熊果酸及其衍生物抗腫瘤作用的研究進(jìn)展

向潤(rùn)清，范源

(1.云南中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院，云南 昆明 650500；2.云南中醫(yī)藥大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院，云南 昆明 650500)

熊果酸(ursolic acid,UA)又名烏索酸、烏蘇酸，是一種天然的五環(huán)三萜類(lèi)化合物(結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1)，廣泛存在于天然植物中，如夏枯草、熊果、野木瓜、山茱萸、白花蛇舌草等[1]。研究表明，熊果酸具有抗糖尿病、抗多種細(xì)菌、抗炎、抗氧化、抗人類(lèi)免疫缺陷病毒(HIV)、丙型肝炎病毒(HCV)等生物學(xué)效應(yīng)，此外熊果酸對(duì)肺、腎、肝與腦的化學(xué)損害起保護(hù)作用[2]。熊果酸可以通過(guò)多種細(xì)胞信號(hào)通路抑制腫瘤形成及細(xì)胞毒作用、抑制腫瘤細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)腫瘤的分化及凋亡、抗侵襲性和抗腫瘤血管形成。熊果酸衍生物的合成主要是對(duì)熊果酸C-2位氫、C-3位羥基、C-28位羧基和A環(huán)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾、改造、設(shè)計(jì)，很多衍生物具有較強(qiáng)的抗腫瘤活性[3]。

圖1 熊果酸結(jié)構(gòu)圖

1 熊果酸抗腫瘤作用

1.1 抗乳腺癌 UA可以抑制乳腺癌細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)其凋亡。UA作用于乳腺癌細(xì)胞株MCF-7和MDA-MD-231時(shí)，作用濃度分別為5、7.5 μmol·L-1、作用時(shí)間分別為48 h和72 h時(shí)，其可下調(diào)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄活化因子3(STAT3)和表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)的表達(dá)，及自身調(diào)節(jié)細(xì)胞周期蛋白D1(Cyclin D1)，并通過(guò)抑制磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)、蛋白激酶B(Akt)和STAT3的表達(dá)，阻滯細(xì)胞周期，從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，抑制乳腺癌細(xì)胞的增殖[4]，在細(xì)胞株MDA-MB-231體外實(shí)驗(yàn)中，用40 μmol·L-1的UA作用24 h和48 h，可下調(diào)抗凋亡因子B細(xì)胞淋巴瘤2(Bcl-2)與聚ADP-核糖聚合酶(PARP)和上調(diào)促凋亡因子半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(caspase-3)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶8(caspase-8)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶9(caspase-9)、Bax的表達(dá)，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[5]。研究表明，UA明顯抑制乳腺癌SK-BR-3細(xì)胞的增殖，并呈時(shí)間和濃度依賴(lài)性。經(jīng)UA處理后的細(xì)胞呈現(xiàn)典型的凋亡核固縮表現(xiàn)，細(xì)胞核呈致密的顆粒狀或塊狀，UA作用48 h后，SK-BR-3細(xì)胞阻滯在G0/G1期，DNA大片段斷裂，表明UA在體外對(duì)SK-BR-3細(xì)胞具有抗增殖和誘導(dǎo)凋亡的作用[6]。此外，Mishra等[7]研究發(fā)現(xiàn)，用4種不同的乳腺癌細(xì)胞系MCF-7、SK-BR-3、MDA-MB-468、BT-549和一種非致瘤性乳腺上皮細(xì)胞系(MCF10A)，將這些細(xì)胞分別用10、5、2.5 μmol·L-1濃度的UA處理48 h，計(jì)算抑制濃度IC50，發(fā)現(xiàn)UA對(duì)乳腺腫瘤細(xì)胞具有選擇性毒性，對(duì)MCF-7的細(xì)胞毒性最大，對(duì)MCF-10A細(xì)胞的細(xì)胞毒性相對(duì)較低，且UA通過(guò)上調(diào)死亡受體DR4和DR5選擇性地激活外源性凋亡途徑，最后導(dǎo)致乳腺癌細(xì)胞凋亡。

