熊果酸抗腫瘤作用機(jī)制的研究進(jìn)展△

馮振，陳偉霞，丁亞杰，趙愛(ài)光

上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬龍華醫(yī)院腫瘤一科，上海200032

惡性腫瘤是威脅人類健康的常見(jiàn)疾病，隨著現(xiàn)代人們生活節(jié)奏的加快及工作、生活壓力的加大，中國(guó)惡性腫瘤的發(fā)病率逐年上升。文獻(xiàn)報(bào)道，2016年中國(guó)惡性腫瘤的發(fā)病率約為273.36/10萬(wàn)，病死率約為164.73/10萬(wàn)[1]。目前臨床常見(jiàn)的腫瘤治療方式包括手術(shù)切除、放化療及分子靶向治療，此外，中藥因具有低毒、有效、廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)也發(fā)揮了重要的治療作用。因此，積極挖掘中藥在抗腫瘤治療中的作用具有重要的臨床價(jià)值。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)對(duì)中藥活性成分進(jìn)行篩選發(fā)現(xiàn)，熊果酸廣泛存在于多種臨床常用抗腫瘤中藥如藤梨根、白花蛇舌草、石見(jiàn)穿、夏枯草、女貞子中。本文對(duì)近年來(lái)熊果酸抗腫瘤作用機(jī)制的研究進(jìn)展作一綜述。

1 熊果酸抗腫瘤作用機(jī)制

1.1 誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡

細(xì)胞凋亡是一種由基因控制的自主性有序的細(xì)胞死亡過(guò)程，與病理?xiàng)l件下細(xì)胞的自體損傷和被動(dòng)的細(xì)胞壞死不同，凋亡是涉及一系列基因激活、表達(dá)及調(diào)控等，為更好地適應(yīng)生存環(huán)境而主動(dòng)爭(zhēng)取的一種死亡過(guò)程[2]。因此，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡成為抗腫瘤藥物發(fā)揮作用的重要途徑之一。

Son等[3]研究發(fā)現(xiàn)，熊果酸通過(guò)激活A(yù)MP活化的蛋白激酶（AMP-activated protein kinase，AMPK），促使糖原合成酶激酶3β（glycogen synthase kinase 3β，GSK3β）發(fā)生磷酸化，最終誘導(dǎo)HepG2肝癌細(xì)胞凋亡。Luo等[4]研究發(fā)現(xiàn)，熊果酸通過(guò)干預(yù)磷脂酰肌醇-3-羥激酶（phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase，PI3K）和蛋白激酶 B（protein kinase B，PKB，又稱AKT）信號(hào)通路，導(dǎo)致糖原合成酶激酶3（glycogen synthase kinase 3，GSK3）活性增加和抗凋亡蛋白B細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2（B cell lymphoma/leukemia-2，Bcl-2）表達(dá)水平下降，并通過(guò)下調(diào)細(xì)胞周期蛋白D1（cyclin D1）和上調(diào)胱天蛋白酶 3（cysteinyl aspartate specific proteinase 3，caspase 3）的表達(dá)水平，誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞凋亡和自噬。Gai等[5]研究結(jié)果顯示，熊果酸可通過(guò)阻斷絲氨酸/蘇氨酸激酶（Rho-associated kinase，ROCK）及張力蛋白同源物（phosphatase and tensin homolog，PTEN）信號(hào)通路和抑制前列腺癌細(xì)胞DU145中絲切蛋白1（cofilin 1，CFL1）的表達(dá)，從而使線粒體膜電位發(fā)生變化，引起細(xì)胞凋亡。Chuang等[6]應(yīng)用不同濃度的熊果酸處理SK-Hep-1細(xì)胞后，觀察到細(xì)胞活力以劑量和時(shí)間依賴性方式降低，細(xì)胞核染色質(zhì)濃縮，表明熊果酸可能通過(guò)阻斷PI3K/AKT和p38MAPK信號(hào)通路誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。Xiang等[7]研究發(fā)現(xiàn)，熊果酸可抑制BGC-823胃癌細(xì)胞增殖，促進(jìn)BGC-823胃癌細(xì)胞凋亡，抑制細(xì)胞遷移，其機(jī)制可能與上調(diào)微小RNA-133a（microRNA-133a，miR-133a）的表達(dá)有關(guān)。Wang等[8]研究表明，熊果酸可抑制信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3（signal transducer and activator of transcription 3，STAT3）的磷酸化，抑制結(jié)腸癌起始細(xì)胞存活和干細(xì)胞球形成；熊果酸通過(guò)活化caspase 3、胱天蛋白酶8（cysteinyl aspartate specific proteinase 8，caspase 8）、胱天蛋白酶 9（cysteinyl aspartate specific proteinase 9，caspase 9），下調(diào)Bcl-2的表達(dá)，抑制BGC-803胃癌細(xì)胞的增殖并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，從而抑制其在體外和體內(nèi)的生長(zhǎng)。

