基于NF-κB通路探討中醫(yī)藥抑制乳腺癌的研究進(jìn)展

賀紫薇,孔祥定,陳 靜,王寬宇,

(1. 黑龍江中醫(yī)藥大學(xué),黑龍江 哈爾濱 150040;2. 黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院,黑龍江 哈爾濱 150040)

乳腺癌(breast cancer,BC)作為女性群體最常見的惡性腫瘤,嚴(yán)重影響了患者的生活質(zhì)量[1]。據(jù)統(tǒng)計,2020年全球新發(fā)BC病例226萬例,成為“全球第一大癌”,其中19%的病例發(fā)生在中國[2]。并且,近年來我國BC發(fā)病率呈現(xiàn)年輕化趨勢,從分子機(jī)制探討抑制BC發(fā)生發(fā)展的具體機(jī)制,對于提高患者生活質(zhì)量、延長患者生存期有重要意義。轉(zhuǎn)錄因子κB(nuclear factor kappa B ,NF-κB)作為一種B細(xì)胞核抽提物中的核蛋白因子[3],其在現(xiàn)有研究中與細(xì)胞免疫反應(yīng)、炎癥反應(yīng)以及BC的發(fā)生發(fā)展過程等均至關(guān)重要。NF-κB與BC之間的關(guān)系已成為目前研究熱點[4]。大量的臨床觀察數(shù)據(jù)證明,在臨床上中醫(yī)中藥治療BC療效確切。中藥通過作用于BC各治療靶點,從而抑制BC細(xì)胞的增殖轉(zhuǎn)移,促進(jìn)細(xì)胞凋亡,同時增強(qiáng)人體器官免疫功能,降低BC復(fù)發(fā)風(fēng)險,減少放化療毒副作用和并發(fā)癥,對抑制BC的發(fā)生發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。本文就近年中醫(yī)藥調(diào)控NF-κB通路抑制BC的研究成果進(jìn)行綜述。

1 NF-κB信號通路概述

NF-κB最早是在1986年被發(fā)現(xiàn),該蛋白家族可以選擇性地結(jié)合在B細(xì)胞κ-輕鏈增強(qiáng)子上,調(diào)控其他基因的表達(dá)[5]。NF-κB信號通路的激活是由細(xì)胞外刺激引起的,胞外信號因子與相關(guān)受體結(jié)合后引發(fā)了下游連鎖反應(yīng)。受體蛋白在接受刺激后,激活核因子κB抑制蛋白α(IkBa)激酶,使IkBa磷酸化,再經(jīng)泛素連接酶(P-TrCP)作用泛素化,進(jìn)而被蛋白酶降解,使NF-κB從細(xì)胞質(zhì)NF-κB/IkBa復(fù)合物中釋放活化形成p50/RelA二聚體,NF-κB發(fā)生核轉(zhuǎn)位進(jìn)入細(xì)胞核,與有NF-κB結(jié)合位點的基因結(jié)合,啟動轉(zhuǎn)錄進(jìn)程[6]。已知可激活NF-κB信號通路的因子包括:腫瘤壞死因子α(TNF-α),白細(xì)胞介素(IL)-1β,2,6,8,12,一氧化氮合成酶(iNOS),環(huán)氧化物酶2(COX2)黏附分子,趨化因子,集落刺激因子等[7]。此外,血紅素加氧酶-1 (HO-1)、鋅指蛋白等抗炎和與細(xì)胞凋亡有關(guān)的分子如:TNF 受體相關(guān)因子(TRAF-1/TRAF-2)、Bcl-2同源體、抗細(xì)胞凋亡的蛋白-1和-2( IAP1/ IAP2)等也都受NF-κB信號的調(diào)控[8]。NF-κB在細(xì)胞的炎癥反應(yīng)、免疫應(yīng)答等過程中起關(guān)鍵性作用。因此,NF-κB的錯誤調(diào)節(jié)與癌癥、自身免疫疾病、感染性休克、免疫發(fā)育異常等有關(guān)。目前,針對NF-κB信號的靶向治療是腫瘤治療的熱點之一[9]。NF-κB的信號是一種多向性、多效性調(diào)控,其作為經(jīng)典炎癥機(jī)制之一,與BC的發(fā)生發(fā)展有著密切的聯(lián)系,其激活狀態(tài)在一定程度上可以反映BC的惡性程度,因此抑制NF-κB蛋白的活性有利于抑制BC的發(fā)生發(fā)展。

