南方紅豆杉水提物在腫瘤中的研究進(jìn)展

何馳宇 曹君

作者單位：310053 浙江中醫(yī)藥大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院（何馳宇）310022 浙江省腫瘤醫(yī)院（曹君）*通信作者

南方紅豆杉Taxus chinensis var. mairei 別名為美麗紅豆杉，為紅豆杉科Taxaceae 紅豆杉屬Taxus 植物，是常綠喬木，是我國特有的一級重點(diǎn)保護(hù)珍稀植物，主要分布在我國東南部如臺灣、福建、江西、浙江、安徽等區(qū)域的海拔1000～1500m 以下的山地［1］。自從1971 年美國天然產(chǎn)物化學(xué)家Wani 等［2］首次從紅豆杉中分離提取得到紫杉醇以來，如今，紫杉醇的抗癌作用已經(jīng)廣泛被人們所認(rèn)知并關(guān)注，且在癌癥臨床的治療中得到廣泛應(yīng)用。但由于紫杉醇的提取率不高，且提純技術(shù)要求嚴(yán)格，深度挖掘南方紅豆杉中潛在的活性抗癌物質(zhì)有廣闊的前景和臨床價值。綜合文獻(xiàn)［3］以及下文研究學(xué)者們的方法，南方紅豆杉水提物的主要提取方法如下：先將80g 南方紅豆杉煎煮3 次，將獲得的藥液經(jīng)真空抽濾器過濾，再用電磁爐濃縮至約100ml，接著于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上濃縮成40ml 藥液，最后在真空干燥箱中干燥，得到浸膏，即南方紅豆杉水提物（aqueous extract of Taxus chinensis，AETC），按100%濃度計算得率。與紫杉醇的提取相比，AETC 的提取方法更加簡便與經(jīng)濟(jì)，并且提取率高，有明顯的優(yōu)勢。AETC 在臨床實(shí)踐中被廣泛使用，其安全性已經(jīng)比較明確。但是，AETC 具體的化學(xué)成分仍不明確，目前也暫無針對水提物的藥理學(xué)研究。近年來有大量的研究表明AETC 有抗腫瘤的作用，在其具體化學(xué)成分得到明確之前，其在臨床上尚可以作為有效的抗腫瘤輔助用藥。本文從腫瘤細(xì)胞增殖和凋亡、腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移和侵襲、腫瘤血管生成和多藥耐藥等方面綜述了AETC 的研究進(jìn)展。

1 腫瘤細(xì)胞的生長增殖與凋亡

AETC 發(fā)揮抗腫瘤作用的主要途徑是增殖和誘導(dǎo)凋亡。先前的研究表明，其能抑制胃癌細(xì)胞、肺癌細(xì)胞、乳腺癌細(xì)胞［4］、卵巢癌細(xì)胞的增殖和生長，并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。發(fā)揮作用主要機(jī)制可能與干擾細(xì)胞周期和調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)基因的表達(dá)有關(guān)，另外AETC 還能增強(qiáng)其它抗腫瘤藥物的作用，與其聯(lián)合使用能發(fā)揮協(xié)同作用，具有成為抗腫瘤輔助用藥的良好發(fā)展前景。

1.1 干擾細(xì)胞周期 AETC 能夠干擾腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞周期，使腫瘤細(xì)胞周期停滯在G1 期，達(dá)到影響細(xì)胞增殖的目的。舒琦瑾等［5］的一項研究表明人肺癌腫瘤A549 細(xì)胞經(jīng)過AETC 的處理會呈現(xiàn)細(xì)胞周期阻滯現(xiàn)象，G1 期細(xì)胞數(shù)量增多，S 期細(xì)胞數(shù)量減少，發(fā)生G1 期阻滯，作用效果與AETC 的劑量在一定范圍內(nèi)成正比關(guān)系。此外，細(xì)胞的形態(tài)發(fā)生明顯的變化，比如皺縮、壞死等，表現(xiàn)為典型的凋亡表現(xiàn)，細(xì)胞增殖受到明顯的抑制。

