白花蛇舌草的抗癌作用研究進(jìn)展Δ

王驍，范煥芳，李德輝，胡雪蕊，李兆星，郭旭瑾，王彤，杜志華#

（1.河北中醫(yī)學(xué)院附屬河北省中醫(yī)院腫瘤二科，石家莊 050011；2.河北省軍糧供應(yīng)儲(chǔ)備庫(kù)，石家莊 050018；3.河北醫(yī)科大學(xué)附屬河北省腫瘤醫(yī)院外三科，石家莊 050011；4.河北中醫(yī)學(xué)院附屬河北省中醫(yī)院腦病科，石家莊 050011）

白花蛇舌草（Hedyotis diffusaWilld）又名二葉葎、白花十字草、尖刀草，屬茜草科耳草屬1年生披散草本植物。該藥最早記載于《廣西中藥志》，其味苦、甘，性寒，歸肺、胃、大腸、小腸經(jīng)，全草皆可入藥，內(nèi)服外用均可[1］。傳統(tǒng)中醫(yī)藥理論認(rèn)為本品苦寒清泄，甘寒滲利，具有清熱解毒、消痛散結(jié)、利尿除濕之功效，可用于治療癰腫瘡毒、咽喉腫痛、毒蛇咬傷、熱淋澀痛及癌腫等癥[2］?，F(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn)，該藥具有抗腫瘤[3］、調(diào)節(jié)免疫[4］、抗感染[5］、抗氧化[6］等作用。白花蛇舌草在惡性腫瘤治療中的應(yīng)用十分廣泛，近年關(guān)于其抑制大腸癌[7］、胃癌[8］、肝癌[9］、肺癌[10］、乳腺癌[11］等的機(jī)制研究眾多，受到臨床及科研工作者的廣泛關(guān)注。鑒于此，筆者以“白花蛇舌草”“抗癌”“活性成分”“機(jī)制”“Hedyotis diffusaWilld”“Anticancer”“Active ingredients”“Mechanism”等為關(guān)鍵詞，在中國(guó)知網(wǎng)、維普、萬方、PubMed等數(shù)據(jù)庫(kù)中組合查詢2005年1月－2019年1月發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn)。結(jié)果，共檢索到相關(guān)文獻(xiàn)766篇，其中有效文獻(xiàn)47篇?，F(xiàn)就白花蛇舌草抗癌作用研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，旨在為其在抗癌領(lǐng)域的進(jìn)一步開發(fā)利用提供參考。

1 白花蛇舌草的主要抗癌活性成分

截至目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已從白花蛇舌草中分離出蒽醌類、黃酮類、萜類、甾體類、烷烴類、多糖類、微量元素類、揮發(fā)油類等成分[12］，而其抗癌活性成分主要為蒽醌類、黃酮類、萜類及甾體類中的某些化合物。其中，蒽醌類化合物在白花蛇舌草中含量較高，屬于其特征性成分之一[13］。于莉[14］報(bào)道白花蛇舌草蒽醌類物質(zhì)中的2，7-二羥基-3-甲基蒽醌（結(jié)構(gòu)式見圖1）、2-羥基-3-甲氧基-7-甲基蒽醌、2-羥基-1-甲氧基-3-甲基蒽醌、2-羥基-3-甲基蒽醌對(duì)人胃癌SGC-7901、肝癌BEL-7402、乳腺癌MCF-7細(xì)胞株/系均有抑制作用，其中2，7-二羥基-3-甲基蒽醌的抑制作用最強(qiáng)，且呈劑量依賴性，其對(duì)上述3種細(xì)胞株/系的半數(shù)抑制濃度（IC50）分別為84.40、54.22、53.72 μmol/L。白花蛇舌草黃酮類物質(zhì)的主要成分包括槲皮素（結(jié)構(gòu)式見圖2）、山柰酚以及兩者的糖苷。王宇翎等[15］的研究發(fā)現(xiàn)，不同劑量的白花蛇舌草總黃酮對(duì)S180荷瘤小鼠肝癌HepA小鼠的腫瘤細(xì)胞均有明顯的抑制作用，體外研究發(fā)現(xiàn)其對(duì)人肝癌Bel-7402、人肺癌H460及人乳腺癌MCF-7等細(xì)胞株均有一定抑制作用；其還可通過阻礙胃癌組織中氯離子胞內(nèi)通道蛋白4（CLIC4）的表達(dá)來抑制惡性腫瘤組織間質(zhì)的形成，從而減緩腫瘤細(xì)胞的浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移[16］。萜類化合物是白花蛇舌草含有的又一類特征性成分，包括三萜類化合物和環(huán)烯醚萜類化合物，前者主要包括熊果酸（結(jié)構(gòu)式見圖3）和齊墩果酸，后者主要包括雞屎藤次苷衍生物、車葉草苷衍生物等，均具有良好的抗癌作用[13］。白花蛇舌草中提取得到的五環(huán)三萜類化合物熊果酸能夠通過下調(diào)凋亡抑制基因Survivin的表達(dá)，激活血清胱天蛋白酶3（Caspase-3）和Caspase-9相關(guān)信號(hào)通路，抑制人肝癌細(xì)胞的復(fù)制[17］。白花蛇舌草中還含有甾體類物質(zhì)，如β-谷甾醇（結(jié)構(gòu)式見圖4）、豆甾醇和胡蘿卜苷。其中，β-谷甾醇、豆甾醇可通過阻滯細(xì)胞周期而抑制人肝癌SMMC-7721細(xì)胞的增殖，并能促使其發(fā)生典型的凋亡變化[18］。雖然近些年關(guān)于白花蛇舌草抗癌活性成分研究較多，某些活性成分的抗癌具體機(jī)制得到了較深入的闡釋，但現(xiàn)有研究大多停留于基礎(chǔ)研究階段，相關(guān)活性成分并未很好地應(yīng)用于臨床，且相關(guān)新藥的研發(fā)工作稍顯滯后。

