小白菊內(nèi)酯及其衍生物抗腫瘤作用機(jī)制研究進(jìn)展

史勝利，徐會(huì)敏，馬利剛，鄭曉珂，安娜，王蕾（.河南中醫(yī)藥大學(xué) 藥學(xué)院，鄭州 450046；2.河南中醫(yī)藥大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，鄭州 450046）

小白菊內(nèi)酯（Parthenolide）是從菊科植物野甘菊（Dendranthema lavandulifolium）、艾菊（Tanacetum vulgareL.）、木蘭科植物觀光木[Michelia odora（Chun）Nooteboom& B.L.Chen]中提取分離出來(lái)的一種倍半萜烯內(nèi)酯，其分子式為C15H20O3，相對(duì)分子量為248.3[1]。目前，已發(fā)現(xiàn)小白菊內(nèi)酯在不同腫瘤中通過(guò)多種作用機(jī)制發(fā)揮抗腫瘤作用，其中包括誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、抑制細(xì)胞增殖、抑制腫瘤血管生成和逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞耐藥性等[2]。小白菊內(nèi)酯對(duì)腫瘤細(xì)胞的抑制作用呈劑量依賴，隨劑量增大，抑制作用加強(qiáng)，但對(duì)正常細(xì)胞沒(méi)有毒性或只有低毒性[3]。因此，小白菊內(nèi)酯有望成為一種新的抗腫瘤藥物。近年來(lái)，對(duì)小白菊內(nèi)酯的研究越來(lái)越多，本文嘗試對(duì)近幾年小白菊內(nèi)酯及其衍生物（結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1）在抗白血病、膠質(zhì)瘤、肺癌等腫瘤的研究進(jìn)展進(jìn)行一次比較全面的綜述，為小白菊內(nèi)酯治療上述腫瘤提供參考。

圖1 小白菊內(nèi)酯及其衍生物的分子結(jié)構(gòu)圖Fig 1 Molecular structures of parthenolide and its derivatives

1 白血病

白血病是大量尚未完全發(fā)育的白細(xì)胞在骨髓中異常堆積而成的一種癌癥，屬于我國(guó)十大高發(fā)的惡性腫瘤之一[4]，其中急性淋巴細(xì)胞性白血病（acute lymphoblastic leukemia，ALL）主要見(jiàn)于兒童[5]，而急性髓性白血?。╝cute myeloid leukaemia，AML）則在成人中最常見(jiàn)[6]。小白菊內(nèi)酯對(duì)淋巴白血病干細(xì)胞（LSC）不同細(xì)胞亞群的藥效不同，其藥效高低主要取決于核轉(zhuǎn)錄因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）的表達(dá)水平。相較于CD34＋、CD38＋、CD19＋等對(duì)小白菊內(nèi)酯敏感的白血病干細(xì)胞，對(duì)小白菊內(nèi)酯不敏感的臍帶血造血干細(xì)胞可表達(dá)更高水平的NFκB p65[7]。對(duì)于AML 的U937 細(xì)胞，小白菊內(nèi)酯可以降低骨橋蛋白（osteopontin，OPN）的表達(dá)水平，并下調(diào)Rel BmRNA 的表達(dá)，使AKT1、mTOR、同源性磷酸酶-張力蛋白（phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome 10，PTEN）以 及β-catenin的編碼基因CTNNB1等的mRNA 表達(dá)均下降。OPN 蛋白水平下降，可增加腫瘤細(xì)胞對(duì)小白菊內(nèi)酯的敏感性。Rel B 蛋白是NF-κB 的一個(gè)亞基，小白菊內(nèi)酯可通過(guò)抑制NF-κB 信號(hào)通路，影響Wnt/β-catenin、PI3K/AKT/mTOR 等信號(hào)通路，抑制腫瘤細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)其凋亡[8-9]。與U937 細(xì)胞不同，在AML 的KG1a 細(xì)胞中小白菊內(nèi)酯可下調(diào)AKT1、mTOR、PTEN和β-catenin等基因的mRNA 的表達(dá)，但促進(jìn)OPN 蛋白表達(dá)，增強(qiáng)CD34＋/CD123＋白血病干細(xì)胞對(duì)小白菊內(nèi)酯的耐藥性[10]。骨髓基質(zhì)細(xì)胞（bone marrow stromal cells，BMSCs）是造血微環(huán)境中的主要成分，分泌的各種物質(zhì)可介導(dǎo)其對(duì)白血病細(xì)胞的黏附，增強(qiáng)白血病細(xì)胞的增殖與抗凋亡能力，是引起白血病化療耐藥及復(fù)發(fā)的重要原因。小白菊內(nèi)酯可通過(guò)降低血管細(xì)胞黏附分子1（vascular cell adhesion molecule-1，VCAM-1）的表達(dá)，抑制BMSCs 對(duì)Jurkat 腫瘤細(xì)胞的黏附作用，減弱骨髓微環(huán)境對(duì)白血病細(xì)胞的保護(hù)作用，使其對(duì)化療更敏感[11]。此外，基質(zhì)細(xì)胞衍生因子1蛋白（stromal cell-derived factor 1，SDF-1）是由CXCL12基因編碼的一類骨髓造血微環(huán)境的趨化因子，其配體CXCR4 是一類G 蛋白偶聯(lián)受體，主要在造血干細(xì)胞表面表達(dá)。SDF-1 及其受體CXCR4 是調(diào)節(jié)造血微環(huán)境的重要通路，可促進(jìn)血液腫瘤細(xì)胞的遷移和浸潤(rùn)。小白菊內(nèi)酯可劑量依賴性地降低CXCL12、CXCR4的mRNA 含量，降低CXCR4 蛋白表達(dá)[12]，從而抑制白血病細(xì)胞的遷移與浸潤(rùn)。小白菊內(nèi)酯還可劑量依賴性地降低c-myc、Bcl-2、cyclinA1、cyclinE等mRNA 含量，抑制細(xì)胞增殖與細(xì)胞周期基因的表達(dá)。因此，小白菊內(nèi)酯能夠抑制白血病干細(xì)胞增殖并使細(xì)胞周期停滯于G2/M 期[13]。

