抗胰腺癌中藥提取物的作用機制研究進展

漆 平，楊瑾銜，張繼東

(遵義醫(yī)科大學 免疫學教研室，貴州省教育廳基因檢測與治療特色重點實驗室，貴州 遵義 563099)

胰腺癌(Pancreatic cancer，PC)是引起癌癥相關死亡的主因之一，預后極差，5年生存率不超過10%。胰腺腫瘤包括由內分泌腺或外分泌腺引起的腫瘤[1]，其中最常見且最具侵襲性的腫瘤多來源于外分泌腺。在世界范圍內，胰腺癌的發(fā)病率正在上升，在過去的30年里已經翻了一倍多[2]。在2018年，胰腺癌是全球第13大常見癌癥，新發(fā)病例458 918例，是第7大癌癥相關死亡原因，死亡人數(shù)為432 242人[3]。隨著人們對中醫(yī)文化的逐漸重視，中藥在心腦血管疾病、免疫性疾病、代謝性疾病、糖尿病、腫瘤等疾病中均顯示了特殊療效。近年來，中藥提取物對胰腺癌治療中的作用越來越引起人們廣泛關注。

研究發(fā)現(xiàn),中藥有效成分具有抗腫瘤、抗炎保肝、防治慢性病、抑菌,甚至對2020年初爆發(fā)的新冠病毒也有一定功效[4]。因其多途徑、多靶點、毒副作用小等優(yōu)勢，中藥再一次引起研究者重視并成為當下研究熱點。中藥提取物根據(jù)提取成分不同可大致分為生物堿類、甙、酸、多酚、多糖、萜類等，按照性狀不同可分植物油、浸膏、粉、晶狀體等?，F(xiàn)就中藥提取物對胰腺癌作用研究進行述評。本文中，擬從生物堿、酮類、萜類、酯類、多酚類等中藥有效成分為出發(fā)點，我們著重討論了5種中藥提取物多酚類、酮類等成分在治療胰腺癌中的作用機制及效果，以期加深對胰腺癌中藥理解，為抗胰腺癌藥物研發(fā)提供參考。

1 多酚類化合物

多酚類化合物是植物的次生代謝產物,具有多個羥基的酚類結構,廣泛存在于多種植物中。因其具有抗腫瘤、抗氧化、預防牙周病[5]、抑制炎癥及抗肥胖等多種功能,在醫(yī)藥領域被廣泛地應用。目前在多酚類中藥中，白藜蘆醇(Resveratrol)、丹皮酚和厚樸酚(Honokiol)等中藥應用于胰腺癌治療的相關研究較多。雖關于治療胰腺癌中機制研究較多，但目前還未廣泛應用于臨床。

白藜蘆醇是一種天然多酚化合物，具有多種生物學作用，如增殖抑制，抗氧化和神經保護作用。Qin等[6]發(fā)現(xiàn)，在裸鼠胰腺癌皮下異種移植模型中，白藜蘆醇通過下調營養(yǎng)剝奪自噬因子-1(NAF-1)表達，從而抑制胰腺癌干細胞侵襲和遷移能力。該研究提示白藜蘆醇可能通過靶向干預NAF-1，進而抑制胰腺癌增殖和轉移。Cheng等[7]進一步發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇可以通過誘導細胞活性氧(ROS)的累積和激活Nrf2信號傳導抑制胰腺癌細胞中的NAF-1表達，從而完善了白藜蘆醇通過NAF-1靶點抑制胰腺癌發(fā)生發(fā)展的機制。同時，白藜蘆醇還可通過調節(jié)Shh及其下游信號傳導介質(細胞周期蛋白D1、Bcl-2)表達，抑制胰腺癌增殖和上皮-間質轉化(EMT)。此外，F(xiàn)u等[8]還發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇可通過上調miR-200家庭成員參與抑制EMT的發(fā)生。

