植物化合物靶向腫瘤干細(xì)胞的研究進(jìn)展

楊力俠，王 琳*，王金佩，邢書娟，黃國(guó)友

(1.西安外事學(xué)院醫(yī)學(xué)院，陜西 西安 710077；2.西安外事學(xué)院 生命科學(xué)應(yīng)用研究院， 陜西 西安710077；3.武漢大學(xué)土木建筑工程學(xué)院工程力學(xué)系,湖北 武漢 430072)

近年來(lái)，隨著對(duì)癌癥生物學(xué)認(rèn)識(shí)的不斷加深及醫(yī)學(xué)成像、納米技術(shù)和衛(wèi)生信息技術(shù)等新技術(shù)的發(fā)展，癌癥治療取得了巨大進(jìn)展[1]。目前癌癥治療的常規(guī)方法包括手術(shù)、細(xì)胞毒性化療、放射治療、靶向生物治療、免疫治療等[2-3]。但嚴(yán)重的治療相關(guān)副作用、治療耐藥性和復(fù)發(fā)導(dǎo)致癌癥的死亡率高。根據(jù)腫瘤干細(xì)胞(cancer stem cells,CSCs)理論，CSCs與腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移、抗輻射、耐藥、復(fù)發(fā)等惡性表型特征相關(guān)[2-4]。因此，靶向CSCs可能是提高傳統(tǒng)癌癥治療有效性的有效策略，而探究靶向CSCs的藥物成為重中之重。

越來(lái)越多的流行病學(xué)和臨床研究表明，攝入膳食植物化合物對(duì)健康有益，如可降低癌癥的發(fā)病率和復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)多種膳食植物化合物可以與傳統(tǒng)抗癌藥物發(fā)揮協(xié)同作用。一些天然植物化合物(如白藜蘆醇、姜黃素等)憑借其長(zhǎng)期安全性和可忽略/不存在副作用等特點(diǎn)，被認(rèn)為可作為傳統(tǒng)化療的佐劑，亦被證明可以對(duì)抗涉及腫瘤發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移的多種致癌目標(biāo)。目前一些體外和體內(nèi)研究表明，植物化合物可以有效抑制腫瘤細(xì)胞的增殖，刺激自噬，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，并特異性靶向CSCs[5-7]。因此，作者簡(jiǎn)述CSCs的特性，重點(diǎn)闡述常見(jiàn)的幾種植物化合物靶向CSCs抑制腫瘤的研究進(jìn)展，討論這些過(guò)程中的潛在分子機(jī)制和相關(guān)信號(hào)通路。

1 CSCs的特性

CSCs是腫瘤內(nèi)的一小群腫瘤種子細(xì)胞。CSCs理論認(rèn)為，CSCs不僅具有腫瘤再生的獨(dú)特能力，而且具有與正常干細(xì)胞相似的特性，即自我更新和分化的能力[8]。自Dick等在人類急性髓系白血病(AML)中發(fā)現(xiàn)CSCs以來(lái)[9]，CSCs已在大多數(shù)來(lái)源于造血的實(shí)體瘤和惡性腫瘤中發(fā)現(xiàn)，且其致瘤性已在多種癌癥中得到證實(shí)，包括肝癌、肺癌、皮膚癌、前列腺癌、乳腺癌、結(jié)腸癌、胰腺癌、黑色素瘤、卵巢癌、腦癌和膀胱癌等[8-9]。

CSCs是一種具有高度可塑性的細(xì)胞，起源多種多樣，與正常干細(xì)胞相比，具有特異性表面標(biāo)志物如CD24、CD26、CD44、CD133、CD166、ALDH和EpCAM等。CSCs保留標(biāo)志性的干細(xì)胞樣特性，通過(guò)修飾或解除控制的Wnt/β-catenin、Notch、Bcl-2、Hedgehog、PI3K/Akt、PTEN和NF-κB等信號(hào)通路調(diào)節(jié)CSCs的多種生物學(xué)過(guò)程，包括腫瘤發(fā)生、發(fā)展、增殖、生存和分化等[10]；同時(shí)和其它干細(xì)胞一樣，CSCs具有間充質(zhì)樣表型，表達(dá)上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)基因標(biāo)記。另外，CSCs通過(guò)增強(qiáng)DNA損傷修復(fù)能力、獲得特定的細(xì)胞形態(tài)以及抗凋亡蛋白、藥物外排轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和解毒酶的過(guò)表達(dá)等機(jī)制[11]參與腫瘤的耐藥。