1.2 抗肝癌 Son等[8]在研究中檢測(cè)了AMP-活化蛋白激酶(AMPK)和糖原合成酶激酶3β(GSK3β)在UA誘導(dǎo)的HepG2肝細(xì)胞癌細(xì)胞凋亡中的作用。UA在HepG2細(xì)胞中顯著增加亞G1群體和乙錠同型二聚體和末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶(TdT)介導(dǎo)的dUTP缺口末端標(biāo)記陽(yáng)性細(xì)胞的數(shù)量。此外，熊果酸增強(qiáng)了PARP和caspase-3的裂解，下調(diào)HepG2細(xì)胞中星形膠質(zhì)細(xì)胞升高基因(AEG-1)和存活蛋白的表達(dá)，增加了AMPK和乙酰輔酶A羧化酶(ACCase)的磷酸化，并且還增強(qiáng)了無(wú)活性形式絲氨酸9處GSK3β的磷酸化，減弱了HepG2細(xì)胞中AKT和mTOR的磷酸化，研究中還發(fā)現(xiàn)AMPK抑制劑化合物C或GSK3β抑制劑SB216763阻斷了HepG2細(xì)胞中UA誘導(dǎo)的PARP和caspase-3的裂解。此外，蛋白酶體抑制劑MG132在HepG2細(xì)胞中抑制AMPK活化，GSK3β磷酸化，切割PARP和降低由UA誘導(dǎo)的AEG-1。結(jié)果表明，UA通過(guò)AMPK活化和GSK3β磷酸化作為有效的化學(xué)預(yù)防劑誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞凋亡。研究表明[9]不同濃度UA對(duì)人肝癌HepG2細(xì)胞的增殖均有抑制效應(yīng)，并呈劑量、時(shí)間依賴(lài)性，用濃度為60 μmol·L-1的UA作用于人肝癌細(xì)胞株HepG2 72 h后達(dá)到最大細(xì)胞凋亡率。UA可明顯增加G0/G1期的細(xì)胞含量，誘導(dǎo)人肝癌細(xì)胞株HepG2的凋亡。UA可抑制pERK1/2蛋白、Cyclin D1蛋白的表達(dá),并隨著濃度、時(shí)間逐漸上調(diào)抑制作用更加明顯，促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡。Liu等[10]實(shí)驗(yàn)顯示，在肝癌中信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄蛋白STAT3具有組成型活性，臨床上沒(méi)有批準(zhǔn)用于治療或預(yù)防肝癌的STAT3抑制劑，在人肝癌細(xì)胞系(Hep3B、HEPG2、SSMC-7721和Huh7)中檢測(cè)了UA對(duì)STAT3磷酸化的抑制作用，顯示UA可以抑制細(xì)胞增殖、遷移、體外集落形成以及體內(nèi)腫瘤生長(zhǎng)，并且UA可通過(guò)抑制白細(xì)胞介素-6(IL-6)誘導(dǎo)的P-STAT3，降低STAT3的下游靶基因(例如Bcl-2、Bcl-xl和存活蛋白)的表達(dá)，從而在體外和體內(nèi)抑制STAT3活化和人肝癌細(xì)胞的生長(zhǎng)。環(huán)氧合酶-2(COX-2)是一種多功能分子，其可在肝細(xì)胞癌中過(guò)度表達(dá)，并參與炎癥和抗炎過(guò)程，前列腺素E2(PGE2)作為COX-2的下游產(chǎn)物經(jīng)常參與炎癥的發(fā)生，用不同濃度UA干預(yù)HepG2細(xì)胞，Liu等[11]用反轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈(RT-PCR)法，蛋白質(zhì)印跡(Western blot)和酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)分析UA的作用，結(jié)果顯示UA顯著降低COX-2的表達(dá)，并可降低HepG2細(xì)胞中PGE2的濃度，說(shuō)明UA可通過(guò)下調(diào)COX-2的表達(dá)抑制肝癌細(xì)胞的增殖。