2 NF-κB信號通路與乳腺癌的關(guān)系

2.1NF-κB促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞增殖 多種細(xì)胞因子或細(xì)胞因子受體通過激活NF-κB通路而發(fā)揮作用,而活化的NF-κB可以調(diào)節(jié)多種癌基因,許多致癌因素可以通過活化NF-κB信號促進(jìn)細(xì)胞的生長,進(jìn)而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移。Wang等[10]研究發(fā)現(xiàn)外泌體miR-1910-3p通過靶向肌微管素相關(guān)蛋白(MTMR3),并激活NF-κB信號通路促進(jìn)BC細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移和自噬。Zhang等[11]研究發(fā)現(xiàn),中期因子(Midkine)通過上調(diào)糖皮質(zhì)激素受體基因(NR3C1)蛋白表達(dá)和激活NF-κB通路,進(jìn)而促進(jìn)BC細(xì)胞增殖和遷移。

2.2NF-κB抑制乳腺癌細(xì)胞凋亡 細(xì)胞死亡有兩種不同的方式:一種是細(xì)胞在生理過程中出現(xiàn)的意外死亡,即細(xì)胞壞死;另一種則為細(xì)胞在特定的生理狀態(tài)下出現(xiàn)的程序性死亡,即細(xì)胞凋亡。NF-κB的缺陷增強(qiáng)細(xì)胞凋亡的易感性,導(dǎo)致細(xì)胞死亡增加。Mao等[12]分析證實,富含半胱氨酸的溶酶體蛋白胎盤特異性蛋白8(PLAC8),通過激活磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/NF-κB通路促進(jìn)細(xì)胞增殖,并抑制BC中的細(xì)胞凋亡。Wang等[13]研究發(fā)現(xiàn)塞來昔布通過下調(diào)NF-κB通路誘導(dǎo)不同BC細(xì)胞系的凋亡。

2.3NF-κB與乳腺癌細(xì)胞耐藥有關(guān) NF-κB與順鉑、卡鉑和奧沙利鉑等鉑類以及蒽環(huán)類和紫杉烷類化療耐藥性的發(fā)展密切相關(guān)。Tyagi等[14]研究發(fā)現(xiàn),鹽霉素可以通過NF-κB通路失調(diào),從而減少順鉑耐藥和降低順鉑帶來的不良反應(yīng)。在Jiang等[15]的研究中,也證實伊維菌素可以通過調(diào)控表皮生長因子受體(EGFR)/磷酸化細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK)/Akt/NF-κB通路,實現(xiàn)逆轉(zhuǎn)BC細(xì)胞的耐藥性。

3 基于NF-κB信號通路抑制乳腺癌的中醫(yī)藥研究

近年來,在中醫(yī)理論的指導(dǎo)下,融合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究方法,開展了許多基于NF-κB信號通路抑制BC的中醫(yī)藥實驗研究。筆者結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)與研究成果,發(fā)現(xiàn)目前基于NF-κB信號通路抑制BC的研究大致有中藥提取物、中藥復(fù)方、中成藥等。

3.1中藥提取物

3.1.1鹿角提取物 鹿角是我國的傳統(tǒng)中藥,藥用功能廣泛,既往研究證明其對乳腺炎和乳腺增生具有治療作用。徐格格[16]通過觀察鹿角對三陰性乳腺癌(TNBC)細(xì)胞MDA-MB-231上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)的作用,探索鹿角對調(diào)控EMT相關(guān)基因及信號通路的機(jī)制,初步證明其通過調(diào)控NF-κB通路介導(dǎo)的EMT過程,使MDA-MB-231細(xì)胞E-鈣黏蛋白(E-Cadherin)的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)水平明顯上調(diào),波形蛋白(Vimentin)、基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP-9)和上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)錄因子(EMT-TFs)的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)水平明顯下調(diào);從而降低NF-κB的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)水平,抑制MDA-MB-231細(xì)胞的侵襲和遷移。

3.1.2人參二醇 人參二醇(PD)是從中藥人參中分離到的一種新穎的抗腫瘤藥物,具有抗心肌缺血、抗脂質(zhì)過氧化以及調(diào)節(jié)免疫等藥理作用。萬丹紅[17]在PD逆轉(zhuǎn)MDA-MB-231細(xì)胞株紫杉醇耐藥的作用機(jī)制中研究發(fā)現(xiàn),PD以劑量和時間依賴對MDA-MB-231紫杉醇耐藥細(xì)胞產(chǎn)生毒性作用,且聯(lián)合紫杉醇對細(xì)胞活性的抑制具有協(xié)同效果,二者聯(lián)合可以降低EMT和BC干細(xì)胞標(biāo)志物的表達(dá),并且抑制細(xì)胞的成球能力,從而抑制EMT的發(fā)生,激活(NF-κB)P65和磷酸化p38絲裂原活化蛋白激酶(p38-MAPK)信號通路。

