吳茱萸堿抗腫瘤作用研究進(jìn)展

毛 佳，資曉飛，譚 超，傅 纓

(南昌大學(xué)a.研究生院醫(yī)學(xué)部2019級；b.第二附屬醫(yī)院中醫(yī)科；c.研究生院醫(yī)學(xué)部2020級，南昌330006)

據(jù)世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構(gòu)(IARC)宣布2020年全球約有1930萬新發(fā)癌癥病例和近1000萬因癌癥而死亡的病例，我國有457萬新發(fā)癌癥病例和300萬死亡病例[1]。國內(nèi)外學(xué)者不斷探索惡性腫瘤發(fā)病機制及藥物相關(guān)作用靶點，以期尋獲有效的治療方法。中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)應(yīng)用于腫瘤治療已有兩千多年的深厚歷史，在秉持“扶本祛邪”的理念下予患者以中藥綜合治療,可在一定程度上發(fā)揮其抗腫瘤作用，提高患者的生活質(zhì)量[2]。近年來隨著研究的不斷深入，中藥中發(fā)揮抗腫瘤作用的活性成分被大量發(fā)掘出來，其中從吳茱萸中提取的吳茱萸堿就具有良好的抗腫瘤活性[3]。

吳茱萸始記于《神農(nóng)本草經(jīng)》，乃蕓香科植物吳茱萸、石虎或疏毛吳茱萸的干燥近成熟果實，主產(chǎn)于貴州、湖南、四川等地，其性熱，味辛、苦，有小毒，主歸肝、腎、脾、胃經(jīng)，具有散寒止痛、降逆止嘔、助陽止瀉之功效，臨床常用于厥陰頭痛、寒凝疼痛、胃寒嘔吐、虛寒泄瀉等病癥[4]。吳茱萸中已知的化學(xué)成分眾多，主要包含生物堿、苦味素、揮發(fā)油、黃酮、酚酸及其衍生物、蒽醌等類成分，其中生物堿類成分是吳茱萸的主要活性成分，其含量與吳茱萸的治療效果呈正相關(guān)[5]。目前已分離出多種生物堿，按化學(xué)結(jié)構(gòu)可以分為吲哚喹啉類生物堿、喹諾酮類生物堿及其他類生物堿[5]，其中吳茱萸堿(Evodiamine，EVO)和吳茱萸次堿為其主要活性成分，現(xiàn)代藥理學(xué)研究[6]表明其有抗腫瘤活性、保護(hù)心血管系統(tǒng)、抗胃潰瘍、抗菌、抗炎鎮(zhèn)痛等作用，去氫吳茱萸堿有血管舒張作用。1915年，日本藥學(xué)家朝比奈泰彥從蕓香科植物吳茱萸中提取出吳茱萸堿，分子式為C19H17N3O，相對分子質(zhì)量為303.36[7]。吳茱萸堿在慢性病和抗腫瘤治療的研究及臨床應(yīng)用中具有很大的發(fā)掘價值，實驗證明吳茱萸堿具有對多種不同類型腫瘤的抗腫瘤作用，且不良反應(yīng)較少[8-10]。從細(xì)胞角度來說，腫瘤主要表現(xiàn)為細(xì)胞周期的紊亂及細(xì)胞凋亡過程的異常使其獲得無限增殖的能力，信號通路的異常激活，腫瘤血管的生成等方面。因此抑制腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲、遷移與促進(jìn)分化成為治療癌癥的關(guān)鍵。隨著對吳茱萸堿抗腫瘤作用研究的不斷深入，吳茱萸堿在不同類型腫瘤方面的抗腫瘤活性被漸漸發(fā)掘。本文對近年來吳茱萸堿抗腫瘤作用研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為臨床抗腫瘤治療提供理論依據(jù)和新思路。

