橄欖苦苷靶向治療惡性腫瘤的研究進(jìn)展**

田 鳳，佘同輝

(湖北科技學(xué)院醫(yī)學(xué)部基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，湖北 咸寧 437100)

近些年，惡性腫瘤(malignant tumor)的研究主要集中在惡性腫瘤的分子機(jī)制和靶向治療，由于天然抗癌藥物具有很高的治療潛力，它們作用的分子靶點(diǎn)研究頗具意義。橄欖苦苷是一種在橄欖葉子和果實(shí)中發(fā)現(xiàn)的無(wú)毒裂環(huán)烯醚萜苷類化合物，關(guān)于它對(duì)不同類型惡性腫瘤治療作用的研究較多，其分子靶點(diǎn)也成了研究熱點(diǎn)。研究表明，腫瘤細(xì)胞內(nèi)的關(guān)鍵分子作用靶點(diǎn)與細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路如PDRG1、HER-2、MAPK、PI3K/Akt/mTOR及P53等均與橄欖苦苷的抗癌活性相關(guān)，橄欖苦苷還可通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、調(diào)節(jié)Micro-RNA與ROS、影響表觀遺傳效應(yīng)等過(guò)程來(lái)影響惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展。

1 橄欖苦苷在腫瘤治療中的分子靶點(diǎn)

1.1 橄欖苦苷對(duì)PDRG1的影響

PDRG1(P53 and DNA damage-regulated gene)是指P53和DNA損傷修復(fù)相關(guān)的基因，參與多種癌癥的發(fā)生發(fā)展進(jìn)程。肝癌、宮頸癌、肺癌、卵巢癌和胃癌等中均發(fā)現(xiàn)含有大量的PDRG1。PDRG1對(duì)于各種腫瘤細(xì)胞的增殖能力、凋亡率均有影響，且明顯改變了它們的惡性生物學(xué)行為[1]。自2003年首次發(fā)現(xiàn)以來(lái)，對(duì)于PDRG1的研究也已經(jīng)由現(xiàn)象逐漸過(guò)渡到對(duì)分子機(jī)制及信號(hào)通路的探索。PDRG1是miR-519d的直接靶點(diǎn)，研究發(fā)現(xiàn)，在鼻咽癌中，橄欖苦苷通過(guò)HIF1α抑制miR-519d，下調(diào)PDRG1 mRNA的表達(dá)，從而增強(qiáng)鼻咽癌細(xì)胞的放射敏感性[2]。

1.2 橄欖苦苷對(duì)人表皮生長(zhǎng)因子受體-2的影響

人表皮生長(zhǎng)因子受體-2(HER-2)是腫瘤靶向治療藥物選擇的一個(gè)重要靶點(diǎn)。大量的實(shí)驗(yàn)證據(jù)強(qiáng)調(diào)HER-2誘導(dǎo)的信號(hào)在癌癥發(fā)生和進(jìn)展中的潛在作用。HER-2受體在大約15%～20%的乳腺癌中經(jīng)常被擴(kuò)增和/或過(guò)表達(dá)，并驅(qū)動(dòng)PI3K/AKT/MAPK信號(hào)通路的激活[3]，間接證據(jù)顯示HER-2過(guò)表達(dá)乳腺癌細(xì)胞對(duì)曲妥珠單抗產(chǎn)生了耐藥性。據(jù)報(bào)道，橄欖苦苷與曲妥珠單抗敏感的乳腺癌細(xì)胞系協(xié)同作用，其機(jī)制可能與其在抑制HER-2蛋白水解過(guò)程中的作用有關(guān)，曲妥珠單抗與橄欖苦苷聯(lián)合作用可將HER-2在血清缺乏的SKBR3細(xì)胞中下調(diào)84%，橄欖苦苷能夠顯著將曲妥珠單抗的療效提高1 000倍[4]。

2 橄欖苦苷在腫瘤信號(hào)通路中的作用靶點(diǎn)