1.2 抑制腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移

腫瘤轉(zhuǎn)移涉及細(xì)胞黏附、侵襲、移動(dòng)、上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）及失巢凋亡耐受等多種生物學(xué)過(guò)程。腫瘤轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤治療失敗的重要原因，術(shù)后抗腫瘤的主要任務(wù)是預(yù)防復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移，中藥在抑制腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

Tang等[9]研究表明，阿司匹林和熊果酸組成的Asp-UA可通過(guò)降低CD44的表達(dá)，抑制4T1鼠乳腺癌轉(zhuǎn)移模型的肺轉(zhuǎn)移，體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)Asp-UA可以抑制乳腺癌細(xì)胞MDA-MB-231和MCF-7的黏附、侵襲和遷移。有研究發(fā)現(xiàn)，熊果酸可顯著抑制SNU-484胃癌細(xì)胞的侵襲性表型，降低基質(zhì)金屬蛋白酶 2（matrix metalloproteinase 2，MMP2）的表達(dá)，提示熊果酸可能作為預(yù)防胃癌轉(zhuǎn)移或緩解轉(zhuǎn)移過(guò)程的化學(xué)預(yù)防劑[10]。Shanmugam等[11]研究表明，熊果酸以劑量和時(shí)間依賴性方式下調(diào)CXC趨化因子受體 4（C-X-C chemokine receptor 4，CXCR4）在前列腺癌細(xì)胞中的表達(dá)，且不受人表皮生長(zhǎng)因子受體 2（human epidermal growth factor receptor 2，HER2）狀態(tài)、蛋白酶體抑制劑和溶酶體穩(wěn)定性的影響；同時(shí)還在體內(nèi)試驗(yàn)中驗(yàn)證了熊果酸能夠抑制TRAMP小鼠前列腺組織中CXCR4的表達(dá)水平，抑制前列腺癌轉(zhuǎn)移至遠(yuǎn)處器官（如肺和肝臟）。

1.3 抑制炎性反應(yīng)

多數(shù)腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移與炎性反應(yīng)密切相關(guān)，慢性炎性反應(yīng)可誘發(fā)某些惡性腫瘤，如皰疹病毒感染可誘發(fā)鼻咽癌，幽門螺桿菌感染可誘發(fā)胃癌，肝炎病毒感染可誘發(fā)肝癌。因此，控制炎性反應(yīng)已成為治療惡性腫瘤的目標(biāo)之一[12]。

Luo等[4]通過(guò)檢測(cè)乳腺癌組織中核因子κB（nuclear factor-kappa B，NF-κB）的表達(dá)水平評(píng)估乳腺癌細(xì)胞的炎性反應(yīng)，證實(shí)熊果酸可下調(diào)乳腺癌細(xì)胞中NF-κB的表達(dá)水平，抑制炎性反應(yīng)，從而抑制乳腺癌的進(jìn)展。Shanmugam等[13]研究結(jié)果表明，熊果酸可下調(diào)背外側(cè)葉前列腺中NF-κB、STAT3、AKT 和 Iκα/β 激 酶（inhibitor of kappaα/β kinase，IKKα/β）等各種促炎介質(zhì)的活化，并降低腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）和白細(xì)胞介素-6（interleukin-6，IL-6）的表達(dá)水平。Yokomichi等[14]研究發(fā)現(xiàn)，熊果酸幾乎可以完全抑制人肺癌A549細(xì)胞中TNF-α誘導(dǎo)的細(xì)胞間黏附分子1（intercellular adhesion molecule 1，ICAM1）的表達(dá)，且證明了熊果酸通過(guò)阻斷氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)和蛋白質(zhì)合成，抑制鉀鈉離子ATP酶活性及TNF-α誘導(dǎo)的TNF-κB依賴性基因的表達(dá)，從而抑制肺癌的發(fā)生。

