刺五加多糖抗腫瘤作用及其機(jī)制研究進(jìn)展*

彭 莉 ， 周燕紅，王 丹

(1.湖北科技學(xué)院藥學(xué)院，湖北 咸寧 437100;2.湖北科技學(xué)院五官醫(yī)學(xué)院)

癌癥是嚴(yán)重威脅人類健康和影響人類生存質(zhì)量的一類疾病，其發(fā)病率逐年升高。有研究報(bào)道稱[1]2018年全球新發(fā)癌癥人數(shù)達(dá)1810萬(wàn)，其中我國(guó)占24%(約430萬(wàn))。癌癥的臨床表現(xiàn)缺乏特異性，病死率極高，5年總體生存率<35%，大多數(shù)患者在確診時(shí)已到達(dá)中晚期或出現(xiàn)轉(zhuǎn)移，失去了手術(shù)意義。目前除手術(shù)外，主要采用放化療、生物治療、分子靶向治療。近年來(lái)，由于中藥具有安全高效、低毒副作用、價(jià)格低廉、降低轉(zhuǎn)移率、改善預(yù)后、抑制癌癥復(fù)發(fā)、延長(zhǎng)患者生存期等優(yōu)點(diǎn)，受到了人們的喜愛(ài)[2]。刺五加多糖(acanathopanax senticosus polysaccharides，ASPS)是一種傳統(tǒng)的中藥材，其抗腫瘤作用在諸多研究中得到證實(shí)，可用于肺癌、宮頸癌、喉癌、白血病、肉瘤、肝癌等治療[3]，我們就ASPS的抗腫瘤作用及其相關(guān)機(jī)制綜述如下。

1 ASPS抗腫瘤作用機(jī)制

1.1 促腫瘤細(xì)胞凋亡，抑制細(xì)胞增殖

細(xì)胞凋亡是受基因調(diào)控細(xì)胞的程序性死亡，是機(jī)體維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的生物現(xiàn)象。正常情況下，細(xì)胞增值、分化與凋亡三者處于一種動(dòng)態(tài)平衡，任何原因引起的平衡破壞均可導(dǎo)致細(xì)胞數(shù)目增加。因?yàn)樾律袄匣募?xì)胞染色體不穩(wěn)定，基因易突變，從而增加了惡變的概率，誘發(fā)腫瘤的形成。抑癌基因Bax與P53是世界上研究最深入的

凋亡基因，二者的缺失均使細(xì)胞凋亡數(shù)目減少，增加了腫瘤的發(fā)生率。中藥的多糖成分具有抗腫瘤細(xì)胞增殖及促凋亡作用，ASPS作為刺五加提取的粗多糖，同樣可通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞增殖及重建凋亡信號(hào)傳遞系統(tǒng)來(lái)恢復(fù)上述平衡，達(dá)到抗腫瘤效果。靳袆等[4]利用ASPS對(duì)宮頸癌Hela細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞抑制及凋亡檢測(cè)試驗(yàn)，結(jié)果顯示Hela細(xì)胞在ASPS的作用下增殖受到明顯抑制，其受抑制程度與藥物劑量相關(guān)；并且在Hela細(xì)胞內(nèi)部發(fā)現(xiàn)了Bax蛋白的顯著增高及凋亡特異的降解片段，“DNA Ladder”，由此說(shuō)明Bax表達(dá)增強(qiáng)與細(xì)胞凋亡相關(guān)。Zhao等[5]為了檢測(cè)ASPS對(duì)人小細(xì)胞肺癌H446細(xì)胞的影響，采用MTT及流式細(xì)胞術(shù)觀察其增殖和凋亡情況，發(fā)現(xiàn)ASPS能強(qiáng)烈抑制H446細(xì)胞增殖，隨著藥物濃度的增加，細(xì)胞凋亡數(shù)目增多，并采用Western印跡分析得出其誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的機(jī)制與P53、Bax上調(diào)、bcl-2下調(diào)、bcl-2/bax降低密切相關(guān)。羅強(qiáng)等[6]研究結(jié)果表明經(jīng)過(guò)ASPS處理過(guò)的人白血病K562細(xì)胞出現(xiàn)了明顯的核固縮和凋亡小體。

1.2 腫瘤細(xì)胞周期阻滯

腫瘤是一類以細(xì)胞增殖失控而出現(xiàn)無(wú)限制生長(zhǎng)為特征的疾病。細(xì)胞周期紊亂是增殖失控原因之一，其失控致使細(xì)胞增殖過(guò)多，細(xì)胞較易發(fā)生突變及惡化。因此，阻滯腫瘤細(xì)胞周期可抑制腫瘤細(xì)胞過(guò)度增殖，達(dá)到抗腫瘤的作用。已有研究表明[7]，ERK通路參與了G2/M期細(xì)胞調(diào)控，人們?cè)谔接慉SPS對(duì)人小細(xì)胞肺癌H446細(xì)胞G2/M期阻滯的誘導(dǎo)作用及對(duì)ERK信號(hào)通路影響時(shí)也證實(shí)這一說(shuō)法，ASPS能誘導(dǎo)ERK、p38的活化干擾H446細(xì)胞周期，導(dǎo)致G2/M期阻滯，抑制腫瘤的增長(zhǎng)。

