迷迭香提取物的抗腫瘤作用與機制研究進展*

唐雙意，李 清，劉滔滔 △

（1.廣西醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院藥學部，廣西 南寧 530021； 2.廣西醫(yī)科大學藥學院，廣西 南寧 530022）

目前，治療腫瘤的方法主要有外科手術(shù)、藥物化學治療（簡稱化療）、放射治療（簡稱放療）、內(nèi)分泌治療、靶向藥物治療、生物療法等，但均有一定的適應證和局限性[1]。藥物化療雖有重要作用，但因化療藥物的選擇性差，治療的同時常會出現(xiàn)不同程度的不良反應，如骨髓抑制、消化道癥狀、肝腎功能損害、生殖功能損害、皮膚反應等[2]。近年來，以天然產(chǎn)物及其活性成分為主要藥物的腫瘤治療已成為植物新藥物的研究熱點[3]。許多植物的化學成分如黃酮類、類胡蘿卜素、生物堿、香豆素類、酮類、查爾酮和萜類化合物，可有效降低腫瘤發(fā)病率。許多藥物是通過篩選植物的天然產(chǎn)物而被發(fā)現(xiàn)具有抗腫瘤作用[4]，如依托泊苷、紫杉醇、多西他賽等。迷迭香提取物及其抗氧化組分有強抗腫瘤活性[5]。在發(fā)現(xiàn)的迷迭香提取物（RE）中，主要包括二萜鼠尾草酸（carnosic acid，CA）、鼠尾草酚（carnosol）和迷迭香酸（rosmarinic acid，RA）[6-7]?，F(xiàn)就 RA 的性質(zhì)、藥代動力學特征及抗腫瘤作用研究進展介紹如下。

1 性質(zhì)

迷迭香早在李詢《海藥本草》中就已有記載，RA于1958年由意大利化學家首次從迷迭香Rosmarinus OfficinalisL.中分離提取而得名，且首次用化學降解法確定了其結(jié)構(gòu)。RA是一種天然的含多酚羥基的酸，是咖啡酸的二聚衍生物，在植物中分布廣泛，主要存在于唇形科、紫草科、葫蘆科、傘形科等植物中[8]。RA是多種藥材和中成藥的主要成分，廣泛應用于食品、藥品、化妝品、保健品等領(lǐng)域。RA為一種天然抗氧化劑[9]，具有抗炎[10]、免疫抑制[11]、抑菌、抗腫瘤等多種活性，擁有良好的醫(yī)用前景。

2 藥代動力學特征

LI等[12]研究發(fā)現(xiàn)，SD大鼠靜脈注射丹參提取物（RA≥10.1%）后，RA 可迅速分布至腎、肺、脾、心、肝、腦等組織，隨后迅速釋放至血漿；濃度-時間曲線顯示為1個二室模型，RA在腎臟分布最高，主要通過腎臟排泄，在腦中分布最少，表明RA不易透過血腦屏障。LAI等[13]研究了靜脈注射RA和口服RA后，大鼠體內(nèi)的藥代動力學變化，表現(xiàn)出更快速的分布和消除，靜脈注射后半衰期為56.45 min，口服后被吸收和消除得更快，達峰時間二室模型為10 min和45 min，半衰期為 63.68 min。KONISHI等[14]給小鼠灌胃RA后，10 min后RA能通過肝門靜脈吸收入血，峰濃度為 1.36 μmol／L，藥 - 時曲線下面積為 60.4 μmol·min ／L。