1 抗肝癌細(xì)胞

肝細(xì)胞肝癌(HCC)是一種常見的惡性腫瘤，具有惡性程度高、病情發(fā)展迅速以及死亡率高的特點，據(jù)統(tǒng)計，我國肝癌患者占全球肝癌患者數(shù)量的50%，且臨床數(shù)據(jù)顯示肝癌患者5年的存活率僅有4%，早期通常采取手術(shù)治療，但其弊端是術(shù)后預(yù)后較差且復(fù)發(fā)率高[11-12]。劉麗等[13]通過體外實驗發(fā)現(xiàn)吳茱萸堿可以通過激活Hippo信號通路，分別上調(diào)其上游分子MST1/2、LATS1的表達(dá)，激活LATS1，誘發(fā)YAP的磷酸化，抑制下游關(guān)鍵基因YAP的表達(dá)，從而發(fā)揮其抑制細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的作用。采用HepG2細(xì)胞構(gòu)建裸鼠皮下腫瘤模型，通過灌胃吳茱萸堿的治療方法，在體內(nèi)實驗中同樣證實了吳茱萸堿可以有效抑制腫瘤的生長，并促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡的作用。GUO等[14]發(fā)現(xiàn)吳茱萸堿可以顯著誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞在G2/M期的周期阻滯，上調(diào)P53和Bax，下調(diào)Bcl-2、cyclinB1和Cdc2蛋白。此外，吳茱萸堿還可以通過抑制NOD1信號通路，下調(diào)細(xì)胞內(nèi)NOD1、p-P65、p-ERK、p-p38和p-JNK的水平，使NF-κB受到抑制，實現(xiàn)其降低肝癌細(xì)胞增殖比率的作用并引發(fā)肝癌細(xì)胞凋亡。HU等[15]用吳茱萸堿處理肝癌細(xì)胞系HepG2和Hepa1-2荷瘤小鼠后發(fā)現(xiàn)，WWOX的表達(dá)呈劑量依賴性增加，吳茱萸堿作為一種新型的氧化應(yīng)激誘導(dǎo)劑可通過激活WWOX依賴性途徑發(fā)揮抗肝細(xì)胞癌活性的作用。血管生成通路對肝細(xì)胞癌這種高度血管腫瘤有很重要的意義，吳茱萸堿可以通過抑制β-catenin蛋白介導(dǎo)的血管生成對肝細(xì)胞癌發(fā)揮抗癌作用[16]。楊凡[17]通過構(gòu)建H22肝癌小鼠異位移植瘤模型,發(fā)現(xiàn)吳茱萸堿能夠升高人肝癌細(xì)胞HepG2和瘤組織中cleaved-caspase3蛋白的表達(dá)水平，改變bax/bcl-2的比值，抑制p-Akt蛋白的表達(dá)來誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞的凋亡。還可能通過Frizzled-7調(diào)控β-catenin蛋白的表達(dá)，抑制wnt信號通路的激活，進(jìn)而影響肝癌細(xì)胞的侵襲和迀移，發(fā)揮其抗肝癌細(xì)胞的作用。

2 抗胃癌細(xì)胞

胃癌是消化系統(tǒng)常見的惡性腫瘤之一，其全球發(fā)病率居惡性腫瘤第5位，由于其早期發(fā)現(xiàn)率較低導(dǎo)致死亡率較高[18]。目前，胃癌的治療以手術(shù)結(jié)合放、化療及靶向干預(yù)治療為主，存在毒副作用較明顯、復(fù)發(fā)甚至轉(zhuǎn)移等問題[19]，因此尋找更為安全有效的治療藥物成為亟待解決的問題。WEN等[20]研究發(fā)現(xiàn)，吳茱萸堿能夠抑制胃癌干細(xì)胞(GCSCs)的增殖，改變其活性及降低胃癌細(xì)胞(GCC)的球體形成能力，并且證實了吳茱萸堿通過降低β-catenin、c-myc和cyclinD1的表達(dá)來下調(diào)Wnt/β-catenin通路從而抑制GCSCs的增殖和干細(xì)胞自我更新的特性，減少EMT因子的表達(dá)。張涵妮等[21]采用CCK8檢測顯示吳茱萸堿能顯著抑制胃癌細(xì)胞BCG-823的增殖活性，并且呈時間-劑量依賴性；流式細(xì)胞術(shù)分析顯示吳茱萸堿處理細(xì)胞24 h后，能顯著地將其阻滯于G2/M期，誘導(dǎo)BCG-823細(xì)胞早期凋亡；Western-blot檢測結(jié)果顯示，吳茱萸堿處理胃癌細(xì)胞BCG-823后能下調(diào)蛋白Cdc25C的表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞周期抑制蛋白p53的表達(dá)水平，并上調(diào)細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白cleaved caspase-3、cleaved caspase-8、cleaved caspase-9、cleaved PARP-1的表達(dá)，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡從而抑制胃癌細(xì)胞BCG-823的增殖。另有研究[22]發(fā)現(xiàn)，因胃癌的復(fù)發(fā)率較高，常常需要放射治療的配合，而吳茱萸堿可以增加胃癌細(xì)胞BGC-823對放射治療的敏感性，抑制異種移植瘤的生長。SHEN等[23]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)吳茱萸堿干預(yù)的胃癌細(xì)胞SGC7901中，Survivin表達(dá)水平呈劑量依賴性降低，caspase-3表達(dá)水平升高，提示吳茱萸堿可通過下調(diào)抗凋亡基因Survivin表達(dá)和上調(diào)促凋亡基因caspase-3表達(dá)來誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡，從而抑制胃癌細(xì)胞增殖。千維娜等[24]發(fā)現(xiàn)吳茱萸堿可以通過MAPK信號通路下調(diào)p-p38蛋白表達(dá)水平，上調(diào)凋亡蛋白Bcl-2表達(dá)水平，降低胃癌細(xì)胞SGC-7901遷移能力，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，抑制腫瘤細(xì)胞生長。