除了上述CSCs的固有或獲得性耐藥特性外，缺氧細(xì)胞周圍的酸性微環(huán)境可能為CSCs的抗腫瘤提供另一個(gè)保護(hù)屏障，同時(shí)特定的微環(huán)境還可以通過(guò)激活一部分蛋白酶來(lái)促進(jìn)腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移[12]。EMT過(guò)程也可通過(guò)上皮細(xì)胞失去極性和細(xì)胞間黏附而形成遷移間質(zhì)細(xì)胞，從而改善腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移。另外，表觀遺傳機(jī)制在CSCs的形成和功能、腫瘤異質(zhì)性、致瘤性、腫瘤發(fā)展和轉(zhuǎn)移中起著關(guān)鍵作用。表觀遺傳修飾與腫瘤生存的微環(huán)境之間的相互作用調(diào)節(jié)了CSCs的可塑性，塑造了腫瘤的結(jié)構(gòu)[12]，并且這種相互作用會(huì)導(dǎo)致CSCs信號(hào)通路等的改變。當(dāng)然，CSCs中涉及的調(diào)節(jié)方式都不是孤立的，而是交互作用，其構(gòu)成了CSCs復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，增大了癌癥治療的難度。

目前，基于CSCs的經(jīng)典信號(hào)通路、表觀遺傳修飾、腫瘤微環(huán)境等方面的研究已經(jīng)成為當(dāng)前藥物靶點(diǎn)研究的前沿。無(wú)論是開(kāi)發(fā)針對(duì)表面抗原的單克隆抗體、CSCs自我更新途徑，還是誘導(dǎo)分化和調(diào)節(jié)CSCs微環(huán)境，都有可能成為靶向CSCs的新治療策略。然而，目前各種抗CSCs藥物均未表現(xiàn)出完全的腫瘤根除，并具有相當(dāng)大的副作用，因此，仍有必要采取替代治療策略來(lái)根除癌癥。

2 植物化合物靶向CSCs的研究進(jìn)展

2.1 植物化合物靶向CSCs的作用方式

多年來(lái)，植物化合物一直被應(yīng)用于保護(hù)癌癥患者，使其免受癌癥并發(fā)癥及傳統(tǒng)治療的副作用，從而提高生活質(zhì)量。與大多數(shù)化療藥物相比，體外和體內(nèi)研究證實(shí)，植物化合物的低毒性對(duì)CSCs具有重要作用。因此，植物化合物被認(rèn)為可完全根除癌癥。植物化合物的作用方式主要為影響CSCs的干性和自我更新能力。不同植物化合物發(fā)揮作用的途徑有所不同。有的植物化合物通過(guò)調(diào)節(jié)CSCs的自我更新途徑(如Notch、Wnt、cyclin等)或通過(guò)增強(qiáng)凋亡蛋白(Bax、Bid、Caspase等)或通過(guò)下調(diào)抗凋亡蛋白(Bcl-2、XIAP等)來(lái)抑制細(xì)胞增殖和細(xì)胞周期進(jìn)程；有的植物化合物通過(guò)下調(diào)基因(EGFR、VEGF等)表達(dá)來(lái)抑制血管生成；有的植物化合物通過(guò)上調(diào)蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶(HAT)或下調(diào)DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(DNMT)、組蛋白去乙酰化酶(HDAC)來(lái)調(diào)節(jié)表觀遺傳學(xué)改變；有的植物化合物通過(guò)促進(jìn)活性氧(ROS)的產(chǎn)生，從而根除CSCs，預(yù)防癌癥；同時(shí)植物化合物可與化療、放療等其它腫瘤治療方法協(xié)同發(fā)揮調(diào)節(jié)作用[5-7,13-14]。