圖1 2，7-二羥基-3-甲基蒽醌結(jié)構(gòu)式

圖2 槲皮素結(jié)構(gòu)式

圖3 熊果酸結(jié)構(gòu)式

圖4 β-谷甾醇結(jié)構(gòu)式

2 白花蛇舌草的抗癌機(jī)制

白花蛇舌草含有多種抗腫瘤活性成分，大量研究發(fā)現(xiàn)，這些活性成分主要通過調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能、抑制腫瘤組織血管及淋巴管生成、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、調(diào)控相關(guān)信號(hào)通路、抗氧化等途徑實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤細(xì)胞的抑制作用。

2.1 調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能

現(xiàn)已證實(shí)，癌癥的發(fā)生、發(fā)展與免疫監(jiān)視、逃逸等免疫功能異常密切相關(guān)[19］。免疫療法在癌癥的治療中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在黑色素瘤、非小細(xì)胞肺癌、腎癌、膀胱癌等的治療中均已取得了良好的臨床效果，受到越來越多研究者的重視，是繼傳統(tǒng)手術(shù)、放療、化療、靶向治療外的又一重要的癌癥治療方法[20-22］。免疫療法是通過激發(fā)或調(diào)動(dòng)機(jī)體免疫系統(tǒng)來增強(qiáng)腫瘤微環(huán)境抗腫瘤免疫力，從而控制和殺傷癌細(xì)胞的一種治療方法，該方法可增強(qiáng)T細(xì)胞、自然殺傷（NK）細(xì)胞等免疫細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的抑制作用，是近年來的研究熱點(diǎn)[23］。研究發(fā)現(xiàn)，與使用白花蛇舌草多糖之前比較，白花蛇舌草多糖可促進(jìn)免疫抑制小鼠脾淋巴細(xì)胞的增殖，提高NK細(xì)胞活性，能顯著提高小鼠血清白介素2、白介素6和腫瘤壞死因子α的水平（P＜0.01），進(jìn)而提高免疫抑制小鼠的免疫功能[24］，還可以明顯提高免疫抑制小鼠的胸腺指數(shù)、脾指數(shù)、廓清指數(shù)以及吞噬指數(shù)（P＜0.05），具有明確的增強(qiáng)免疫功能的功效[5］。與上述研究相類似，王航等[25］報(bào)道，1.75 g/kg的白花蛇舌草超微粉可非常顯著地提高小鼠外周血淋巴細(xì)胞增殖能力和血清中新城疫抗體水平（P＜0.05），同時(shí)還能十分顯著地提高小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬功能及脾臟指數(shù)（P＜0.01），對(duì)機(jī)體的非特異性免疫功能和特異性免疫功能均有明顯的促進(jìn)作用?？梢?，白花蛇舌草可通過提高機(jī)體免疫力、減輕患者免疫抑制等途徑發(fā)揮抑制腫瘤細(xì)胞的作用。

