉素（Doxo）、依托泊苷（VP-16）對乳腺癌細(xì)胞的毒性作用，且經(jīng)PSP處理過的乳腺癌細(xì)胞G0/G1期和G2/M期細(xì)胞比例相應(yīng)降低，DNA合成時間（Ts）明顯延長（12～18 h），并提出“S期細(xì)胞陷阱假說”，即PSP通過干擾癌細(xì)胞S期DNA合成，使癌細(xì)胞處于S期的時間延長，從而讓一些靶定癌細(xì)胞S期的化療藥的殺傷作用達(dá)到極致。與之類似的還有WAN J M F等[31]發(fā)現(xiàn)PSP可以使HL-60細(xì)胞上調(diào)周期蛋白E（Cyclin E），加速G1/S期進(jìn)程，使細(xì)胞大量積聚在S期，從而最大發(fā)揮喜樹堿（CPT）的細(xì)胞毒性作用。?；ǖ萚32]研究表明，PSP在和多柔比星聯(lián)合用藥后，相比于多柔比星單一藥物，聯(lián)合用藥對AGS型胃癌細(xì)胞的毒性效果明顯提高，并證實了PSP同樣具有和化學(xué)療法藥物的增敏效應(yīng)，其機理很可能是通過對惡性腫瘤細(xì)胞表面p-糖蛋白轉(zhuǎn)運體，提高了化療藥在胃癌細(xì)胞中的累積含量，從而增強細(xì)胞毒性水平，起到協(xié)同增效的功能。LIU J等[33]發(fā)現(xiàn)PSP能增強γ-T3對AMPK通路的激活作用，使癌細(xì)胞對γ-T3誘導(dǎo)的細(xì)胞毒作用增敏，且在體內(nèi)實驗中能有效抑制腫瘤生長。RAZMOVSKINAUMOVSKI V等[34]將PSP與他莫昔芬聯(lián)合應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)PSP可以顯著提高他莫昔芬在小鼠體內(nèi)的血藥濃度達(dá)峰時間。還發(fā)現(xiàn)PSP組小鼠肝臟、腎臟和心臟生化血清參數(shù)中的19項均可維持正常水平，尤其是可以顯著降低血清膽固醇值，這說明PSP可以通過增強他莫昔芬的脂質(zhì)途徑來聯(lián)合抑制腫瘤生長。以上結(jié)果均提示PSP與其他藥物聯(lián)用時可與藥物產(chǎn)生協(xié)同作用，增強其藥效，并且PSP還可以減輕聯(lián)用藥物的不良反應(yīng)[35]，這使得PSP作為輔助用藥的地位日益凸顯，并可能成為未來PSP臨床應(yīng)用的重要方向。

4 結(jié)語與展望

隨著惡性腫瘤發(fā)病率的不斷攀升，各種治療手段也在發(fā)展與進(jìn)步，但均有其局限性。中醫(yī)中藥作為我國傳統(tǒng)醫(yī)療手段，越來越受到廣泛關(guān)注。PSP作為一種中藥活性成分，可以直接使腫瘤細(xì)胞凋亡，又可以增強人體免疫功能，且對其他抗腫瘤藥物有增效、減毒的作用，抗腫瘤類型多樣，是一種潛力巨大、應(yīng)用廣泛的中藥單體，是惡性腫瘤規(guī)范化治療中的理想輔助藥物。但是目前對于PSP的研究還局限在傳統(tǒng)中醫(yī)藥的思路中，存在著以下問題：（1）在與其他藥物聯(lián)合使用的研究中，僅局限在傳統(tǒng)化療藥聯(lián)合用藥，并沒有與目前熱門的靶向、免疫藥物聯(lián)合使用的研究；（2）針對某些通路機制的研究不具體、欠深入，還停留在現(xiàn)象層次；（3）目前關(guān)于PSP抗腫瘤作用的研究多數(shù)是體外實驗及動物實驗，缺乏大規(guī)模臨床試驗。近10年來，隨著現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)組學(xué)等技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)應(yīng)運而生。與單一實驗方法相比，網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)聯(lián)合實驗?zāi)芨娴亟沂局兴幆熜У臋C制，有助于解決中藥材機制研究難點。通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)，PSP的藥理學(xué)作用和機制將得到進(jìn)一步的開發(fā)和論證，其抑制腫瘤的基因和通路研究也會日趨完善。

中醫(yī)藥作為我國醫(yī)療的瑰寶，距今已有上千年的歷史，包含了先輩們智慧的結(jié)晶，具有非常大的研究潛力。PSP作為中藥單體之一在抗腫瘤方面的作用已得到肯定，并顯示出良好的應(yīng)用潛力，相信在不久的將來會成為一種常規(guī)的抗癌藥物。