3.1.3穿心蓮內(nèi)酯 穿心蓮內(nèi)酯(Andro)提取自中草藥穿心蓮,是臨床常用的抗炎藥,具有解熱、調(diào)節(jié)免疫、保護(hù)肝臟和抗糖尿病等藥理作用。近年來,大量研究證實Andro可以抑制多種癌癥的生長和轉(zhuǎn)移,其中對三陰性BC細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲具有顯著的抑制作用。李俊辰[18]研究證實在luminal型BC中,NF-κB可以作為潛在的治療靶點,Andro通過靶向抑制NF-κB,使miR-21-5p下調(diào),促進(jìn)靶基因程序性細(xì)胞死亡因子4(PDCD4)的表達(dá),進(jìn)一步抑制轉(zhuǎn)移性luminal型BC的生長和轉(zhuǎn)移。

3.1.4金絲桃苷 金絲桃苷廣泛存在于各種植物體內(nèi),是一種天然的植物中草藥產(chǎn)物,臨床中主要應(yīng)用于心血管、腫瘤、炎癥等疾病的治療。研究表明金絲桃苷在胰腺癌、肺癌以及前列腺癌的治療中發(fā)揮作用,然而關(guān)于金絲桃苷在BC治療中的生物學(xué)作用研究較少。邱錦霞[19]研究表明金絲桃苷可通過降低BC細(xì)胞內(nèi)活性氧(ROS)水平抑制NF-κB信號通路的活化,進(jìn)而影響到下游相關(guān)抗凋亡和促凋亡因子的表達(dá)水平,從而導(dǎo)致線粒體功能障礙。此外,金絲桃苷還可以借助激活半胱氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)等相關(guān)因子的表達(dá),誘導(dǎo)BC細(xì)胞大量凋亡,從而起到抑制乳腺癌的作用[20]。

3.1.5薯蕷皂苷元 薯蕷皂苷元(diosgenin,Dio)是薯蕷皂苷的水解產(chǎn)物,是從薯蕷科植物的根莖中提取的主要成分,是一種植物甾體化合物。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為薯蕷具有消食利水、舒筋活血、祛痰截瘧等功效。孫曉東等[21]研究發(fā)現(xiàn)Dio可顯著抑制TNBC細(xì)胞MDA-MB-231的增殖與遷移、促進(jìn)其凋亡,并且其作用機(jī)制可能與Dio抑制NF-κB信號通路的激活有關(guān)。研究表明Dio在免疫調(diào)節(jié)、抗炎、抗腫瘤、降血脂等方面均發(fā)揮重要的藥理作用,且不良反應(yīng)較低。

3.1.6重樓皂苷Ⅰ 重樓皂苷Ⅰ是提取自中草藥重樓根莖的活性成分。王一喬[22]的研究中發(fā)現(xiàn),重樓皂苷Ⅰ在B 細(xì)胞κ輕肽基因增強(qiáng)子抑制因子(IKBKE)/NF-κB通路中,能抑制BC細(xì)胞(4T1 )的生長和轉(zhuǎn)移,阻斷細(xì)胞周期;提高BC荷瘤小鼠的胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù),增強(qiáng)免疫;降低血清炎癥因子COX-2、IL-2、IL-6含量,抑制IKBKE、AKT、NF-κB的表達(dá),從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,起到抗腫瘤的作用。

3.1.7黃芩苷 黃芩苷是以黃芩根中分離出來的一種黃酮類化合物,具有顯著的生物活性,也具有較強(qiáng)的抗癌反應(yīng)生理效能。Chung等[23]研究發(fā)現(xiàn),黃芩苷可通過NF-κB信號通路抑制正常乳腺細(xì)胞發(fā)生癌性EMT,同時抑制BC細(xì)胞的致瘤活性,發(fā)揮抗腫瘤作用。

3.1.8蒙花苷 蒙花苷(linarin,LIN)是從野菊花中提取的黃酮類化合物,其可抑制前列腺癌、肺癌和神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,且對正常細(xì)胞無顯著毒性作用。黃器偉等[24]研究發(fā)現(xiàn),LIN可能通過抑制κB抑制因子激酶(IKK)/NF-κB信號通路活化,而下調(diào)鋅指轉(zhuǎn)錄因子(Snail)和MMP-9蛋白水平,并上調(diào)E-cadherin蛋白水平,最終導(dǎo)致MDA-MB-231細(xì)胞遷移和侵襲能力降低。