1.3 抗肺癌 羅敏等[12]研究表明，UA可以顯著抑制人肺癌PC9細(xì)胞的活力，隨著給藥劑量和時(shí)間的增加，UA對(duì)PC9細(xì)胞的生長(zhǎng)抑制率顯著增加，UA并誘導(dǎo)PC9細(xì)胞自噬體表達(dá)增加、誘導(dǎo)微管相關(guān)蛋白1輕鏈3-Ⅱ(LC3-Ⅱ)和自噬相關(guān)蛋白5(ATG5)表達(dá)增加，最后誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生自噬。付倫等[13]研究報(bào)道，不同濃度的UA作用肺癌細(xì)胞株A549及SPCA1細(xì)胞時(shí)，可上調(diào)細(xì)胞周期抑癌基因p27和p16的表達(dá)，下調(diào)Cyclin D1蛋白和細(xì)胞周期E蛋白(Cyclin E)的表達(dá)，將細(xì)胞周期阻滯在G0/G1期，從而抑制細(xì)胞的增殖。Wu等[14]研究表明，UA可通過(guò)c-Jun氨基末端激酶(JNK)/應(yīng)激活化蛋白激酶(SAPK)介導(dǎo)的特異性蛋白1(SP1)抑制肺癌NSCLC細(xì)胞的生長(zhǎng)，這一過(guò)程反過(guò)來(lái)導(dǎo)致DNA甲基轉(zhuǎn)移酶1(DNMT1)和組蛋白-賴(lài)氨酸N-甲基轉(zhuǎn)移酶(EZH2)的表達(dá)受到抑制，DNMT1的過(guò)度表達(dá)減少，EZH2蛋白表達(dá)減少。此外SP1和DNMT1對(duì)SAPK/JNK信號(hào)的負(fù)反饋調(diào)節(jié)作用，以及EZH2和DNMT1的相互作用有助于UA的整體效應(yīng)，最后導(dǎo)致UA抑制NSCLC細(xì)胞的生長(zhǎng)。Gao等[15]前期實(shí)驗(yàn)顯示UA能夠抑制體外人肺癌A549細(xì)胞的增殖，將裸鼠接種A549細(xì)胞后，給予濃度為50 mg·kg-1和100 mg·kg-1的UA，顯示UA可下調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶2(MMP-2)、核蛋白質(zhì)MKI-67基因(MKI-67)和高度糖基化的跨膜細(xì)胞糖蛋白(CD34)蛋白的表達(dá)水平，并上調(diào)凋亡基因Bid的表達(dá)，即UA可抑制A549癌細(xì)胞活力與增殖。此外Kim等[16]報(bào)道了UA通過(guò)抑制肺癌細(xì)胞中的牛痘相關(guān)激酶1(VRK1)介導(dǎo)的損傷修復(fù)而發(fā)揮抗癌活性。VRK1是肺腺癌的主要調(diào)節(jié)因子，被認(rèn)為是適應(yīng)性的關(guān)鍵分子途徑，主要控制細(xì)胞存活，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)UA抑制催化作用是通過(guò)直接結(jié)合VRK1的催化結(jié)構(gòu)域，降低VRK1的活性，并通過(guò)阻斷VRK1誘導(dǎo)的肺癌細(xì)胞中53BP1病灶，從而達(dá)到抗癌作用。

1.4 抗胃癌 Kim等[17]研究表明，UA可有效誘導(dǎo)SNU-484人胃癌細(xì)胞凋亡，通過(guò)下調(diào)抗凋亡因子Bcl-2蛋白的表達(dá)，上調(diào)促凋亡因子Bcl-2相關(guān)X蛋白的表達(dá)和促進(jìn)caspase-3蛋白的水解，并增加p38絲裂原活化蛋白激酶和c-Jun N末端激酶的活化，從而誘導(dǎo)SNU-484人胃癌細(xì)胞凋亡。此外，UA顯著抑制SNU-484細(xì)胞的侵襲性表型并顯著降低了其表達(dá)，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡并抑制胃癌細(xì)胞的侵襲性表型。Yang 等[18]研究結(jié)果表明，UA用于人胃癌BGC-823細(xì)胞時(shí)，以劑量依賴(lài)性方式引起細(xì)胞毒性。通過(guò)UA的亞細(xì)胞毒性濃度來(lái)測(cè)試胃癌中UA的放射增強(qiáng)功效，以及采用克隆形成存活率測(cè)定確定UA放射敏感性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)結(jié)合組的幸存部分照射和亞細(xì)胞毒性與照射組相比UA顯著降低，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，UA可增強(qiáng)BGC-823細(xì)胞生長(zhǎng)周期G2/M期阻滯、增加活性氧(ROS)表達(dá)、下調(diào)Ki-67蛋白水平，抑制人胃癌BGC-823細(xì)胞的增殖。