為了提高小白菊內(nèi)酯的水溶性和藥效，常對(duì)小白菊內(nèi)酯進(jìn)行化學(xué)修飾得到相關(guān)衍生物（見(jiàn)圖1）。小白菊內(nèi)酯衍生物1 和2 處理人骨髓白血病MOLM-13 細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞白血病EOL-1細(xì)胞后，通過(guò)抑制NF-κB，激活p53，增加活性氧（reactive oxygen species，ROS），誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡，但不影響正常細(xì)胞[14]。在人急性單核細(xì)胞白血病THP-1 細(xì)胞中，小白菊內(nèi)酯炔化物3 通過(guò)修飾熱激蛋白HSP72 的賴氨酸、組氨酸等殘基，引發(fā)細(xì)胞熱激反應(yīng)，抑制細(xì)胞增殖[15]。小白菊內(nèi)酯衍生物4 可作為促氧化劑，引發(fā)氧化應(yīng)激反應(yīng)，誘導(dǎo)細(xì)胞死亡，也可抑制核轉(zhuǎn)錄因子κB 抑制蛋白激酶β（inhibitor kappa B kinaseβ，IKKβ）活性，阻斷NF-κB 信號(hào)通路，抑制慢性淋巴細(xì)胞白血病MEC1 細(xì)胞增殖[16]。小白菊內(nèi)酯的苯胺衍生物5、6、7 可與NF-κB 的cys38 殘基結(jié)合，抑制DNA 與NF-κB p65 結(jié)合，進(jìn)而抑制MEC1 細(xì)胞增殖[17]。小白菊內(nèi)酯衍生物8（dimethylamino parthenolide，DMAPT）可下調(diào)細(xì)胞周期蛋白D1（cyclin D1）和細(xì)胞周期蛋白A（cyclin A），使細(xì)胞停滯于G0和G2期，還使細(xì)胞內(nèi)ROS 水平升高并抑制NF-κB 激活，抑制慢性髓性白血病（chronic myeloid leuakemia，CML）細(xì)胞增殖[18]。小白菊內(nèi)酯與伏立諾他（SAHA）反應(yīng)生成的衍生物9 可顯著降低組蛋白去乙?；?（histone deacetylase 1，HDAC1）和酶6（HDAC6） 的蛋白水平，并通過(guò)線粒體途徑誘導(dǎo)急性髄系白血病HL-60/ADR 癌細(xì)胞凋亡，還可降低ATP 結(jié)合盒亞家族C1（ATP binding cassette subfamily C1，ABCC1）表達(dá)水平，使癌細(xì)胞內(nèi)藥物濃度明顯提高，克服癌細(xì)胞的耐藥性[19]。小白菊內(nèi)酯衍生物10 可上調(diào)Bax 和c-Jun 等凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá)，使p38、JUK 等發(fā)生磷酸化而激活，抑制細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2（extracellular signal-regulated protein kinases-1/2，Erk1/2）的活性；也可下調(diào)抗凋亡蛋白c-myc、X 連鎖凋亡抑制蛋白（X-linked inhibitor of apoptosis protein，XIAP） 和Bcl-2， 上調(diào)caspase-3/9 和聚腺苷二磷酸核糖聚合酶[poly（ADP-ribose）-polymerase，PARP]，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡；通過(guò)絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）信號(hào)通路抑制KG1a 細(xì)胞和HL-60 細(xì)胞增殖[20]。小白菊內(nèi)酯衍生物11、12對(duì)人外周血白血病T 細(xì)胞Jurkat、套細(xì)胞淋巴瘤JeKo-1、HeLa 宮頸癌和人神經(jīng)上皮瘤SK-N-MC 等細(xì)胞株有較強(qiáng)毒性，而小白菊內(nèi)酯衍生物13、14對(duì)人結(jié)腸癌HCT-116 細(xì)胞有特異毒性[21]。小白菊內(nèi)酯與噻唑烷二酮（thiazolidinedione）反應(yīng)合成了一系列新產(chǎn)物，對(duì)其進(jìn)行細(xì)胞毒性評(píng)估發(fā)現(xiàn)衍生物15 對(duì)人紅白血病HEL、人前列腺癌PC3 和人乳腺癌MDA-MB-231 等惡性腫瘤細(xì)胞均表現(xiàn)出中等細(xì)胞毒性作用，對(duì)MDA-MB-231 細(xì)胞的毒性約是小白菊內(nèi)酯的8 倍[22]。此外，利用化學(xué)酶法使小白菊內(nèi)酯碳環(huán)主鏈上C9 和/或C14 發(fā)生羥化、?；?、烷化等反應(yīng)，獲得一些可顯著提高的抗原發(fā)性急性髓系白血病活性，且對(duì)正常成熟的造血祖細(xì)胞表現(xiàn)出低毒性的衍生物，與小白菊內(nèi)酯相比，衍生物16 對(duì)KG1a 細(xì)胞和HL-60 細(xì)胞的抑制作用分別增強(qiáng)8.7 倍和3.8 倍，而對(duì)正常細(xì)胞毒性較低，抗急性髓性白血病活性較高[23]，衍生物17、18 對(duì)AML 細(xì)胞的毒性增強(qiáng)[24]。

