蟲(chóng)類中藥在腫瘤治療中的機(jī)制研究進(jìn)展

劉舒 李抒凝 陳晶

蟲(chóng)類藥屬于動(dòng)物藥的一部分，除了昆蟲(chóng)以外，還包括一些環(huán)節(jié)動(dòng)物、軟體動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物和小型爬行類脊椎動(dòng)物等[1]。中醫(yī)學(xué)對(duì)蟲(chóng)類藥的應(yīng)用已經(jīng)有幾千年的歷史，最早記載蟲(chóng)類藥的醫(yī)書可追溯到漢代《神農(nóng)本草經(jīng)》。隨著醫(yī)學(xué)的發(fā)展，蟲(chóng)類藥不僅被廣泛應(yīng)用于內(nèi)、外、婦、兒各科中，并且對(duì)于人類健康大敵——惡性腫瘤的治療也取得了初步成效[2]。

當(dāng)前腫瘤的治療大多是以西醫(yī)為主，而許多一線抗腫瘤化學(xué)藥物由于毒性大，需減少用藥量，其殺傷活性也隨之降低，使藥物的作用大打折扣，臨床一直難以獲得令人滿意的收效；放射治療也一直存在腫瘤組織內(nèi)有對(duì)放射線不敏感的乏氧細(xì)胞，即使增大照射量也難以根治的問(wèn)題[3]。蟲(chóng)類藥多具有祛毒邪、破瘀血、消徵積等特性，在抑制腫瘤細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡和抑制腫瘤細(xì)胞炎性因子的表達(dá)等方面均有確切療效。在與西醫(yī)放化療聯(lián)用時(shí)也發(fā)揮了效用，可增加放療的敏感性。部分蟲(chóng)類藥還兼有扶正祛邪等功效，對(duì)于腫瘤的治療主要體現(xiàn)在抗腫瘤轉(zhuǎn)移以及調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)功能等方面。

1 抑制腫瘤細(xì)胞增殖

大量研究表明，蟲(chóng)類藥可通過(guò)調(diào)節(jié)多途徑、多靶點(diǎn)對(duì)腫瘤細(xì)胞的增殖發(fā)揮抑制作用。有研究[4-5]發(fā)現(xiàn)，β-連環(huán)蛋白(β-catenin)是胃癌、結(jié)腸癌等胃腸道惡性腫瘤細(xì)胞內(nèi)的關(guān)鍵傳輸物質(zhì)。β-catenin轉(zhuǎn)錄激活的同時(shí)在胃癌的發(fā)生和發(fā)展中起促進(jìn)作用。相關(guān)研究[6]證實(shí)，蜂膠可有效抑制β-catenin的活化，通過(guò)誘導(dǎo)促凋亡蛋白Bax增加表達(dá)量，同時(shí)降低抗凋亡蛋白B淋巴細(xì)胞瘤-2(B-cell lymphoma-2，Bcl-2)的表達(dá)量以及Bcl-2/Bcl-2相關(guān)X蛋白(Bcl-2 associated X protein,Bax)的比值，抑制大鼠胃癌模型中多種腫瘤細(xì)胞的增殖，進(jìn)而推測(cè)蜂膠對(duì)甲基硝基亞硝基胍誘導(dǎo)的胃癌具有潛在的化學(xué)保護(hù)作用，但是對(duì)于具體成分及抗癌的確切機(jī)制還需更進(jìn)一步的研究。