1.5 抗前列腺癌 賀安東等[19]研究表明，前列腺癌PC-3細(xì)胞饑餓時(shí)，自噬相關(guān)蛋白ATG5和自噬蛋白Beclin1(BECN1)的表達(dá)顯著升高，UA作用PC-3細(xì)胞后，PC-3細(xì)胞中ATG5蛋白和BECN1蛋白表達(dá)顯著下調(diào)，提示UA可明顯抑制其自噬。在該實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步檢測(cè)凋亡相關(guān)蛋白，發(fā)現(xiàn)UA作用PC-3細(xì)胞后，PC-3細(xì)胞中促凋亡因子caspase-3、caspase-8和caspase-9蛋白水平顯著升高，凋亡率顯著升高，表明UA作用后的PC-3細(xì)胞凋亡易感性明顯增加，提示UA可抑制前列腺PC3細(xì)胞發(fā)生自噬，并進(jìn)一步通過(guò)促進(jìn)凋亡因子的分泌誘導(dǎo)其凋亡。Gai等[20]實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，UA可抑制細(xì)胞生長(zhǎng)，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。UA可增加人前列腺癌DU145細(xì)胞中促凋亡因子caspase-3和caspase-9的活性，UA處理DU145細(xì)胞后可影響細(xì)胞色素C(cytochrome C)蛋白在細(xì)胞質(zhì)和線(xiàn)粒體中的表達(dá)，導(dǎo)致前列腺癌細(xì)胞中ROCK/PTEN信號(hào)傳導(dǎo)和cofilin-1線(xiàn)粒體易位的抑制，促使細(xì)胞凋亡的激活。Meng等[21]的研究表明，用UA處理人前列腺癌細(xì)胞系LNCaP和PC-3后可抑制兩種細(xì)胞系細(xì)胞的增殖，并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。此外UA通過(guò)增加與膜聯(lián)蛋白V結(jié)合，降低Bcl-2、Bcl-xl、存活蛋白和活化的caspase-3蛋白的表達(dá)水平，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。UA作用DU145細(xì)胞后還可抑制PI3K蛋白的表達(dá)，抑制Akt和哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信號(hào)蛋白的磷酸化。此外，用UA作用后的細(xì)胞顯著抑制無(wú)胸腺裸鼠中LNCaP前列腺腫瘤異種移植瘤的生長(zhǎng)，這與抑制細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡和降低PI3K下游因子如p-Akt的表達(dá)有關(guān)，即UA不僅可抑制細(xì)胞生長(zhǎng)，還通過(guò)調(diào)節(jié)人前列腺癌細(xì)胞中的PI3K/Akt/mTOR途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。