BABA等[15-16]對RA在大鼠和人體內(nèi)的代謝過程進行了系統(tǒng)研究。RA主要從胃腸道和皮膚吸收，皮膚給藥后，經(jīng)皮膚吸收后迅速分布至血液、肺、脾臟、肝臟和心臟；大鼠口服給藥后，被吸收、降解和／或結(jié)合成羥基苯丙酸、香豆酸、含硫酸的咖啡酸和阿魏酸，然后由特定的腸道羧酸轉(zhuǎn)運蛋白介導的主動過程完成吸收，通過尿液排泄。結(jié)果表明，在大鼠體內(nèi)，RA可經(jīng)消化道和皮膚吸收，分布在不同的組織中，從尿液中緩慢排出?；颊叻米咸K提取物后，血漿中和尿液中均可檢測到RA、甲基化RA、阿魏酸，尿液中還可檢測到咖啡酸、痕量香豆酸，其中RA、甲基化RA主要以硫酸化或葡醛酸化的形式存在，咖啡酸、阿魏酸主要以硫酸化的形式存在。75%的RA及其代謝產(chǎn)物在給藥后6 h內(nèi)排出體外。RA在人體的腸道和肝臟等組織通過吸收、甲基化和結(jié)合等過程，生成硫酸化／葡醛酸化的RA及甲基化RA，通過尿液排出體外。少量RA被降解后，在消化道、肝臟等組織發(fā)生甲基化結(jié)合，產(chǎn)生不同結(jié)合態(tài)的代謝產(chǎn)物（如咖啡酸、阿魏酸、香豆酸等），迅速分泌至尿液。

3 抗腫瘤作用

3.1 結(jié)腸癌

RA可通過抑制人結(jié)腸癌細胞HT-29的抗轉(zhuǎn)錄激活因子AP-1依賴的環(huán)氧合酶-2（COX-2）啟動子激活，減少COX-2的表達，從而降低結(jié)腸癌的發(fā)生率[17]。KARTHIKKUMAR 等[18]發(fā)現(xiàn)，RA 在 1，2- 二甲肼誘導的鼠結(jié)腸癌病變過程中具有重要作用，可有效抑制異常隱窩病灶（aberrant crype foci，ACF）的形成，服用了 RA的結(jié)腸癌小鼠的TBARS、酶類及非酶類抗氧化物質(zhì)活性顯著降低。KARMOKAR 等[19]研究發(fā)現(xiàn)，給予 ApcMin ／＋結(jié)直腸癌癌前病變小鼠RA 0.3%（W／W）8周后，腺瘤縮小35%，但與對照組無明顯區(qū)別，在血漿和腸黏膜中可檢測到母體化合物，可減慢癌前病變小鼠腺瘤的發(fā)展。同時，在人結(jié)腸癌HCT15和CO115細胞中，RA通過p-ERK的去磷酸化減少了核轉(zhuǎn)錄因子（NF-κB）的表達，使細胞凋亡增加[20]。XU 等[21]研究發(fā)現(xiàn)，RA 可通過上調(diào)谷胱甘肽（GSH），減少活性氧（ROS）水平，拮抗人結(jié)腸癌細胞Ls174-T的轉(zhuǎn)移。

3.2 乳腺癌

化療藥物耐藥進展是乳腺癌治療中的重要障礙[22]。COX-2在乳腺組織中高度表達，RA可有效抑制COX-2的表達，從而抑制腫瘤血管增生及誘導細胞凋亡[21]。XU[21]的研究結(jié)果顯示，RA 可抑制骨轉(zhuǎn)移性人乳腺癌細胞MDA-MB-231BO的增殖，并可顯著抑制細胞的體外侵襲力，呈現(xiàn)劑量依賴性，可能主要通過NF-κB ／人成骨細胞保護素（osteoprotegerin，OPG）受體激活因子的通路抑制乳腺癌骨轉(zhuǎn)移，同時抑制白細胞介素8（IL-8）的表達。RA作用于雌激素受體陽性乳腺癌MCF-7時，通過抑制雌激素受體陽性乳腺癌細胞的增殖、靶細胞ER亞型ERα和ERβ的表達和比例來阻止乳腺癌細胞增殖[23]。RA因含有較多的羥基和羧基，故對人乳腺癌細胞株MCF-7／Adr有強細胞毒性，并能敏化耐藥細胞系 MCF-7 ／Adr，使其對阿霉素的治療有效[24]。

