鴉膽子有效成分抗腫瘤作用機制研究進展

李園香 慕百祥 周錦勇

（南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院，江蘇省中醫(yī)院，江蘇南京 210029）

鴉膽子系苦木科植物鴉膽子的干燥成熟果實，味苦性寒，有小毒，歸大腸、肝經(jīng)，具有清熱解毒、截瘧止痢，外用腐蝕贅疣等功效[1]，可用于治療腹瀉、痢疾、瘧疾和癌癥等疾病[2]。研究表明，鴉膽子中分離得到的化學(xué)成分主要包括苦木素類、三萜類、黃酮類、甾體類、生物堿類以及鴉膽子油等，其部分成分顯示出抗腫瘤活性[3-4]。隨著近年來抗腫瘤新藥的持續(xù)研發(fā)進展，鴉膽子以其獨特的藥理作用在多種腫瘤治療中發(fā)揮著重要作用，其抗腫瘤作用主要集中在抑制腫瘤細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、抑制腫瘤細(xì)胞侵襲和遷移、調(diào)節(jié)機體免疫功能等方面，與西醫(yī)的常規(guī)抗腫瘤藥物聯(lián)合使用，能夠?qū)崿F(xiàn)治療效果的顯著提升。本文對鴉膽子有效活性成分及抗癌機制國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)進行綜述，旨在為鴉膽子的基礎(chǔ)研究設(shè)計及臨床應(yīng)用提供參考。

1 抑制腫瘤細(xì)胞增殖

抑制腫瘤細(xì)胞增殖是調(diào)控腫瘤發(fā)生發(fā)展的重要途徑之一。鴉膽子有效成分鴉膽子油含有的抗腫瘤活性成分油酸和亞油酸的占比分別為66.16%和18.19%[5]，這有助于提高抗腫瘤藥物對腫瘤細(xì)胞的滲透能力，抑制腫瘤細(xì)胞的增殖周期并干擾其DNA復(fù)制，進而產(chǎn)生抑制腫瘤細(xì)胞增殖的效果[6-7]。黃麗霞等[8]研究發(fā)現(xiàn)，鴉膽子油通過改變?nèi)私Y(jié)直腸癌細(xì)胞（LOVO和HT29）中p53的表達(dá)以調(diào)控細(xì)胞周期依賴性激酶抑制分子p21活性，下調(diào)細(xì)胞周期D1-CDK4復(fù)合物，從而阻滯G0/G1細(xì)胞周期，達(dá)到抑制腫瘤細(xì)胞增殖的目的。楊春嬌[9]研究表明，木犀草素與β-谷甾醇作為鴉膽子的天然產(chǎn)物單體成分，對結(jié)腸癌細(xì)胞（RKO和SW480）的增殖具有抑制作用，其作用機制為抑制細(xì)胞周期蛋白B1（cyclin B1）/細(xì)胞分裂周期蛋白2（cdc2）活性和p21表達(dá)，進而將腫瘤細(xì)胞阻滯在G2/M期。另有研究證實，鴉膽子有效成分鴉膽子苦醇能顯著降低結(jié)腸癌細(xì)胞（HCT116和HT29）、腎癌細(xì)胞（A498、ACHN和OSRC-2）的增殖能力，且具有劑量和時間依賴性[10-11]。WANG D X等[12]亦發(fā)現(xiàn)，鴉膽子油對非小細(xì)胞肺癌A549細(xì)胞和小細(xì)胞肺癌H446細(xì)胞增殖的抑制作用具有劑量和時間依賴性，其作用機制與下調(diào)細(xì)胞cyclin D1水平、上調(diào)p53水平有關(guān)。

2 誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡

細(xì)胞凋亡對細(xì)胞程序性死亡起著關(guān)鍵作用[13]。腫瘤細(xì)胞自噬調(diào)控又與細(xì)胞凋亡關(guān)系密切，且腫瘤細(xì)胞的自噬反應(yīng)在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中呈雙向效應(yīng)[14]。而腫瘤的發(fā)生在一定程度上源于細(xì)胞凋亡受抑并與多種基因及蛋白質(zhì)作用有關(guān)[15]。趙韋欣等[16]研究發(fā)現(xiàn)，鴉膽子苦醇可以抑制結(jié)腸癌HCT116細(xì)胞表皮生長因子受體（EGFR）、磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）、蛋白激酶B（Akt）蛋白表達(dá)，還可上調(diào)腫瘤細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白，如裂解的半胱天冬氨酸蛋白酶-3（cleaved caspase-3）的表達(dá)及B淋巴細(xì)胞瘤-2相關(guān)X蛋白（Bax）/B淋巴細(xì)胞瘤-2（Bcl-2）水平，證實鴉膽子苦醇能夠通過調(diào)控EGFR/PI3K/Akt通路促使腫瘤細(xì)胞快速凋亡。OH E T等[17]進行的體內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，鴉膽子苦醇在缺氧情況下能通過抑制原癌基因（c-Myc）/活性氧（ROS）信號通路，從而促進脯氨酰羥化酶（PHDs）的活性，增加缺氧誘導(dǎo)因子-1α（HIF-1α）降解，誘導(dǎo)結(jié)直腸癌細(xì)胞死亡。另有研究報道，鴉膽子苦醇通過ROS介導(dǎo)的線粒體依賴途徑的調(diào)節(jié)和核因子E2相關(guān)因子2（Nrf2）介導(dǎo)的抗氧化反應(yīng)的抑制，對非小細(xì)胞肺癌PC9細(xì)胞起到促凋亡作用[18]。