其他關(guān)于蟲(chóng)類藥的相關(guān)報(bào)道顯示，從蜈蚣中提取的具有抗腫瘤活性的小分子肽類可通過(guò)影響腫瘤細(xì)胞的信號(hào)傳導(dǎo)，調(diào)節(jié)酪氨酸磷酸化等途徑，抑制肝癌細(xì)胞的生長(zhǎng)增殖[7]；經(jīng)水提法獲取的水蛭提取液對(duì)視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤具有抑制作用，其機(jī)制可能與抑制WERI-RB-1細(xì)胞增殖、阻滯細(xì)胞周期、阻斷細(xì)胞侵襲等有關(guān)[8]；韓萍[9]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，蟾皮中的提取成分酯蟾毒配基在與卵巢癌首選化療藥順鉑聯(lián)用時(shí)，中、高劑量的酯蟾毒配基可協(xié)同增加其對(duì)卵巢癌SKOV3細(xì)胞的抑制作用，其機(jī)制可能與經(jīng)過(guò)肌醇磷脂-3-激酶(phosphoinositide 3-kinase，PI3K)/AKT/環(huán)磷腺苷效應(yīng)元件結(jié)合蛋白信號(hào)通路，調(diào)節(jié)Caspase-3表達(dá)水平有關(guān)；金家瑞等[10]在美洲大蠊中提取的抗腫瘤活性組分CⅡ-3是一種小分子多肽，其與環(huán)磷酰胺聯(lián)合治療H22荷瘤小鼠時(shí)，高劑量組的抑瘤率高達(dá)57.9%，抑瘤效果高于單用環(huán)磷酰胺組，明確了CⅡ-3與環(huán)磷酰胺協(xié)同抑制腫瘤細(xì)胞增殖的作用。

蟲(chóng)類藥對(duì)腫瘤細(xì)胞增殖的抑制作用既可體現(xiàn)于單味藥的使用，又可與西醫(yī)化療藥聯(lián)用，協(xié)同增效發(fā)揮其抗腫瘤活性，為抗腫瘤新藥的開(kāi)發(fā)研制提供了更多可能性。

2 誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡

細(xì)胞凋亡是一個(gè)活躍的程序性細(xì)胞死亡過(guò)程，其主要特征是細(xì)胞收縮和卷曲、染色質(zhì)濃縮與廣泛的質(zhì)膜起泡[11]。調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡的兩種主要途徑包括線粒體介導(dǎo)的內(nèi)在凋亡途徑和死亡受體誘導(dǎo)的外在凋亡途徑，蟲(chóng)類藥大多參與介導(dǎo)內(nèi)在凋亡途徑。細(xì)胞凋亡過(guò)程的紊亂導(dǎo)致細(xì)胞增殖和死亡的關(guān)系失衡，進(jìn)而導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生[12]。因此，恢復(fù)細(xì)胞活動(dòng)秩序、促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡是治療腫瘤的最佳方案。

相關(guān)研究[13]發(fā)現(xiàn)，蠶蛹蛋白水解物(silkworm pupa protein hydrolysate，SPPH)可以通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)在凋亡，特異性地抑制人胃癌SGC-7901細(xì)胞的增殖，呈濃度和時(shí)間依賴性。Bcl-2基因家族在內(nèi)在凋亡途徑的啟動(dòng)中具有關(guān)鍵性作用。SPPH誘導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞凋亡通過(guò)抑制Bcl-2的表達(dá)以及誘導(dǎo)Bax的表達(dá)來(lái)調(diào)節(jié)Bcl-2蛋白的含量。同時(shí)，相關(guān)內(nèi)在凋亡調(diào)節(jié)因子，包括核糖聚合酶、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(Caspase)-3、Caspase-9、凋亡誘導(dǎo)因子和細(xì)胞色素C的表達(dá)在蛋白水平上也發(fā)生了顯著變化。此外，p53是一種腫瘤抑制因子，參與調(diào)節(jié)多種基因活動(dòng)，包括細(xì)胞凋亡、周期調(diào)節(jié)、衰老以及DNA修復(fù)[14]。SPPH能夠以劑量依賴的方式誘導(dǎo)p53的表達(dá)，從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。另有研究[15]表明，來(lái)源于全蝎中的蝎毒包含活性蛋白、核苷酸、胺類等多種復(fù)雜的成分，可以阻滯腫瘤細(xì)胞周期，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，作用機(jī)制與其能夠調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞代謝的相關(guān)信號(hào)蛋白(PI3K、Bcl-2、AKT等)和基因(Caspase-3、p53等)有關(guān)。牛天力[16]運(yùn)用體內(nèi)與體外實(shí)驗(yàn)研究驗(yàn)證了蟾酥中有效活性成分華蟾酥毒基與多西他賽兩藥聯(lián)用對(duì)人激素非依賴性前列腺癌PC3細(xì)胞和前列腺癌移植瘤的生長(zhǎng)均有顯著抑制作用，其治療效果均優(yōu)于單藥，作用機(jī)制可能與調(diào)節(jié)MCL-1、Bax等細(xì)胞凋亡因子，進(jìn)而誘發(fā)細(xì)胞凋亡有關(guān)。朱紫薇[17]在研究中發(fā)現(xiàn)，白露湯(藥物組成：干蟾皮30 g、靈芝30 g、白僵蠶15 g、露蜂房15 g)能抑制人肺腺癌A-549細(xì)胞的生長(zhǎng)，作用明顯，聯(lián)合化療藥順鉑可增強(qiáng)抑制效果，其機(jī)制與降低人肺腺癌A-549細(xì)胞中乳酸脫氫酶與三磷酸腺苷的水平，抑制癌細(xì)胞的能量代謝、調(diào)控人肺腺癌A-549細(xì)胞中Bax、Bcl-2與Caspase-3等與凋亡相關(guān)的蛋白，加速腫瘤細(xì)胞的凋亡、抑制與人肺腺癌A-549細(xì)胞糖酵解過(guò)程中相關(guān)的蛋白和基因(如HK2、PKM2等)有關(guān)。