3.3 肝細胞腫瘤

原發(fā)性肝癌（primary liver cancer，PLC）是一類發(fā)展迅速、預后差的惡性腫瘤。使用RA作用于HepG2的肝癌細胞，發(fā)現(xiàn)RA可以發(fā)揮肝臟保護作用，防止毒性藥物引起的細胞毒性[25]。在沒有細胞毒性藥物存在時，RA可導致HepG2細胞凋亡增加，與天冬氨酸蛋白水解酶8、B細胞κ輕肽基因增強子核因子抑制因子（NFBIA）、腫瘤壞死因子配體超家族成員9（TNFSF9）的增加，以及肉毒病毒癌基因mRNA和B細胞白血?。馨土鰉RNA水平下降有關(guān)，因此，RA對肝細胞癌有潛在的抗癌作用[26]。RA對HepG2細胞增殖的抑制作用呈劑量依賴性，可通過對抑癌基因P53的激活及對原癌基因c-Myc蛋白的切割，導致HepG2細胞凋亡。經(jīng)RA處理后的HepG2細胞和Hep-3B細胞生存能力下降，通過以上機制抑制了腫瘤細胞的增殖[27]。在肝臟保護方面，RA增加了血清白蛋白／球蛋白水平，降低了透明質(zhì)酸、層黏連蛋白、膠原蛋白Ⅲ及纖維化肝臟中羥脯氨酸在血清的含量；減輕肝纖維化的嚴重程度，改善肝臟組織學形態(tài)；減少轉(zhuǎn)化生長因子-β1和連接轉(zhuǎn)化生長因子在肝纖維化的肝臟中的表達。表明RA具有潛在的抗肝纖維化作用，可作為改善肝纖維化的備選藥物。

3.4 白血病

白血病有時被稱為“血癌”，其治療取決于病理類型、白血病細胞的某些特征、疾病程度、既往治療史、患者年齡和健康狀況[28]。RA可通過抑制 NF-κB和ROS，加速腫瘤壞死因子-α（TNF-α）誘導的人類白血病U937細胞凋亡，能使人白血病細胞K562的生存能力下降[29]。SAIKO 等[30]的研究結(jié)果顯示，經(jīng) RA 給藥后，人類HL-60白血病細胞中核糖核苷酸還原酶活性顯著降低，因此認為RA可通過抑制核苷酸還原酶活性而減少dTNP的產(chǎn)生，顯著抑制腫瘤增殖；還發(fā)現(xiàn)其有強清除自由基的能力，可誘導細胞周期阻滯及細胞凋亡，因此，可認為RA在HL-60白血病細胞中能發(fā)揮DNA保護作用，預防腫瘤的效果良好。

3.5 卵巢癌

常規(guī)手術(shù)聯(lián)合順鉑化療治療卵巢癌，可緩解患者的臨床癥狀，但晚期的總生存期很少超過30%，主要原因有患者對藥物產(chǎn)生了耐藥性，嚴重的藥品不良反應，卵巢癌患者的器官功能障礙等。RA能抑制人卵巢癌細胞株A2780及耐順鉑細胞株A2780CP70的增殖，其機制與影響腫瘤細胞周期、同時上調(diào)凋亡相關(guān)蛋白、細胞色素 C和熱休克蛋白70[31]有關(guān)。因此，RA可通過調(diào)節(jié)Sub-G1期細胞周期比例，抑制腫瘤細胞增殖。

3.6 前列腺癌

在前列腺癌的化學預防方面，需找到新的天然藥物：選擇性地誘導腫瘤細胞凋亡和生長阻滯，而對正常細胞沒有細胞毒性作用[32-34]。早期研究表明，RA可通過阻滯細胞周期G2降低前列腺癌PC3細胞的細胞活力，通過調(diào)節(jié)多種信號通路等相關(guān)細胞周期相關(guān)蛋白（如 PI3K ／AKT）和凋亡相關(guān)的蛋白起到抗腫瘤作用[35]。

3.7 其他

RA作用于SCG7901／Adr胃癌細胞時，可通過降低P-糖蛋白的表達和活力，降低細胞活力，逆轉(zhuǎn)耐藥性。HAN等[36]研究胃癌細胞MKN45時發(fā)現(xiàn)，RA可通過抑制葡萄糖的攝取、乳酸的生成和缺氧誘導因子1α的轉(zhuǎn)錄來影響糖酵解、阻斷腫瘤細胞ATP的生成。

miR-155被認為是炎癥與腫瘤發(fā)生的重要介質(zhì)。研究結(jié)果表明，miR-155是通過失活I(lǐng)L-6／STAT3通路來調(diào)控瓦博格效應的靶基因。在對黑色素瘤細胞B16細胞的研究中，發(fā)現(xiàn)RA可通過增加細胞黑色素含量、酪氨酸酶表達和CAMP反應結(jié)合蛋白的分子磷酸化來抑制腫瘤細胞的增殖[37]。在NCI-H82和A549肺癌細胞的治療中，使用RA后腫瘤細胞增殖下降，與抑制人環(huán)氧合酶-2活性有關(guān)，表明RA具有抗炎作用，抗炎作用是抗腫瘤作用的基礎[35，38]。