1.2 調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)基因 AETC 誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的機(jī)制主要是下調(diào)Survivin 的表達(dá)，可能與抑制EGFR/MAPK 信號通路、影響Ras/MAPK 信號通路、抑制JNK 通路有關(guān)。Survivin 是一種凋亡抑制蛋白，是目前最強(qiáng)的凋亡抑制因子［6］，該分子過表達(dá)能夠增強(qiáng)細(xì)胞的增殖能力，反之，抑制該分子的表達(dá)可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。膜受體酪氨酸蛋白激酶信號傳導(dǎo)（Ras/MAPK）途徑是在細(xì)胞中普遍存在的一條對細(xì)胞生存與凋亡具有調(diào)控作用的傳導(dǎo)通路［7］。EGFR 信號通路受到激活則可以促進(jìn)細(xì)胞的增殖和阻斷細(xì)胞的凋亡［8］。c-Jun 氨基末端激酶（JNK）對細(xì)胞的形態(tài)發(fā)生、細(xì)胞分化和凋亡的調(diào)節(jié)等方面均有著重要的影響［9-10］。

一項來自清華大學(xué)玉泉醫(yī)院鄧勇梅［11］的研究表明，經(jīng)過AETC 處理后，通過MTS 法檢測到卵巢癌SKOV-3 細(xì)胞株MTS 值下降，細(xì)胞活力受到抑制，ATP 含量降低，細(xì)胞的能量代謝受到抑制，另外，此研究還發(fā)現(xiàn)其能通過抑制凋亡抑制蛋白Survivin 的表達(dá)，達(dá)到誘導(dǎo)凋亡的目的。來自浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一臨床醫(yī)學(xué)院的舒琦瑾等學(xué)者［12］通過Westren blot 檢測人肺癌A549 細(xì)胞的凋亡相關(guān)蛋白ERK1/2、JNK1/2、Survivin 的表達(dá)，隨著AETC 劑量的逐漸增加，腫瘤細(xì)胞的ERK1/2、JNK1/2 蛋白較正常細(xì)胞無明顯變化，但是Survivin 蛋白則逐漸減少。在其團(tuán)隊之后深入的研究［13］中發(fā)現(xiàn)AETC 可以抑制磷酸化EGFR 和ERK1/2 的水平，增強(qiáng)p38 MAPK 磷酸化的水平，對EGFR、ERK1/2 和p38 MAPK 的表達(dá)影響甚微，提示AETC 抑制人肺癌A549細(xì)胞增殖的作用方式是多靶點(diǎn)性的，調(diào)節(jié)Survivin 蛋白以及抑制EGFR/MAPK 信號通路可能是AETC 誘導(dǎo)凋亡的重要機(jī)制。戴飛飛等［14］發(fā)現(xiàn)AETC 可以部分下調(diào)HER2 陽性胃癌移植瘤的HER2、KRAS 蛋白及其mRNA 表達(dá)水平，主要通過Ras/MAPK 信號通路，與赫賽汀聯(lián)合使用還可以增強(qiáng)療效。徐穎扉等［15］通過Western blotting 檢測發(fā)現(xiàn)，隨著AETC 劑量的增加，經(jīng)過AETC 處理的人肺腺癌A549 細(xì)胞P38 蛋白的水平較正常細(xì)胞無顯著變化，但P-JNK 蛋白則逐漸減少（P＜0.01），說明AETC 可能通過抑制JNK 通路的激活，從而誘導(dǎo)A549 細(xì)胞發(fā)生凋亡。