和厚樸酚(Honokiol)是從傳統(tǒng)中藥厚樸的根皮、枝皮中,提取分離的一種帶有烯丙基的連苯二酚類化合物,是厚樸的主要有效成分之一。它具有多種藥理作用,包括抗血栓、抗炎和抗氧化等。余等[9]通過檢測和厚樸酚對4種人胰腺癌細胞株(PANC-1,CFPAC-1,ASPC-1,MIAPa Ca-2)增殖的影響，發(fā)現(xiàn)和厚樸酚誘導細胞凋亡的機制可能通過啟動組織蛋白酶D(CTSD)參與細胞凋亡的途徑,上調CTSD表達,誘導半胱天冬酶3(Caspase-3)活化，最終抑制胰腺癌細胞生長。此外，楊慶龍等[10]證實和厚樸酚抑制胰腺癌細胞SW1990遷移和侵襲的另一機制可能是通過下調胰腺癌細胞WNT/β-CATENIN信號通路中關鍵蛋白β-CATENIN的表達來實現(xiàn)，進而抑制EMT的發(fā)生。

丹皮酚是從沙地黃中分離提取，且具有抗菌和抗炎作用的一種酚類化合物。Cheng等[11]發(fā)現(xiàn)丹皮酚通過下調TGF-β1，p-SMAD2/SMAD2和p-SMAD3/SMAD3表達抑制TGF-β1/SMAD信號通路。這表明丹皮酚抗癌作用的潛在機制可能與抑制TGF-β1/SMAD信號傳導和EMT發(fā)生有關。

2 酮類化合物

酮類化合物是具有C6-C3-C6結構的一類化合物。在自然界分布較廣，大多具有藥用價值，被廣泛用于免疫、抗腫瘤、抑菌及防治冠心病中。目前酮類化合物中藥中，木犀草素、黃芩素、銀杏葉黃酮、高良姜素等中藥提取物應用于胰腺癌治療的相關研究較多。

木犀草素(Luteolin)是一種天然黃酮類物質，廣泛存在于野菊花、金銀花、紫蘇等多種中藥中。Moeng等[12]通過評估木犀草素對胰腺癌細胞的生長、腫瘤壞死因子相關凋亡誘導配體(Tumor necrosis factor related apoptosis-inducing ligand,TRAIL)、細胞毒性以及miRNA-301-3p水平的作用，發(fā)現(xiàn)經木犀草素處理的PANC-1細胞中，與對照組相比PANC-1細胞增殖受到抑制，對TRAIL敏感，miR-301-3p表達水平顯著下降，且miR-301-3p靶向調控胱天蛋白酶-8(caspase-8)。該研究揭示木犀草素通過調控miR-301-3p提高TRAIL對癌細胞抗增殖作用。Huang等[13]發(fā)現(xiàn)，胰腺癌細胞株PANC-1和SW1990經IL-6處理后，活性增加的STAT3促進上皮-間質轉化(EMT)與基質金屬蛋白酶(MMP)分泌。木犀草素可通過下調IL-6表達來抑制p-STAT的表達，抑制胰腺癌細胞侵襲、腺泡導管EMT的發(fā)生。這些研究進一步證實了木犀草素可能成為一種新靶向STAT3信號的抗腫瘤潛力抑制劑。

黃芩素又稱為黃芩苷元，是傳統(tǒng)中藥黃芩中的主要有效成分之一，也是目前用于胰腺癌治療的主要中藥。Takahashi等[14]研究發(fā)現(xiàn)，黃芩素可能通過轉錄機制來降低抗凋亡BCL-2和MCL-1蛋白的表達，促進胰腺癌細胞凋亡。Song等[15]發(fā)現(xiàn)經黃芩素處理的胰腺癌細胞可以下調核轉錄因子，如SOX-2、OCT-4以及Shh信號通路成員。該研究提示了黃芩素可能通過Hedgehog通路有效抑制胰腺癌干細胞的增殖。另據(jù)研究發(fā)現(xiàn)低劑量黃芩素(10μmol/L)聯(lián)合胰腺癌治療藥物吉西他濱對胰腺癌細胞PANC-1遷移具有很強抑制作用，而細胞周期結果表明，高劑量的黃芩素能夠將胰腺癌(PC)細胞阻滯在S期[16]、G0/G1期[17]。這些研究提示含有黃芩素的聯(lián)合治療可能是改善PC臨床治療結果的一種有效策略。

