莪術(shù)有效成分抗腫瘤的細(xì)胞分子調(diào)控機(jī)制研究

韋露秋，方 剛

（廣西中醫(yī)藥大學(xué)，廣西 南寧 530200）

莪術(shù)（Curcuma kwangsiensisS.G.Lee et C.F.Liang）為姜科多年生宿根草本植物，以干燥根莖入藥［1］，為廣西道地藥材，在廣西壯族民間廣泛使用，依據(jù)壯醫(yī)學(xué)理論，莪術(shù)具有通調(diào)龍路、火路，行氣破血的功能［2］?，F(xiàn)代研究表明，莪術(shù)具有抗癌、抗凝血、抗炎等作用，其中莪術(shù)揮發(fā)油中的姜黃素、莪術(shù)醇、β-欖香烯、莪術(shù)二酮等是莪術(shù)抗腫瘤的主要有效成分［3］，其大多是通過(guò)選擇性調(diào)控某些基因的表達(dá)來(lái)抑制腫瘤細(xì)胞增殖或誘導(dǎo)其凋亡，從而達(dá)到抗腫瘤的目的［4］。本文就從其有效成分抑制增殖細(xì)胞核抗原（Ki-67、PCNA）、抑制mTOR信號(hào)通路的激活以及調(diào)控各種miRNA等抗腫瘤的機(jī)制作一簡(jiǎn)要綜述。

1 抑制腫瘤細(xì)胞增殖抗原

1.1 抑制增殖細(xì)胞核抗原Ki-67的表達(dá) 抗原Ki-67是一種在增殖的哺乳動(dòng)物細(xì)胞中表達(dá)的核蛋白，由于其高轉(zhuǎn)錄率常被廣泛用作腫瘤分級(jí)的細(xì)胞增殖標(biāo)記物［5］，目前也被用作治療各種癌癥的靶點(diǎn)。Pichu等［6］實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，姜黃素和Ki-67-7對(duì)細(xì)胞活力有相似程度的抑制作用，在Ki-67-7細(xì)胞中加入姜黃素對(duì)Ki-67表達(dá)的影響最小，幾乎完全抑制細(xì)胞增殖，提示姜黃素可發(fā)揮協(xié)同作用，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡。辛德梅等［7］通過(guò)觀察莪術(shù)油對(duì)CIN組織中Ki-67、P16、P53蛋白表達(dá)的影響，發(fā)現(xiàn)CINⅡ、Ⅲ組患者經(jīng)莪術(shù)油治療后Ki-67蛋白陽(yáng)性表達(dá)率均低于治療前，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明莪術(shù)油能夠抑制腫瘤細(xì)胞的活性，可能通過(guò)降低Ki-67蛋白的表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)阻止腫瘤進(jìn)展的目的。梁莉萍等［8］研究發(fā)現(xiàn)，莪術(shù)油組乳腺癌大鼠的癌前病變及浸潤(rùn)癌顯著低于其它藥物組，提示莪術(shù)油可顯著抑制Ki-67的表達(dá)，與其抑癌作用機(jī)制密切相關(guān)。

1.2 抑制增殖細(xì)胞核抗原PCNA的表達(dá) 增殖細(xì)胞核抗原（PCNA）是一種重要的真核復(fù)制輔助因子，在DNA復(fù)制、修復(fù)和重組等過(guò)程中起重要作用［9］。近年來(lái)，PCNA被看作可能是一個(gè)非致癌的抗癌靶點(diǎn)，抑制它可能控制腫瘤細(xì)胞的異常增殖［10］。Yallapu等［11］研究發(fā)現(xiàn)，以姜黃素衍生出的新型姜黃素磁性納米粒在治療胰腺癌中，可降低腫瘤組織中MUC 1的水平，從而抑制增殖細(xì)胞核抗原PCNA的表達(dá)，抑制腫瘤的生長(zhǎng)。劉皓葳等［12］報(bào)道，莪術(shù)醇可下調(diào)PCNA蛋白的表達(dá)，且聯(lián)合5-Fu用藥后，下調(diào)作用更顯著，因此莪術(shù)醇可能是通過(guò)影響PCNA蛋白的表達(dá)，使大腸癌LoVo細(xì)胞的增殖被抑制，從而導(dǎo)致凋亡的發(fā)生。王冬等［13］觀察莪術(shù)醇聯(lián)合氟尿嘧啶對(duì)裸鼠胃癌移植腫瘤的影響，發(fā)現(xiàn)莪術(shù)醇作用后PCNA的表達(dá)明顯受到抑制，表明莪術(shù)醇可能通過(guò)調(diào)控上述基因而抑制胃癌生長(zhǎng)。