YAN Z等[19]研究發(fā)現(xiàn)，鴉膽子油乳注射液（BJOEI）可抑制結(jié)腸癌HCT116細(xì)胞自噬過程，提高腫瘤細(xì)胞死亡率，表明通過抑制自噬程序是BJOEI抗腫瘤的潛在途徑之一。ZHANG P F等[20]研究表明，鴉膽子因A以劑量依賴的方式增加了凋亡相關(guān)蛋白cleaved caspase 3、cleaved caspase 9、裂 解 的 聚 腺苷二磷酸核糖聚合酶（cleaved PARP）的表達(dá)，并激活內(nèi)在凋亡途徑以誘導(dǎo)胰腺癌細(xì)胞凋亡。另有研究證實，鴉膽子提取物通過激活caspase-8以及調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)蛋白如Fas、CD40、腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體和腫瘤壞死因子受體來誘導(dǎo)結(jié)腸癌HT29細(xì)胞凋亡。此外，Bax、細(xì)胞色素C（CytC）的過表達(dá)和Bcl-2的抑制表明線粒體依賴途徑也有助于鴉膽子提取物誘導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞凋亡[21]。此外，BJOEI還能通過調(diào)控細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（ERK）/絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）/核轉(zhuǎn)錄因子-κB（NF-κB）信號通路，在體內(nèi)外誘導(dǎo)宮頸癌SiHa細(xì)胞凋亡，發(fā)揮抗腫瘤的作用[22]。

3 抑制腫瘤細(xì)胞侵襲和遷移

腫瘤細(xì)胞的遷移性是其最顯著的特征之一，是導(dǎo)致腫瘤擴散和惡化的重要原因[23]。上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）是上皮細(xì)胞向間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化的生物學(xué)過程，在腫瘤發(fā)生、遷移、侵襲等過程中起到至關(guān)重要的作用[24-25]。此外，基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）通過降解細(xì)胞外基質(zhì)使腫瘤細(xì)胞得以穿過基質(zhì)，進而實現(xiàn)侵襲和轉(zhuǎn)移[16]。楊春嬌[9]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過鴉膽子活性成分木犀草素和β-谷甾醇處理后的RKO和SW480細(xì)胞，其上皮標(biāo)記物E-鈣黏蛋白（E-cadherin）顯著升高，間質(zhì)標(biāo)記物波形蛋白（vimentin）及MMP-9顯著降低，表明鴉膽子通過抑制腫瘤細(xì)胞EMT過程，從而減弱其侵襲能力，發(fā)揮抗腫瘤作用。LU R J等[26]研究表明，鴉膽子苦醇具有逆轉(zhuǎn)結(jié)腸癌HCT116和SW480細(xì)胞EMT過程的能力，其通過調(diào)節(jié)E-cadherin蛋白水平和Vimentin、N-cadherin、MMP-2及MMP-9蛋白表達(dá)等方式，抑制結(jié)腸癌細(xì)胞系的轉(zhuǎn)移，作用機制與其阻滯了腫瘤細(xì)胞Ras同源基因家族成員A（RhoA）/Rho相關(guān)卷曲螺旋蛋白激酶1（ROCK1）信號通路有關(guān)。CHEN Z Y等[25]研究表明，鴉膽子苦醇能夠在體內(nèi)外抑制肝內(nèi)膽管癌ICC細(xì)胞的增殖和遷移，作用機制與抑制EMT過程相關(guān)。LEE J H等[27]亦證實，鴉膽子苦醇通過改變肝細(xì)胞癌HCC細(xì)胞中EMT相關(guān)蛋白的表達(dá)，如Snail和Twis，以干擾信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3（STAT3）誘導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移。此外，體內(nèi)外實驗證實，鴉膽子油可通過調(diào)控miR-138-EZH2通路抑制舌鱗狀細(xì)胞癌TSCC細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移能力[28]。