2.1 橄欖苦苷對(duì)MAPK信號(hào)通路的影響

絲裂原活化蛋白激酶(MAPKs)是細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的關(guān)鍵分子，主要包括細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)、n端激酶c-Jun (JNK)和p38-MAPKs[5]。在應(yīng)激條件下，凋亡或程序性細(xì)胞死亡受MAPK信號(hào)通路的調(diào)控。JNK磷酸化水平升高對(duì)HeLa細(xì)胞的凋亡具有積極的調(diào)節(jié)作用，橄欖苦苷治療后，通過(guò)JNK激活引起線粒體凋亡級(jí)聯(lián)反應(yīng)增加了HeLa細(xì)胞的凋亡[6]。G蛋白偶聯(lián)雌激素受體1(GPER)通過(guò)激活活性細(xì)胞中的ERK1/2介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，配體結(jié)合和對(duì)接模擬技術(shù)表明橄欖苦苷和羥基酪醇是GPER的激動(dòng)劑，這兩種化合物均可通過(guò)GPER介導(dǎo)的ERK1/2激活來(lái)抑制SKBR3細(xì)胞的生長(zhǎng)并誘導(dǎo)其凋亡[7]。此外，橄欖苦苷和羥基酪醇還可損害乳腺癌細(xì)胞中17b-雌二醇誘導(dǎo)ERK1/2的活化[8]。

2.2 橄欖苦苷對(duì)PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路的影響

PI3K/Akt/mTOR是細(xì)胞進(jìn)行調(diào)節(jié)的經(jīng)典信號(hào)通路之一，該通路通過(guò)PI3K與Akt分子相互作用，引起細(xì)胞質(zhì)內(nèi)Akt的移位；活化的Akt通過(guò)與許多底物的相互作用，在腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖、凋亡、血管生成及細(xì)胞周期進(jìn)展中發(fā)揮著極其重要的生物學(xué)功能[9]。PIP3的積累促進(jìn)了pleckstrin同源性(PH)域蛋白的定位。研究發(fā)現(xiàn)，在過(guò)表達(dá)Akt/PKB的人肝癌細(xì)胞中，橄欖苦苷參與誘導(dǎo)促生存信號(hào)；而在Akt/PKB受抑制時(shí)，橄欖苦苷能夠最大限度地促進(jìn)細(xì)胞凋亡[10]。在甲狀腺癌細(xì)胞中，經(jīng)橄欖苦苷治療后，磷酸化ERK和磷酸化Akt的基礎(chǔ)水平被發(fā)現(xiàn)下調(diào)[11]。

2.3 橄欖苦苷對(duì)P53信號(hào)通路的影響

p53是抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素，由TP53基因編碼，在攜帶野生型p53的惡性腫瘤中，p53信號(hào)傳導(dǎo)途徑中的其他成分被異常破壞，導(dǎo)致野生型P53活性喪失，從而出現(xiàn)細(xì)胞生長(zhǎng)停滯、細(xì)胞增殖調(diào)控能力喪失、細(xì)胞凋亡及血管生成受阻等現(xiàn)象[12]。研究發(fā)現(xiàn)，橄欖苦苷可通過(guò)p53途徑誘導(dǎo)多種腫瘤細(xì)胞凋亡。如在乳腺癌MCF-7細(xì)胞中，橄欖苦苷可通過(guò)上調(diào)Bax、下調(diào)Bcl-2基因，介導(dǎo)p53依賴通路來(lái)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡[13]。

3 橄欖苦苷誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡

細(xì)胞凋亡主要有兩條途徑，即死亡受體途徑和線粒體途徑。死亡受體途徑主要利用細(xì)胞之間的死亡配基(Fas配基，腫瘤壞死因子TNF)去活化細(xì)胞內(nèi)的“死亡受體”，通過(guò)死亡受體凋亡信號(hào)使啟動(dòng)子Caspase和執(zhí)行因子Caspase進(jìn)入凋亡程序。線粒體途徑主要依賴Bcl-2家族蛋白的調(diào)控，Bcl-2家族蛋白成員眾多，主要的抗凋亡蛋白Bcl-2與Mcl-1在線粒體外膜中發(fā)揮作用，以維持膜的完整性，而主要的促凋亡蛋白Bax與Bad等則通過(guò)破壞線粒體膜的完整性發(fā)揮作用[14]。磷酸化的JNK被發(fā)現(xiàn)是誘導(dǎo)HeLa細(xì)胞凋亡所必需的，研究發(fā)現(xiàn)，在宮頸癌細(xì)胞中，橄欖苦苷能夠增加HeLa細(xì)胞中Bax和細(xì)胞色素C的水平，上調(diào)磷酸化JNK的表達(dá)；抑制JNK/SPAK可消除橄欖苦苷介導(dǎo)的HeLa細(xì)胞的細(xì)胞凋亡過(guò)程[6]；而在橄欖苦苷處理的ER陰性乳腺癌細(xì)胞中，橄欖苦苷可通過(guò)上調(diào)Bax、下調(diào)Bcl-2的表達(dá)來(lái)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[15]。

