紫鉚因在惡性腫瘤中的研究進(jìn)展

高鑫，佟秀琴

（內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)，內(nèi)蒙古 呼和浩特）

0 前言

目前惡性腫瘤仍是困擾醫(yī)學(xué)界的一大難題, 雖然惡性腫瘤在基礎(chǔ)和臨床研究中已取得較大進(jìn)展，但惡性腫瘤的發(fā)病率和死亡率仍呈逐年上升趨勢(shì)。惡性腫瘤的常規(guī)治療包括手術(shù)、放療和化療，雖然在一定程度上能夠延長(zhǎng)患者的生存時(shí)間，但同時(shí)也存在很多副反應(yīng)以及并發(fā)癥，腫瘤細(xì)胞耐藥性也是惡性腫瘤易復(fù)發(fā)和預(yù)后差的重要原因之一，因此，尋找療效確切、毒副作用少的新藥物成為惡性腫瘤治療的研究熱點(diǎn)。大量研究表明，許多天然產(chǎn)物在治療惡性腫瘤方面表現(xiàn)中巨大潛力。Butein（紫鉚花素：2′,3,4,4′-四羥基查爾酮），是一種來(lái)源廣泛的植物多酚，屬于黃酮類(lèi)查爾酮家族，首次從漆樹(shù) (Rhus verniciflua stokes)中發(fā)現(xiàn)，漆樹(shù)的大部分成分（根、皮、干漆、木心、果實(shí)、葉和花）均可入藥，是一種優(yōu)良的藥材，漆樹(shù)含有大量的生物活性物,紫鉚花素(Butein) 是漆樹(shù)黃酮的化學(xué)成分之一，大量研究證明，Butein 具有廣泛的生物學(xué)功能，包括抗炎、抗氧化、抗癌、抗微生物、抗菌、抗血管生成、抗?jié)?、抗糖尿病等作用[1-5]。本文旨在總結(jié)Butein 在惡性腫瘤中的研究進(jìn)展。

1 肺癌

Zhang 等[10]研究表明：腫瘤微環(huán)境會(huì)改變抗癌藥物的藥效，葡萄糖濃度變化是腫瘤微環(huán)境中的變量之一。在非小細(xì)胞肺癌中，一定濃度的葡萄糖（0mM-40mM）對(duì)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞（NSCLCC）是致命的，中、高濃度（5mM、10mM 和20mM）葡萄糖促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖，細(xì)胞數(shù)增加與葡萄糖暴露時(shí)間與成正比。紫鉚因通過(guò)DNA 損傷和氧化應(yīng)激抑制葡萄糖誘導(dǎo)的NSCLCC 增殖，2-脫氧葡萄糖(2-DG)也可以抑制葡萄糖誘導(dǎo)的細(xì)胞增殖，因此2-DG 和Butein 對(duì)葡萄糖誘導(dǎo)的NSCLCC 增殖具有協(xié)同抗癌作用。P38andERK 是紫鉚因誘導(dǎo)細(xì)胞死亡的重要信號(hào)分子，紫鉚因增加P38andERK 磷酸化。已知mROS（線粒體活性氧）在低氧條件下產(chǎn)生較少，mROS 水平的升高會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞自噬和凋亡，Butein 處理細(xì)胞后胞內(nèi)mROS 和線粒體膜電位進(jìn)一步增加，故Butein 通過(guò)提高細(xì)胞內(nèi)mROS 水平導(dǎo)致NSCLCC 細(xì)胞增殖抑制。

Jung 等 研 究 表 明[11]Butein 顯 著 抑 制HCC827 和HCC827GR（吉非替尼敏感和吉非替尼耐藥的非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞）中EGFR 和MET 的磷酸化和激酶活性，并且減少細(xì)胞集落形成，降低細(xì)胞活力并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。除此之外Butein 抑制Ki-67 的表達(dá)。與體外結(jié)果一致，Butein 抑制HCC827 或HCC827GR 細(xì)胞誘導(dǎo)的異種移植小鼠肺腫瘤生長(zhǎng)及MET 和EGFR 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。