1.4 逆轉(zhuǎn)放化療藥物的耐藥性

化療是治療腫瘤的重要手段，化療過(guò)程中，腫瘤細(xì)胞易產(chǎn)生耐藥甚至多藥耐藥，是影響治療效果的重要因素，逆轉(zhuǎn)耐藥可以提高腫瘤化療的療效。Lin等[15]研究發(fā)現(xiàn)，熊果酸能夠抑制耐伊馬替尼細(xì)胞株K562/G01的生長(zhǎng)，并證實(shí)在白血病細(xì)胞株K562和K562/G01中聯(lián)合使用熊果酸時(shí)，可以協(xié)助伊馬替尼發(fā)揮作用，其機(jī)制可能與抑制信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子5（signal transducer and activator of transcription 5，STAT5）/AKT 信號(hào)通路有關(guān) 。Yang等[16]研究表明，熊果酸可通過(guò)抑制導(dǎo)致放射療法抗性的途徑，使腫瘤細(xì)胞對(duì)放療敏感，聯(lián)合熊果酸照射組與單純照射組相比，聯(lián)合熊果酸照射組的存活分?jǐn)?shù)顯著降低，這可能與熊果酸可以改善放療增敏效應(yīng)，阻滯G2/M細(xì)胞周期，增加活性氧（reactive oxygen species，ROS）水平，下調(diào)Ki-67水平和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡有關(guān)。Wu等[17]研究發(fā)現(xiàn)，熊果酸可通過(guò)阻斷核轉(zhuǎn)錄因子紅系2相關(guān)因子2（nuclear factor-erythroid 2-related factor 2，Nrf2）/抗氧化反應(yīng)元件（antioxidant response element，ARE）信號(hào)通路，增強(qiáng)順鉑耐藥的HepG2/DDP細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性。Zhang等[18]研究結(jié)果表明，熊果酸和奧沙利鉑聯(lián)合治療可明顯抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞株HCT8和SW480的增殖，促進(jìn)細(xì)胞凋亡，增加ROS水平，并抑制耐藥基因的表達(dá)。蔣潔敏[19]的研究證實(shí)，熊果酸聯(lián)合紫杉醇可通過(guò)下調(diào)胃癌細(xì)胞中環(huán)氧化酶-2（cyclooxygenase-2，COX-2）的表達(dá)，抑制細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。Shan等[20]研究表明，熊果酸能增強(qiáng)奧沙利鉑體內(nèi)外抗結(jié)直腸癌的治療效果，并可減輕奧沙利鉑導(dǎo)致的不良反應(yīng)。

1.5 阻滯細(xì)胞周期

基因表達(dá)的改變可使腫瘤細(xì)胞的增殖周期失控，因此，阻滯細(xì)胞周期是治療腫瘤的重要方法。Harmand等[21]研究發(fā)現(xiàn)，熊果酸可抑制永生化表皮細(xì)胞HaCat的增殖，上調(diào)磷蛋白21野生型p53活化片段（proteina fosforilata 21 wide-type activated factor l，p21WAF1）的表達(dá)，使細(xì)胞周期阻滯于G1期。Weng等[22]的體外研究發(fā)現(xiàn)，熊果酸可以改變與膽囊癌細(xì)胞GBC-SD和SGC-996細(xì)胞周期和凋亡有關(guān)的分子的表達(dá)，阻滯GBC-SD和SGC-996細(xì)胞于S期；體內(nèi)試驗(yàn)表明，腹腔注射熊果酸可明顯抑制裸鼠移植瘤的生長(zhǎng)，且抑制率與劑量有關(guān)。Chen等[23]研究表明，熊果酸衍生物IUA可抑制c-Jun氨基末端激酶（c-Jun N-terminal kinase，JNK）信號(hào)通路，使凋亡蛋白caspase 3的表達(dá)增加，將骨肉瘤細(xì)胞阻滯于G1期，誘導(dǎo)骨肉瘤細(xì)胞凋亡，降低骨肉瘤細(xì)胞的體外和體內(nèi)活力。

1.6 誘導(dǎo)細(xì)胞自噬

細(xì)胞自噬是指損壞的細(xì)胞器或蛋白被自噬小泡包裹后，進(jìn)入溶酶體被降解從而引發(fā)的細(xì)胞死亡。在不同的情況下，細(xì)胞自噬可能發(fā)揮促進(jìn)或抑制腫瘤細(xì)胞凋亡的作用，甚至可參與化療耐藥[24]。

Leng等[25]研究表明，自噬是熊果酸導(dǎo)致TC-1小鼠肺上皮細(xì)胞死亡的主要原因，其機(jī)制是熊果酸通過(guò)激活自噬相關(guān)基因5（autophagy related 5，ATG5）依賴性自噬，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡，該研究進(jìn)一步證明調(diào)節(jié)ATG5的表達(dá)水平可以提高熊果酸對(duì)惡性腫瘤的治療效果，熊果酸激活自噬可能成為凋亡療法治療惡性腫瘤的一種補(bǔ)充策略。Shin等[26]研究表明，熊果酸可將前列腺癌PC3細(xì)胞阻滯于G1期，導(dǎo)致PC3細(xì)胞早期凋亡，并證實(shí)熊果酸通過(guò)調(diào)節(jié)自噬相關(guān)基因beclin 1的表達(dá)和介導(dǎo)AKT/雷帕霉素靶蛋白（mechanistic target of rapamycin，MTOR）信號(hào)通路誘導(dǎo)PC3細(xì)胞的自噬。

