三七總皂苷抗腫瘤作用的研究進(jìn)展

公為亮，莊海濤

(臨沂市中心醫(yī)院藥學(xué)部，山東 沂水 276400)

三七是五加科植物三七的干燥根和根莖，性溫，味甘、微苦，具有散瘀止血、消腫定痛的功效，主要用于治療咯血、吐血、衄血、便血以及外傷出血、跌撲腫痛等[1]。三七總皂苷(panax notoginseng saponins，PNS)是從三七根中提取的有效活性物質(zhì)，在三七中的含量高達(dá)12%[2]。其中人參皂苷Rb1、Re、Rg1和三七皂苷R1這4種成分在PNS中的含量分別為30%、2.5%、20%和2.5%，人參皂苷Rb1屬原人參二醇型皂苷，人參皂苷Re、Rg1和三七皂苷R1屬原人參三醇型皂苷成分[3]。目前上市的PNS制劑有血栓通、血塞通、田七人參總皂苷等。PNS具有非常廣泛的藥理活性，如擴(kuò)張血管、抗動(dòng)脈粥樣硬化、改善心肌細(xì)胞損傷、改善腦部供血、保護(hù)腦損傷、調(diào)節(jié)血脂、抗血小板凝集、調(diào)節(jié)免疫和清除自由基等作用，廣泛用于治療用于腦血管病后遺癥、冠心病及心絞痛等疾病[4-7]。近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，PNS還具有抗腫瘤作用，對(duì)血液系統(tǒng)腫瘤、消化系統(tǒng)腫瘤、婦科腫瘤等具有較好的抑制作用[8]。作者通過(guò)查閱有關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)PNS的抗腫瘤作用做一綜述。

1 血液系統(tǒng)腫瘤

1.1 白血病 南虎松等[9]研究了三七皂苷R1對(duì)CD34+人急性髓系白血病(AML)細(xì)胞的影響，發(fā)現(xiàn)三七皂苷R1對(duì)CD34+人AML細(xì)胞有明顯的增殖抑制作用，并隨著濃度的增加和時(shí)間的延長(zhǎng)抑制作用也增強(qiáng)。吳曉莉等[10]也研究了三七皂苷R1對(duì)白血病細(xì)胞株HL-60的作用，結(jié)果提示可顯著誘導(dǎo)HL-60細(xì)胞凋亡，其作用機(jī)制可能是通過(guò)線粒體通路促進(jìn)細(xì)胞的凋亡。而在更早時(shí)間，李玉云等[11]還觀察了柔紅霉素與PNS聯(lián)合應(yīng)對(duì)K562細(xì)胞的作用，發(fā)現(xiàn)PNS能夠增強(qiáng)柔紅霉素對(duì)K562細(xì)胞的抗增殖作用。作用機(jī)制與促進(jìn)K562細(xì)胞凋亡，降低K562細(xì)胞哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信號(hào)通路活性有關(guān)。以上研究為臨床治療白血病提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)，PNS可以作為治療白血病的輔助用藥。

1.2 多發(fā)性骨髓瘤 張倩倩等[12]研究了PNS對(duì)人骨髓瘤細(xì)胞U266的影響，發(fā)現(xiàn)PNS可抑制U266細(xì)胞增殖、促進(jìn)其凋亡。機(jī)制與地西他濱相似，可抑制調(diào)控蛋白NF-κB表達(dá)，結(jié)果還發(fā)現(xiàn)高濃度的PNS作用效果可以達(dá)到甚至超過(guò)地西他濱對(duì)多發(fā)性骨髓瘤的抑制作用。王琦俠等[13]也研究了PNS對(duì)多發(fā)性骨髓瘤RPMI8226細(xì)胞增殖的抑制作用,并觀察PNS與阿霉素聯(lián)用，是否具有協(xié)同效應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)PNS可抑制RPMI8226細(xì)胞的增殖，并呈劑量依賴(lài)性，當(dāng)聯(lián)合阿霉素時(shí)，具有協(xié)同效應(yīng)。作用機(jī)制為通過(guò)下調(diào)Bcl-2 在轉(zhuǎn)錄水平的表達(dá)，并上調(diào)Bax實(shí)現(xiàn)的。