2.2 植物化合物靶向CSCs的機(jī)理研究

植物化合物以其最小的毒性和最大的功效吸引了研究人員，不同實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)揭示了植物化合物治療癌癥的療效，特別是針對(duì)CSCs[13-14]。討論植物化合物對(duì)CSCs的靶向作用，以期最終從源頭上根除腫瘤。

2.2.1 白藜蘆醇

白藜蘆醇(trans-3,4′,5-三羥基二苯乙烯)是一種天然的多酚類化合物，存在于許多人類膳食植物中，如葡萄、漿果和花生等，具有抗氧化、抗炎、抗癌活性。白藜蘆醇通過(guò)多種方式靶向CSCs[15-20]。Sun等[15]研究發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇處理顯著減少了腎CSCs細(xì)胞球的大小和數(shù)量，下調(diào)了SHH通路相關(guān)蛋白和CSCs標(biāo)志物的表達(dá)。此外，白藜蘆醇抑制細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡；而purmorphamine(SHH通路激活劑)上調(diào)SHH通路，可減弱白藜蘆醇對(duì)腎CSCs的作用。因此，白藜蘆醇可以通過(guò)影響SHH通路來(lái)靶向腎CSCs。Yang等[16]研究發(fā)現(xiàn)，將CSCs接種異種移植的SCID小鼠，白藜蘆醇預(yù)處理的CSCs的致瘤性較低；同時(shí)研究人員還進(jìn)行了芯片分析和shRNA驗(yàn)證白藜蘆醇對(duì)CSCs(CD133+)和非CSCs(CD133-)的影響，結(jié)果顯示，白藜蘆醇通過(guò)抑制STAT3通路抑制干性基因表達(dá)，誘導(dǎo)CSCs分化。Shen等[17]研究發(fā)現(xiàn)，在鼻咽癌腫瘤中白藜蘆醇可關(guān)閉代謝開(kāi)關(guān)，提高ROS水平，使線粒體膜去極化，通過(guò)激活p53通路、誘導(dǎo)miR-145、miR-200c抑制鼻咽部CSCs的耐藥性、自我更新能力、腫瘤起始能力和轉(zhuǎn)移潛能，并且抑制EMT過(guò)程。Shankar等[18]研究發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇可通過(guò)抑制Bcl-2和XIAP的表達(dá)，激活胰腺CSCs中的Caspase3及Caspase7，從而抑制胰腺CSCs干性基因Nanog、Sox-2、c-Myc和Oct-4等的表達(dá)，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡；同時(shí)，白藜蘆醇處理抑制了CSCs的遷移和侵襲以及EMT標(biāo)志物Zeb-1、Slug和Snail等蛋白的表達(dá)，人胰腺CSCs中ATP結(jié)合盒亞家族G成員2基因(ABCG2)的表達(dá)明顯下降。而體內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇抑制異種移植瘤小鼠胰腺腫瘤的大小和重量。

Reddivari等[19]研究發(fā)現(xiàn)，在結(jié)腸癌中白藜蘆醇通過(guò)誘導(dǎo)結(jié)腸CSCs內(nèi)線粒體介導(dǎo)的凋亡，表現(xiàn)為p53通路激活、Bax/Bcl-2比值升高和多腺苷二磷酸多聚酶(PARP)裂解，從而減少干細(xì)胞的數(shù)量與核β-catenin的表達(dá)，同時(shí)白藜蘆醇抑制Wnt/β-catenin信號(hào)通路下游蛋白c-Myc和cyclin D1的表達(dá)。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，APCMin/+小鼠體內(nèi)RSV誘導(dǎo)干細(xì)胞存在于腺癌的細(xì)胞凋亡，減小腫瘤的大小，抑制Wnt/β-catenin信號(hào)和線粒體介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡來(lái)對(duì)抗結(jié)腸CSCs，對(duì)結(jié)腸癌的治療具有積極作用。彭李華[20]研究發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇減少了骨肉瘤CSCs亞群的比例，抑制了骨肉瘤CSCs的生長(zhǎng)，而這種抑制作用是劑量依賴性的；同時(shí)，Akt/NF-κB信號(hào)通路相關(guān)蛋白p-PI3K、p-Akt和NF-κB表達(dá)顯著降低，并且骨肉瘤CSCs標(biāo)志物CD133、磷酸化STAT3表達(dá)也降低，表明白藜蘆醇通過(guò)抑制STAT3信號(hào)通路對(duì)骨肉瘤CSCs發(fā)揮殺傷作用，另外，STAT3的活化減弱了白藜蘆醇對(duì)CSCs的殺傷作用。