1.6 抗結(jié)腸癌 Wang等[22]研究顯示，UA可抑制人結(jié)腸癌細(xì)胞系SW480和LoVo細(xì)胞的增殖并誘導(dǎo)其凋亡。用濃度分別為60、40、20 μmol·L-1的UA作用SW480和LoVo細(xì)胞48 h后，發(fā)現(xiàn)UA通過(guò)抑制兔基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP9)和上調(diào)鈣粘蛋白(CDH1)的表達(dá)來(lái)抑制結(jié)腸癌細(xì)胞遷移，抑制癌細(xì)胞中Akt和細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)的磷酸化，UA還顯著抑制結(jié)腸癌細(xì)胞COX-2表達(dá)和PGE2產(chǎn)生，增加PARP，caspase-3和caspase-9的裂解，并觸發(fā)細(xì)胞色素c從線(xiàn)粒體膜間隙釋放到胞質(zhì)溶膠中，最終誘導(dǎo)結(jié)腸癌細(xì)胞凋亡。江華等[23]的研究結(jié)果表明，UA對(duì)結(jié)腸癌HT-29細(xì)胞具有明顯的抑制增殖和誘導(dǎo)凋亡作用，用濃度分別為20、40 mol·L-1的UA作用HT-29細(xì)胞24 h后，較多細(xì)胞呈凋亡特征性改變，此外，UA可將HT-29細(xì)胞阻滯于G1期，且隨著UA濃度的增加，細(xì)胞凋亡率也相應(yīng)增加。Lin等[24]的研究表明，UA可通過(guò)抑制多種信號(hào)通路抑制結(jié)腸直腸癌血管生成。采用CRC小鼠異種移植模型、雞胚絨毛尿囊膜(CAM)模型，人結(jié)腸癌細(xì)胞系HT-29和人類(lèi)臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVECs)作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，UA作用后可顯著抑制腫瘤體積且對(duì)CRC小鼠的體重變化沒(méi)有影響，表明UA可在體內(nèi)抑制結(jié)腸癌生長(zhǎng)而沒(méi)有明顯的毒性跡象。此外，UA作用CRC小鼠異種移植和CAM模型后，CRC小鼠腫瘤內(nèi)的微血管密度(MVD)和CAM模型中血管總數(shù)減少，并呈劑量和時(shí)間依賴(lài)性地抑制HUVEC的增殖、遷移和血管形成，并抑制了關(guān)鍵的血管生成因子如內(nèi)皮生長(zhǎng)因子A(VEGF-A)和堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(bFGF)的表達(dá)，最后抑制結(jié)腸直腸癌血管生成。