2 肝癌

肝細(xì)胞癌 (HCC) 是世界最常見(jiàn)五大惡性腫瘤之一，占我國(guó)癌癥發(fā)病率第2 位和病死率的第1 位[12]。根據(jù)2014 年WHO 發(fā)布的世界癌癥報(bào)告，中國(guó)肝癌新發(fā)病例占全球新發(fā)病例的一半，死亡總數(shù)占全球一半以上[13]。Zhou 等認(rèn)為[14]Aurora B 在多種腫瘤細(xì)胞中異常表達(dá)，是一種潛在的腫瘤治療靶點(diǎn)。研究表明：Aurora B 在所有試驗(yàn)的HCC 細(xì)胞系中過(guò)度表達(dá)；shRNA 沉默Aurora B的表達(dá)后，體外和體內(nèi)腫瘤細(xì)胞增殖、集落形成和腫瘤生長(zhǎng)都受到顯著抑制；紫鉚因直接與Aurora B 相互作用，在體外和體外抑制其激酶活性；隨著Aurora B 和組蛋白H3 磷酸化的降低，紫鉚因誘導(dǎo)HCC 細(xì)胞發(fā)生G2/M 期停滯和細(xì)胞凋亡。實(shí)驗(yàn)表明在肝癌中，Aurora B 是Butein 的潛在治療靶點(diǎn)。

眾所周知，己糖激酶（HK）是糖酵解過(guò)程中的限速酶即關(guān)鍵酶，HK-2 被認(rèn)為是不同細(xì)胞類(lèi)型中的主要調(diào)節(jié)亞型[15]。Liao等[16]研究表明：Butein 體外作用HCC 細(xì)胞后降低HK-2 表達(dá)抑制肝癌細(xì)胞糖酵解，HK-2 表達(dá)受EGFR 調(diào)控；大量實(shí)驗(yàn)已證實(shí)，EGFR 的過(guò)表達(dá)與腫瘤細(xì)胞的增殖、分化和存活密切相關(guān)；與Jung 等的研究結(jié)果一致[16]，紫鉚花素（butein）明顯抑制HCC細(xì)胞中EGFR 活性。這表明阻斷EGFR 信號(hào)通路是butein 發(fā)揮糖酵解抑制的重要潛在機(jī)制；Butein 通過(guò)下調(diào)Bcl-2 家族蛋白（Bcl-xl, Bcl-2 and Mcl-1）的表達(dá)促進(jìn)肝癌細(xì)胞凋亡。

同樣，Moon 等研究表明[17]，Butein 誘導(dǎo)HepG2 和Hep3B 肝癌細(xì)胞G(2)/M 期阻滯和凋亡，此作用是通過(guò)ROS 的產(chǎn)生、JNK的磷酸化（ROS 介導(dǎo)的DNA 損傷誘導(dǎo)JNK 激活）以及隨后的線粒體凋亡途徑完成的。Moon 等[18]在另一研究中發(fā)現(xiàn)，已知腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體（trail）可誘導(dǎo)多種惡性腫瘤細(xì)胞死亡，但人肝癌細(xì)胞對(duì)TRAIL 的凋亡效應(yīng)有抵抗性。上調(diào)TRAIL受體(即DR4 和DR5)的表達(dá)水平可增強(qiáng)TRAIL 誘導(dǎo)凋亡。Butein 通過(guò)上調(diào)DR5 增強(qiáng)TRAIL 誘導(dǎo)的肝癌細(xì)胞凋亡，Butein主要在DNA 轉(zhuǎn)錄水平上增加DR5 的表達(dá)；Butein 通過(guò)激活DR5啟動(dòng)子區(qū)的Sp1 和隨后的Sp1 DNA 結(jié)合活性激活DR5 轉(zhuǎn)錄，而細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶ERK 的磷酸化可能通過(guò)Sp1 激活進(jìn)而參與了Butein 誘導(dǎo)的DR5 表達(dá)。除此之外，死亡和存活信號(hào)（如NF-κB）均可被trail 同時(shí)激發(fā)，Butein 可能通過(guò)使NF-κB 失活而對(duì)trail 誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡敏感。

Ma 等 認(rèn) 為[19]Butein 通 過(guò) 抑 制MAPK 通 路(ERK，JNK 和p38)和uPA 信號(hào)通路抑制SK-Hep-1 人肝癌細(xì)胞的遷移和侵襲，Butein 下調(diào)侵襲相關(guān)蛋白（MMP-2、-7 和-9、uPA、VEGF、SOS1、Grb2、FAK、Rho A、ROCK1、RAS、MEKK3、ERK1/2、JNK1/2、p-p38 和p-c-jun）表達(dá)水平；Butein 也通過(guò)抑制uPA通路下調(diào)MMP-2、-7 和-9 的蛋白水平和活性。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Butein 還明顯抑制NF-κB 活性，這與Moon 等人的研究結(jié)果一致。