調(diào)控腫瘤細(xì)胞凋亡相關(guān)基因是誘導(dǎo)其凋亡的關(guān)鍵因素，多種蟲(chóng)類藥均表現(xiàn)出對(duì)腫瘤細(xì)胞的促凋亡活性。其中，蟲(chóng)類藥復(fù)方通過(guò)藥物間的配伍表現(xiàn)出更多方式的誘導(dǎo)作用，基于中醫(yī)辨證論治理論的蟲(chóng)類藥復(fù)方對(duì)腫瘤細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)作用的機(jī)制值得更深入的探索。

3 抑制腫瘤促炎細(xì)胞因子的表達(dá)

細(xì)胞因子是高度誘導(dǎo)的分泌性蛋白，可介導(dǎo)免疫系統(tǒng)中細(xì)胞間的通訊，部分細(xì)胞因子可調(diào)控炎性腫瘤微環(huán)境。其中，白細(xì)胞介素-6(interleukin-6，IL-6)、白細(xì)胞介素-1β(interleukin-1β，IL-1β)和腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)在乳腺癌的發(fā)展過(guò)程中起到關(guān)鍵性的作用。IL-6水平的升高被證實(shí)會(huì)加速乳腺癌的進(jìn)展[18-19]；而浸潤(rùn)期IL-1β水平顯著高于導(dǎo)管原位癌，說(shuō)明IL-1β水平的升高與腫瘤的進(jìn)展直接相關(guān)[20]；此外，乳腺癌中TNF-α的慢性表達(dá)可支持腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。TNF-α細(xì)胞數(shù)量的增加與腫瘤分級(jí)和淋巴結(jié)受累增加有關(guān)[21-22]，并且TNF-α在腫瘤表型進(jìn)展較多的患者血清濃度中顯著升高[23]。

相關(guān)體外實(shí)驗(yàn)研究[24]表明，蠶蛹蛋白提取物能顯著降低乳腺癌MCF-7細(xì)胞中IL-6、IL-1β和TNF-α的表達(dá)，通過(guò)調(diào)節(jié)脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸的生化水平發(fā)揮抗腫瘤作用。蠶蛹提取物作用后的MCF-7細(xì)胞體積減小，膜表面積相對(duì)增大，脂質(zhì)含量相對(duì)增加，與細(xì)胞形態(tài)的改變一致，這可能是由于細(xì)胞凋亡期間脂質(zhì)利用率降低導(dǎo)致的；同時(shí)，作用后MCF-7細(xì)胞的蛋白含量相對(duì)積分面積減少、磷酸二酯基團(tuán)(PO2-)組核酸含量降低，表明蠶蛹蛋白提取物對(duì)促炎細(xì)胞因子的合成有抑制作用。