4 其他分子靶點(diǎn)

4.1 Micro-RNA

Micro-RNA是一類在真核生物中長(zhǎng)度為17～22個(gè)核苷酸的內(nèi)源性非編碼單鏈小RNA分子，這些小分子通過(guò)調(diào)控基因的表達(dá)，在腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖、凋亡和分化等生物學(xué)過(guò)程中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用[16]。Micro-RNA可以直接靶向信號(hào)通路(例如細(xì)胞周期信號(hào)通路、酪氨酸激酶信號(hào)通路)干預(yù)腫瘤細(xì)胞的生成[17]。研究發(fā)現(xiàn)，橄欖苦苷可通過(guò)同時(shí)下調(diào)miR-21和miR-155的表達(dá)，用于乳腺癌的預(yù)防和治療[18]；而在卵巢癌中，橄欖苦苷通過(guò)抑制缺氧和miR-299靶向乙酰肝素酶的表達(dá)來(lái)抑制卵巢癌細(xì)胞的輻射抗性[19]。

4.2 活性氧(ROS)

ROS是細(xì)胞氧化代謝過(guò)程中產(chǎn)生的一系列中間產(chǎn)物，能夠與脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和DNA等生物大分子相互作用，在調(diào)節(jié)細(xì)胞死亡、DNA修復(fù)、干細(xì)胞維持、代謝重編程和腫瘤微環(huán)境等過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用，所有這些均與腫瘤的化療/放療耐藥有關(guān)[20]。通過(guò)調(diào)節(jié)ROS的產(chǎn)生和消除，在不損害正常細(xì)胞的前提下逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞的耐藥性。研究發(fā)現(xiàn)[11]，在甲狀腺癌細(xì)胞中，橄欖苦苷能夠劑量依賴性地降低內(nèi)源性生成ROS的表達(dá)水平；喀麥隆產(chǎn)花椒果實(shí)和樹(shù)皮提取物中分離得到的橄欖苦苷能夠誘導(dǎo)人白血病HL-60細(xì)胞線粒體依賴性凋亡和G0/G1期阻滯，其機(jī)制可能與活性氧ROS的產(chǎn)生、線粒體膜電位的喪失和細(xì)胞周期的不穩(wěn)定有關(guān)[21]。

4.3 表觀遺傳效應(yīng)

表觀遺傳學(xué)是指基因表達(dá)和染色質(zhì)組織的改變，主要來(lái)源于DNA甲基化和組蛋白修飾，但不改變DNA序列。有研究發(fā)現(xiàn)，富含環(huán)烯醚萜烯類的特級(jí)初榨橄欖油可以使組蛋白保持在高乙?；癄顟B(tài)，由此產(chǎn)生的組蛋白可能會(huì)影響基因表達(dá)，導(dǎo)致細(xì)胞周期的抑制和乳腺癌細(xì)胞活力的顯著下降[22]。另有研究報(bào)道[23]特級(jí)初榨橄欖油對(duì)1型大麻素受體表達(dá)的刺激作用，在Caco-2細(xì)胞和結(jié)腸癌大鼠模型中，1型大麻素受體基因啟動(dòng)子的DNA甲基化與1型大麻素受體表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。

5 結(jié) 語(yǔ)

分子靶向治療在惡性腫瘤中的研究極具發(fā)展?jié)摿?，分子靶向藥物通過(guò)靶向阻斷惡性腫瘤形成的有關(guān)通路，從而獲得較好的療效；橄欖苦苷的抗癌作用具有多靶向性，可以調(diào)節(jié)幾乎所有類型惡性腫瘤的細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖、凋亡及腫瘤血管生成等過(guò)程，如通過(guò)調(diào)節(jié)PDRG1、HER-2及ROS的表達(dá)來(lái)調(diào)控腫瘤細(xì)胞的增殖，通過(guò)上調(diào)Bax、下調(diào)Bcl-2基因或介導(dǎo)p53依賴通路來(lái)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡；通過(guò)靶向MAPK、PI3K、Akt與P53等途徑來(lái)抑制許多腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)以及抑制腫瘤血管生成。因此，橄欖苦苷可作為預(yù)防和治療不同類型惡性腫瘤的優(yōu)良膳食和靶向藥物，具有進(jìn)一步深入研究和開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景。