3 乳腺癌

許多研究證實(shí)，與正常組織相比CXC 趨化因子受體-4(CXCR4)在多種腫瘤細(xì)胞中高表達(dá)。CXCL12 及其受體CXCR4 在調(diào)控腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移及血管生成中起重要作用[20]。Chua 等[21]研究發(fā)現(xiàn)Butein 在多種腫瘤細(xì)胞中誘導(dǎo)CXCR4 表達(dá)下降以此發(fā)揮其抗腫瘤轉(zhuǎn)移的潛力，包括HER2 過(guò)度表達(dá)的乳腺癌細(xì)胞、胰腺、前列腺、多發(fā)性骨髓瘤、頭頸部和肝癌細(xì)胞株；Butein 下調(diào)CXCR4 表達(dá)不是通過(guò)增加CXCR4 降解而發(fā)生，而是以轉(zhuǎn)錄調(diào)控方式誘導(dǎo)CXCR4 mRNA 的表達(dá)下調(diào)；Chua 等研究發(fā)現(xiàn)在乳腺癌和胰腺癌細(xì)胞中，Butein 通過(guò)抑制NF-kappaB 激活從而下調(diào)CXCR4 啟動(dòng)子與NF-kappaB結(jié)合來(lái)抑制了CXCR4 的表達(dá)；Butein 抑制CXCL12/CXCR4 信號(hào)傳導(dǎo)誘導(dǎo)的乳腺癌細(xì)胞、胰腺癌細(xì)胞遷移和侵襲。Butein 作為一種新的CXCR4 表達(dá)抑制劑在抑制腫瘤轉(zhuǎn)移方面具有潛力。Samoszuk 等[22]實(shí)驗(yàn)證實(shí)Butein 通過(guò)干擾成纖維細(xì)胞的功能來(lái)抑制與成纖維細(xì)胞共培養(yǎng)的人乳腺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)，確切分子機(jī)制尚未研究清楚。

大量研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)氧合酶（COX）是催化花生四烯酸轉(zhuǎn)化為前列腺素的關(guān)鍵酶，COX-2 在許多腫瘤組織中高表達(dá)；佛波酯（phorbol 12-myristate 13-acetate）PMA 通過(guò)結(jié)合并激活PKC誘導(dǎo)COX-2 的轉(zhuǎn)錄活性。Lau 等[23]研究發(fā)現(xiàn)：在乳腺癌細(xì)胞中，Butein 通過(guò)抑制ERK-1/2 和PKC 通路，下調(diào)PMA 誘導(dǎo)的COX-2 表達(dá)。

4 女性生殖系統(tǒng)腫瘤

4.1 卵巢癌

卵巢癌的致死率極高，而化療耐藥是導(dǎo)致卵巢癌預(yù)后差、死亡率高的原因之一。紫杉醇是治療卵巢癌常用的化療藥之一。Choi 等[24]研究發(fā)現(xiàn)抑制AKT 磷酸化是促進(jìn)紫杉醇耐藥卵巢癌細(xì)胞SKOV-3/PAX 凋亡的關(guān)鍵因素。Rhus verniciflua Stokes(RVS)及其活性成分Butein 抑制SKOV-3/PAX 細(xì)胞增殖，可通過(guò)激活caspase 信號(hào)通路誘導(dǎo)其凋亡，研究還發(fā)現(xiàn)RVS 和Butein 通過(guò)抑制AKT 的激活從而促進(jìn)SKOV-3/PAX 細(xì)胞凋亡。

張瓊等[25]研究表明：已知，Sirtuin 家族中Sirt1 是一種有抑制細(xì)胞凋亡作用的去乙酰化酶。紫鉚因是Sirt1 的激活劑，通過(guò)激活Sirt1、上調(diào)Sirt1 表達(dá)、抑制細(xì)胞凋亡來(lái)改善化療藥對(duì)卵巢結(jié)構(gòu)和功能的損傷；紫鉚因能保護(hù)卵泡正常結(jié)構(gòu),改善化療受損的卵巢功能,恢復(fù)卵巢正常的性激素分泌。