2.2.2 姜黃素

姜黃素是一種從姜黃中提取的多酚，具有抗炎、抗氧化和化學(xué)預(yù)防作用，并已用于腫瘤的治療，尤其對(duì)CSCs具有良好的抑制作用[21-26]。Shakibaei等[21]研究了姜黃素對(duì)從結(jié)直腸癌細(xì)胞系(HCT-116)中分離的CSCs的影響，結(jié)果顯示姜黃素的加入增強(qiáng)了5-氟尿嘧啶(5-FU)的作用，減小了CSCs的大小，并通過(guò)下調(diào)典型干性標(biāo)志物CD133、CD44、ALDH1等上調(diào)PARP水平，對(duì)CSCs直接發(fā)揮作用，在此過(guò)程中亦伴有自噬過(guò)程。Zhu等[22]研究發(fā)現(xiàn)，在A549和H1299肺癌細(xì)胞系中，姜黃素處理可下調(diào)CSCs的標(biāo)志物如CD44、Nanog、Oct-4等的表達(dá)，減少CSCs腫瘤球體的數(shù)量和大小，同時(shí)通過(guò)下調(diào)Bcl-2抑制細(xì)胞增殖，上調(diào)Caspase8、Caspase9、 Caspase3、Bax等蛋白激活細(xì)胞凋亡，并且抑制Wnt/β-catenin及SHH通路的多個(gè)蛋白的表達(dá)，從而抑制肺CSCs的作用。Li等[23]研究發(fā)現(xiàn)，在乳腺癌中姜黃素通過(guò)抑制SHH和Wnt/β-catenin通路發(fā)揮CSCs抑制作用，同時(shí)姜黃素可通過(guò)抑制腫瘤球體形成、抑制乳腺CSCs標(biāo)志物(CD44、ALDH1A1、Nanog、Oct-4)的表達(dá)、抑制增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡等途徑有效降低乳腺CSCs活性。Marquardt等[24]研究發(fā)現(xiàn)，肝癌細(xì)胞系對(duì)姜黃素表現(xiàn)出不同的反應(yīng)，分為敏感和耐藥兩類。在敏感細(xì)胞系中，姜黃素通過(guò)抑制NF-κB通路誘導(dǎo)細(xì)胞死亡，同時(shí)姜黃素選擇性地作用于CSCs,抑制腫瘤球體的形成，下調(diào)CSCs標(biāo)志物抑制腫瘤生長(zhǎng)。Wu等[25]檢測(cè)了姜黃素對(duì)肺CSCs的作用，發(fā)現(xiàn)姜黃素除了抑制肺癌細(xì)胞的增殖和集落形成外，還能減少H460細(xì)胞的腫瘤球體的數(shù)量。此外，分子實(shí)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，姜黃素可以通過(guò)抑制JAK2/STAT3信號(hào)通路抑制JAK2活性，減少腫瘤球體的數(shù)量，同時(shí)在肺癌裸鼠移植瘤模型中，姜黃素強(qiáng)烈抑制腫瘤生長(zhǎng)。Kakarala等[26]研究發(fā)現(xiàn)，姜黃素單獨(dú)或聯(lián)合胡椒堿能靶向乳腺癌細(xì)胞來(lái)源的CSCs(原代培養(yǎng)、MCF7和Sum159)，減少乳腺CSCs的大小和數(shù)量，降低CSCs自我更新的能力，對(duì)Wnt通路的影響顯著，同時(shí)ALDH1的活性和表達(dá)也明顯下調(diào)。這些結(jié)果表明，在不同的癌癥中姜黃素通過(guò)多種不同的方式靶向CSCs。