2 膠質(zhì)瘤

膠質(zhì)瘤是臨床上常見(jiàn)的一種顱腦神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤，生長(zhǎng)迅速、發(fā)病隱逸、惡性程度極高，術(shù)后短期內(nèi)可復(fù)發(fā)，臨床治療效果尚不理想，至今仍是一種預(yù)后最差的神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤，所以研究小白菊內(nèi)酯抑制膠質(zhì)瘤的作用機(jī)制愈顯迫切[25]。小白菊內(nèi)酯處理人腦惡性膠質(zhì)瘤細(xì)胞U-87 MG 后，可使其p53 的392 位絲氨酸殘基磷酸化，抑制其下游caspase 3、Bax、cyclin D1等基因的表達(dá)，阻滯細(xì)胞周期于S 期、G2/M 期，抑制U-87 MG 細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)其凋亡[26]。此外，小白菊內(nèi)酯還通過(guò)降低糖原合成酶激酶-3β（GSK3β）的9 位絲氨酸殘基磷酸化水平，抑制SNAIL 蛋白表達(dá)及入核，促進(jìn)E-cadherin 蛋白的表達(dá)，從而抑制U-87 MG 細(xì)胞的遷移和侵襲[27]。

衍生物8（LC-1，DMAPT）可抑制U-87 MG、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤GBM6、熒光標(biāo)記小鼠膠質(zhì)瘤GL261-GFP-Luc 等3 種膠質(zhì)瘤細(xì)胞生長(zhǎng)并延長(zhǎng)荷瘤小鼠的生存時(shí)間，同時(shí)對(duì)正常細(xì)胞的毒性極低。通過(guò)小鼠惡性膠質(zhì)瘤模型發(fā)現(xiàn)，衍生物8 可通過(guò)血腦屏障，在腦組織中積累到微摩爾水平，并在延長(zhǎng)口服給藥時(shí)間時(shí)是無(wú)毒的[28]。在糖酵解中，細(xì)胞內(nèi)丙酮酸激酶M2（pyruvate kinase M2，PKM2）有高活性四聚體和低活性二聚體兩種形式，兩者處于平衡狀態(tài)。四聚體PKM2 在癌細(xì)胞的糖代謝中發(fā)揮重要作用，而位于細(xì)胞核內(nèi)的二聚體PKM2 則對(duì)腫瘤的增殖和遷移至關(guān)重要。PKM2 激活后形成PKM2 四聚體，可減少PKM2 轉(zhuǎn)入細(xì)胞核，從而抑制腫瘤發(fā)生。衍生物19 的抗多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤作用主要依賴于PKM2 的表達(dá)。衍生物19 可與PKM2 的424 位半胱氨酸的巰基直接結(jié)合而使之激活，阻止其進(jìn)入細(xì)胞核，并抑制信號(hào)傳導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子3（signal transducer and activator of transcription 3，STAT3），激活丙酮酸脫氫酶激酶（pyruvate dehydrogenase kinase 4，PDK4），同時(shí)上調(diào)E-cadherin 與Bax，下調(diào)vimentin、Bcl-2 和Bclxl，抑制U-87 細(xì)胞和神經(jīng)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤U118 細(xì)胞增殖和遷移，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[29]。

3 肺癌

肺癌是全球發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤，手術(shù)是其主要的治療方式，術(shù)后輔助放療和化療，但患者生存率仍然較低[30]。小白菊內(nèi)酯通過(guò)抑制B-raf 和c-myc 的表達(dá)及MAPK 和Erk的磷酸化以阻斷MAPK/Erk 信號(hào)通路，還可抑制STAT3 的活性，進(jìn)而抑制人肺腺癌GLC-82 細(xì)胞增殖和遷移，并誘導(dǎo)其凋亡[31]。