二氫楊梅素的抗腫瘤機(jī)制研究進(jìn)展

李作標(biāo) 蔣梁貴 李明意

顯齒蛇葡萄為葡萄科的木質(zhì)藤本植物，廣泛分布于我國多數(shù)地區(qū)，作為中草藥已有數(shù)百年歷史，其葉中主要有效成分為蛇葡萄素、二氫楊梅素（DMH）等［1］。而其中二氫楊梅素是一種較為特殊的黃酮類化合物，同時(shí)具有提高SOD活性、清除自由基、抗栓、降低血脂血糖、控制血壓及抗腫瘤等多種功效，尤其在維持肝臟正常功能、保護(hù)肝細(xì)胞及預(yù)防酒精肝等具有顯著效果［2-5］。近年來研究發(fā)現(xiàn)二氫楊梅素在多種腫瘤的作用上具有明顯的抑制效果，現(xiàn)對二氫楊梅素的抗腫瘤機(jī)制進(jìn)行綜述。

1 DHM在阻滯腫瘤細(xì)胞周期中的作用與機(jī)制

細(xì)胞周期的進(jìn)程分為間期（G1期、S期、G2期）、分裂期（M期）和靜止期（G0期），其周期的正常運(yùn)作由多種作用機(jī)制調(diào)控以確保細(xì)胞分裂的有序進(jìn)行，若此中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常，則細(xì)胞周期的進(jìn)程出現(xiàn)終止。細(xì)胞周期的調(diào)控中樞是通過Cyclin?CDK?CDI的機(jī)制調(diào)控來實(shí)現(xiàn)的，而CDK抑制因子（CKI）基因有cyclin、p16等正調(diào)控因子或P53、P21等負(fù)調(diào)控因子。正調(diào)控基因過度表達(dá)或負(fù)因子的缺失將造成細(xì)胞周期各檢驗(yàn)點(diǎn)閾值下調(diào)及功能減弱，從而導(dǎo)致細(xì)胞對外源性調(diào)節(jié)信號反應(yīng)敏感性下降［6，7］。如今不少的研究表明，二氫楊梅素抗腫瘤機(jī)制大多是以抑制腫瘤細(xì)胞周期于G2/M期、G1/S期，從而抑制其細(xì)胞增殖實(shí)現(xiàn)的。黃海麗等通過實(shí)驗(yàn)，以濃度梯度的DHM（0、2、10、50、100、200 μm）分別作用HepG2、Hep3B兩種細(xì)胞48 h，用流式分析儀分別測得兩種肝癌細(xì)胞在不同濃度DHM培養(yǎng)下，兩株肝癌細(xì)胞的G2/M期細(xì)胞比例不斷增高，細(xì)胞有絲分裂在G2/M期被明顯抑制，而其實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)二氫楊梅素可以使CDKl/cyclin B1聚合體失活，進(jìn)而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞停止增殖［8］。而岑鈞華等研究也表明肝癌細(xì)胞HepG2在DHM的作用下其G2/M期細(xì)胞比例顯著上升、S期細(xì)胞比例下降［9］。因此，DHM的具體機(jī)制可能與多種參與細(xì)胞凋亡、氧化應(yīng)激和炎癥的分子有關(guān)，如AMP活化蛋白激酶（AMPK）、有絲分裂原活化蛋白激酶（MAPK）、蛋白激酶B（Akt）、核因子?κB（NF?κB）、核因子E2相關(guān)因子2（Nrf2）、ATP結(jié)合盒等轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白A1（ABCA1）、過氧化物酶體增殖物激活受體γ（PPARγ）等［10］。如DHM能使乳腺癌細(xì)胞周期阻滯于G2/M期［11］；用DHM對A549細(xì)胞處理后，不同作用時(shí)間檢測該細(xì)胞的細(xì)胞周期時(shí)，G2/M期的比率明顯增加［12］。