2.2.3 槲皮素

槲皮素是一種黃酮醇，存在于不同的食物中，包括漿果、洋蔥、茶、蘋果、刺山柑、葡萄和番茄等，具有很強(qiáng)的抗氧化活性。Li等[27]使用乳腺癌細(xì)胞系MCF-7檢測(cè)槲皮素對(duì)分化CD44+/CD24-CSCs群體的影響，結(jié)果表明，在CD44+/CD24-CSCs群體中，細(xì)胞活力、克隆形成、乳腺細(xì)胞生成和裸鼠腫瘤轉(zhuǎn)移均受到抑制，MCF-7細(xì)胞經(jīng)槲皮素處理后表現(xiàn)為G1期阻滯，Cyclin D1和Bcl-2表達(dá)被抑制，Bax表達(dá)增強(qiáng)，并且通過(guò)抑制PI3K/Akt/mTOR通路抑制乳腺CSCs(CD44+/CD24-)。Shen等[28]研究表明，槲皮素對(duì)胃CSCs的生長(zhǎng)有明顯的抑制作用。同時(shí)，槲皮素以線粒體依賴的方式誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，表現(xiàn)為線粒體膜電位的降低、Caspase3和Caspase9的激活、Bcl-2的下調(diào)、Bax和細(xì)胞色素c的上調(diào)。此外，槲皮素處理后Akt磷酸化水平顯著降低，而伏馬菌素B1(Akt激活劑)對(duì)抗槲皮素對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用及對(duì)凋亡的影響，因此，槲皮素通過(guò)阻斷胃CSCs中PI3K/Akt信號(hào)通路而觸發(fā)線粒體凋亡依賴性生長(zhǎng)抑制。Vadde等[29]研究發(fā)現(xiàn)，槲皮素可誘導(dǎo)HCT116結(jié)腸癌細(xì)胞系CSCs的凋亡，其表現(xiàn)為PARP水平和Bax/Bcl-2比值的升高。另外，槲皮素亦抑制了Wnt通路關(guān)鍵靶基因(c-Myc和CyclinD)的表達(dá)。Zhou等[30]采用槲皮素單獨(dú)或與蘿卜硫素(SF)聯(lián)合的方式對(duì)胰腺CSCs(BxPc-3和MIA-PaCa2)進(jìn)行裸鼠體內(nèi)和體外研究。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，ALDH1的形成能力和活性降低；而體內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，槲皮素和SF通過(guò)誘導(dǎo)自噬和抑制血管生成及EMT來(lái)抑制異種移植小鼠CSCs的生長(zhǎng)。

2.2.4 表沒(méi)食子兒茶素-3-沒(méi)食子酸酯

表沒(méi)食子兒茶素-3-沒(méi)食子酸酯(EGCG)以兩種三酚基團(tuán)為特征，是綠茶中主要的多酚，具有較高的抗氧化和清除能力。Lee等[31]研究發(fā)現(xiàn)，EGCG可降低頭頸部鱗癌來(lái)源的CSCs形成腫瘤球體的能力，減弱Oct-4、Sox-2、Nanog、CD44等干細(xì)胞基因和蛋白的表達(dá)。此外，在EGCG處理的細(xì)胞中，與化療和放療耐藥性相關(guān)的基因ATP結(jié)合盒亞家族C成員2(ABCC2)和ABCG2也被下調(diào)。此外，研究發(fā)現(xiàn)，在注射了CSCs的BALB/c裸鼠中同時(shí)使用EGCG和順鉑兩種化合物，結(jié)果顯示兩種化合物在體內(nèi)能夠抑制Notch信號(hào)通路，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，抑制腫瘤的形成。