小白菊內(nèi)酯可阻斷IGF-1R（growth factor 1 receptor）、AKT（protein kinase B，PKB） 和FoxO3α（forkhead box O3α）的磷酸化，也可抑制IGF-1 誘導(dǎo)的AKT與FoxO3α磷酸化。提示小白菊內(nèi)酯可通過(guò)抑制IGF-1R 介導(dǎo)的PI3K/AKT /Fox O3α信號(hào)傳導(dǎo)而抑制A549 和H1299 等人非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的增殖和遷移[32]。小白菊內(nèi)酯通過(guò)抑制血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF） 表達(dá)，下調(diào)Bcl-2 表達(dá)，上調(diào)E2F1、TP53、生長(zhǎng)阻滯與DNA 損傷基因45（the growth arrest and DNA damage-inducible gene 45，GADD45）、BAX、BIM和CASP-3/7/8/9，激活p53 依賴細(xì)胞凋亡途徑并抑制血管發(fā)生，而發(fā)揮抗癌作用[33]。在表皮生長(zhǎng)因子受體（the epidermal growth factor receptor，EGFR）突變型肺癌細(xì)胞中，小白菊內(nèi)酯可下調(diào)p-EGFR、AKT 和Erk 的表達(dá)，抑制EGFR/Erk和EGFR/AKT 信號(hào)通路，誘導(dǎo)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞生長(zhǎng)抑制和凋亡[34]。小白菊內(nèi)酯能抑制非小細(xì)胞肺癌H1975 細(xì)胞的侵襲和遷移，并誘導(dǎo)其凋亡（機(jī)制可能與AKT 活性被抑制有關(guān)），進(jìn)而調(diào)節(jié)PI3K/AKT 信號(hào)通路下游靶蛋白Bcl-2、Bax、caspase-3、缺氧誘導(dǎo)因子1α（hypoxia inducing factor 1α，HIF-1α）及基質(zhì)金屬蛋白酶-9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）的表達(dá)，發(fā)揮抗腫瘤作用[35]。尼古丁可使小膠質(zhì)細(xì)胞的極化偏向M2 型，增加IGF-1 和CC 趨化因子配體20（CC chemokine ligand 20，CCL20）的分泌，使肺癌惡化和干細(xì)胞化，并使肺癌向腦部遷移。此外，尼古丁增強(qiáng)了小膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)SIRPα，并限制其吞噬能力。小白菊內(nèi)酯可有效抑制尼古丁誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞向M2 表型極化，增加M1 表型小膠質(zhì)細(xì)胞，抑制肺癌向腦部遷移[36]。小白菊內(nèi)酯可與Erk2 的34 位甘氨酸、54 位賴氨酸和157 位亮氨酸等氨基酸殘基形成氫鍵，抑制Erk2 活性，阻斷Erk2/NF-κB/Snail 信號(hào)通路，下調(diào)人小細(xì)胞肺癌NCI-H446 細(xì)胞和人大細(xì)胞肺癌NCI-H460 細(xì)胞內(nèi)vimentin、N-cadherin、VE-cadherin 等間充質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志蛋白的表達(dá)，上調(diào)E-cadherin、Occludin、EMA 等上皮細(xì)胞標(biāo)志蛋白的表達(dá)，抑制這兩種細(xì)胞系的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-to-mesenchymal transition，EMT），抑制腫瘤細(xì)胞增殖、遷移和浸潤(rùn)[37]。經(jīng)小白菊內(nèi)酯處理后，NCI-H446 細(xì)胞中NF-κB mRNA 及蛋白的表達(dá)均被下調(diào)，但caspase-3、caspase-8、caspase-9 等凋亡因子的mRNA 及蛋白表達(dá)被上調(diào)，提示小白菊內(nèi)酯可通過(guò)抑制NF-κB 信號(hào)通路以及活化caspase 系統(tǒng)來(lái)抑制腫瘤細(xì)胞的增殖并誘導(dǎo)其凋亡[38]。