1.3 抑制腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移

惡性細(xì)胞轉(zhuǎn)移是癌癥患者死亡的重要原因，抑制腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移是抗癌藥物的重要機(jī)理，對(duì)降低患者的死亡率具有重要意義。Yoon等[8]經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，刺五加水提物GF100(含糖量約30%)對(duì)由colon26-M3.1癌細(xì)胞導(dǎo)致的肺癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移具有明顯的抑制作用，可能是刺五加水溶液增加了NK細(xì)胞及巨噬細(xì)胞的細(xì)胞毒性，通過(guò)免疫機(jī)制抑制了腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)。

1.4 作用于腫瘤細(xì)胞膜

脂肪酸是細(xì)胞膜重要組成成分之一，維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能。與正常細(xì)胞相比，腫瘤細(xì)胞膜磷脂脂肪酸組成明顯升高，參與腫瘤細(xì)胞的惡化。佟麗等[9]經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出，ASPS對(duì)小鼠肉瘤S180細(xì)胞及人白血病K562細(xì)胞增殖均有強(qiáng)烈的抑制作用，其機(jī)理與細(xì)胞膜生化特性的改變密切相關(guān)，ASPS與腫瘤細(xì)胞接觸后，可影響細(xì)胞膜肌醇磷脂代謝，降低其轉(zhuǎn)換作用，使細(xì)胞膜唾液酸含量升高，而膜磷脂及脂肪酸含量下降。為了進(jìn)一步探討ASPS與膜磷脂的關(guān)系，佟麗等[10]將ASPS與S180細(xì)胞共同孵育24h后采用毛細(xì)管柱氣相色譜法分析細(xì)胞膜膜磷脂組成變化，發(fā)現(xiàn)磷脂的花生四烯酸(C20，4)及豆蔻酸(C14，0)明顯降低，具有顯著性差異(P<0.05)，起到了與陽(yáng)性對(duì)照組甲氨蝶呤相同的藥效。由此證明ASPS抑制腫瘤機(jī)制之一可能是其改變了腫瘤細(xì)胞膜組分。

1.5 增強(qiáng)機(jī)體免疫力

強(qiáng)大的免疫力對(duì)人體至關(guān)重要，可預(yù)防各種疾病的發(fā)生發(fā)展。ASPS作為一種免疫活性多糖，可通過(guò)增強(qiáng)機(jī)體的免疫力而間接發(fā)揮抗癌的作用，其相關(guān)機(jī)制如下。

1.5.1 促免疫細(xì)胞增殖

免疫細(xì)胞的增殖對(duì)免疫力的提升有著顯著的影響。李向輝等[11]利用分級(jí)醇沉不同濃度的ASPS觀察其對(duì)脾細(xì)胞的增殖能力，結(jié)果表明40%醇沉多糖濃度對(duì)脾細(xì)胞增殖能力最強(qiáng)，細(xì)胞因子IL-2的表達(dá)量最高，免疫效果最好。潘景芝等[12]觀察到用不同劑量ASPS治療過(guò)的小鼠胸腺指數(shù)、脾臟指數(shù)均高于對(duì)照組，血清細(xì)胞因子IL-1B、IL-6及TNF較陽(yáng)性對(duì)照組明顯升高，可改善免疫器官指數(shù)，調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞因子水平。

韓杰等[13]將小鼠分為對(duì)照組、LPS組和LPS+ASPS三組，實(shí)驗(yàn)表明LPS+ASPS組脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)均明顯提高，且回腸淋巴數(shù)量顯著增加，免疫力增強(qiáng)。另有報(bào)道指出[14]，ASPS對(duì)腫瘤細(xì)胞能產(chǎn)生免疫記憶，對(duì)ASPS治療過(guò)的小鼠進(jìn)行再攻擊實(shí)驗(yàn)，小鼠腫瘤未見(jiàn)復(fù)發(fā)，說(shuō)明小鼠對(duì)腫瘤細(xì)胞已有了免疫反應(yīng)。

1.5.2 增強(qiáng)巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞及T、B淋巴細(xì)胞活化功能

