樺木酸和２，３－羥基樺木酸抗腫瘤作用機制的研究進展

摘 要:樺木酸和2，3-羥基樺木酸均是羽扇豆烷型五環三萜類化合物，具有多方面的藥理活性，其抗腫瘤作用近年來受到了極大的關注。目前，國內外關于樺木酸和2，3-羥基樺木酸抗腫瘤作用的研究表明，樺木酸和2，3-羥基樺木酸可通過抑制腫瘤細胞增殖、轉移，誘導腫瘤細胞分化和凋亡，從而起到抗腫瘤的作用。

關鍵詞：樺木酸；2，3-羥基樺木酸；抗腫瘤

中圖分類號：R96 文獻標識碼：A 文章編號：1673-2197（2008）01-062-03

腫瘤是一類病因、病理、臨床表現以及治療均比較復雜的常見病、多發病，尤其惡性腫瘤是一種嚴重威脅人類健康的疾病。近年來，已有許多實驗證明樺木酸和2，3-羥基樺木酸有很好的抗腫瘤作用，本文就其抗腫瘤作用的研究進展作一綜述，為深入研究作進一步探討。

大量的研究報道說明［1］，樺木酸對黑色素瘤細胞具有極強的選擇性細胞毒性。樺木酸在體外能抑制TPA誘導的小鼠子宮瘤、黑色素瘤和移植腫瘤等多種腫瘤。也有研究報道，樺木酸對其它腫瘤細胞也有較為廣譜的活性作用，如神經母細胞瘤、成神經細胞瘤、成膠質細胞瘤等。

1 動物體內抗腫瘤作用

鐘長斌等［2］報道，2，3-羥基樺木酸有明顯抗黑色素瘤的作用，能抑制小鼠HepA實體瘤的生長，高、中、低劑量組抑瘤率均在30%以上。有研究指出［3］，2，3-羥基樺木酸對體內接種B16黑色素瘤細胞的小鼠腫瘤組織塊的生長有抑制作用，隨著藥物濃度的增加，組織塊重量減輕，說明腫瘤的抑制率上升。2，3-羥基樺木酸作用于體內的B16黑色素瘤細胞，可使細胞被阻滯在G0/G1期，最終導致細胞凋亡，起到抗腫瘤的作用。張秀娟等報道［4］，樺木酸對H22荷瘤小鼠的生存時間有一定的延長作用，隨著給藥劑量的降低，生命延長率有升高的趨勢；對接種S180的小鼠瘤重的影響，也是隨著劑量的升高而降低。

2 體外抗腫瘤作用

研究發現［5］，樺木酸對多種瘤系均有抑制作用。P-388、A-549、HT-29、Me-28的IC50分別為2.50μg/mL、5.0μg/mL、10.0μg/mL、大于10μg/mL；MEL-2、KB的ED50分別為1.2μg/mL、大于20μg/mL。葉銀英等報道［6］，樺木酸及其衍生物2，3-羥基樺木酸等均對A375黑色素瘤細胞增殖有抑制作用。2，3-羥基樺木酸體外處理小鼠B16黑色素瘤細胞3d，隨著劑量的增加，腫瘤細胞生長受到不同程度的抑制，有劑量依賴關系。她還證明了2，3-羥基樺木酸在體外對B16、SGC-7901、A0、K562、HeLa、HL-60、S180腫瘤細胞均有很好的抑制作用，其中HL-60白血病細胞最為敏感［7］。倪明宇等報道［8］，樺木酸在體外對HT-29、A2780、LS-1747、SMMC-7721、Bcap-37、OVCAR-3、PC-14、K562、KB細胞均有不同的抑制作用；樺木酸對PC-14、Bcap-37兩種細胞的IC50都大于100μmol/L，對其余7種細胞的IC50則較小，其中對KB細胞的IC50最小，依次為LS-1747、SMMC-7721。

3 抗腫瘤作用機制

樺木酸及2，3-羥基樺木酸抗腫瘤的作用機制尚不明確，目前專門探討其抗腫瘤機制的文獻并不多見。以下本文僅就現有的一些研究成果簡述其抗腫瘤作用可能的機制。

（1）對腫瘤細胞直接殺傷，誘導其凋亡，發揮其抗腫瘤作用。經2，3-羥基樺木酸進行體外處理的多種腫瘤細胞，在光鏡和電鏡下觀察均出現明顯的凋亡特征；用流式細胞儀檢測其凋亡率，當2，3-羥基樺木酸濃度為50mg/L時，作用24h，凋亡率可達到14.88%；在DNA瓊脂糖凝膠電泳上，可看到明顯的梯狀條帶。

（2）通過抑制腫瘤血管的生成發揮其抗腫瘤作用。蔣孟軍等［9］分別對2，3-羥基樺木酸對人毛細血管內皮細胞（HMEC）的增殖、遷移，HMEC體外Matrigel小管形成，HMEC中CD31分子表達的影響進行研究。實驗結果表明，加入該藥24h后，見細胞增殖開始變慢， 對HMEC增殖有抑制作用；經2，3-羥基樺木酸處理的HMEC遷移的數量明顯減少，且濃度越高， 細胞遷移率越低；2，3-羥基樺木酸為1mg/L時，對HMEC小管形成已開始有抑制作用，10mg/L時，基本無小管形成，在60mg/L濃度下，細胞貼壁困難；內皮細胞相互間的黏附是血管生成的基本過程，CD31為血小板內皮細胞黏附分子-1，是介導內皮細胞黏附的重要分子，當2，3-羥基樺木酸的濃度達到10mg/L時，HMEC中CD31的表達明顯減弱。可看出2，3 -羥基樺木酸在體外具有抑制血管生成的作用。