在非小細(xì)胞肺癌A549/shCDH1 細(xì)胞中，小白菊內(nèi)酯可顯著地上調(diào)死亡受體5（death receptor 5，DR5）、佛波醇-12-肉豆蔻酸酯-13-乙酸酯誘導(dǎo)的蛋白1（phorbol-12-myristate-13-acetateinduced protein 1，PMAIP1）、轉(zhuǎn)錄激活因子-4（activating transcription factor 4，ATF4）和DNA損傷誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄蛋白3（DNA damage inducible transcript 3，DDIT3）等蛋白的表達(dá)，并下調(diào)CASP-8 和FADD 樣凋亡調(diào)節(jié)因子（caspase 8 and FADD like apoptosis regulator，CFLAR）、骨髓細(xì)胞白血病因子1（myeloid cell leukemia sequence 1，MCL1）的表達(dá)。小白菊內(nèi)酯誘發(fā)外源性細(xì)胞凋亡，還通過(guò)增加PMAIP1 表達(dá)和降低MCL1水平，誘導(dǎo)非小細(xì)胞肺癌內(nèi)源性細(xì)胞凋亡。此外，小白菊內(nèi)酯還可增加內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白1（endoplasmic reticulum to nucleussignaling 1，ERN1）、熱休克蛋白5（heat shock protein family A member 5，HSPA5）、p-EIF2A、ATF4 和DDIT3 等內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激特征性蛋白的表達(dá)，表明小白菊內(nèi)酯可通過(guò)引發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)誘導(dǎo)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞凋亡[39]。

4 小白菊內(nèi)酯及其衍生物的抗腫瘤機(jī)制

小白菊內(nèi)酯可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，且不損傷正常細(xì)胞，可作為潛在的抗腫瘤藥物[40]，但因其在機(jī)體內(nèi)的溶解度低，使得血漿中小白菊內(nèi)酯濃度較低，影響其藥效發(fā)揮[41]。小白菊內(nèi)酯分子的α-亞甲基-γ-內(nèi)酯環(huán)和環(huán)氧結(jié)構(gòu)均具有細(xì)胞毒性，可與巰基酶等功能蛋白反應(yīng)。為了改善小白菊內(nèi)酯的溶解性和抗腫瘤活性，可通過(guò)多種方法對(duì)其碳環(huán)結(jié)構(gòu)的C9[22]、C13[42]、C14[22-23]等原子及雙鍵進(jìn)行改造。