1.3 癌性貧血 腫瘤相關(guān)性貧血是腫瘤患者的常見(jiàn)并發(fā)癥之一，原因復(fù)雜，目前認(rèn)為癌性貧血的發(fā)生與促紅細(xì)胞生成素(EPO)血清水平的降低和EPO功能抑制有重要關(guān)系。高于生理水平的EPO能有效加速紅系造血的速度，對(duì)于紅細(xì)胞形成早期的祖細(xì)胞有特異性刺激作用，這是重組人紅細(xì)胞生成素(rHuEPO)治療癌性貧血的主要機(jī)制。張濟(jì)周等[14]研究了PNS對(duì)癌性貧血的影響，將60例癌性貧血患者隨機(jī)分為PNS治療組、力蜚能(多糖鐵復(fù)合物膠囊)治療組和益比奧(重組人促紅素注射液)治療組，每組20例。結(jié)果表明PNS組的治療效果高于力蜚能組，但與益比奧組比較效果不明顯。張濟(jì)周等[15]研究還發(fā)現(xiàn)PNS通過(guò)刺激EPO在癌性貧血?dú)庋獌商撔突颊咧懈弑磉_(dá)，使患者體內(nèi)血紅蛋白升高，對(duì)癌性貧血?dú)庋獌商撔突颊哂兄委熥饔?。以上研究表明，PNS治療癌性貧血機(jī)制可能與其對(duì)癌性貧血患者體內(nèi)EPO有正向調(diào)節(jié)作用，使 EPO濃度升高有關(guān)。

2 消化系統(tǒng)腫瘤

2.1 胃癌 高曉會(huì)等[16]研究了PNS對(duì)胃癌SGC-7901細(xì)胞Bcl-2基因和Bax基因表達(dá)的影響，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用PNS后胃癌細(xì)胞Bcl-2基因的表達(dá)受到明顯抑制，而B(niǎo)ax基因的表達(dá)則明顯上調(diào)。Bax基因則是Bcl-2基因的拮抗基因，與Bcl-2基因功能相反，它促進(jìn)細(xì)胞凋亡。石維娜等[17]通過(guò)CCK8方法、Transwell侵襲實(shí)驗(yàn)研究了PNS對(duì)胃癌細(xì)胞系增殖能力、侵襲能力的影響，結(jié)果PNS可以顯著抑制胃癌細(xì)胞系的增殖、侵襲、遷移能力,并誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞系發(fā)生凋亡，其機(jī)制是PNS在胃癌細(xì)胞內(nèi)可以抑制WNT/β-catenin通路，從而提示其可能是一種治療胃癌的新藥物。

2.2 肝癌 梁麗英等[18]研究了PNS對(duì)體外培養(yǎng)的BEL-7404人肝癌細(xì)胞的作用，結(jié)果顯示PNS能降低BEL-7404細(xì)胞線粒體膜電位,活化caspase-9后激活凋亡因子caspase-3而導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。劉靜等[19]實(shí)驗(yàn)研究表明，PNS具有通過(guò)抑制 HepG2 細(xì)胞生長(zhǎng)，抑制HepG2 細(xì)胞侵襲，誘導(dǎo)抑制HepG2細(xì)胞凋亡而發(fā)揮抗腫瘤作用。而申文豪等[20]用轉(zhuǎn)錄測(cè)序分析證實(shí)PNS通過(guò)影響多個(gè)與腫瘤密切相關(guān)的生物學(xué)進(jìn)程和信號(hào)通路，其中RBM4和NUPR1可能在PNS調(diào)控肝癌的放療和化療增敏過(guò)程中發(fā)揮著作用。

2.3 胰腺癌 胰腺癌是惡性程度很高、患者整體生存率較低的一種全身性疾病。田勁猛等[21]報(bào)道了不同濃度PNS制劑對(duì)胰腺癌細(xì)胞株(MPC)增殖都具有一定的抑制作用，呈時(shí)-效和量-效依賴(lài)關(guān)系。姚黎超等[22]以人胰腺癌PANC-1細(xì)胞為研究對(duì)象，觀察不同濃度PNS對(duì)胰腺癌細(xì)胞增殖活力的影響，結(jié)果顯示PNS可顯著抑制人胰腺癌PANC-1細(xì)胞的增殖活力，其機(jī)制可能通過(guò)上調(diào)促凋亡蛋白Bax及下調(diào)抗凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá)來(lái)激活caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng)，從而誘導(dǎo)PANC-1細(xì)胞凋亡。

