刺五加苷B抗腫瘤作用方式研究進展

孫尚凡 陳靜

1華北理工大學基礎醫(yī)學院(河北省慢性疾病基礎醫(yī)學重點實驗室) 河北唐山 063210；2華北理工大學生命科學學院

癌癥是一種慢性疾病，其死亡率和發(fā)病率在中國乃至世界范圍內(nèi)均呈現(xiàn)上升的趨勢。2018年全球新發(fā)癌癥病例1810萬，死亡960萬。中國每年新增約360萬例癌癥病例，死亡人數(shù)高達220萬人。癌癥是現(xiàn)階段人類死亡的主要原因，對世界各國人民生活水平和質(zhì)量的提高構(gòu)成嚴重威脅[1]。本文在參閱國內(nèi)外大量文獻的基礎上，闡述了刺五加苷B抗腫瘤的作用方式。

1 刺五加及刺五加苷B概述

刺五加(五加科)屬于五加科人參科，但在植物學上與真正的人參不同。刺五加是一種被廣泛使用的傳統(tǒng)中草藥，其補氣、健脾、養(yǎng)腎，具有抗菌、抗癌、消炎、抗痛風、抗肝炎、抗利什曼原蟲、解熱等藥理作用，并可利膽、止血、免疫刺激及降低膽固醇和防輻射[2-6]，也有研究證明其可以防止氧化損傷，并顯示出抗糖尿病的生物活性[7-8]。在中醫(yī)領域，刺五加被用作營養(yǎng)補充劑和鎮(zhèn)靜劑[9]。大量研究表明，刺五加對嚴重神經(jīng)癥、疲勞、心血管疾病的治療具有重要的生物學意義[10-11]。

據(jù)研究，在刺五加的根部已經(jīng)分離出8種刺五加苷，分別為胡蘿卜苷(A)、紫丁香苷(B)、異嗪皮啶葡萄糖苷(B1)、乙基-α-D-半乳糖苷(C)、紫丁香樹脂酚二糖苷(D和E是異構(gòu)體)、芝麻酯素(F和G是異構(gòu)體)，A、B、C、D、E、F、G含量比分別約為8：30：10：12：4：2：1。其中刺五加苷B在生物活性中起著至關重要的作用?！吨袊幍洹?2010年版)僅刺五加苷B被認為是定量指標，要求其含量不得低于0.05%，但是需要綜合評估刺五加的質(zhì)量。

刺五加苷B為無色針狀結(jié)晶物質(zhì)，具有多種藥理作用，如保護腦組織、調(diào)節(jié)免疫、恢復神經(jīng)損傷和抗癌活性等[12]。體外實驗研究發(fā)現(xiàn):刺五加苷B對肺癌A549細胞、乳腺癌 MCF-7 細胞和前列腺癌PC-3細胞等體現(xiàn)出細胞毒作用，即對多種癌細胞均具有明顯抑制其生長及抗腫瘤活性，且抗腫瘤作用呈現(xiàn)明顯的藥物濃度和時間依賴性。同樣，體內(nèi)研究也發(fā)現(xiàn)：刺五加苷B可以抑制實體瘤S180的增殖和生長，雖然抑制效果不如環(huán)磷酰胺，但其安全性相比環(huán)磷酰胺更高[12]。另有文獻報道刺五加苷B在乳腺癌體內(nèi)和體外均有抑制作用,其研究結(jié)果表明，刺五加苷B處理的 MCF-7和MDA-MB-231細胞，通過增加活性氧(ROS)的產(chǎn)生來激活凋亡，并且可下調(diào)X-連鎖凋亡抑制蛋白(XIAP)和激活caspase-3/9蛋白、切割多聚ADP-核糖聚合酶(PARP)、阻滯細胞周期至G2/M期細胞周期、抑制集落形成。同時，刺五加苷B抑制乳腺癌異種移植模型的生長，顯著降低腫瘤體積，但并未明顯的體重下降[13]。

2 刺五加苷B通過抗血管生成抑制腫瘤細胞生長

癌癥的基本特征是惡性細胞非正常增殖并且擴散至周圍組織，疾病進展依賴于其促進血管生成的能力[14]，進而從原有的血管中產(chǎn)生新的血管，過程較為復雜[15]。腫瘤形成第一步是形成新的毛細血管，攜帶營養(yǎng)和氧氣并將其提供給腫瘤細胞。營養(yǎng)和氧氣是腫瘤增殖生長、生存、轉(zhuǎn)移和侵襲到身體其他部位和器官的必要的條件；同時，新生的毛細血管還是轉(zhuǎn)移細胞的通道，起著運輸細胞的作用，癌細胞通過毛細血管擴散到其他器官[16]。腫瘤進展對血管生成的依賴性和血管生成在腫瘤細胞病理發(fā)展和腫瘤質(zhì)變過程中的重要作用，使得這種級聯(lián)反應成為腫瘤治療中有吸引力的靶點[17]。