4.2 宮頸癌

Yu 等[26]研究證實(shí)Butein 激活外源性和內(nèi)源性促凋亡途徑誘導(dǎo)C-33A 和 SiHa 宮頸癌細(xì)胞凋亡，Butein 使細(xì)胞中的caspase-3，-8 和-9 活性顯著增強(qiáng)，也增加了胞漿細(xì)胞色素c 水平，還導(dǎo)致PARP 蛋白水解裂解增加，進(jìn)一步證實(shí)外源性和內(nèi)源性途徑均參與了Butein 介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡；MTP、細(xì)胞色素c和caspase 檢測(cè)結(jié)果也表明了Butein 對(duì)線粒體跨膜電位（MTP）的損傷作用；Yu 等人還發(fā)現(xiàn)Butein 下調(diào)抗凋亡蛋白Bcl-xL，也可降低凋亡抑制蛋白(IAP)蛋白的表達(dá)，包括XIAP、CIAP-1 和Survivin。這些都說(shuō)明細(xì)胞凋亡途徑是Butein 發(fā)揮其抗宮頸癌的重要機(jī)制之一。

既往研究表明, cyclinB 是調(diào)控細(xì)胞周期從G2/M 進(jìn)入M 期的蛋白, 當(dāng)抑制cyclinB 表達(dá)時(shí), 細(xì)胞停滯在G2/M 期[27]；李琛等[28]研究證實(shí)紫鉚因通過(guò)下調(diào)cyclinB 的表達(dá)，抑制宮頸癌細(xì)胞周期停滯在G2/M 期，這與Bai[29]等人研究結(jié)果相同；紫鉚因還增加 Hela 細(xì)胞的晚期凋亡率。

Bai[29]等人研究還發(fā)現(xiàn)：Butein 有明顯抑制宮頸癌Hela 細(xì)胞增殖、遷移和侵襲的作用。Butein 除了誘導(dǎo)宮頸癌Hela 細(xì)胞G2/M 期轉(zhuǎn)換促進(jìn)凋亡，還通過(guò)上調(diào)Bax、下調(diào)Bcl-2 的表達(dá)，進(jìn)而激活線粒體釋放細(xì)胞色素c 并刺激caspase-3 凋亡途徑，從而促進(jìn)細(xì)胞凋亡，Butein 增加caspase-3，-8 和-9 活性，這與Yu等人[26]的結(jié)果一致；Butein 抑制細(xì)胞的遷移和侵襲作用與下調(diào)MMP-2 和MMP-9 的表達(dá)相關(guān)。Butein 還可增加活性氧（ROS）的產(chǎn)生，抑制PI3K/AKT/mTOR 信號(hào)通路。

Zhang[30]等研究表明：Butein 在體內(nèi)和體外可能通過(guò)阻斷ERK/p38 MAPK 和AKT 信號(hào)通路使宮頸癌HeLa 細(xì)胞對(duì)順鉑敏感，化療增敏作用部分是通過(guò)提高FOXO3a 蛋白水平實(shí)現(xiàn)的。

4.3 血液系統(tǒng)腫瘤

Tang 等[31]研 究 發(fā) 現(xiàn)，Butein 激 活 了PI3K/AKT 通 路，使FOXO3a 與p27kip1 啟動(dòng)子的結(jié)合能力增強(qiáng)，然后上調(diào)p27kip1 的表達(dá)，從而抑制急性淋巴細(xì)胞白血病(ALL)細(xì)胞的增殖并誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯在G1/S 期。黎巧茹[32]研究表明紫鉚因抑制兒童急性淋巴細(xì)胞白血病(ALL)細(xì)胞增殖和促進(jìn)其凋亡，促凋亡的機(jī)制可能與 Bim/caspase 及PARP 信號(hào)通路相關(guān)。

Woo 等[33]研究認(rèn)為Butein 誘導(dǎo)慢性粒細(xì)胞白血病(CML)細(xì)胞凋亡。費(fèi)城染色體上致癌的bcr-abl 基因突變?cè)黾恿薓DM2的表達(dá)，MDM2 調(diào)節(jié)p53 的穩(wěn)定性，p53 的穩(wěn)定會(huì)使細(xì)胞凋亡。Butein 促凋亡的機(jī)制可能與降低MDM2 蛋白的表達(dá)相關(guān)，激活的p53 通路使細(xì)胞周期阻滯在S 期。Butein 通過(guò)不同的機(jī)制介導(dǎo)表達(dá)p53 的CML 細(xì)胞(KBM5)和不表達(dá)p53 的CML 細(xì)胞(K562)中MDM2 的降解。