2 DHM抑制腫瘤細(xì)胞凋亡的信號通路

細(xì)胞凋亡途徑包括外源性及內(nèi)源性兩種途徑，前者是由TNF?α、FAS?L等受體所介導(dǎo)，而后者利用線粒體作為誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的主要場所，通過調(diào)控其外膜的通透性來進(jìn)行介導(dǎo)。當(dāng)各種應(yīng)激反應(yīng)、DNA損傷、異常細(xì)胞信號出現(xiàn)時(shí)，會引起B(yǎng)ax的活化，在該蛋白的調(diào)控下，線粒體外膜的通透性增加，細(xì)胞色素C被釋放到胞質(zhì)中，在dATP的存在下，與Apaf?1結(jié)合，使Apaf?1暴露其Card結(jié)構(gòu)域，并與Procaspase?9的Card結(jié)合形成凋亡復(fù)合體，進(jìn)而激活Caspase?9，后者進(jìn)一步激活Caspase?3，從而引起細(xì)胞凋亡。而Bcl?2的作用與Bax則恰恰相反，以抑制細(xì)胞色素C釋放，從而切斷細(xì)胞凋亡的進(jìn)程，所以控制Bcl?2的表達(dá)對腫瘤細(xì)胞的凋亡具有重要影響［13］。正因?yàn)锽cl?2與Bax的反向作用，當(dāng)細(xì)胞接受刺激后，二者的比率決定細(xì)胞的存亡［14］。左彥珍等研究發(fā)現(xiàn)DHM通過調(diào)控Bcl?2/Bax凋亡通路從而誘導(dǎo)人絨毛膜癌細(xì)胞（JAr）凋亡，DHM濃度越高，JAr細(xì)胞中Bax蛋白表達(dá)量越高，而Bcl?2蛋白表達(dá)則減少，從而引發(fā)JAR細(xì)胞發(fā)生凋亡［12］。舒洋研究發(fā)現(xiàn) DHM 能使HepG2，QGY7701，Hepal?6、MHcc97L四種肝癌細(xì)胞的p53蛋白表達(dá)明顯升高，從而激活bax與bak，并抑制Bcl?2的表達(dá)，進(jìn)而激活caspase?3最終導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞凋亡，且該調(diào)控作用具有劑量依賴性特點(diǎn)［14］。王滿英等人通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)用DHM處理人頭頸鱗癌SCC?25細(xì)胞，細(xì)胞的凋亡隨藥物濃度和反應(yīng)時(shí)間增加而增加，通過WB檢測發(fā)現(xiàn)，被DHM處理后的SCC?25細(xì)胞中，CL?PARP、Bax、CL?caspase3等蛋白表達(dá)水平增加，而Bcl?2則相反［15］。另外研究發(fā)現(xiàn)DHM可以在體外通過激活Bax/Bcl?2參與調(diào)控的凋亡通路，從而誘導(dǎo)非小細(xì)胞肺癌A549細(xì)胞的凋亡［12］。

3 DHM抑制腫瘤的侵襲及轉(zhuǎn)移機(jī)制

根據(jù)目前病例統(tǒng)計(jì)有80%以上的癌癥患者死于腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移，是癌癥患者致死的主要原因［16］。腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移過程主要有：①腫瘤細(xì)胞粘附性下降，從原病灶中游離；②腫瘤細(xì)胞與ECM粘附性提高；③腫瘤細(xì)胞分泌降解酶降解ECM，形成細(xì)胞轉(zhuǎn)移通道，從而誘導(dǎo)血管生成；④腫瘤移動性提高，穿透ECM，通過血管基底膜侵入體內(nèi)循環(huán)；⑤在循環(huán)中躲避免疫系統(tǒng)殺滅；⑥轉(zhuǎn)移到新的器官組織后，在新血管形成的基礎(chǔ)下分裂生長，進(jìn)而完成侵襲轉(zhuǎn)移。ECM作為腫瘤細(xì)胞遷移的天然屏障，從原位灶增殖到轉(zhuǎn)移的進(jìn)程須具有降解ECM的能力，而ECM降解酶類分為MMPs家族、絲氨酸蛋白酶、天冬門氨酸蛋白酶、caspase家族。如今MMPs的研究結(jié)果證實(shí)其是以降解ECM及細(xì)胞基底膜，從而使癌細(xì)胞獲機(jī)從基底膜破潰處、基質(zhì)之間的空缺侵襲到周圍組織器官。有研究表明，DHM可通過對TNF?α/P38MAPK/MMP?2信號通路的阻制，從而使骨肉瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移受阻［17］。DHM對人視網(wǎng)膜色素上皮（RPE）細(xì)胞（ARPE?19）遷移和轉(zhuǎn)移促進(jìn)蛋白的影響。研究結(jié)果顯示DHM通過減少基質(zhì)金屬蛋白酶?2（MMP?2）的表達(dá)來抑制人視網(wǎng)膜色素上皮（RPE）細(xì)胞（ARPE?19）的侵襲和遷移，這個(gè)過程是通過降低磷酸化c?Jun N末端激酶1/2的水平，認(rèn)為DHM通過抑制MMP?2的表達(dá)抑制RPE細(xì)胞的遷移［18］。周防震等也通過研究證實(shí)，DHM以不同梯度濃度的方式（0、20、40、80mg/L）作用于乳腺癌腫瘤細(xì)胞（MDA?MB?231），可以使胞內(nèi)MMP?2/?9蛋白的表達(dá)均明顯下降，進(jìn)而抑制腫瘤細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移，但是其研究也表明了隨著DHM濃度升高時(shí)，MMP?2/?9 mRNA表達(dá)出現(xiàn)先下降后升高，提示MMP?2/?9蛋白表達(dá)和其mRNA表達(dá)可能通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制而起作用［19］。邱志東等研究報(bào)告DHM可通過抑制肝癌細(xì)胞MHCC97L的MMP?9蛋白表達(dá)，使降解細(xì)胞外基質(zhì)和基底膜的途徑受阻，同時(shí)抑制VEGF蛋白的表達(dá)，使繼發(fā)灶新血管的生成受阻，另有研究認(rèn)為DHM通過上調(diào)E?cadherin的表達(dá)，維持腫瘤細(xì)胞的完整性，從而抑制肝癌細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移［20］。而張慶余等人發(fā)現(xiàn)DHM通過降低MMP?9蛋白的表達(dá)，顯著抑制肝癌SK?Hep?1和MHCC97L細(xì)胞的遷移侵襲，而MMP?9蛋白表達(dá)下調(diào)則與SK?Hep?1和MHCC97L細(xì)胞內(nèi)PKC?δ蛋白質(zhì)水平的增加及p38、ERK1/2和JNK的磷酸化被抑制密切相關(guān)［21］。同時(shí)二氫楊梅素還能通過調(diào)控JNK通路抑制MMP?2的表達(dá)及逆轉(zhuǎn)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化，進(jìn)而抑制人胃癌MKN45細(xì)胞的侵襲與轉(zhuǎn)移［22］。