高良姜素(3,5,7-三羥基黃酮)是傳統(tǒng)中藥高良姜的主要活性成分之一，具有廣泛的藥理活性。研究表明高良姜素通過抑制周期蛋白依賴性激酶4(CDK4)磷酸化有效抑制SMAD3接頭區(qū)域的Thr-179位點磷酸化。由于SMAD3是致癌過程中TGF-β1誘導的轉錄反應的重要細胞內介體，因此高良姜素作為SMAD3接頭區(qū)域磷酸化選擇性抑制劑，可能為胰腺癌藥物的選擇提供重要參考[18]。

銀杏葉的標準化提取物包含約24%的黃酮苷(主要為槲皮素，山奈酚和異鼠李素)和6%萜內酯(其中2.6%～3.2%的銀杏內酯)。據(jù)報道，山奈酚可有效抑制胰腺癌細胞增殖并誘導癌細胞凋亡，但其具體機制并不明確，且相關黃酮苷類研究較少[19]。新近研究發(fā)現(xiàn)銀杏內酯通過抑制PAFR/NF-кB途徑增強吉西他濱對胰腺癌細胞敏感性[20]。銀杏葉的另一主要成分銀杏酸(Ginkgolic acid，GA)則可通過誘導AMP激活的蛋白激酶(AMPK)信號通路抑制胰腺癌細胞活性，并下調相關關鍵酶表達[21]。因此，對銀杏葉成分的進一步研究為胰腺癌治療劑的研發(fā)提供新的理論依據(jù)。

3 內酯類化合物

內酯類化合物由于其天然豐度以及潛在的生物學和理化特性，在藥物研究中具有廣泛的應用范圍。如大部分大環(huán)內酯可作為抑菌抗生素，尤其對革蘭氏陽性菌具有廣譜性[22]。目前較廣泛用于胰腺癌治療研究中的內酯類化合物中有小白菊內酯、倍半萜內酯和雷公藤甲素等。

小白菊內酯(Parthenolide)是從菊科植物中提取的一種倍半萜內酯化合物,具有多種生物和治療活性，被廣泛用于發(fā)熱、驅蟲和抗炎治療等。新近研究證實小白菊內酯具有多種重要的藥理活性，如抗腫瘤[23]、抗病毒[24]、抗炎和抗動脈粥樣硬化[25]等。研究發(fā)現(xiàn)[26]，小白菊內酯對胰腺癌細胞處理24 h后，可通過誘導自噬抑制胰腺癌細胞生長，且其半數(shù)最大抑制濃度(IC50)在7至9μM之間。另據(jù)研究顯示[27]，小白菊內酯可明顯降低BCL-2表達量,上調BAX基因表達水平，進而抑制胰腺癌Panc-1細胞增殖。上述結果與三葉豆紫檀苷和高良姜素分別作用于結直腸癌和胰腺癌的靶點相同。Shi等[28]采用串聯(lián)親和色譜法探測小白菊內酯潛在靶標，發(fā)現(xiàn)小白菊內酯通過靶向核糖體蛋白L10(RPL10)，進而下調NF-κB信號轉導途徑成員調節(jié)亞基IKKγ的表達。這提示小白菊內酯可能通過干擾胰腺癌細胞中核糖體生物合成抑制胰腺癌增殖。

倍半萜內酯(EEIHL)從藥用植物海百合(IHL)中提取。研究發(fā)現(xiàn)[29]，低劑量的EEIHL導致CFPAC-1細胞周期停滯在G0/G1期，高劑量的EEIHL可誘導胰腺癌細胞線粒體依賴性凋亡。此外，EEIHL可抑制信號轉導蛋白磷酸化和轉錄激活STAT3/AKT通路，這可能是導致細胞遷移受阻的原因之一。