3 抗結(jié)腸癌細(xì)胞

結(jié)直腸癌是世界上死亡率排名第二的惡性腫瘤[25]。我國每年新診斷的結(jié)腸癌病例超過34萬，其中半數(shù)以上的患者由于早期癥狀不明顯，就診時已發(fā)現(xiàn)為轉(zhuǎn)移性疾病或癌癥晚期，錯失手術(shù)最佳時機使得對結(jié)直腸癌的治療手段非常局限[1]。王元惠等[26]通過實驗發(fā)現(xiàn)，經(jīng)吳茱萸堿干預(yù)的大腸癌細(xì)胞株HT29中促進(jìn)血管生成的血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)及介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞向周圍組織浸潤的基質(zhì)金屬蛋白酶VEGFA、VEGFB、VEGFC、MMP3及MMP14的含量下降，同時，Wnt和β-catenin的mRNA含量下降，由此說明吳茱萸堿可能通過抑制大腸癌細(xì)胞株Wnt/β-catenin信號通路的激活，進(jìn)而來實現(xiàn)對大腸癌惡性生物學(xué)行為的調(diào)節(jié)。LI等[27]發(fā)現(xiàn),吳茱萸堿對結(jié)腸癌細(xì)胞HCT116具有抑制增殖和誘導(dǎo)凋亡的作用。BMP9能夠顯著增強吳茱萸堿對HIF-1α誘導(dǎo)作用,同時增強p53的磷酸化,而進(jìn)一步的研究表明吳茱萸堿的抗結(jié)腸癌活性與上調(diào)HIF-1α來激活p53有關(guān)。趙綠翠[28]研究發(fā)現(xiàn)，吳茱萸堿可通過抑制PGI介導(dǎo)的JAK 2/STAT3信號通路的激活，減少MMP-3的表達(dá)來抑制結(jié)腸癌細(xì)胞HCT116的增殖及體外遷移。WANG等[29]在SW480結(jié)腸癌模型中發(fā)現(xiàn),吳茱萸堿能夠抑制SW480結(jié)腸癌細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡并伴隨著上調(diào)caspase-3和Bax蛋白表達(dá)水平以及下調(diào)Bcl-2表達(dá)水平。透射電鏡分析顯示吳茱萸堿還通過增強LC3Ⅱ和Beclin 1的表達(dá)激活了SW480細(xì)胞的自噬。