腫瘤血管的產(chǎn)生和發(fā)展同樣也是一個復雜的過程，包括血管內(nèi)皮基質(zhì)降解、內(nèi)皮細胞移行、內(nèi)皮細胞增殖、內(nèi)皮細胞管道化分支形成血管環(huán)和形成新的基底膜等步驟。研究表明，不管是原發(fā)性腫瘤或者是繼發(fā)性腫瘤，直徑超過2mm其血管形成不可或缺，原理是腫瘤細胞自身可分泌血管生成因子，血管生成因子又可以促使血管內(nèi)皮細胞增殖并轉(zhuǎn)移，從而促進血管的生成。故抑制血管形成將能明顯阻止腫瘤的發(fā)展和擴散轉(zhuǎn)移。

刺五加苷B可以通過抗血管生成抑制腫瘤細胞生長。絨毛尿囊膜(CAM)分析可評估試驗化合物對新生血管的影響，故采用CAM來檢測刺五加苷B是否是通過抗血管生成抑制腫瘤生長的。結(jié)果表明，刺五加苷B對鴨蛋CAM血管長度和連接有顯著的劑量依賴性抑制作用，100μmol/L的刺五加苷B與200μmol/L的塞來昔布的陽性對照，其抗血管生成的活性相同，達到理想的治療效果。此外，反向分子對接研究結(jié)果顯示刺五加苷B抑制了血管生成的靶點：刺五加苷B與二氫葉酸還原酶(DHFR)結(jié)合最強，并在一定程度上與轉(zhuǎn)化生長因子β受體1(TGF-βR1)、血管內(nèi)皮生長因子受體2(VEGFR2)和基質(zhì)金屬蛋白酶-2(MMP-2)結(jié)合，即刺五加苷B抗血管的活性是通過抑制DHFR、VEGFR2、TGF-βR1和MMP-2介導的[18]。

3 刺五加苷B通過免疫調(diào)節(jié)抑制腫瘤細胞生長

消除、平衡和逃逸被稱作腫瘤發(fā)展變化過程的三大步驟，免疫系統(tǒng)以其復雜機制監(jiān)測并消滅癌細胞。在消除階段，宿主的固有和適應性免疫系統(tǒng)先對腫瘤細胞進行識別，然后對腫瘤細胞存在的腫瘤特異性抗原作出一系列反應。一些腫瘤細胞在被機體的免疫系統(tǒng)攻擊后仍然存活并且進入平衡期，在此期間，適應性免疫系統(tǒng)可以繼續(xù)阻止腫瘤的直接生長，并且對剩余的不受控的增殖腫瘤細胞采取選擇性壓力，此時，當腫瘤細胞對抗腫瘤的一系列免疫反應產(chǎn)生抵抗時，它們就會選擇免疫逃逸。迄今為止，已經(jīng)被證實了多種機制來解釋這種逃逸的進化過程，包括細胞因子表達的操縱抗原的改變或丟失和免疫系統(tǒng)的上調(diào)檢查點蛋白質(zhì)[19-20]。癌癥免疫療法改變了癌癥治療的模式，其目的是改善抗腫瘤免疫反應，比化學療法和其他直接殺死癌細胞的藥物具有更少的脫靶效應。免疫治療的關鍵在于免疫系統(tǒng)的激活，而藥物則發(fā)揮了直接激活或促進免疫系統(tǒng)激活的重要作用，然后通過自然機制攻擊癌細胞[21-23]。因此，免疫治療被認為是一種很有前途的治療方法，甚至可以治愈某些癌癥。免疫療法打破和扭轉(zhuǎn)了多種實體瘤和血液系統(tǒng)惡性腫瘤的治療僵局。

臨床上成功的特異性腫瘤免疫治療依賴于腫瘤排斥抗原(Ags)的鑒定。Ags存在于癌細胞，可特異性激活T細胞，使T細胞參與機體特異性的抗腫瘤免疫反應。當前人類基因組序列的表明、生物信息學工具的改進和免疫學分析工具的優(yōu)化使篩選任何特定蛋白質(zhì)的免疫原性表位成為可能。理論上講，基因表達譜可以完成對腫瘤中過度表達的基因的鑒定；人類白細胞抗原(HLA)結(jié)合基序可以完成對免疫原性表位的預測；候選肽可以通過腫瘤細胞衍生的HLA分子質(zhì)譜來鑒定；在單細胞水平上可以對肽特異性T細胞采用質(zhì)譜技術(shù)進行定性和定量分析?；谏鲜黾夹g(shù)手段的進展，我們建議將癌癥基因組學、癌癥免疫學、免疫治療聯(lián)系起來以鑒定一類新的Ags[24]。