1.3 與抗腫瘤藥物的協(xié)同 研究表明，AETC 可以和抗腫瘤藥物（厄洛替尼、順鉑、赫賽汀、環(huán)磷酰胺）聯(lián)合發(fā)揮作用，增強(qiáng)抗腫瘤藥物的效應(yīng)，產(chǎn)生協(xié)同相加的效果，這些研究對于AETC 日后成為抗腫瘤藥物的輔助藥物有著積極的意義。AETC 可以與厄洛替尼協(xié)同發(fā)揮作用：通過抑制EGFR 的磷酸化，P-EGFR 蛋白的表達(dá)減少，EGFR 信號通路減弱，從而導(dǎo)致此通路下游的P-ERK、P-JNK蛋白的表達(dá)也受到影響，A549 腫瘤細(xì)胞的增殖能力、轉(zhuǎn)移和侵襲能力、血管生成能力均被抑制，還能促進(jìn)細(xì)胞調(diào)亡，起到抗腫瘤效果［16］。顧丹琳等［17］對A549 肺癌裸鼠的研究發(fā)現(xiàn)AETC 能夠抑制腫瘤的生長，相比于環(huán)磷酰胺（CTX），其抑癌效果一般，但是在改善裸鼠生存質(zhì)量等方面更有優(yōu)勢。崔慶麗等學(xué)者［18］的研究表明AETC 和厄洛替尼有相加關(guān)系的抑制裸鼠A549移植瘤生長的作用，二者協(xié)同的機(jī)制可能是下調(diào)COX-2 和Bcl-2 的mRNA 和蛋白表達(dá)水平。李萍等［19］用CCK-8 法檢測人肺癌A549 細(xì)胞48h 后的存活情況，發(fā)現(xiàn)AETC 能夠抑制其生長，與順鉑聯(lián)合使用能增強(qiáng)其效果，作用效果呈現(xiàn)量效關(guān)系，用RT-PCR 發(fā)現(xiàn)AETC 和順鉑連用能下調(diào)細(xì)胞Bcl-2、Survivin 基因的表達(dá)，并且上調(diào)Bax 的表達(dá)。另外，李萍等［20］的研究發(fā)現(xiàn)AETC 與紫杉醇聯(lián)合用藥也可以抑制人肺癌A549 細(xì)胞的生長，下調(diào)細(xì)胞Bcl-2、Survivin 基因的表達(dá)，并且上調(diào)Bax 的表達(dá)。王亞坤等［21］通過TUNEL 法發(fā)現(xiàn)AETC 能促進(jìn)HER2 陽性人NCI-N87 胃癌移植瘤的凋亡，并能聯(lián)合赫賽汀能增強(qiáng)其作用，主要也是通過促進(jìn)凋亡。AETC 還能抑制移植瘤瘤塊的生長，兩藥聯(lián)合使用抑制生長的作用更加明顯。

2 抑制腫瘤侵襲和遷移

在臨床上，患者預(yù)后差甚至最終導(dǎo)致死亡的主要原因是腫瘤惡性的廣泛轉(zhuǎn)移，調(diào)控腫瘤轉(zhuǎn)移能力的關(guān)鍵因素是腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲能力。因此，在腫瘤的治療過程中，抑制腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移是現(xiàn)在抗腫瘤的重要思路之一。以下研究表明，AETC 可以通過下調(diào)細(xì)胞粘附分子的表達(dá)從而抑制腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移，主要與CD44v、IGT-β1、COX-2、MMP-2有關(guān)。鄧勇梅［11］發(fā)現(xiàn)AETC 能夠降低細(xì)胞遷移率、抑制細(xì)胞遷移，且在一定范圍內(nèi)呈現(xiàn)劑量正相關(guān)。另外，通過Real-time RCR 發(fā)現(xiàn)IGT-β1、CD44v、Survivin 的mRNA 含量降低，涉及增殖和粘附基因的表達(dá)受到抑制，從而影響腫瘤的侵襲和遷移。單雙雙等［22］發(fā)現(xiàn)AETC 與厄洛替尼聯(lián)用，厄洛替尼的效應(yīng)能得到一定的提升，發(fā)揮作用的機(jī)制可能為下調(diào)COX-2、MMP-2 蛋白表達(dá)。