3.1.9葉黃素 葉黃素是一種天然植物化學(xué)物,在結(jié)構(gòu)上屬于含氧類胡蘿卜素,其具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤等多種生物活性。劉瀟灑[25]研究表明,葉黃素可顯著抑制人乳腺癌MDA-MB-231和MCF-7細(xì)胞的增殖,其作用機(jī)制可能是通過降低BC細(xì)胞ROS水平,下調(diào)NF-κB信號通路介導(dǎo)抑制核因子E2相關(guān)因子2(Nrf2)的表達(dá),并通過糖原合酶激酶3β(GSK-3β)/酪氨酸激酶(Fyn)途徑導(dǎo)致Nrf2核定位減少,進(jìn)一步降低抗氧化防御基因血紅素加氧酶-1(HO-1)、醌氧化還原酶-1(NQO-1)的mRNA和蛋白表達(dá)水平來實現(xiàn)的。

3.1.10飛燕草素 飛燕草素提取自毛茛科飛燕草,是一種強(qiáng)有力的抗氧化劑,能夠保護(hù)人體免受自由基有害物質(zhì)的損傷。彭佳媛等[26]研究表明,飛燕草素通過阻斷NF-κB信號通路,誘導(dǎo)MCF-7細(xì)胞G2/M期周期阻滯和凋亡,從而發(fā)揮抗BC細(xì)胞增殖效應(yīng)。吳藹林等[27]也證實了飛燕草素可以通過阻斷NF-κB信號通路誘導(dǎo)BC細(xì)胞G2/M期周期阻滯和凋亡,從而發(fā)揮抗BC增殖的作用。

3.1.11金雀異黃酮 金雀異黃酮是許多中藥中重要的天然活性成分之一,廣泛存在于大豆、三葉草、葛根、染料木 (金雀花) 、廣豆根等豆科植物中。研究表明,金雀異黃酮具有抗癌及其他廣泛的藥理活性。韋立群等[28]研究表明,金雀異黃酮能抑制MDA-MB-231細(xì)胞增殖及誘導(dǎo)其凋亡,其抗BC的作用機(jī)制可能與抑制NF-κB、細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK)的蛋白表達(dá),激活c-Jun氨基末端激酶(JNK)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路有關(guān)。

3.1.12姜黃素 姜黃素是從姜科、天南星科中的一些植物的根莖中提取的一種二酮類化合物,具有良好的抗炎和抗癌特性。趙軼峰等[29]研究發(fā)現(xiàn)姜黃素可以通過NF-κB信號通路抑制BC細(xì)胞Bcap37的增殖及誘導(dǎo)其凋亡,且呈現(xiàn)出時間、劑量依賴性。吉鴻等[30]研究表明,姜黃素可以通過NF-κB-Snail信號通路,抑制脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的BC細(xì)胞EMT,最終導(dǎo)致BC細(xì)胞侵襲能力的減弱,提示其抑制BC細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移的能力可能是通過抑制EMT程序來發(fā)揮作用的。

3.1.13厚樸酚 厚樸酚(Magnolol,Mag)為中藥厚樸皮中提取出的有效成分,具有明顯的抗炎、抗菌、抗氧化、抗腫瘤、抑制血小板聚集等藥理作用。余賢軍等[31]研究表明,Mag可顯著抑制BC細(xì)胞的侵襲、遷移、黏附等惡性轉(zhuǎn)移行為,其作用機(jī)制可能與NF-κB信號通路的失活相關(guān)。

3.2中藥復(fù)方

3.2.1扶正消巖湯 扶正消巖湯是來自黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院王寬宇教授的臨床有效方,研究表明該方治療BC有效[32-35]。其課題組研究成果表明,扶正消巖湯聯(lián)合miR-146a高表達(dá)的抗腫瘤機(jī)制,可能與通過抑制NF-κB激活下調(diào)B淋巴細(xì)胞瘤-2基因(Bcl-2)的蛋白表達(dá),使Caspase途徑免于被抑制,進(jìn)而誘導(dǎo)4T1細(xì)胞的凋亡,從而顯著抑制BC細(xì)胞的增殖分化[36]。