4 DHM在聯(lián)合用藥中的作用

二氫楊梅素來自植物成分，作為抗腫瘤藥物，具有高效、低毒、低副作用的特點(diǎn)，目前研究的側(cè)重點(diǎn)對其聯(lián)合用藥抗腫瘤機(jī)制有更深層次的探究。多項(xiàng)研究表明，二氫楊梅素多藥聯(lián)合應(yīng)用較單藥應(yīng)用的抗腫瘤效果更強(qiáng)。王進(jìn)峰等研究發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)使用DHM對前列腺癌的抑制作用較弱，在高藥物濃度下，仍不能達(dá)到明顯的抑癌效果，然而在聯(lián)合順鉑后，即使在低濃度的DHM（10μmol/L）作用下，也可顯著提高各濃度順鉑的抗腫瘤敏感性，使低濃度下的順鉑（2μmol/L）也能對前列腺癌細(xì)胞產(chǎn)生明顯的殺傷效果［23］。Jiang L等研究發(fā)現(xiàn)DHM通過P53/BCL?2通路增強(qiáng)奈達(dá)鉑在肝癌細(xì)胞系中化學(xué)敏感性，同時(shí)減少奈達(dá)鉑對正常肝細(xì)胞的損傷進(jìn)而起到保護(hù)正常肝細(xì)胞的功能［24］。吳明彩等也通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)，二氫楊梅素聯(lián)合絲裂霉素對胃癌細(xì)胞SCG?7901的生長具有更明顯的抑癌作用，其機(jī)制是通過下調(diào)Bcl?2和Survivin兩種蛋白的表達(dá)來實(shí)現(xiàn)［25］。另有研究發(fā)現(xiàn)，DHM通過對p38?STAT1信號通路的調(diào)控，增強(qiáng)ATRA（全反式維甲酸）的對白血病NB4細(xì)胞的化學(xué)敏感度，進(jìn)而加強(qiáng)對癌細(xì)胞生長的抑制［26］。

5 總結(jié)與展望

二氫楊梅素是從藤茶的莖葉中提取出來的黃酮類化學(xué)物，其抗腫瘤機(jī)制繁多且十分復(fù)雜，如今對于二氫楊梅素抑制細(xì)胞凋亡的研究目前仍較少，且也多停留于實(shí)驗(yàn)階段，缺少相關(guān)活體動物實(shí)驗(yàn)，同時(shí)臨床藥物應(yīng)用研究也缺乏。中藥的應(yīng)用是我國數(shù)千年的智慧沉淀，尤其在2019年爆發(fā)的新型冠狀病毒，對中草藥的應(yīng)用更上一個(gè)臺階，故今后對二氫楊梅素應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)其相關(guān)臨床藥物研究，在提高其溶解性、儲存穩(wěn)定性的同時(shí)，也要側(cè)重于對其結(jié)構(gòu)修飾，從而提高其藥物活性，以期得到臨床與實(shí)驗(yàn)相一致的結(jié)果。