3 抑制腫瘤血管的生成

大量研究表明，腫瘤血管的生成極大程度地影響了腫瘤的生成、增殖和轉(zhuǎn)移，通過抑制腫瘤血管生成可以影響腫瘤組織正常的新陳代謝行為，進(jìn)而達(dá)到抗腫瘤的目的，這也是目前臨床上治療腫瘤使用較多的思路和手段。AETC 能否抑制腫瘤血管的生成目前仍需要更多的證據(jù)來支撐和說明，最近幾年主要有下面兩項研究：鄧勇梅［11］對卵巢癌SKOV-3 細(xì)胞的研究中發(fā)現(xiàn)AETC 可以抑制血管新生相關(guān)基因MIF、HIF-1、VEGF 的表達(dá)，防止腫瘤新生血管的生成。然而，在崔慶麗等［23］的研究結(jié)果并不支持前者的結(jié)論，經(jīng)過AETC 處理過的裸鼠A549 肺癌移植瘤組織中EGFR 及VEGF 蛋白水平雖然均有輕微減少的趨勢，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義，結(jié)果說明AETC 對血管生成無明顯影響，這個研究還發(fā)現(xiàn)Survivin 及 p-EGFR 蛋白水平明顯下調(diào)（P＜0.05），提示AETC 可能通過抑制Survivin 蛋白的表達(dá)，減少EGFR 的磷酸化，發(fā)揮抑制腫瘤生長的作用。

4 逆轉(zhuǎn)腫瘤多藥耐藥

腫瘤細(xì)胞的多藥耐藥性（MDR）現(xiàn)已成為阻礙腫瘤化療成功的重要因素。姜貽乾等［24］以人非小細(xì)胞肺癌H460 干細(xì)胞為研究對象，在一定范圍內(nèi)AETC 對腫瘤細(xì)胞的增殖抑制作用效果與劑量呈現(xiàn)正相關(guān)，IC50 值為1449μg/ml 在這項研究中還發(fā)現(xiàn)AETC 可有效逆轉(zhuǎn)細(xì)胞對于順鉑的耐藥性，抑制P-gp 蛋白的外排作用可能是其逆轉(zhuǎn)多藥耐藥性的作用機(jī)制。

5 小結(jié)

近年研究表明，AETC 能對多種腫瘤細(xì)胞發(fā)揮作用，主要與細(xì)胞周期的調(diào)控、抑制腫瘤細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、抑制腫瘤轉(zhuǎn)移和侵襲、抑制腫瘤血管的生成、逆轉(zhuǎn)腫瘤多藥耐藥性等多個方面有緊密的關(guān)系。近年來，對于AETC誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的臨床前研究較完備，但是在抑制血管侵襲和逆轉(zhuǎn)耐藥性等方面仍有較大的研究空間。此外，研究腫瘤的種類也較為有限，對于人肺癌A549 細(xì)胞的研究較多，但是對于其余癌腫的基礎(chǔ)研究仍有所欠缺，這在某種程度上給今后對于南方紅豆杉水提物的研究提供了一定的方向。另外，目前也缺少針對AETC 具體化學(xué)成分的藥理學(xué)研究。AETC 具有良好的抗腫瘤應(yīng)用前景，未來可以在逆轉(zhuǎn)腫瘤多藥耐藥以及聯(lián)合用藥等方面進(jìn)行更多的基礎(chǔ)研究和臨床研究，探明機(jī)制。若在今后的研究中能夠明確其發(fā)揮作用的主要成分并分離提取，其或可以成為一種新的抗腫瘤藥物，以期能夠在臨床上被廣泛運(yùn)用，弘揚(yáng)發(fā)展我國傳統(tǒng)中醫(yī)藥事業(yè)。