2 抑制mTOR信號(hào)通路的激活

哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）屬于磷酸肌醇3-激酶相關(guān)激酶（Pikk）家族，在大多數(shù)哺乳動(dòng)物細(xì)胞中表達(dá)，主要調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖、凋亡和自噬［14］。研究表明，mTOR信號(hào)的激活與原癌細(xì)胞過(guò)程有關(guān)，抑制mTOR是一種有效治療腫瘤的策略，它能減緩腫瘤的生長(zhǎng)，同時(shí)限制癌癥的擴(kuò)散，使mTOR成為新的聯(lián)合治療的靶點(diǎn)［15］。Zhu等［16］采用qRTPCR和westernblot方法檢測(cè)了經(jīng)姜黃素處理后的TU 212和AMC-HN-8細(xì)胞中p-mTOR的表達(dá)，結(jié)果表明姜黃素可明顯加大對(duì)mTOR通路的抑制作用，延緩鱗狀細(xì)胞癌的進(jìn)展。Tong等［17］研究β-欖香烯聯(lián)合放射治療對(duì)肺腺癌A549細(xì)胞中mTOR基因、HIF-1α基因、Survivin基因表達(dá)的調(diào)節(jié)作用，發(fā)現(xiàn)低氧組mTOR、mRNA表達(dá)明顯低于其他各組，即β-欖香烯聯(lián)合照射可明顯下調(diào)mTOR、HIF-1α和Survivin mRNA的表達(dá)，抑制細(xì)胞增殖。Liu等［18］發(fā)現(xiàn)β-欖香烯可抑制PI3k、Akt、mTOR、p70S6K1活性，保護(hù)自噬，防止胃癌細(xì)胞發(fā)生凋亡。Johnson等［19］通過(guò)用姜黃素處理大腸癌細(xì)胞，分析細(xì)胞增殖、蛋白和mRNA水平的變化等，發(fā)現(xiàn)姜黃素可降低mTOR、Raptor、Rictor蛋白和mRNA的總表達(dá)，抑制mTOR信號(hào)發(fā)揮其抗腫瘤增殖作用，推測(cè)其可能是一種新型的mTOR抑制劑。

3 調(diào)控miRNA的表達(dá)

微小RNA（miRNA）是一種內(nèi)源性小的非編碼RNA，在腫瘤的增殖、轉(zhuǎn)移和侵襲中起著關(guān)鍵作用［20］，通常在許多癌癥和其他疾病中表現(xiàn)出不同的表達(dá)。多種證據(jù)表明莪術(shù)中的姜黃素通過(guò)調(diào)節(jié)各種miRNA的表達(dá)發(fā)揮其治療作用，從而調(diào)節(jié)與腫瘤發(fā)病有關(guān)的細(xì)胞和分子通路。Chen等［21］研究發(fā)現(xiàn)姜黃素可在不同類型的癌癥中調(diào)節(jié)miR-21，miR-21對(duì)PI3K/PTEN/AKT、NF-kappaB、程序性細(xì)胞死亡蛋白4（PDCD4）等信號(hào)通路有影響，而姜黃素通過(guò)增加miR-21外顯子以及通過(guò)與miR-21基因啟動(dòng)子區(qū)結(jié)合的轉(zhuǎn)錄機(jī)制來(lái)降低miR-21的表達(dá)，達(dá)到抗腫瘤效果。Wang等［22］檢測(cè)了miR-7641在T24和SV-Huc-1細(xì)胞株中的潛在致瘤性，首次發(fā)現(xiàn)姜黃素直接下調(diào)促進(jìn)腫瘤的miR-7641，導(dǎo)致膀胱癌細(xì)胞浸潤(rùn)減少，凋亡增加，表明姜黃素通過(guò)誘導(dǎo)miRNA起到直接抗膀胱癌的作用。Zhao等［23］通過(guò)用姜黃素（10～60 μM）處理SKOV3卵巢癌細(xì)胞，檢測(cè)miR-9的表達(dá)、細(xì)胞增殖和凋亡，結(jié)果顯示姜黃素誘導(dǎo)SKOV3細(xì)胞中的miR-9表達(dá)顯著增加，且呈劑量依賴性，但明顯抑制細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)凋亡，因此姜黃素對(duì)SKOV3卵巢癌細(xì)胞的殺傷作用主要是通過(guò)上調(diào)miR-9實(shí)現(xiàn)的。

4 小 結(jié)

腫瘤是醫(yī)學(xué)界的一個(gè)難題，其發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)，嚴(yán)重威脅著人類的健康與生命。莪術(shù)揮發(fā)油中的有效成分姜黃素、β-欖香烯等可通過(guò)對(duì)Ki-67、PCNA、mTOR及miRNA的抑制與調(diào)控，影響腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖、凋亡以及轉(zhuǎn)移等多個(gè)環(huán)節(jié)，從而阻斷腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。與許多抗腫瘤化學(xué)藥物相比，莪術(shù)具有無(wú)致突變性、高效低毒、安全可靠的特點(diǎn)，是一種具有良好開(kāi)發(fā)前景的抗腫瘤藥物，逐漸引起醫(yī)藥界的重視。但目前就如何高效利用莪術(shù)有效成分制成標(biāo)準(zhǔn)的抗癌制劑，以及如何進(jìn)一步闡釋其有效成分在人體吸收、分布、轉(zhuǎn)歸的過(guò)程，仍是亟待解決的難題，還有待我們進(jìn)一步深入研究。