免疫細(xì)胞的活化在免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮著舉足輕重的作用，對(duì)腫瘤細(xì)胞有著顯著的抑制功能。Lau[15]實(shí)驗(yàn)證實(shí)，小鼠腹腔巨噬細(xì)胞經(jīng)GF100處理組比陰性組表現(xiàn)出更強(qiáng)的腫瘤細(xì)胞溶解作用，其強(qiáng)大的抗腫瘤功能與巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞的激活密切關(guān)聯(lián)。Han等[16]經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，ASPS可與TLRs發(fā)生作用，激活小鼠B細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，并活化MAPK和NF-kβ信號(hào)途徑，通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)體免疫反應(yīng)發(fā)揮抗腫瘤作用。趙娟等[17]以小鼠腹腔巨噬細(xì)胞和脾淋巴細(xì)胞為靶細(xì)胞，用不同濃度ASPS刺激48h后，結(jié)果證實(shí)ASPS提高了腹腔巨噬細(xì)胞吞噬中性紅細(xì)胞的能力，且與對(duì)照組相比，小鼠腹腔巨噬細(xì)胞IL-1β、TNF-α表達(dá)升高，小鼠脾淋巴細(xì)胞IL-2、TNF-α表達(dá)量上升，說(shuō)明ASPS對(duì)小鼠腹腔巨噬細(xì)胞具有活化作用，誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞及脾淋巴細(xì)胞分泌細(xì)胞因子殺滅腫瘤細(xì)胞。

1.5.3 促免疫細(xì)胞因子的分泌

細(xì)胞因子是介導(dǎo)細(xì)胞間相互作用的糖蛋白，具有調(diào)節(jié)機(jī)體免疫應(yīng)答、控制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、促細(xì)胞分化成熟、功能維持等效能。近年來(lái)，隨著基因工程及細(xì)胞工程技術(shù)的飛速發(fā)展，學(xué)者對(duì)細(xì)胞因子研究越來(lái)越深入，通過(guò)促免疫細(xì)胞因子的分泌是許多藥物抗癌的重要機(jī)制之一。ASPS作為一種活性多糖成分，也可通過(guò)誘導(dǎo)免疫細(xì)胞因子分泌治療腫瘤。林冒岫等[18]發(fā)現(xiàn)，利用ASPS對(duì)患肺癌的荷瘤小鼠進(jìn)行灌胃治療探究其對(duì)腫瘤細(xì)胞的影響，證實(shí)了ASPS可顯著抑制荷瘤瘤體的生長(zhǎng)，增強(qiáng)小鼠免疫功能，延長(zhǎng)生存期，其機(jī)制可能與升高TNF-α、IL-1β、IL-6的水平相關(guān)。周麗菁等[19]對(duì)Lewis實(shí)體型荷瘤小鼠采用NS、ADM及不同劑量的ASPS治療，ASPS組較NS組小鼠瘤重顯著下降，腫瘤抑制率、胸腺及脾臟指數(shù)明顯上升，ASPS促進(jìn)了荷瘤小鼠外周血IL-6、TNF-α、IL-1β的分泌，通過(guò)發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)達(dá)到抑制腫瘤的目的。

1.5.4 誘導(dǎo)干擾素的產(chǎn)生

干擾素是一種具有抗病毒、抗腫瘤及免疫調(diào)節(jié)功效的糖蛋白，ASPS是一種理想的促干擾素誘導(dǎo)劑。郭葆玉等[20]利用ASPS對(duì)Namalwa細(xì)胞進(jìn)行了干擾素促誘生試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)ASPS的促誘生效果比常規(guī)組高且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。楊吉成[21]多次利用ASPS對(duì)自建的S801和S7811白血病細(xì)胞系進(jìn)行促干擾素實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)ASPS處理后的白血病細(xì)胞的干擾素誘生效價(jià)提高了5～10倍，表明這一機(jī)制可能與ASPS延長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄后干擾素mRNA壽命相關(guān)。錢(qián)農(nóng)等[22]利用人參多糖及皂貳、云芝糖肽、ASPS、羧甲基茯苓多糖對(duì)人血白細(xì)胞分別進(jìn)行了IFN-α及IFN-γ的促誘生實(shí)驗(yàn)，不僅表明上述多糖對(duì)于干擾素具有良好的誘生作用，而且發(fā)現(xiàn)ASPS的促誘生能力最佳。

2 總結(jié)與展望

作為一種傳統(tǒng)的中藥材，ASPS的抗腫瘤作用在眾多的體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)均得到了有力的證明，可通過(guò)多種途徑、多個(gè)靶點(diǎn)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡，抑制腫瘤的生長(zhǎng)[23]。ASPS不僅對(duì)腫瘤細(xì)胞有著直接的殺傷力，在臨床上還能用于化療藥物的輔助治療，減輕化療藥物的毒副反應(yīng)，恢復(fù)機(jī)體免疫力。因此，ASPS在臨床上的開(kāi)發(fā)利用具有廣闊的前景，可為未來(lái)腫瘤的治療提供更多選擇，為人類帶來(lái)福音。