刺五加苷B通過免疫調(diào)節(jié)作用抑制腫瘤，如通過抑制經(jīng)典補體途徑的C3轉(zhuǎn)化酶抑制豚鼠血清誘導的抗體包被綿羊紅細胞的體外免疫溶解[25]。除體液免疫參與刺五加苷B誘導的免疫應答外，細胞免疫也參與其中。刺五加苷B以劑量依賴性方式顯著抑制脂多糖(LPS)刺激的小鼠巨噬細胞RAW 264.7產(chǎn)生腫瘤壞死因子(TNF-α)和細胞毒性T細胞增殖[26]。最近，Ahmad進一步證明，刺五加苷B能有效降低活化的RAW 264.7細胞趨化性、吞噬細胞活性、活性氧的產(chǎn)生以及白細胞介素-1β(IL-1β)、白細胞介素-6(IL-6)、TNF-α和單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)的分泌[27]。另有研究表明刺五加苷B能明顯抑制異硫氰酸福瑞辛(FITC，一種能夠引發(fā)過敏反應的半抗原)誘導的小鼠耳水腫，推測刺五加苷B具有抗過敏作用，但不具有抗炎癥作用[28]。

4 聯(lián)合用藥抑制腫瘤細胞生長

目前，腫瘤治療的主要方法有手術(shù)、放療和化療，但傳統(tǒng)的單一療法非選擇性地針對活躍的增殖細胞，最終結(jié)果會導致健康細胞和癌細胞均被破壞[29]，且治療后腫瘤復發(fā)率和疾病進展的發(fā)生率較高。相反兩種以上治療方法聯(lián)合應用特別是聯(lián)合用藥可使抗癌率和安全性達到更高。不同作用原理的藥物聯(lián)合應用于癌癥治療，其機制是作用于癌細胞增殖周期的不同階段或者癌細胞的不同代謝途徑，故可顯著提高癌癥的治療效果。通過靶向不同的途徑，聯(lián)合用藥可以使藥物之間敏感性增強，也可以按照相同的作用機制協(xié)同用藥以提高藥物的療效。而且，聯(lián)合治療可以降低癌細胞耐藥的發(fā)生率，并且可以通過減少所需的單藥劑量而降低藥物毒性[30]。

艾迪注射液含有黃芪總苷(Re、Rb1、Rg1)、人參皂甙(人參皂甙)、梔子苷E、刺五加苷B等多種有效成分，與長春瑞濱和順鉑(NP)合用來治療非小細胞肺癌(NSCLC)。檢索54項試驗共4053例采用艾迪注射液聯(lián)合NP治療的患者進行分析。結(jié)果顯示艾迪注射液聯(lián)合NP可顯著提高客觀有效率(OR：1.32；95%CI：1.23～1.42)、疾病控制率(OR：1.14；95%CI：1.11～1.18)和生活質(zhì)量(OR：1.80；95%CI：1.61～1.98)，降低骨髓抑制、肝功能障礙、中性粒細胞減少、血小板減少、胃腸道反應和貧血風險。對于Karnofsky性能狀態(tài)評分為≥60的患者，艾迪注射液(50mL/d，2周/周期，2～3個周期)與長春瑞濱(25mg/m2)和NP(30～35mg/m2或40～50mg/m2)聯(lián)合治療可能是抑制腫瘤的效果和安全性最好的方案?？傊献⑸湟郝?lián)合NP和長春瑞濱對NSCLC有一定的療效，為合理的閾值和治療方案提供了依據(jù)，可提高腫瘤的安全性[31]。

綜上所述，刺五加苷B可通過抗血管生成、參與免疫療法抗腫瘤，并可通過與其他抗腫瘤藥物聯(lián)合使用以提高治療效果和安全性。

近幾十年來，越來越多的患者開始使用中草藥作為各種疾病的輔助治療手段，并被證明是手術(shù)、化療、放療或其他癌癥治療有效輔助治療方法。中草藥中提取出的化合物毒性相對較低，有證據(jù)表明，中草藥聯(lián)合化療和放療能夠提高單一化療和放療的療效，減少化療和放療的局限性和缺點[32]，其潛在機制治療可能是中草藥對癌基因、抑癌基因、表觀遺傳修飾、微環(huán)境、腫瘤干細胞等進行調(diào)控。中草藥在癌癥治療中發(fā)揮的作用空間遠比我們想象的要大得多，但在現(xiàn)階段，對中草藥抑癌作用研究較少。因此，必須進一步挖掘更多的中草藥衍生化合物的潛在作用機制。