由表1可知，小白菊內(nèi)酯以NF-κB、STATs、應(yīng)激活化蛋白酶（JNK）、MAPK 等多種信號(hào)通路中的關(guān)鍵蛋白為作用靶點(diǎn)，通過(guò)使細(xì)胞內(nèi)ROS 濃度增加，阻滯細(xì)胞周期等，抑制腫瘤細(xì)胞增殖、遷移和浸潤(rùn)，并誘導(dǎo)其凋亡。NF-κB 屬于NF-κB/Rel 蛋白家族，是一種能與免疫球蛋白κ輕鏈基因的增強(qiáng)子κB 序列特異結(jié)合并調(diào)節(jié)該基因表達(dá)的核蛋白，是小白菊內(nèi)酯作用的主要靶點(diǎn)[43]。NFκB/Rel 家族還有P50、P52、P65、c-Rel/Rel、RelB等亞基蛋白[44]。它們的N-末端均有Rel 同源區(qū)（Rel homology domain，RHD），內(nèi)含DNA 結(jié)合區(qū)、二聚體化區(qū)和核定位序列，可與DNAκB 序列結(jié)合，參與形成同源或異源二聚體，與IκB 相互作用激活NF-κB，使其從細(xì)胞質(zhì)向細(xì)胞核轉(zhuǎn)移等功能[45]。NF-κB 信號(hào)通路包括受體和受體近端信號(hào)銜接蛋白、IκB 激酶（IKK）、NF-κB 二聚體和IκB 家族等。正常情況下，細(xì)胞質(zhì)中NF-κB 是由p65、p50、IκB-α組成的無(wú)活性三聚體[46]。當(dāng)細(xì)胞癌變后，IKK 被激活，再使IκB 蛋白磷酸化、泛素化而被降解。NF-κB 二聚體被釋放并激活，暴露出核定位序列（NLS），被轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核中與DNA 特異序列相結(jié)合，促進(jìn)cyclinD1、c-myc、MMP-9、VEGF等基因轉(zhuǎn)錄。在細(xì)胞中，該通路的持續(xù)激活會(huì)使細(xì)胞生長(zhǎng)失控，導(dǎo)致癌變[47]。

表1 小白菊內(nèi)酯作用靶點(diǎn)Tab 1 Related target of parthenolide

小白菊內(nèi)酯及其衍生物可從不同水平作用于NF-κB 信號(hào)通路的不同位點(diǎn)，阻斷信號(hào)通路，干擾細(xì)胞增殖，甚至誘導(dǎo)其凋亡（見(jiàn)表1）。例如，小白菊內(nèi)酯與ErK2 形成氫鍵而結(jié)合，抑制ErK2的活性，阻斷ErK2/NF-κB/Snail 信號(hào)通路，抑制NF-κB 激活，阻斷NCI-H446細(xì)胞和NCI-H460細(xì)胞的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化，抑制其增殖。骨橋蛋白（OPN）是NF-κB 的重要激活因子[48-49]。小白菊內(nèi)酯可下調(diào)NF-κB 亞基Rel B 蛋白及骨橋蛋白的表達(dá)，阻斷NF-κB 信號(hào)通路，抑制U937 AML 細(xì)胞增殖，并誘導(dǎo)其凋亡。B-raf 蛋白是由原癌基因BRAF 編碼的、MAPK 信號(hào)通路中的絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶，其激活可促進(jìn)c-myc癌基因的表達(dá)[50-51]。小白菊內(nèi)酯可抑制GLC-82 細(xì)胞內(nèi)癌基因BRAF與c-myc的表達(dá)，同時(shí)抑制MAPK 與Erk 的磷酸化，阻斷MAPK/Erk 信號(hào)通路，抑制細(xì)胞增殖和遷移，并誘導(dǎo)其凋亡。此外，小白菊內(nèi)酯可使U-87 MG 細(xì)胞的抑癌蛋白p53 磷酸化，干擾其下游基因表達(dá)，阻滯細(xì)胞周期，抑制細(xì)胞增殖，并誘導(dǎo)其凋亡（見(jiàn)表1）。