2.4 結(jié)腸癌 張龍江等[23]研究了人參皂苷Rg1對(duì)結(jié)腸癌的增殖抑制作用。在體外比較正常結(jié)腸細(xì)胞與結(jié)腸癌細(xì)胞在添加不同濃度的人參皂苷Rg1以后，發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rg1能夠特異性抑制腫瘤細(xì)胞增殖，產(chǎn)生結(jié)腸癌細(xì)胞G1期阻滯，引起細(xì)胞周期改變。對(duì)結(jié)腸癌模型小鼠灌胃給予人參皂苷Rg1后發(fā)現(xiàn)在體內(nèi)也可以抑制腫瘤的生長(zhǎng)，且使腫瘤生長(zhǎng)相關(guān)蛋白表達(dá)降低。王紅鈺等[24]用三七二醇皂苷對(duì)體外結(jié)腸癌細(xì)胞進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示細(xì)胞中Cyclin D1、Bcl-2、MMP-2 表達(dá)降低，而p21、Bax、E-cadherin表達(dá)升高，提示三七二醇皂苷可上調(diào)結(jié)腸癌細(xì)胞中含WW域的氧化還原酶(WWOX)的表達(dá)，從而抑制細(xì)胞增殖、遷移、侵襲能力，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。

3 婦科腫瘤

3.1 乳腺癌 陸慧敏等[25]通過(guò)研究PNS中、高劑量組對(duì)乳腺癌腫瘤組織中促分裂原激活的蛋白激酶的激酶1(MEKK1)/應(yīng)激激活的蛋白激酶/細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)的蛋白激酶(SAPK/Erk激酶，SEK1)/c-Jun 氨基末端激酶1(JNK1)/激活蛋白-1(AP-1)等因子的表達(dá)，提示了PNS對(duì) 4T1 乳腺癌荷瘤小鼠腫瘤模型具有抑制作用，腫瘤細(xì)胞凋亡數(shù)量隨三七總皂苷劑量的升高明顯升高；其作用機(jī)制可能與激活 MEKK1/SEK1/JNK1/AP-1 信號(hào)通路有關(guān)。李軍等[26]報(bào)道PNS能夠顯著增加三苯氧胺的抗乳腺癌作用，其機(jī)制可能與調(diào)控mTOR 信號(hào)通路有關(guān)。隨蓓蓓等[27]研究顯示PNS可降低人乳腺癌 MDA-MB-231細(xì)胞的活性，且具有時(shí)間和濃度依賴(lài)性，并具有促凋亡作用。

3.2 宮頸癌 鄒存華等[28]研究了PNS對(duì)宮頸癌Hela細(xì)胞的抑制作用，不同濃度PNS(50、100、200及400 μg·mL-1)作用于Hela細(xì)胞，分別于24、48及72 h檢測(cè)發(fā)現(xiàn)PNS可明顯抑制Hela細(xì)胞的生長(zhǎng)，且隨時(shí)間延長(zhǎng)及PNS劑量的增加抑制作用也明顯增強(qiáng)。作用機(jī)制可能與PNS可阻斷mTOR信號(hào)傳導(dǎo)通路有關(guān)。本研究提示將PNS用于宮頸癌的治療具有一定的可行性，為進(jìn)一步的臨床研究提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

3.3 子宮內(nèi)膜癌 譚宏偉等[29]應(yīng)用不同濃度的PNS分別作用于子宮內(nèi)膜癌Ishikawa和HEC-1A細(xì)胞，24、48及72 h后檢測(cè)細(xì)胞增殖率、細(xì)胞侵襲能力及細(xì)胞凋亡水平等指標(biāo)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PNS能顯著抑制子宮內(nèi)膜癌Ishikawa和HEC-1A細(xì)胞的增殖，隨著PNS濃度的增加和作用時(shí)間的延長(zhǎng)，抑制作用也明顯增強(qiáng)，另外PNS也可有效抑制Ishikawa和HEC-1A細(xì)胞的侵襲能力及VEGF表達(dá)水平。因此PNS可能通過(guò)抑制VEGF，進(jìn)而影響子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞的增殖、遷移和凋亡。本研究為子宮內(nèi)膜癌的治療提供了一條新思路。