蟲(chóng)類蛋白對(duì)腫瘤的發(fā)展有抑制活性，在腫瘤炎性反應(yīng)中的作用已經(jīng)被證實(shí)，但其確切的作用機(jī)制還需進(jìn)一步研究和闡釋。

4 增加放化療敏感性

4.1 增強(qiáng)腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體(tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand，TRAIL)促凋亡效應(yīng)

TRAIL可誘導(dǎo)多種惡性腫瘤細(xì)胞凋亡。TRAIL聯(lián)合化療、放療治療多種惡性腫瘤可提高治療率。然而，包括人肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)在內(nèi)的多種惡性腫瘤表現(xiàn)出對(duì)TRAIL誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡的耐藥性。HCC細(xì)胞在體內(nèi)和體外均對(duì)TRAIL的治療產(chǎn)生耐藥性[25-27]，這是TRAIL治療肝癌的主要障礙[28-29]。相關(guān)研究[30]發(fā)現(xiàn)，蜂毒素是一種從蜂毒中提取的水溶性26氨基酸肽，它可以通過(guò)激活鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶Ⅱ/轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子激酶1-c-Jun氨基末端激酶/p38通路，同時(shí)抑制核因子κB激酶抑制劑/核因子κB通路，提升TRAIL在HCC細(xì)胞中的促凋亡效應(yīng)，繼而增加蜂毒素與TRAIL聯(lián)用對(duì)放化療的敏感性。

4.2 激活活性氧(reactive oxygen species，ROS)途徑

眾多研究表明，氧化應(yīng)激可能是參與細(xì)胞凋亡和誘導(dǎo)壞死的機(jī)制，ROS主要由細(xì)胞內(nèi)線粒體產(chǎn)生，其水平升高會(huì)破壞細(xì)胞微環(huán)境，導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯，甚至死亡[31]。方為揚(yáng)等[32]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，蟾酥的主要有效成分蟾毒靈可增加食管癌Kyse150細(xì)胞株對(duì)放療的敏感性、增加放射線誘導(dǎo)的Kyse150細(xì)胞株凋亡數(shù)量，其作用原理可能與蟾毒靈激活ROS途徑有關(guān)，但具體機(jī)制仍需后續(xù)進(jìn)一步探討。

蟲(chóng)類藥與放化療聯(lián)合的中西醫(yī)結(jié)合療法通過(guò)增加放化療的敏感性，降低治療劑量，減輕不良反應(yīng)，提高患者生存質(zhì)量。因此，其作用機(jī)制的深入研究對(duì)提高腫瘤治療率有深遠(yuǎn)的意義。

5 抗腫瘤轉(zhuǎn)移

腫瘤轉(zhuǎn)移是一個(gè)多步驟的過(guò)程，涉及腫瘤細(xì)胞與原發(fā)腫瘤的脫離、與細(xì)胞外基質(zhì)或基底膜的粘附、遷移、侵襲、血管生成和轉(zhuǎn)移性腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)[33]。

5.1 抗腫瘤細(xì)胞遷移

相關(guān)研究[34]發(fā)現(xiàn)，從土鱉蟲(chóng)中純化的一種新的抗癌蛋白EPS72可通過(guò)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞脫落的凋亡性死亡、抑制人肺癌A-549細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)蛋白FN和Col IV的粘附等途徑抗腫瘤轉(zhuǎn)移。EPS72能夠破壞腫瘤細(xì)胞附著和脫離之間的動(dòng)態(tài)平衡，而這種平衡主要調(diào)節(jié)細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)性，是腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的前提條件。同時(shí)，EPS72對(duì)A-549腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲活性有抑制作用，表明EPS72在體外具有抗轉(zhuǎn)移活性。

5.2 提高基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑(tissue inhibitor metalloprotease，TIMP)水平