Chen等[32]采用球形形成法從結(jié)直腸癌細(xì)胞系中富集結(jié)直腸CSCs。EGCG處理結(jié)直腸CSCs，結(jié)果顯示EGCG可以抑制結(jié)直腸CSCs的成球能力，抑制結(jié)直腸CSCs標(biāo)志物CD133等的表達(dá)，同時(shí)抑制細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。此外，EGCG下調(diào)Wnt/β-catenin通路抑制結(jié)直腸CSCs的活性，同時(shí)Licl(激活劑)上調(diào)Wnt/β-catenin通路減弱了EGCG對(duì)結(jié)直腸CSCs的抑制效果。Chung等[33]研究了EGCG聯(lián)合姜黃素對(duì)乳腺癌的作用，結(jié)果顯示兩者通過(guò)誘導(dǎo)CSCs分化協(xié)同作用于乳腺癌細(xì)胞。姜黃素和EGCG選擇性地抑制STAT3磷酸化，從而抑制STAT3向細(xì)胞核的轉(zhuǎn)移。磷酸化STAT3的缺失導(dǎo)致NF-κB和STAT3的相互作用減弱，從而導(dǎo)致STAT3-NF-κB目標(biāo)基因的表達(dá)水平降低，而這些靶基因表達(dá)水平的降低進(jìn)一步下調(diào)了CD44的表達(dá)。結(jié)果顯示，EGCG和姜黃素可使乳腺干細(xì)胞分化為非干細(xì)胞，降低了乳腺干細(xì)胞干性。Tang等[34]研究表明，EGCG與槲皮素聯(lián)合使用可以抑制EMT過(guò)程和前列腺CSCs的自我更新和轉(zhuǎn)移，表現(xiàn)為通過(guò)激活Caspase3/7誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、抑制Bcl-2、Survivin和XIAP在CSCs中的表達(dá)。此外，它們還可以通過(guò)抑制Snail、β-catenin、Vimentin和Slug的表達(dá)來(lái)抑制EMT。同時(shí)，它們降低了LEF-1/TCF反應(yīng)性報(bào)告基因的活性，從而抑制了前列腺CSCs的遷移和侵襲。

2.2.5 染料木素

染料木素是一種發(fā)現(xiàn)于大豆中的異黃酮(4,5,7-三羥基異黃酮)，因?yàn)槠淇梢耘c雌激素受體結(jié)合被歸為植物雌激素。染料木素有助于降低前列腺癌和乳腺癌等多種癌癥的發(fā)病率。染料木素可靶向多種細(xì)胞，作用于一系列蛋白質(zhì)酪氨酸激酶和DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅰ，以實(shí)體腫瘤中的CSCs為靶點(diǎn)。Huang等[35]報(bào)道了染料木素可抑制胃CSCs的腫瘤球體的大小和體積、抑制Oct-4和Nanog等干性基因表達(dá)，并且減小異種移植瘤的體積。染料木素還能抑制CSCs中的藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體和細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(ERK)通路。Fan等[36]研究表明，在乳腺CSCs中，染料木素通過(guò)降低Gli1基因表達(dá)下調(diào)了Hedgehog通路，并抑制了異種移植物的細(xì)胞培養(yǎng)和腫瘤球體的形成。Montales等[37]在乳腺癌細(xì)胞研究中發(fā)現(xiàn)，染料木素能夠通過(guò)調(diào)節(jié)PTEN/PI3K/Akt信號(hào)通路抑制CSCs的自我更新，在小鼠實(shí)驗(yàn)中，染料木素處理減少了乳腺腫瘤誘導(dǎo)組織中分離的CSCs數(shù)量，而從小鼠中分離的血清在體外乳腺癌細(xì)胞系中能夠顯著降低CSCs成球能力；同時(shí)，Montales等[38]還發(fā)現(xiàn)，染料木素作用于CSCs的微環(huán)境抑制乳腺基質(zhì)成纖維細(xì)胞樣細(xì)胞向脂肪細(xì)胞的分化。Li等[39]研究發(fā)現(xiàn)，染料木素可通過(guò)抑制腫瘤球體形成、降低腎CSCs標(biāo)志物水平、抑制細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡等途徑有效降低腎CSCs的活性；同時(shí)染料木素通過(guò)阻止SHH通路的激活，抑制腎CSCs的活性。