研究發(fā)現(xiàn)端粒酶是一種重要的控制腫瘤細(xì)胞的增殖和衰老的核糖核蛋白，發(fā)現(xiàn)在大約85%的癌癥中表達(dá)上調(diào)，尤其是在白血病中[34]。Moon 等[35]研究發(fā)現(xiàn)：Butein 通過(guò)下調(diào)人白血病細(xì)胞中的hTERT 基因在轉(zhuǎn)錄水平的表達(dá)來(lái)抑制端粒酶活性，其機(jī)制之一是通過(guò)抑制c-Myc 與hTERT 啟動(dòng)子的DNA 結(jié)合，以及抑制Akt依賴性的hTERT 磷酸化。

Kim 等[36]發(fā)現(xiàn)：TRAIL 與Butein 聯(lián)合治療可使人白血病細(xì)胞(U937 細(xì)胞)對(duì)TRAIL 誘導(dǎo)的凋亡敏感,其機(jī)制可能是通過(guò)增加caspase-3 活性和死亡受體DR5mRNA 的表達(dá)上調(diào)有關(guān)。這與Moon 等[17]研究結(jié)果一致。

4.4 黑色素瘤

Yu 等[37]發(fā)現(xiàn) Butein 抑制小鼠黑色素瘤細(xì)胞的增殖與轉(zhuǎn)移，其機(jī)制是通過(guò)抑制ERK、Fak 和PI3K/Akt/mTOR 和信號(hào)通路轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑抑制小鼠黑色素瘤細(xì)胞系B16F10 的生長(zhǎng)和遷移，Butein 還抑制VEGF 的釋放。還發(fā)現(xiàn)在體內(nèi)Butein 可抑制小鼠黑色素瘤細(xì)胞的肺轉(zhuǎn)移。

楊鎵寧等[38]研究表明：Butein 可以增強(qiáng)組蛋白變異體(mH2A) 的表達(dá)水平， mH2A 進(jìn)一步調(diào)節(jié)免疫球蛋白重鏈結(jié)合蛋白（GRP78）的表達(dá), 激活MAPK 信號(hào)通路抑制黑色素瘤細(xì)胞的遷移和侵襲；沉默mH2A 后MEK 和ERK1 蛋白表達(dá)增加促進(jìn)黑色素瘤A375 細(xì)胞的侵襲遷移能力。

崔治華等[39]發(fā)現(xiàn)，葡萄膜黑色素瘤與皮膚黑色素瘤在流行病學(xué)、病因?qū)W和分子生物學(xué)模式均不同，人葡萄膜黑色素瘤比鼠皮膚黑色素瘤細(xì)胞對(duì)Butein 更加敏感。人葡萄膜黑色素瘤中，Butein 增加線粒體膜的通透性，增加了細(xì)胞色素C 及凋亡蛋白酶caspase-3，9 的表達(dá)，通過(guò)線粒體途徑促進(jìn)葡萄膜黑色素細(xì)胞瘤凋亡。

4.5 其他惡性腫瘤

Khan 等[40]研究發(fā)現(xiàn)，Butein 在體內(nèi)和體外抑制前列腺癌細(xì)胞生長(zhǎng)且誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。Butein 通過(guò)可增加WAF1/p21 和KIP1/p27 蛋白的表達(dá)而抑制細(xì)胞周期蛋白D1、D2、E 和CDK2、4 和6 的表達(dá)；Butein 抑制PCA 細(xì)胞中NF-κB、IκB 激酶的表達(dá)以及抑制IκBα 的磷酸化和降解；Butein 抑制PCA 細(xì)胞中的PI3K和Akt 蛋白磷酸化表達(dá)；Butein 上調(diào)促凋亡蛋白Bax 表達(dá)，下調(diào)抗凋亡蛋白Bcl-2 的表達(dá)而誘導(dǎo)了細(xì)胞凋亡，也激活細(xì)胞中caspase-3，-8 和-9 蛋白參與凋亡。

Moon 等[41]發(fā)現(xiàn)，Butein 抑制前列腺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)、侵襲轉(zhuǎn)移，其機(jī)制是Butein 抑制NF-κB 介導(dǎo)的基質(zhì)金屬蛋白酶-9（MMP-9）和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的活性，NF-κB 的活性受抑是通過(guò)阻斷PI3K 和Akt 磷酸化、降解IκBα 實(shí)現(xiàn)。