4 逆轉(zhuǎn)耐藥與增效增敏

多藥耐藥（MDR）是指腫瘤細(xì)胞在對某一化療藥物形成耐藥性后，對其他非同類化療藥物也產(chǎn)生耐藥性的生物現(xiàn)象[29]。腫瘤MDR的形成機制異常復(fù)雜，腫瘤細(xì)胞通過多種途徑表現(xiàn)出MDR，其中包括細(xì)胞膜蛋白異常、酶表達(dá)異常以及凋亡通路異常等途徑[29]。趙楠[30]研究發(fā)現(xiàn)，鴉膽子油能夠作用于卵巢癌SKOV3細(xì)胞膜上的P-gP受體，并與其他化療藥物競爭P-gP的結(jié)合位點，以阻止藥物從細(xì)胞內(nèi)泵出并逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞的耐藥性。湯濤等[31]研究顯示，鴉膽子油通過抑制拓?fù)洚悩?gòu)酶Topo Ⅱ活性，增強化療藥物對耐藥細(xì)胞的殺傷力，從而提高化療的效果。PENG S等[32]研究發(fā)現(xiàn)，鴉膽子油聯(lián)合安羅替尼能夠有效抑制小細(xì)胞肺癌模型裸鼠的肝轉(zhuǎn)移及肝臟中腫瘤血管的生成，并且能夠在一定程度上降低安羅替尼的毒性。另有研究表明，BJOEI通過抑制HIF-1α、細(xì)胞周期蛋白D1-細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶4/6軸（cyclin D1-CDK4/6）以增強食管癌ESCC、EC109和JAR細(xì)胞的放療敏感性，提高殺傷食管癌細(xì)胞的能力，表明鴉膽子油是一種潛在的放射治療增敏藥物[33-34]。此外，鴉膽子苦醇通過抑制腫瘤細(xì)胞中的Nrf2信號通路，以調(diào)節(jié)胰腺癌、結(jié)腸癌、乳腺癌、非小細(xì)胞肺癌等多種腫瘤細(xì)胞的MDR[35-36]。

5 調(diào)節(jié)機體免疫功能

腫瘤免疫治療是繼傳統(tǒng)療法之后的新型治療手段。免疫療法的目的是通過增強免疫細(xì)胞的抗腫瘤能力，使得腫瘤細(xì)胞無法完成免疫逃逸，從而發(fā)揮抗腫瘤作用[37]。近年來隨著對免疫系統(tǒng)認(rèn)識及中藥研究的不斷深入，中藥免疫調(diào)節(jié)作用越來越受到關(guān)注。MENG J等[38]研究發(fā)現(xiàn)，BJOEI與抗程序性細(xì)胞死亡蛋白-1（PD-1）治療聯(lián)合使用，可以明顯增加B16黑色素瘤組織中CD4+、CD8+T細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞的數(shù)量以及提高M1/M2巨噬細(xì)胞比例，將免疫抑制的腫瘤微環(huán)境（TME）轉(zhuǎn)化為免疫激活狀態(tài)，進而促進B16黑色素瘤模型小鼠體內(nèi)的炎癥活性，增強抗腫瘤作用。另有研究證實，胸腺是T細(xì)胞分化的主要部位，在抗腫瘤免疫中發(fā)揮著潛在作用，惡性黑色素瘤模型小鼠可因T細(xì)胞發(fā)育異常和凋亡而誘發(fā)胸腺萎縮[39]。SHI W R等[40]研究表明，低、中劑量鴉膽子油可不同程度地預(yù)防肝癌H22細(xì)胞誘導(dǎo)的小鼠胸腺萎縮，證實鴉膽子油對肝癌細(xì)胞具有免疫調(diào)節(jié)作用。

6 結(jié)語

通過對鴉膽子抗腫瘤作用機制的文獻(xiàn)進行整理，我們發(fā)現(xiàn)大部分的研究集中在鴉膽子油的抗腫瘤效果上，但鴉膽子提取物中的具體成分及其抑制腫瘤細(xì)胞的具體機制尚不明確，制約了與鴉膽子相關(guān)的新型抗腫瘤藥物的研發(fā)。未來我們可以進行設(shè)計細(xì)胞及動物實驗，進一步研究并證實鴉膽子油中抗腫瘤效果強且副作用較少的活性成分，并完善其抗腫瘤的藥理作用機制，為研發(fā)出具有抗腫瘤特效的藥物及臨床運用開辟新的途徑和方法。