1.7 抗其他腫瘤 膀胱癌：Gai等[25]的研究表明，UA作用人膀胱癌T24細(xì)胞48 h后，可改變抗凋亡因子磷酸化AKT(pAkt)、磷酸化核因子κB抑制蛋白α(pIκBα)、磷酸化核因子-κBp65(pNF-κBp65)和Bcl水平的表達(dá)情況。pNF-κBp65水平降低，Akt的絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶(SKT)活性降低，抗凋亡因子Bcl-2表達(dá)下調(diào)，從而減少T24細(xì)胞凋亡的抑制。即UA可通過(guò)AKT/NF-κB信號(hào)傳導(dǎo)抑制T24人膀胱癌細(xì)胞中的細(xì)胞凋亡，并以劑量依賴(lài)性方式發(fā)生?？谇话篊hen等[26]建立了人順鉑抗性口腔癌CAR細(xì)胞系，用UA處理CAR細(xì)胞48 h，采用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)并觀(guān)察到活性氧物質(zhì)的產(chǎn)生和線(xiàn)粒體膜電位的喪失，且UA降低了細(xì)胞凋亡相關(guān)信號(hào)AKT(Ser473)和Bcl-2相關(guān)的細(xì)胞死亡激動(dòng)劑(BAD，Ser136)的磷酸化，以及Bcl-2蛋白水平，并增加了CAR細(xì)胞中BAD和Bcl-2相關(guān)X蛋白的表達(dá)，即UA通過(guò)半胱天冬酶依賴(lài)性途徑介導(dǎo)誘導(dǎo)細(xì)胞死亡。膽囊癌：Weng等[27]的實(shí)驗(yàn)使用膜聯(lián)蛋白V/PI雙染色法和流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)UA對(duì)GBC-SD和SGC-996細(xì)胞的細(xì)胞凋亡與細(xì)胞周期的變化，染色結(jié)果顯示UA誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡發(fā)生在早期和晚期，且在兩個(gè)細(xì)胞中均觀(guān)察到S期停滯，實(shí)驗(yàn)通過(guò)在裸鼠中建立異種移植GBC模型，腹腔注射UA后可顯著抑制裸鼠移植瘤的生長(zhǎng)，且抑制效率與劑量有關(guān)，驗(yàn)證了UA可以顯著抑制膽囊癌細(xì)胞的生長(zhǎng)。人骨肉瘤：Zhang等[28]的研究結(jié)果表明，UA作用人骨肉瘤OS 143B細(xì)胞后，可以抑制143B細(xì)胞的增殖，阻滯143B細(xì)胞的細(xì)胞周期、并抑制OS腫瘤的生長(zhǎng)，最后誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。實(shí)驗(yàn)中建立小鼠異種移植模型，使用熒光素酶報(bào)告基因測(cè)定，UA作用143B細(xì)胞后明顯抑制Wnt/β-聯(lián)蛋白信號(hào)傳導(dǎo)，且以濃度依賴(lài)性方式增加p53蛋白的表達(dá)水平，p53的抑制部分地逆轉(zhuǎn)了UA誘導(dǎo)的β-連環(huán)蛋白的下調(diào)，提示UA可以通過(guò)激活Wnt/β-catenin信號(hào)來(lái)抑制OS 143B細(xì)胞的增殖，部分可能是通過(guò)上調(diào)p53的表達(dá)來(lái)介導(dǎo)的。皮膚癌：Junco等[29]的研究表明，用Ca3/7皮膚癌細(xì)胞，給予不同濃度UA作用后，采用噻唑藍(lán)(MTT)法測(cè)定細(xì)胞活力，LDH檢測(cè)細(xì)胞死亡，分析結(jié)果顯示UA可抑制Ca3/7皮膚癌細(xì)胞的增殖，并促使細(xì)胞凋亡。此外，Junco等[30]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與皮膚乳頭狀瘤細(xì)胞(MT1/2)相比，皮膚癌細(xì)胞(Ca3/7)顯示出對(duì)熊果酸誘導(dǎo)的細(xì)胞毒性具有更強(qiáng)的抗性，在Ca3/7細(xì)胞中P-糖蛋白(P-gp)水平升高，這是一種依賴(lài)于ATP的外排泵，UA作用Ca3/7細(xì)胞后可快速地排出P-gp，而P-gp可以增強(qiáng)熊果酸介導(dǎo)的細(xì)胞毒性，用P-gp抑制劑維拉帕米或環(huán)孢素A攻擊Ca3/7細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)UA能通過(guò)抑制P-gp介導(dǎo)外流來(lái)體現(xiàn)誘導(dǎo)細(xì)胞的毒性作用。人胰腺癌：Prasad等[31]的研究結(jié)果表明，在體外用濃度為20 μmol·L-1的UA作用胰腺癌細(xì)胞Panc-28細(xì)胞，體內(nèi)將裸鼠原位植入Panc-28細(xì)胞進(jìn)行造模，裸鼠模型口服濃度為250 mg·kg-1的UA，實(shí)驗(yàn)用RT-PCR法、Western blot法、ELISA法分析，結(jié)果顯示UA可抑制腫瘤增殖生長(zhǎng)標(biāo)志物(Ki-67)和微血管密度(CD31)的生長(zhǎng)，并抑制核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB的活化和STAT3的表達(dá)，即UA可以抑制人胰腺腫瘤的生長(zhǎng)，并通過(guò)抑制炎癥生物標(biāo)志物抑制細(xì)胞增殖、侵襲、血管生成和轉(zhuǎn)移。

2 熊果酸衍生物抗腫瘤作用

2.1 熊果酸的A環(huán)開(kāi)環(huán)及引入雜環(huán) 有研究表明，熊果酸的A環(huán)開(kāi)環(huán)及引入雜環(huán)后可增加抗腫瘤活性。Mendes等[32]制備了一系列新的熊果酸A環(huán)切割的熊果酸衍生物(結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖2)，并使用2D和3D培養(yǎng)模型評(píng)估了它們?cè)诜切〖?xì)胞肺癌(NSCLC)細(xì)胞系中的抗增殖活性，發(fā)現(xiàn)在C3處具有仲酰胺裂解的A環(huán)熊果酸衍生物(化合物1)是抗腫瘤活性最好的化合物，該化合物通過(guò)降低caspase-7、caspase-8以及Bcl-2蛋白的表達(dá)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，此外，還可上調(diào)Beclin-1和LC3A/B-調(diào)蛋白的表達(dá)水平，及下調(diào)mTOR和p62蛋白的表達(dá)水平，誘導(dǎo)細(xì)胞自噬。裴婷等[33]將熊果酸A環(huán)開(kāi)環(huán)，通過(guò)經(jīng)典的酯化反應(yīng)將查耳酮拼接到熊果酸上合成一系列衍生物，選取鼻咽鱗癌CNE2細(xì)胞、口腔表皮樣癌KB細(xì)胞、乳腺癌 MCF-7、肺腺癌A549細(xì)胞和肝癌HepG2細(xì)胞為測(cè)試細(xì)胞株，采用MTT法對(duì)合成的查耳酮類(lèi)化合物進(jìn)行抗腫瘤活性檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)其對(duì)上述腫瘤細(xì)胞均有抑制活性，尤其是對(duì)乳腺癌有較強(qiáng)的抑制活性和選擇性，且效果強(qiáng)于熊果酸。