迷迭香提取物可通過增加亞二倍體DNA含量、細胞周期Sub-G1百分比、細胞質(zhì)組蛋白相關(guān)DNA片段含量和PARP等凋亡相關(guān)分子的裂解，激活caspase等凋亡分子，從而誘導人類腎癌Caki細胞凋亡[39]。

4 作用機制

RA的抗腫瘤作用最初認為是因為其抗氧化活性。迷迭香提取物曾被報道是通過誘導核轉(zhuǎn)錄因子激活Nrf2的靶基因來調(diào)節(jié)細胞內(nèi)的抗氧化系統(tǒng)，增加細胞內(nèi)還原型谷胱甘肽含量[40]。但由于一些抗氧化劑，如維生素C、維生素E和β-胡蘿卜素[41-43]，在臨床試驗中對調(diào)節(jié)腫瘤進展存在影響，使抗氧化作用與抗腫瘤效果的相關(guān)性引起很大爭議。YI等[44]發(fā)現(xiàn)，不同植物（迷迭香、百里香、鼠尾草、薄荷、薄荷）提取物的抗腫瘤作用與總多酚含量和抗氧化活性無關(guān)，而與其在結(jié)腸癌細胞中具有抗增殖活性相關(guān)。比較了不同的迷迭香提取物抗氧化活性和抗氧化能力，發(fā)現(xiàn)具有最高抗氧化能力的提取物并不同時有最高的抗增殖活性，提示抗氧化活性可能在迷迭香的抗腫瘤作用中發(fā)揮一定作用，但也會涉及其他的分子機制參與其中[45-46]。除抗氧化活性、抑制腫瘤細胞增殖外，RA的其他與抗腫瘤相關(guān)的分子機制包括ER應激的誘導，調(diào)節(jié)與凋亡過程相關(guān)的分子，以及激素信號的改變。其中一些分子機制被認為是迷迭香屬植物主要成分發(fā)揮的作用，如熊果酸和鼠尾草酚可抑制佛波酯（TPA）誘導的表皮鳥氨酸脫羧酶活性[47]，鼠尾草酚可增加GCNT-3基因的表達[48]（這個基因已被證明具有抑癌特性）這種上調(diào)作用與RA抑制腫瘤細胞的增殖有關(guān)。在體外抑制P-糖蛋白活性，與鼠尾草酚、鼠尾草酸和RA均關(guān)系不大，而是它們共同作用的結(jié)果。因此，迷迭香的抗腫瘤分子機制由其中的已知成分和／或尚未確定的成分共同作用的結(jié)果[49]。

5 結(jié)語

RA是一種重要的多酚物質(zhì)，有良好的抗氧化和抗炎能力。RA的生物利用度和組織分布是其能發(fā)揮作用的關(guān)鍵因素，從RA屬提取出來的多酚和生物活性化合物的含量可能受許多因素的影響，如植物生長條件（土壤、氣候、暴露于壓力源）等，提取方法和保存條件也是影響因素。因此，在今后的研究中應考慮到這些問題。近年來，對腫瘤的研究重點已轉(zhuǎn)移到建立新的靶向腫瘤治療，RA可能被用作靶向誘導凋亡和減少腫瘤細胞增殖的特定途徑的化學物質(zhì)。RA可作為營養(yǎng)物質(zhì)，與化療藥聯(lián)用增強抗腫瘤作用，可低劑量使用，不良反應較少。但因靶向信號分子和通路的研究有限，在人體內(nèi)研究之前，需進行更多的動物系統(tǒng)性研究。

迷迭香植物來源豐富，其所含RA可通過多種途徑作用于多種腫瘤細胞發(fā)揮抗腫瘤作用，作為抗腫瘤藥物具有良好的應用開發(fā)前景。加強對其抗腫瘤作用分子機制進行深入研究，將有利于發(fā)現(xiàn)抗腫瘤的新的治療靶點，為開發(fā)抗腫瘤創(chuàng)新藥物打下堅實基礎。