另有研究[35]發(fā)現(xiàn)，TIMP可通過(guò)與內(nèi)皮細(xì)胞上的α3β1整合素相互作用而減少內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和遷移，從而抗腫瘤轉(zhuǎn)移。從蜣螂中提取的聚合物糖胺聚糖(glycosaminoglycan，GAG)能夠顯著升高TIMP-2水平，增加黑色素瘤小鼠的存活時(shí)間并減少黑色素瘤的大小。同時(shí)，GAG還可以通過(guò)調(diào)節(jié)黑色素瘤小鼠的基因表達(dá)水平，抑制惡性轉(zhuǎn)化和腫瘤轉(zhuǎn)移，表明GAG可能是細(xì)胞之間以及細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間的主要通訊媒介[36]。

腫瘤轉(zhuǎn)移擴(kuò)散是導(dǎo)致患者死亡的一大原因，蟲(chóng)類藥已經(jīng)被確認(rèn)可以降低或阻斷轉(zhuǎn)移的進(jìn)展，其活性成分作用機(jī)制的進(jìn)一步展開(kāi)是新藥研發(fā)的重要思路。

6 增強(qiáng)免疫系統(tǒng)功能

免疫功能低下是患者罹患腫瘤的一個(gè)重要原因，而西醫(yī)放化療法又會(huì)對(duì)腫瘤患者的免疫系統(tǒng)造成很大傷害，形成惡性循環(huán)，導(dǎo)致腫瘤難以治愈。有研究顯示，蟲(chóng)類藥可通過(guò)提高腫瘤患者免疫功能而發(fā)揮其抗腫瘤作用。

郝曉偉等[37]在蠐螬中提取均一性多糖組分HDPS-2Ⅱ，通過(guò)體內(nèi)外抗腫瘤活性研究，證實(shí)雖然HDPS-2Ⅱ?qū)τ隗w外肝癌細(xì)胞的增殖抑制不明顯，但可有效減緩肝癌細(xì)胞的遷移，且對(duì)于增加肝癌移植瘤小鼠脾臟指數(shù)、白細(xì)胞以及淋巴細(xì)胞數(shù)量的作用強(qiáng)于環(huán)磷酰胺，并體現(xiàn)出劑量依賴性。免疫組化實(shí)驗(yàn)表明，HDPS-2Ⅱ能夠抑制局部腫瘤微血管形成。上述結(jié)果提示，HDPS-2Ⅱ抗腫瘤作用可能與調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)等機(jī)制相關(guān)。謝斌等[38]對(duì)虻蟲(chóng)進(jìn)行了在肝癌免疫功能方面的治療研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，高劑量虻蟲(chóng)可顯著提高H22荷瘤小鼠的脾指數(shù)及IL-2水平，且高于化療藥5-FU。由此可推斷，虻蟲(chóng)抗腫瘤機(jī)理可能與提高機(jī)體免疫系統(tǒng)功能相關(guān)。

隨著腫瘤治療思路的不斷轉(zhuǎn)換，中醫(yī)扶正祛邪的思想逐漸被重視，蟲(chóng)類藥含有多種與免疫機(jī)能相關(guān)的活性成分，對(duì)其作用機(jī)制的進(jìn)一步探究有望成為腫瘤治療的一大突破點(diǎn)。

7 結(jié)語(yǔ)與展望

近年來(lái)，西醫(yī)化療藥在臨床使用過(guò)程中不斷出現(xiàn)耐藥性、晚期腫瘤患者對(duì)放射治療的敏感性降低等問(wèn)題。因此，提高治療效果、改善腫瘤患者生活質(zhì)量、延長(zhǎng)生命時(shí)限是當(dāng)前腫瘤治療的當(dāng)務(wù)之急，腫瘤的臨床治療迫切需要新思路、新進(jìn)展，而蟲(chóng)類藥在這些方面的研究已取得一定的成果。隨著蟲(chóng)類藥治療腫瘤的理論研究越來(lái)越成熟，臨床應(yīng)用前景越來(lái)越廣闊，相信未來(lái)對(duì)于蟲(chóng)類藥的研究和開(kāi)發(fā)應(yīng)用，一定會(huì)取得更加光輝燦爛的成果。但需要注意的是，應(yīng)用于腫瘤治療的蟲(chóng)類藥大多具有毒性，需謹(jǐn)慎使用，使其效捷而不猛悍，避免產(chǎn)生不必要的毒副作用。