王玉英等[34]合成4個(gè)雜環(huán)熊果酸化合物：吲哚并(3,2-b)熊果酸(化合物2)、喹啉并(3,2-b)熊果酸(化合物3)、吡嗪并(2,3-b)熊果酸(化合物4)、喹喔啉并(2,3-b)熊果酸(化合物5)，選取乳腺癌MCF-7細(xì)胞、前列腺癌PC-3細(xì)胞、胃癌BGC-823細(xì)胞和口腔表皮樣癌KB細(xì)胞作為測(cè)試細(xì)胞株，采用MTT法對(duì)化合物2、3、4、5進(jìn)行生物活性測(cè)試，結(jié)果表明，在熊果酸A環(huán)引入喹喔啉基團(tuán)能夠顯著地增加抗腫瘤活性，且抗腫瘤活性強(qiáng)于先導(dǎo)化合物熊果酸，而引入喹啉、吲哚和吡嗪基團(tuán)卻沒(méi)有明顯地增加抗癌活性，結(jié)果提示在熊果酸的A環(huán)引入雜環(huán)，其抗腫瘤活性明顯高于非雜環(huán)的熊果酸衍生物。

圖2 熊果酸衍生物結(jié)構(gòu)圖

2.2 熊果酸C-3、C-28位結(jié)構(gòu)修飾 劉涵等[35]通過(guò)乙?；磻?yīng)對(duì)熊果酸的3-位羥基進(jìn)行保護(hù)后，再將其28-位羧基制備成酰氯并與氨基酸酯反應(yīng)，最后在堿性條件下水解制備得28-位羧基被修飾的熊果酸衍生物，實(shí)驗(yàn)采用MTT法測(cè)試合成的熊果酸衍生物抑制腫瘤細(xì)胞U937、HL-60、K562、DU145、EC109、MDA231和SMMC7721細(xì)胞株的增殖活性，結(jié)果顯示熊果酸28-位羧基進(jìn)行延長(zhǎng)修飾，有利于提高熊果酸的抗腫瘤活性，當(dāng)延長(zhǎng)7～8個(gè)碳原子，合成的化合物熊果酸-28-酰-(4-氨基)苯甲酸(化合物6，結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖3)抗腫瘤效果最好。孟艷秋等[36]將熊果酸C-3位羥基改造成羰基、乙酰氧亞氨基，同時(shí)C-28位引入芳香氨基或含氮雜環(huán)形成酰胺得到一系列熊果酸衍生物，實(shí)驗(yàn)采用腫瘤細(xì)胞株HeLa、HepG2和BGC-823細(xì)胞作為研究對(duì)象，采用MTT法對(duì)其進(jìn)行初步的體外抗腫瘤活性研究，結(jié)果顯示該類(lèi)化合物對(duì)上述腫瘤細(xì)胞增殖具有一定程度的抑制作用，其抗腫瘤活性均明顯高于熊果酸，即合理修飾熊果酸C-3位和C-28位，對(duì)熊果酸抗腫瘤活性有較大影響。Meng等[37]報(bào)道了在熊果酸的C-3、C-11和C-28的位置設(shè)計(jì)并合成了一系列新的衍生物，使用紅外吸收光譜(IR)、質(zhì)譜(MS)和氫核磁共振(1H-NMR)以及元素分析確認(rèn)它們的結(jié)構(gòu)，將合成的熊果酸衍生物分別給予不同濃度作用腫瘤細(xì)胞株HeLa、BGC-823和SKOV3細(xì)胞，將細(xì)胞培養(yǎng)72 h，用MTT法在490 nm波長(zhǎng)下測(cè)量吸光度計(jì)算IC50，結(jié)果顯示新生成的化合物均表現(xiàn)出比熊果酸具有更強(qiáng)的細(xì)胞生長(zhǎng)抑制作用。此外，Pattnaik等[38]研究報(bào)道，將熊果酸骨架進(jìn)行新的化學(xué)修飾、設(shè)計(jì)，合成具有適當(dāng)C-28的疊氮基丙基-3β-羥基-β-12-蒽-28-酸鹽炔丙醇，將合成的化合物用于乳腺癌細(xì)胞系(MCF-7和MDA-MB-231)的細(xì)胞增殖試驗(yàn)。IC50數(shù)據(jù)顯示合成的化合物對(duì)兩種測(cè)試細(xì)胞具有較強(qiáng)的抑制活性，與MCF-7細(xì)胞相比，對(duì)MDA-MB-231細(xì)胞系的抑制活性更高，為熊果酸的2.9倍。