1.7 抑制EMT

EMT是指上皮細(xì)胞向間質(zhì)細(xì)胞的轉(zhuǎn)化，與腫瘤的發(fā)生發(fā)展及轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，抑制EMT可有效防止腫瘤轉(zhuǎn)移。Zhang等[27]研究表明，熊果酸可通過(guò)抑制EMT，抑制卵巢癌干細(xì)胞的增殖，促進(jìn)細(xì)胞凋亡，增強(qiáng)化療敏感性，從而抑制卵巢癌裸鼠移植瘤的生長(zhǎng)。Sohn等[28]研究表明，熊果酸可通過(guò)抑制EMT，激活惡性胸膜間皮瘤細(xì)胞中l(wèi)et-7b的表達(dá)，從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，抑制惡性胸膜間皮瘤的生長(zhǎng)。

1.8 抑制腫瘤血管生成

血管為腫瘤細(xì)胞輸送營(yíng)養(yǎng)，是腫瘤無(wú)限生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ)。抑制血管生成可以切斷腫瘤細(xì)胞的養(yǎng)分供給，達(dá)到抗腫瘤的效果。Saraswati等[29]研究發(fā)現(xiàn)，熊果酸可抑制艾氏腹腔積液瘤皮下移植瘤的血管生成，可能與抑制血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）等蛋白的表達(dá)有關(guān)。周文靜[30]將132例腫瘤患者隨機(jī)分為4組，應(yīng)用不同的中藥成分進(jìn)行干預(yù)，其中熊果酸組抑制腫瘤血管生成的有效率為82%，該研究還表明熊果酸等許多中藥成分可以抑制VEGF的表達(dá)，從而抑制腫瘤血管的生長(zhǎng)。王杰軍等[31]研究結(jié)果表明，隨著熊果酸濃度的增加，熊果酸對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞（vascular endothelial cell，VEC）遷移及小管形成的抑制作用逐漸增加，證明熊果酸在體外具有抑制血管生成的作用。

1.9 調(diào)節(jié)免疫功能

人體免疫力低下是腫瘤形成的主要原因之一。放化療藥物的刺激或長(zhǎng)期的腫瘤消耗均會(huì)非選擇性地攻擊患者的免疫系統(tǒng)，抑制患者的免疫功能，導(dǎo)致其生活質(zhì)量下降，而調(diào)節(jié)免疫功能可有效地對(duì)抗腫瘤。Raphael和Kuttan[32]的研究表明，熊果酸等多種中藥單體具有免疫調(diào)節(jié)活性，可提高白細(xì)胞總數(shù)和骨髓細(xì)胞數(shù)量，抑制遲發(fā)型超敏反應(yīng)。李艷紅等[33]研究發(fā)現(xiàn)，熊果酸可提高荷瘤小鼠的免疫力，抑制肝癌H22荷瘤小鼠的腫瘤生長(zhǎng)，其抗腫瘤作用可能與機(jī)體的免疫調(diào)節(jié)功能有關(guān)。

2 小結(jié)與展望

中藥及其有效活性成分因具有多靶點(diǎn)抗腫瘤作用在臨床實(shí)踐中獲得廣泛應(yīng)用，熊果酸作為臨床常用抗腫瘤藥物如藤梨根、石見(jiàn)穿及白花蛇舌草等中藥的有效活性成分，可從多個(gè)方面發(fā)揮抗腫瘤作用。然而，熊果酸因作用不穩(wěn)定、代謝較快、溶解度有限和生物利用度較低限制了其在臨床應(yīng)用中的進(jìn)一步發(fā)展。雖然經(jīng)提煉加工的熊果酸的衍生物彌補(bǔ)了這些不足，但作用有限，仍需在熊果酸的加工工藝及給藥方式方面不斷探索，以提高其臨床效果。中藥“君臣佐使”的組方原則仍適用于單體的應(yīng)用，可以在基礎(chǔ)研究中聯(lián)合不同單體、單體與復(fù)方、單體與化療及靶向藥物甚至與免疫制劑的組合應(yīng)用，探討最優(yōu)的抗腫瘤組合，達(dá)到中醫(yī)學(xué)中的“相須”，即協(xié)同增效的作用，從而為指導(dǎo)臨床治療提供新的思路。