雷公藤甲素(Triptolide，TP)又稱雷公藤內酯、雷公藤內酯醇，是從衛(wèi)矛科植物雷公藤的根、葉及果實中提取的一種環(huán)氧二萜內酯化合物。近年來，相關研究表明雷公藤甲素具有顯著抗腫瘤效應。14-3-3γ蛋白是細胞內重要的抗凋亡因子，雷公藤甲素可顯著抑制人胰腺癌AsPC-1細胞內14-3-3γ蛋白表達[30]，但其具體機制有待進一步探究?；熌退幨且认侔┲委煹闹饕系K之一，而雷公藤甲素可通過多種機制抑制耐藥胰腺癌(CPC)細胞株的增殖。鑒于TP非選擇性細胞毒性作用限制了臨床應用，Wang等[31]通過核酸特異性適配體(AS1411)介導的聚合納米載體靶向CPC細胞，避免TP作用于健康組織。結果顯示S1411促進TP在腫瘤組織中選擇性積累，而且經靶向給藥的PaCa-2細胞荷瘤小鼠壽命比經吉西他濱給藥的小鼠明顯延長。同時，Zhao等[32]通過使用STRING數(shù)據(jù)庫來構建25個靶基因的蛋白質相互作用網(wǎng)絡，發(fā)現(xiàn)雷公藤內酯(TL)-纖溶酶原激活物尿激酶(PLAU)可作為PDAC治療的潛在靶標，并通過免疫印跡證實PLAU激活內皮-間質轉化(EMT)的發(fā)生。這提示TL通過抑制PLAU表達抑制PDAC細胞增殖和遷移。另據(jù) Ma 等[33]通過TP聯(lián)合吉西他濱(GEM)處理PANC-1細胞異種移植裸鼠，發(fā)現(xiàn)TP通過抑制TLR4/NF-κB信號傳導增強胰腺癌PANC-1細胞對GEM敏感性。但需指出，TPL在具體哪一轉錄或翻譯環(huán)節(jié)降低TLR4表達值得深入研究。

4 其他

酰胺類和萜類生物堿類等結構類型的化合物也具有良好的抗胰腺癌作用[34]。楝酰胺(Rocaglamide)，由楝科(Meliaceae)植物分離提取出的一類衍生物，具有一定抗癌殺菌活性。Wang等[35]發(fā)現(xiàn)楝酰胺是一種廣泛胰腺癌細胞系有效抑制劑。通過胰腺癌患者來源腫瘤細胞建立異種移植瘤模型，結果發(fā)現(xiàn)楝酰胺明顯降低腫瘤大小，抑制了腫瘤細胞遷移和侵襲，且在體內沒有發(fā)現(xiàn)明顯毒性[36]。另據(jù)研究發(fā)現(xiàn)楝酰胺可通過影響胰腺癌細胞中線粒體功能抑制腫瘤生長并促進細胞凋亡。因此楝酰胺有望成為抗胰腺癌藥物的潛能?，F(xiàn)將抗胰腺癌中藥提取物的作用及機制具體歸納如下(見表1)。

表1 抗胰腺癌中藥提取物的作用及機制

高三尖杉酯堿(homoharringtonine)和紫杉醇(Paclitaxel)是已被報道具有優(yōu)良抗胰腺癌效果的萜類生物堿。研究[37]假設高三尖杉酯堿(HHT)是否可以通過快速耗盡中央蛋白質組的多個短壽命關鍵成員(例如PSMD11(26S蛋白酶體非ATPase調節(jié)亞基))抑制蛋白質合成，進而誘導胰腺癌細胞凋亡。結果發(fā)現(xiàn)高三尖杉酯堿通過激活MEK1/ERK1/2信號通路快速誘導PSMD11或其他急性凋亡抑制劑蛋白合成。這表明HHT可能對胰腺癌的靶向治療具有重要意義。紫杉醇從紅豆杉的樹皮中分離純化而得，現(xiàn)已作為抗癌藥物廣泛應用于臨床。新近發(fā)表在Lancet的三期臨床試驗表明[38]，2015～2018年共107名患者接受nab-紫杉醇聯(lián)合吉西他濱治療，與對照組相比生活質量得到明顯提高。盡管紫杉醇聯(lián)合其他抗腫瘤藥物可以顯著改善晚期胰腺癌預后，但化學抗藥性的存在仍然導致不良臨床后果出現(xiàn)。