小白菊內(nèi)酯衍生物可直接作用于腫瘤增殖的相關(guān)蛋白，抑制其活性。衍生物5 可直接與NFκB p65 亞基結(jié)合，抑制其與DNA 結(jié)合，影響其生物學(xué)活性的發(fā)揮，進(jìn)而抑制MEC1 細(xì)胞增殖。小白菊內(nèi)酯及衍生物16、衍生物19 可抑制致癌因子STAT3 的活性，或阻斷STAT3 信號(hào)通路，抑制GLC-82、U-87 和U118 等GBM 細(xì)胞增殖和遷移，并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。

小白菊內(nèi)酯衍生物的抗腫瘤活性基本與小白菊內(nèi)酯一致，但也有部分衍生物的活性有所變化（見(jiàn)表2）。衍生物3 的藥效雖不如小白菊內(nèi)酯，但可與熱激蛋白Hsp72 作用，引發(fā)熱激反應(yīng)，使細(xì)胞凋亡。衍生物4 和8 對(duì)MEC1 細(xì)胞的EC50稍低于小白菊內(nèi)酯，表示它們的細(xì)胞毒性比小白菊內(nèi)酯稍高。此外，衍生物5、6、7 對(duì)MEC1 細(xì)胞的EC50比小白菊內(nèi)酯高，說(shuō)明它們對(duì)腫瘤細(xì)胞的毒性較低，而安全性較高。衍生物8 與小白菊內(nèi)酯對(duì)CML 細(xì)胞的IC50相當(dāng)，但其水溶性比小白菊內(nèi)酯好。衍生物11、12 對(duì)特定類型腫瘤的細(xì)胞毒性增強(qiáng)，而衍生物13 則對(duì)多種類型腫瘤細(xì)胞的毒性都增強(qiáng)。小白菊內(nèi)酯衍生物1、2、9、10、15、16、19 對(duì)MOLM-13、EOL-1、HL-60/ADR、KG1a 等腫瘤細(xì)胞的IC50都顯著低于小白菊內(nèi)酯，說(shuō)明上述衍生物對(duì)相應(yīng)腫瘤細(xì)胞的抑制作用都明顯強(qiáng)于小白菊內(nèi)酯。還有衍生物11、12、13、14、17、18 等 對(duì)HCT-116、Jurkat、JeKo-1、Hela、SK-N-MC 等腫瘤細(xì)胞的LC50比小白菊內(nèi)酯明顯低，表示這些物質(zhì)對(duì)上述腫瘤細(xì)胞的毒性明顯強(qiáng)于小白菊內(nèi)酯。對(duì)小白菊內(nèi)酯及其衍生物作用機(jī)制和靶點(diǎn)的深入研究，將更加有利于小白菊內(nèi)酯的修飾和改造，研發(fā)藥效更強(qiáng)的小白菊內(nèi)酯衍生物。

表2 小白菊內(nèi)酯衍生物及其活性Tab 2 Derivatives of parthenolide and their activities

目前，發(fā)現(xiàn)小白菊內(nèi)酯及其衍生物抗白血病、膠質(zhì)瘤和肺癌的主要作用機(jī)制為抑制 NFκB、p53、STAT3 等信號(hào)通路。但對(duì)小白菊內(nèi)酯抗白血病、膠質(zhì)瘤和肺癌作用機(jī)制及其藥理作用研究還存在不足，有待深入。此外，盡管小白菊內(nèi)酯在體外實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)出多種抗腫瘤效應(yīng)，且對(duì)正常細(xì)胞的毒副作用較低，有望成為一種新的抗腫瘤藥物，但其在體內(nèi)的溶解性低而表現(xiàn)出較弱的藥效，故而還需要在小白菊內(nèi)酯其結(jié)構(gòu)修飾、生物活性及構(gòu)效關(guān)系研究深入探索，并加以修飾、改造，合成理想的抗腫瘤新藥?？傊瑢?duì)小白菊內(nèi)酯抗腫瘤作用機(jī)制的研究對(duì)我國(guó)傳統(tǒng)中藥資源的研究與開(kāi)發(fā)，以及對(duì)疾病的治療均具有重要意義，值得深入探索。