2.2.6 蘿卜硫素

十字花科蔬菜如西蘭花的食用與癌癥誘發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的降低相關(guān)，這種保護(hù)作用已被證明部分是由于存在SF。SF已被證明能有效針對(duì)CSCs調(diào)控信號(hào)通路包括NF-κB、Hh、Wnt/β-catenin及EMT。Li等[40]研究發(fā)現(xiàn)，SF在體外抑制胰腺CSCs的自我更新，體內(nèi)實(shí)驗(yàn)顯示SF通過(guò)Hedgehog-GLI抑制CSCs在NOD/SCID/IL2Rgamma小鼠胰腺中的生長(zhǎng)，SHH信號(hào)通路中相關(guān)蛋白Smo、Gli 1和Gli 2等均低表達(dá)。此外，SF抑制干性相關(guān)因子如Nanog、Oct-4和血管生成標(biāo)志物VEGF和PDGFRα的表達(dá)，而EMT標(biāo)志物Zeb-1顯著降低，這與E-Cadherin表達(dá)升高有關(guān)，表明信號(hào)通路的阻滯參與了早期轉(zhuǎn)移。同時(shí)，SF下調(diào)Bcl-2和XIAP的表達(dá)，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。表明，在可耐受的劑量下SF對(duì)SHH通路的抑制可顯著降低小鼠的EMT、轉(zhuǎn)移性血管生成標(biāo)志物，并顯著抑制腫瘤生長(zhǎng)。Castro等[41]研究發(fā)現(xiàn)，SF可以抑制陰性乳腺CSCs的增殖和腫瘤球體形成。進(jìn)一步分析這些腫瘤細(xì)胞的基因表達(dá)發(fā)現(xiàn)，SF顯著降低了癌癥特異性基因畸胎瘤衍化1生長(zhǎng)因子、畸胎瘤衍化3生長(zhǎng)因子和各種干細(xì)胞標(biāo)志物的表達(dá)如Nanog、ALDH1A1、Wnt3和Notch4，因此，SF可能通過(guò)抑制CSCs的表達(dá)抑制腫瘤細(xì)胞的惡性增殖。Rausch等[42]研究發(fā)現(xiàn)，SF通過(guò)降低NF-κB活性來(lái)消除胰腺CSCs，而不會(huì)引起毒性副作用，并且在SF與索拉非尼聯(lián)合治療過(guò)程中，SF通過(guò)清除CSCs腫瘤球體的形成、抑制ALDH1活性及遷移能力，下調(diào)EMT蛋白的表達(dá)、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡等方式消除了索拉非尼產(chǎn)生的NF-κB效應(yīng)。

2.2.7 其它類植物化合物

綠茶兒茶素(GTC)是綠茶中主要的一類活性物質(zhì)，具有一定的腫瘤預(yù)防及治療作用。Appari等[43]研究發(fā)現(xiàn)，GTC的混合物可以顯著抑制胰腺導(dǎo)管腺癌的CSCs特征和miRNA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。SF或槲皮素與GTC聯(lián)合使用比單獨(dú)使用具有更強(qiáng)的抗CSCs作用。進(jìn)一步的機(jī)制研究表明，SF或槲皮素聯(lián)合GTC可激活miR-let-7-a表達(dá)，進(jìn)而抑制K-ras表達(dá)，抑制胰腺導(dǎo)管腺癌細(xì)胞的CSCs特征。

小檗堿是從小檗屬植物中分離得到的生物堿。Lin等[44]研究發(fā)現(xiàn)，小檗堿劑量依賴性地降低了口腔鱗狀CSCs的致癌活性，表現(xiàn)為抑制ALDH1活性、自我更新能力、菌落形成和侵襲能力以及增強(qiáng)的化學(xué)敏感性。同時(shí)，口腔鱗狀CSCs使用小檗堿后，miR-21表達(dá)被抑制，從而降低了CSCs的自我更新、遷移、侵襲能力和ALDH1活性等。

花青素是一種水溶性色素，存在于谷物、紅酒、洋蔥、蘿卜、水果等中，特別是紫色、紅色和藍(lán)色的水果中。花青素具有抗炎、抗氧化和化療作用。Zhang等[45]研究發(fā)現(xiàn)，花青素通過(guò)降低ALDH酶活性和降低干性相關(guān)蛋白的表達(dá)來(lái)抑制卵巢癌細(xì)胞系中腫瘤球體的生長(zhǎng)。同時(shí)，花青素可靶向Wnt/β-catenin信號(hào)通路,通過(guò)高度抑制β-catenin、Cyclin D1和c-Myc阻止卵巢CSCs的自我更新。