3.2.2陽和湯 陽和湯為中醫(yī)經(jīng)典方,臨床診療中,隨著對中醫(yī)藥治療惡性腫瘤療效的逐漸認(rèn)可,陽和湯相關(guān)的抑瘤作用研究在近年也取得了不少成果,其對BC的治療作用療效確切[37]。 竇建衛(wèi)等[38-39]和澎湃[40]研究表明,陽和湯可下調(diào)BC細(xì)胞中轉(zhuǎn)運蛋白(Smad3)、NF-κB蛋白表達(dá);陽和湯亦可通過減少NF-κB(p65)進(jìn)入細(xì)胞核,抑制蛋白甲基化轉(zhuǎn)移酶(EZH2)/NF-κB信號通路的活化,從而抑制TNBC細(xì)胞的增殖。劉麗穎等[41]研究表明陽和湯可降低BC細(xì)胞中NF-κB、iNOS、COX-2 蛋白mRNA表達(dá)水平。

3.2.3化毒三陰方 化毒三陰方為分析盧雯平教授治療TNBC用藥規(guī)律得到的核心處方[42]。崔永佳等[43]基于miRNA差異性,探討化毒三陰方對氣虛質(zhì)TNBC患者PI3K/Akt/NF-κB信號通路的調(diào)控作用,結(jié)果表明化毒三陰方可調(diào)控氣虛質(zhì)TNBC患者PI3K/Akt/NF-κB信號通路上的基因表達(dá),使NF-κB1、Akt1蛋白表達(dá)下調(diào),磷脂酰肌醇-3-激酶催化亞基α(PIK3CA)、B細(xì)胞淋巴瘤-xL基因(Bcl-xL)表達(dá)上調(diào),從而對氣虛質(zhì)TNBC患者起作用。

3.2.4益氣小復(fù)方 益氣小復(fù)方是源于乳腺癌患者術(shù)后常用方劑化裁而來,以黃芪與黨參的配比為2∶1成方[44]。張玉柱等[45]探討益氣小復(fù)方逆轉(zhuǎn)TNBC順鉑(DDP)耐藥細(xì)胞株MDA-MB-231/DDP耐藥的能力及其潛在的機(jī)制,表明益氣小復(fù)方可能通過抑制NF-κB通路的活性,進(jìn)而下調(diào)相關(guān)轉(zhuǎn)運蛋白家族成員p-糖蛋白(P-gp)、乳腺癌耐藥蛋白(BCRP)和多藥耐藥蛋白2(MRP2)的表達(dá),從而逆轉(zhuǎn)MDA-MB-231/DDP細(xì)胞對DDP的耐藥作用。

3.2.5白術(shù)附子湯 白術(shù)附子湯源自《金匱要略》,其核心藥物附子白術(shù)藥對可抑制BC骨轉(zhuǎn)移、減輕骨損傷,然而其防治BC骨轉(zhuǎn)移的機(jī)制十分復(fù)雜。程旭鋒等[46]研究表明,附子-白術(shù)藥對抑制了BC骨轉(zhuǎn)移裸鼠模型的骨損傷,其作用機(jī)制可能與其抑制NF-κB通路的活化,進(jìn)而減少IL-6、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和IL-8等促炎因子的分泌并上調(diào)抑炎因子IL-4有關(guān)。

3.3中成藥 在現(xiàn)有研究成果中,基于NF-κB信號通路抑制BC的中成藥較少,筆者只檢索到西黃丸相關(guān)的研究成果。西黃丸具有清熱解毒、消腫散結(jié)之功效。用于熱毒壅結(jié)所致癰疽疔毒、瘰疬、流注、癌腫等。丸中牛黃清熱解毒,麝香活血散瘀,佐以乳香、沒藥消腫止痛、祛邪扶正,達(dá)到抗腫瘤的目的。李德輝等[47]研究表明,西黃丸可阻斷、逆轉(zhuǎn)DMBA聯(lián)合雌孕激素序貫誘導(dǎo)的BC癌前病變大鼠乳腺組織病理形態(tài)學(xué)變化,其機(jī)制可能與其調(diào)控乳腺組織中NF-κB蛋白的表達(dá)量有關(guān)。

4 小結(jié)與展望

綜上所述,NF-κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路參與BC發(fā)生發(fā)展的整個過程,中藥通過NF-κB信號通路在抑制BC方面取得了一定的成果。在現(xiàn)有的基于NF-κB信號通路抑制BC的中醫(yī)藥研究中,關(guān)于中藥提取物的成果相對較多,中藥復(fù)方和中成藥的研究成果較少,這可能與中藥復(fù)方的主要作用成分較為復(fù)雜有關(guān)。對中藥調(diào)控NF-κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路抑制BC進(jìn)行深層次的分子機(jī)制研究,有利于實現(xiàn)中醫(yī)藥的現(xiàn)代化,有利于更好地指導(dǎo)臨床用藥,為中醫(yī)藥治療BC提供更多切實的依據(jù),具有廣闊的前景。

利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。