4 其他系統(tǒng)的腫瘤

4.1 黑色素瘤 李元青等[30]在小鼠黑色素瘤(B16)動(dòng)物模型中觀察到三七主要活性成分Rh2和Rg3具有抑制瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的作用。盧曉燕等[31]研究了PNS抑制黑色素瘤A375細(xì)胞增殖的作用，發(fā)現(xiàn)PNS可呈時(shí)間和濃度依賴(lài)性抑制細(xì)胞增殖，PNS處理48 h后的A375細(xì)胞凋亡率、Bax蛋白和E-鈣黏蛋白mRNA表達(dá)均顯著升高，Bcl-2蛋白及波形蛋白及N-鈣黏蛋白mRNA表達(dá)顯著降低。這表明PNS具有抑制黑色素瘤A375細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)凋亡、抑制EMT等作用，其機(jī)制可能與PNS抑制PI3K/Akt信號(hào)通路的激活有關(guān)。

4.2 肺癌 龔春香等[32]研究了PNS對(duì)人肺腺癌A549的影響與機(jī)制，對(duì)體外培養(yǎng)的肺腺癌A549細(xì)胞，經(jīng)不同濃度的PNS處理，采用Transwell細(xì)胞侵襲實(shí)驗(yàn)檢測(cè)其侵襲能力及對(duì)基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)PNS具有顯著抑制肺癌A549細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移能力，顯著抑制A549細(xì)胞MMP-2及MMP-9的mRNA及蛋白表達(dá)，并顯著促進(jìn)miRNA-379-5p表達(dá)的作用。其機(jī)制與其抑制腫瘤MMP-2及MMP-9表達(dá)有關(guān)，而其對(duì)MMP-2及MMP-9表達(dá)的抑制可能與其促進(jìn)miRNA-379-5p表達(dá)有關(guān)。

4.3 前列腺癌 倪曉辰等[33]研究了PNS對(duì)體外培養(yǎng)的人前列腺癌PC-3細(xì)胞株的影響，用不同濃度的PNS處理PC-3細(xì)胞株，對(duì)照組細(xì)胞用生理鹽水進(jìn)行處理。然后檢測(cè)PC-3細(xì)胞增殖情況，細(xì)胞凋亡，VCAM-1及基質(zhì)金屬蛋白酶-2等指標(biāo)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)PNS可抑制前列腺癌PC-3細(xì)胞的增殖和遷移，且隨PNS劑量的增加，抑制效果逐漸增強(qiáng)，機(jī)制與下調(diào)血管細(xì)胞間黏附分子-1及基質(zhì)金屬蛋白酶-2等有關(guān)。劉德果等[34]也預(yù)測(cè)了淫羊藿-三七配伍治療前列腺癌的關(guān)鍵靶點(diǎn)和相關(guān)信號(hào)通路，顯示三七能夠通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞凋亡、抑制腫瘤細(xì)胞增殖、降低內(nèi)分泌抵抗、殺傷腫瘤細(xì)胞以及抑制腫瘤血管生成等途徑發(fā)揮抗腫瘤作用。

4.4 神經(jīng)膠質(zhì)瘤 孫樹(shù)凱等[35]以膠質(zhì)瘤細(xì)胞系U251和U87為靶點(diǎn)，研究了PNS對(duì)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的影響。將U251和U87細(xì)胞各分為對(duì)照組和PNS組，然后檢測(cè)細(xì)胞增殖水平、遷移能力及細(xì)胞凋亡水平等指標(biāo)的變化情況，發(fā)現(xiàn)PNS能夠抑制U251和U87細(xì)胞的增殖和遷移,并能夠促進(jìn)細(xì)胞凋亡，作用機(jī)制可能與抑制PI3K-Akt-mTOR信號(hào)通路有關(guān)。該研究為神經(jīng)膠質(zhì)瘤的治療提供了新的思路，為PNS 的臨床應(yīng)用提供了理論依據(jù)。

綜上所述，PNS具有良好的抗腫瘤作用，通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞增殖，調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡，改善癌性貧血，抗腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移及逆轉(zhuǎn)多藥耐藥等多種機(jī)制，對(duì)白血病、骨髓瘤、胃癌、肝癌、胰腺癌、結(jié)腸癌、乳腺癌、宮頸癌、子宮內(nèi)膜癌、黑色素瘤、肺癌、前列腺癌及神經(jīng)膠質(zhì)瘤等呈現(xiàn)較強(qiáng)的抑制作用，因此，PNS在腫瘤的治療中具有廣闊的應(yīng)用前景。