2.2 抑制腫瘤組織血管、淋巴管生成

腫瘤血管生成是指血管內(nèi)皮細(xì)胞從現(xiàn)有的血管系統(tǒng)中分化、遷移而形成新微血管的復(fù)雜生物學(xué)過程；由于淋巴管生成機(jī)制十分復(fù)雜，目前尚無相關(guān)定論，一些學(xué)者認(rèn)為血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子C（VEGF-C）、VEGF-D、淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞透明質(zhì)酸受體1（LYVE-1）可能在腫瘤組織淋巴管的生成中起到重要作用[26］。研究已證實(shí)，腫瘤組織血管以及淋巴管的生成與腫瘤的生長(zhǎng)、侵襲、轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)和腫瘤患者的預(yù)后有密切的關(guān)系[27-28］，而白花蛇舌草對(duì)腫瘤組織血管、淋巴管的生成具有明顯抑制作用。肖云等[29］將32只CT26腸癌模型小鼠隨機(jī)分為4組，每組8只，Ⅰ組為對(duì)照組，予生理鹽水0.1 mL/（10 g?d）灌胃，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組小鼠分別予劑量為90、180、360 mg/（kg?d）的白花蛇舌草乙醇提取物灌胃，共給藥10 d，實(shí)驗(yàn)開始后第32天殺死所有小鼠，發(fā)現(xiàn)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組小鼠腫瘤組織的微血管密度均顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），腫瘤體積均顯著小于對(duì)照組（P＜0.05）。還有研究發(fā)現(xiàn)，白花蛇舌草提取物可通過抑制人腎癌GRC-1細(xì)胞中基質(zhì)金屬蛋白酶2（MMP-2）和MMP-9蛋白的表達(dá)而抑制腫瘤組織的血管生成[30］。此外，白花蛇舌草乙醇提取物具有抑制磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）、蛋白激酶B（PKB）通路活化，減緩人大腸癌細(xì)胞的生長(zhǎng)，抑制血管及淋巴管形成的作用[31］?？梢?，白花蛇舌草可通過多種途徑實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤組織血管及淋巴管生成的抑制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)抗腫瘤作用。

2.3 誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡

細(xì)胞凋亡是在多細(xì)胞生物的生長(zhǎng)、發(fā)育和死亡等過程中普遍存在的自然現(xiàn)象，其可發(fā)揮及時(shí)清除機(jī)體內(nèi)受損和（或）多余細(xì)胞的作用，以維持組織器官及內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)[32］。這個(gè)過程屬于基本的生物學(xué)現(xiàn)象，涉及一系列基因的激活、表達(dá)與調(diào)控等。細(xì)胞凋亡的異常與癌癥等疾病的發(fā)生有密切關(guān)系，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡是目前治療癌癥的重要手段。研究發(fā)現(xiàn)，白花蛇舌草可使人胃癌SGC-7901細(xì)胞出現(xiàn)細(xì)胞核裂解、染色體形態(tài)異常，使該細(xì)胞DNA呈現(xiàn)片段化，細(xì)胞周期阻滯于G1期，并上調(diào)Bax基因的表達(dá)，下調(diào)Bcl-2基因的表達(dá)，從而誘導(dǎo)SGC-7901細(xì)胞的凋亡[33］。白花蛇舌草對(duì)結(jié)腸癌原代細(xì)胞、HCT-116細(xì)胞、Lovo細(xì)胞、HT-29細(xì)胞以及DLD-1細(xì)胞均具有明顯的降低細(xì)胞活力、促進(jìn)細(xì)胞凋亡的作用，具體機(jī)制可能與哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶點(diǎn)（MTRO）抑制、p53抑癌基因活化以及表皮生長(zhǎng)因子受體、血小板衍生生長(zhǎng)因子受體降解密切相關(guān)[34］。白花蛇舌草總黃酮可能通過下調(diào)Ezrin基因表達(dá)并上調(diào)ICAM-1基因的表達(dá)，使人胃癌BGC-823細(xì)胞周期阻滯于G0/G1期，從而誘導(dǎo)該細(xì)胞的凋亡[8］。其乙醇提取物可阻滯人乳腺癌MCF-7細(xì)胞周期，抑制該細(xì)胞的增殖，促進(jìn)其凋亡，其中以600 μg/mL白花蛇舌草乙醇提取物的作用效果最明顯[35］。此外，從白花蛇舌草葉和根中分離得到的新型環(huán)肽類化合物具有促進(jìn)人前列腺癌細(xì)胞凋亡、抑制其增殖和遷移的作用[36］?？梢姡谆ㄉ呱嗖菰谡T導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡方面具有較重要的臨床意義，其可通過多種途徑實(shí)現(xiàn)對(duì)多種腫瘤細(xì)胞的誘導(dǎo)凋亡作用。