圖3 化合物6結(jié)構(gòu)圖

2.3 其他熊果酸衍生物 順式-3-O-β-羥基肉桂酰熊果酸(HCUA)(化合物7，結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖4)，Wang等[39]研究發(fā)現(xiàn)HCUA在口腔癌細(xì)胞系(Ca9-22和SAS細(xì)胞)中呈現(xiàn)出較強(qiáng)的抗增殖和凋亡誘導(dǎo)活性，對(duì)兩種細(xì)胞的IC50抑制濃度分別為24.0和17.8 μmol·L-1，且在正?？谇怀衫w維細(xì)胞中不表現(xiàn)出抗增殖活性。此外，在兩種口腔癌細(xì)胞系中，HCUA以濃度依賴(lài)性方式增加亞G1期阻滯期細(xì)胞數(shù)和促進(jìn)細(xì)胞凋亡，但不影響正?？谇怀衫w維細(xì)胞的增殖。此外，HCUA誘導(dǎo)p53介導(dǎo)的促凋亡蛋白(Bax、Bak、Bim、Noxa和PUMA)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)，且通過(guò)線(xiàn)粒體膜電位的喪失誘導(dǎo)口腔癌細(xì)胞凋亡，HCUA還可引發(fā)細(xì)胞內(nèi)ROS的產(chǎn)生，其被確定參與由ROS抑制劑YCG063和N-乙?；?L-半胱氨酸(NAC)引起的HCUA誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。因此，HCUA通過(guò)引發(fā)ROS依賴(lài)性和p53介導(dǎo)的線(xiàn)粒體凋亡而對(duì)口腔癌細(xì)胞具有潛在的抗腫瘤活性。

圖4 化合物7結(jié)構(gòu)圖

Mallavadhania等[40]研究顯示，熊果酸當(dāng)用N-溴代琥珀酰亞胺處理時(shí)，得到一系列環(huán)-C轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，將合成的化合物對(duì)前列腺PC3細(xì)胞、白血病THP1細(xì)胞，宮頸HeLa細(xì)胞和肺A-549癌細(xì)胞系進(jìn)行細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)，給予4種細(xì)胞濃度為20 μmol·L-1的不同受試物，用MTT法檢測(cè)細(xì)胞的抑制率IC50，結(jié)果顯示合成的化合物對(duì)PC3細(xì)胞、A-549細(xì)胞、THP1細(xì)胞和HeLa細(xì)胞的增殖均具有明顯的抑制作用。

3 總結(jié)

作為一種天然的抗腫瘤化合物，熊果酸具有毒性小、不良反應(yīng)少等優(yōu)點(diǎn)，具有很強(qiáng)的抗腫瘤效果，但不溶于水的物理性質(zhì)，導(dǎo)致其生物利用度低。將熊果酸進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾和改造后，不僅獲得生物利用度更好的抗腫瘤化合物，也為今后設(shè)計(jì)抗腫瘤活性更佳的熊果酸衍生物提供了指導(dǎo)。