人參皂苷Rb1，一種從西洋參和三七根莖中分離得到的天然皂苷，對(duì)CSCs具有強(qiáng)大的細(xì)胞毒性。Deng等[46]研究發(fā)現(xiàn)，Rb1可有效抑制乳腺CSCs的自我更新，同時(shí)Rb1治療也使CSCs對(duì)臨床相關(guān)劑量的順鉑和紫杉醇更敏感。這些影響與Wnt/β-catenin相關(guān)信號(hào)通路的表達(dá)下調(diào)相關(guān)，β-catenin、磷酸腺苷盒式G2和p-糖蛋白亦下調(diào)。作者還發(fā)現(xiàn)，Rb1介導(dǎo)的CSCs抑制中出現(xiàn)了EMT的逆轉(zhuǎn)，異種移植瘤模型中亦是如此，且未表現(xiàn)出任何毒性。因此，Rb1可作為一種治療難治性腫瘤的有希望的替代藥。

除了植物化合物單體，多種中藥配方藥亦被用于腫瘤的治療，具有靶向CSCs的特性，如益氣散結(jié)攻毒方(斑藤參膠囊)，其有效成分來(lái)源于人參、藤黃、斑蝥等。高啟龍等[47]探究了益氣散結(jié)攻毒方對(duì)非小細(xì)胞肺癌患者的作用，結(jié)果顯示，益氣散結(jié)攻毒方治療化療及靶向藥物無(wú)效的晚期非小細(xì)胞肺癌的作用機(jī)制可能與其降低外周血EPCs含量和VEGF蛋白水平有關(guān)。

3 結(jié)語(yǔ)

CSCs的出現(xiàn)和有效性改變了腫瘤研究的范式，重新審視了癌癥的治療策略。CSCs的自我更新和分化特性保證了植物化合物能夠抑制CSCs而不影響正常的干細(xì)胞，這提供了對(duì)抗癌癥的基礎(chǔ)。合成抗癌藥物的副作用促使研究人員關(guān)注植物化合物，探索其在根除癌癥，特別是消除CSCs方面的潛力。許多體外和體內(nèi)的臨床前癌癥研究對(duì)不同植物化合物在預(yù)防和治療癌癥中的潛力進(jìn)行評(píng)估，提示其在臨床抗腫瘤治療方面具有廣闊的前景。因此，深入研究植物化合物的抗腫瘤作用和機(jī)制具有重要意義。

植物化合物對(duì)腫瘤的治療以多靶點(diǎn)、多環(huán)節(jié)、減毒增效為主要特點(diǎn)，目前白藜蘆醇、姜黃素、槲皮素、表沒(méi)食子兒茶素-3-沒(méi)食子酸酯、染料木素、蘿卜硫素、人參皂苷等多種植物化合物作為預(yù)防癌癥和抗癌劑具有眾多優(yōu)勢(shì)：(1)與其它普通化療藥物相比，它們具有低毒性；(2)在大多數(shù)情況下,它們?nèi)菀淄ㄟ^(guò)飲食獲得，作為藥物獲得的途徑更多，患者經(jīng)濟(jì)壓力更小；(3)直接或間接靶向CSCs。

植物化合物是許多活性成分的混合物，針對(duì)腫瘤中的多種途徑和過(guò)程發(fā)揮作用，更有助于殺死癌細(xì)胞，從而降低產(chǎn)生耐藥性的幾率。一些研究表明，植物化合物與化療或放療具有協(xié)同效應(yīng)，從而降低化療或放療藥物劑量和毒性。目前一些具有更好的抗癌活性和增強(qiáng)穩(wěn)定性的植物化學(xué)類似物和藥物傳遞系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，正在改進(jìn)植物化合物在治療水平上的生物利用度較差等問(wèn)題。多種植物化合物協(xié)同作用或與傳統(tǒng)化學(xué)藥物協(xié)同作用對(duì)抗CSCs均表現(xiàn)出較好的療效，植物化合物正成為新型的CSCs清除劑和抗癌藥物，同時(shí)，進(jìn)一步加強(qiáng)中藥單體或其衍生物干預(yù)CSCs的實(shí)驗(yàn)研究，并探究多種中藥復(fù)合物如益氣散結(jié)攻毒方、芪連扶正膠囊等中藥配方對(duì)抗癌癥的機(jī)制，從而開(kāi)發(fā)靶向CSCs的抗腫瘤藥物。