大黃素為蓼科植物虎杖的干燥根莖和根，對多種惡性腫瘤細胞生長和轉移有直接抑制作用。Li等[39]采用Western blot法分析EMT的發(fā)生，逆轉錄定量聚合酶鏈反應法檢測胰腺腫瘤細胞(SW1990)中miR-1271和E-CADHERIN相關標記的表達，發(fā)現(xiàn)大黃素通過增加miR-1271的表達抑制胰腺癌EMT發(fā)生和侵襲。另據(jù)研究發(fā)現(xiàn)大黃素可通過改變TGF-β/SMAD通路活性和與血管生成相關的miR-20b，miR-155和miR-210活性抑制胰腺癌血管生成[40]。但大黃素抑制胰腺癌發(fā)展的具體作用機制仍未完全闡明。

5 展望

中藥提取物在胰腺癌治療中具有重要的作用。但目前針對癌細胞本身的中醫(yī)治療干預仍進展緩慢。首先，中藥提取物作用的多靶點機制有待繼續(xù)闡明；其次，中藥提取物相較中藥來說，成分單一，雖易于研究提取物藥物作用胰腺癌機制，但同時也不得不忽略中藥其他復雜的成分協(xié)同作用胰腺癌的網(wǎng)絡調控機制。

在多酚類化合物中，進一步研究白藜蘆醇的靶點NAF-1與miR-200的上下游調控關系對明確白藜蘆醇作用機制有著至關重要的作用。在酮類化合物中，黃芩素通過阻滯人胃癌細胞在S周期，降低ICAM-1、MMP9、MMP2的mRNA和蛋白表達水平,而上調TIMP2 的mRNA和蛋白表達[48]。另據(jù)Lu等[42]通過納米沉淀技術制備基于吉西他濱和黃芩素的靶向納米結構脂質載體(HA-GEM-BCL NLC)，共同遞送藥物并靶向癌細胞。結果顯示在荷瘤鼠胰腺癌模型中觀察到體內抗腫瘤作用。把黃岑素作為靶向標準化療的藥物，這提示黃岑素具有潛在的研究價值。作為從苦參中分離得到的一種天然類黃酮苷，三葉豆紫檀苷(Trifolirhizin)通過激活AMPK/mTOR通路誘導自噬，在體內和體外均對結直腸癌(Colorectal cancer,CRC)的外源性凋亡有積極作用[49]。因此，三葉豆紫檀苷介導的促進自噬作用也可能稱為一種非常有前途的胰腺癌治療策略。

也有研究表明,被高良姜素處理后的宮頸癌細胞抗凋亡蛋白Bcl-2表達下調,促凋亡蛋白BAX表達上調，提示高良姜素對腫瘤細胞作用具有多靶點作用，這可能為胰腺癌的凋亡機制提供研究意義[43,50]。聯(lián)合三葉豆紫檀苷和小白菊內酯是否具有更好的抗胰腺癌增殖作用也仍有待進一步研究。另據(jù)研究發(fā)現(xiàn)木犀草素可能通過PI3K/AKT這一信號通路抑制甲狀腺乳頭狀癌TPC-1細胞侵襲遷移能力，這也為胰腺癌研究提供新的思路[51]。

綜上所述，中藥提取物通過多通路、多靶點對胰腺癌治療發(fā)揮作用，但具體機制仍需進一步闡明，如黃岑素可通過Hedgehog通路、Shh信號通路部分靶標以及組織細胞周期延緩胰腺癌進展。雖符合中藥“多途徑、多成分、多靶點”相互作用的特點，但多數(shù)研究只簡單羅列對照組與治療組的治療方案與結果的差異，缺乏理論基礎和更深一步的作用機制的研究。疫情當前，中藥提取物的研究面臨新的機遇與挑戰(zhàn)，研發(fā)還要加強技術創(chuàng)新，還需結合前沿熱門研究，突破關鍵技術瓶頸，建立適合我國中藥特色的關鍵技術群系，探究中藥提取物抗癌作用與其化學結構之間的相關機制。同時，還需加強成藥性評價和新藥成果的轉化研究，不斷提高中藥提取物的轉化效率。才能更好地推動中醫(yī)藥在臨床治療胰腺癌中的發(fā)展。