4 抗肺癌細(xì)胞

肺癌是我國及世界范圍內(nèi)發(fā)病率及死亡率極高的惡性腫瘤之一，據(jù)世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構(gòu)(IARC)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2020年我國有超過81萬新發(fā)肺癌病例，其中有超過71萬人死于肺癌[1]。雷天翔[30]發(fā)現(xiàn)，吳茱萸堿能顯著抑制人肺癌細(xì)胞NCI H-1299的增殖，具有明顯的抗腫瘤活性。吳茱萸堿通過上調(diào)NCI H-1299細(xì)胞周期相關(guān)蛋白Cyclin B、p53、p-Cdc2的表達(dá)，活化Caspase-9、Caspase-3和PARP1信號途徑發(fā)生內(nèi)源性凋亡，將腫瘤細(xì)胞阻滯于G2/M期并誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。有研究[31]發(fā)現(xiàn)，吳茱萸堿可通過調(diào)節(jié)AKT、NF-κB、SHH、GLI1信號通路的活性引發(fā)腫瘤細(xì)胞凋亡與周期阻滯。另外，吳茱萸堿可有效提高人非小細(xì)胞肺癌A549細(xì)胞線粒體膜去極化和Bax/Bcl-2的比率，通過內(nèi)源性和外源性途徑誘導(dǎo)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞凋亡[32]。SU等[33]構(gòu)建荷瘤裸鼠模型發(fā)現(xiàn)，吳茱萸堿可顯著抑制裸鼠腫瘤的大小及數(shù)量，通過激活DNMT引起的NOTCH3甲基化抑制了NOTCH3信號通路，并且降低腫瘤細(xì)胞的存活率，抑制腫瘤細(xì)胞遷移發(fā)生。祁迪等[34]將吳茱萸堿對小細(xì)胞肺癌H446和H1688細(xì)胞進(jìn)行干預(yù)后，可見p-AKT蛋白水平的顯著下降，小細(xì)胞肺癌細(xì)胞中PTEN表達(dá)的上升，通過抑制PI3K/AKT通路的活性誘導(dǎo)小細(xì)胞肺癌細(xì)胞發(fā)生凋亡。

5 抗其他腫瘤細(xì)胞

劉延美等[35]通過構(gòu)建Cal-27舌鱗癌裸鼠模型，將吳茱萸堿聯(lián)合吉西他濱對荷瘤裸鼠進(jìn)行藥物干預(yù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)藥物干預(yù)組相比較模型對照組的移植瘤顯著變小，且Bcl-xl、NF-κB/p65、Bcl-2蛋白表達(dá)降低，Ik-βα、Bax蛋白表達(dá)增加，聯(lián)合應(yīng)用吉西他濱組的效果更為顯著(P<0.01)。這提示吳茱萸堿對皮下移植瘤的生長具有抑制作用(P<0.05)，且聯(lián)合應(yīng)用吉西他濱時抑制作用更顯著，并且無明顯毒副作用。HAN等[36]用吳茱萸堿處理人乳腺癌MCF-7細(xì)胞和MDA-MB-231細(xì)胞后，發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞阻滯于G1期并伴有細(xì)胞死亡，而p53、p21表達(dá)上調(diào)，p-Rb和cyclin B、cyclin A表達(dá)下調(diào)，提示吳茱萸堿能靶向作用于p53-p21-Rb通路進(jìn)而引起G1期阻滯。CHEN等[37]發(fā)現(xiàn)，吳茱萸堿可激活人卵巢癌細(xì)胞中的JNK和PERK以破壞線粒體膜電位誘導(dǎo)卵巢癌細(xì)胞凋亡，除此之外還具有克服順鉑耐藥的能力。KHAN等[38]研究發(fā)現(xiàn)，在神經(jīng)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤U87細(xì)胞中，吳茱萸堿可與腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體(TRAIL)產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，誘導(dǎo)死亡受體DR4和DR5的表達(dá)增加，促進(jìn)caspase-8、caspase-3的激活，從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，抑制U87膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞生長。

6 小結(jié)與展望

吳茱萸應(yīng)用于腫瘤的治療在中醫(yī)古籍中早有記載,巧用吳茱萸升降之功貫穿腫瘤臨證治療始終，調(diào)節(jié)臟腑氣機并改善功能?，F(xiàn)代學(xué)者通過對相關(guān)實驗研究結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)吳茱萸中的有效成分吳茱萸堿可以通過抑制腫瘤細(xì)胞活性、組織腫瘤細(xì)胞周期、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞自噬等方式發(fā)揮其抗腫瘤作用。從長期的臨床實踐中可以發(fā)現(xiàn)中西醫(yī)結(jié)合治療癌癥不僅能夠提高癌癥治療效果、減少放化療藥物產(chǎn)生的毒副作用，而且還能增強患者免疫功能、提高患者生活質(zhì)量以及延長生存期。將中藥抗腫瘤作用機制與傳統(tǒng)中醫(yī)辨證論治的診治思維緊密聯(lián)結(jié)起來，從而找到現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中抗腫瘤作用與傳統(tǒng)中醫(yī)理論體系中的關(guān)系。此將為臨床治療各種癌癥提供更為科學(xué)的選擇，使中西醫(yī)結(jié)合治療真正發(fā)揮其長處，為患者提供新選擇。