2.4 調(diào)控相關(guān)信號(hào)通路

信號(hào)通路的異常與腫瘤的形成、侵襲、轉(zhuǎn)移有密切關(guān)聯(lián)，通過糾正信號(hào)通路的異常從而達(dá)到抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)也是腫瘤治療的手段之一[37］。例如，程序性死亡蛋白1（PD-1）及其配體（PD-L1）信號(hào)通路的過度激活被證實(shí)與多種惡性腫瘤的發(fā)生有關(guān)，上述信號(hào)通路的異常會(huì)導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞免疫逃逸，而PD-1抑制劑可通過恢復(fù)腫瘤特異性細(xì)胞免疫從而達(dá)到治療腫瘤的目的，此種方法在黑色素瘤、非小細(xì)胞肺癌等的治療中均取得了良好效果，是當(dāng)下研究的熱點(diǎn)[38］?？茖W(xué)家同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，白花蛇舌草亦可對(duì)多種信號(hào)通路進(jìn)行調(diào)控。靳祎祎等[39］報(bào)道，白花蛇舌草可對(duì)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β（TGF-β）/Smad信號(hào)通路介導(dǎo)的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化產(chǎn)生抑制作用，從而防止大腸癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。嚴(yán)兆坤等[40］研究發(fā)現(xiàn)，白花蛇舌草對(duì)細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（ERK）、c-Jun氨基末端激酶（JNK）等信號(hào)通路均有抑制活化的作用，從而逆轉(zhuǎn)耐5-氟尿嘧啶（5-FU）HCT-8大腸癌細(xì)胞的耐藥性。此外，白花蛇舌草還可以通過抑制干細(xì)胞標(biāo)記物L(fēng)GR-5和OCT-4的表達(dá)，上調(diào)Wnt/β-catenin信號(hào)通路中負(fù)調(diào)控因子APC及磷酸化β-catenin）的表達(dá)，下調(diào)凋亡抑制基因Survivin的表達(dá)從而實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤細(xì)胞的抑制作用[41］?？梢姡谆ㄉ呱嗖輰?duì)信號(hào)通路的調(diào)控亦是多途徑、多靶點(diǎn)的，不僅可直接實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤細(xì)胞的抑制，還能逆轉(zhuǎn)其對(duì)化療藥物的耐藥，防止腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移，但具體機(jī)制有待深入研究。

2.5 抗氧化

自由基是指帶有不成對(duì)電子的分子、原子團(tuán)、原子或離子，又稱游離基，其性質(zhì)十分活潑，其中氧自由基對(duì)人體的危害最大，人體許多疾病（包括腫瘤）的發(fā)生、發(fā)展與體內(nèi)較高水平的氧自由基有密切關(guān)系[42-43］。過氧化氫的大量產(chǎn)生被認(rèn)為是惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中的關(guān)鍵因素，下調(diào)組織內(nèi)過氧化氫濃度可抑制蛋白磷酸化過程，阻斷過氧化氫介導(dǎo)的相關(guān)信號(hào)通路，最終可阻礙腫瘤細(xì)胞的增殖[44］。白花蛇舌草正丁醇、石油醚等不同萃取部位對(duì)羥基自由基（·OH）和1，1-二苯基-2-三硝基苯基肼自由基（DPPH·）均具有較好的清除能力，提示白花蛇舌草具有良好的抗氧化作用[45］。類似研究亦指出，白花蛇舌草多糖對(duì)DPPH·有較強(qiáng)的清除能力及抗氧化作用，在0.24～1.20 mg/mL的劑量范圍內(nèi)，其白花蛇舌草多糖乙醇溶液的抗氧化能力隨著白花蛇舌草多糖劑量的升高而增強(qiáng)[6］。Kim DH等[46］報(bào)道，從白花蛇舌草中提取得到的環(huán)烯醚萜苷具有抑制低密度脂蛋白氧化反應(yīng)的作用。白花蛇舌草具有的抗氧化作用亦是其抑制腫瘤細(xì)胞的方式之一，但相對(duì)其他抗癌機(jī)制研究，目前關(guān)于白花蛇舌草如何通過抗氧化途徑而實(shí)現(xiàn)抗癌作用的系統(tǒng)研究相對(duì)較少。

3 結(jié)語

近些年國(guó)內(nèi)外關(guān)于白花蛇舌草抗癌作用的研究較多，其抗癌活性成分、抗癌機(jī)制在某些領(lǐng)域取得了一些進(jìn)展，目前認(rèn)為其主要抗癌活性成分為蒽醌類、黃酮類、萜類及甾體類中的某些化合物，這些抗癌活性成分主要通過調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能、抑制腫瘤組織血管及淋巴管生成、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、調(diào)控相關(guān)信號(hào)通路、抗氧化等途徑來發(fā)揮對(duì)腫瘤細(xì)胞的抑制作用。該藥在抗癌領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但是基于白花蛇舌草的抗癌新藥研發(fā)工作仍十分滯后。檢索國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)目前含有白花蛇舌草的抗癌成藥絕大多數(shù)為口服藥，靜脈用藥僅白花蛇舌草注射液1種，且僅為癌癥治療的輔助用藥，劑型十分單一，尚無某種或者某類白花蛇舌草抗癌活性成分提純而得到的靜脈用藥[47］。白花蛇舌草的某些抗癌活性成分、抗癌具體機(jī)制研究仍不夠系統(tǒng)和深入，亦缺乏多中心大樣本的臨床研究支持。上述這些問題都有待日后進(jìn)一步研究。