（3）通過調節腫瘤相關因子的表達發揮其抗腫瘤的作用。樺木酸能保護先天性黑色素瘤細胞中獨立的p53因子免受UV-C所致的DNA鏈斷裂的損傷，它有可能是通過抗氧化作用機制發揮效應的。有報道表明，樺木酸誘導細胞凋亡的作用機制不依賴于p53，但也有學者認為，樺木酸可能上調了轉移的黑色素瘤細胞中的p53因子而發揮作用。

（4）通過改變線粒體的特征發揮其抗腫瘤的作用。有實驗指出，樺木酸誘導細胞凋亡是通過改變線粒體膜蛋白的成分，生成氧化產物，開放離子通道等方式進行的［10］。也有報道說，樺木酸能抑制線粒體內皮細胞發揮作用。這些改變導致線粒體釋放凋亡因子，激活caspase，致使DNA斷裂而導致腫瘤細胞凋亡。另外，研究顯示［11］，樺木酸還具有很強的抗腫瘤活性，尤其是對人類黑色素瘤（Mel-1、Mel-2 和Mel-4）和神經外胚層腫瘤具有特異性活性。它是一種通過直接作用于線粒體而觸發凋亡的propotye 型細胞毒劑，在細胞游離系統中，經白樺酸誘導通透性轉變的線粒體，能通過釋放可溶性因子等方式介導caspase-8 和caspase-3 的分裂。

（5）直接作用于DNA發揮其抗腫瘤的作用。樺木酸能通過在P-388D1細胞中抑制DNA聚合酶β而增強博萊霉素的活性，而博萊霉素是DNA鏈斷裂的介體。另外，樺木酸對拓撲異構酶Ⅰ和Ⅱα有較弱的抑制作用，但不能穩定拓撲異構酶Ⅱα-DNA復合物［12］。

（6）通過影響細胞周期發揮其抗腫瘤作用。有文章表明［13］，2，3 -羥基樺木酸在體外對人白血病HL-60細胞系、人宮頸癌Hela細胞系等，尤其是對黑色素瘤B16細胞系的活性作用非常顯著，能使腫瘤細胞阻滯在某一生長期，最終導致細胞凋亡。2，3-羥基樺木酸作用于體外的S180細胞，可使其G2/M期的細胞比例明顯升高，G0/G1期細胞比例下降；2，3-羥基樺木酸作用于體外的B16黑色素瘤細胞，均使細胞被阻滯在G0/G1期。兩種細胞的凋亡率都隨著藥物濃度的升高而升高。

（7）通過誘導分化腫瘤細胞發揮其抗腫瘤作用。葉銀英等報道［14］，在對2，3-羥基樺木酸對黑色素瘤的研究中發現，高劑量使用有誘導細胞凋亡的作用，而低劑量則可誘導黑色素瘤細胞分化。與正常的黑色素瘤B16細胞相比，使用低劑量2，3-羥基樺木酸處理的B16細胞的黑色素的生成能力增強。

（8）通過免疫機制的增強發揮其抗腫瘤的作用。有研究認為，樺木酸能夠提高T細胞的增殖能力，促進NK細胞的活性，提高TNF水平及增加IL-2的生成。因此，其抑瘤機制可能與其直接或間接的增強機體抗腫瘤免疫功能有關。

（9）通過改變腫瘤細胞膜上的鈣泵活性發揮抗腫瘤作用。樺木酸能明顯升高S180腫瘤細胞膜上的鈣泵活性，由于細胞內鈣離子濃度降低也會導致細胞凋亡，因此，樺木酸抗腫瘤的機制可能是通過升高腫瘤細胞的鈣泵活性，使得腫瘤細胞的正常生理功能降低而發生凋亡。

（10）樺木酸可能通過抑制氨肽酶N，抑制腫瘤細胞的侵襲，從而啟動凋亡，發揮抗腫瘤作用。實驗證明［15］，樺木酸在體外能夠抑制氨肽酶N的活性，IC50為（7.3±1.4）μmol/L，氨肽酶N與細胞外基質的組成有關，抑制它就能防止黑色素瘤侵襲基膜。

（11）通過降低一些細胞生長所需酶的活性發揮抗腫瘤作用。研究表明［16］，樺木酸抑制了腫瘤細胞生長時所需的關鍵酶（WO95/04526），從而起到了抗腫瘤的作用。

4 總結與展望

綜上所述，在樺木酸和2，3-羥基樺木酸抗腫瘤作用機制的研究中，我們發現，其對腫瘤細胞不僅有直接殺傷作用，還有誘導某些腫瘤細胞向正常細胞分化和促凋亡作用。另外，樺木酸在抗腫瘤的同時，對正常細胞的毒性較小，甚至能提高T細胞的增殖能力，提高機體免疫功能，這是眾多化療藥物所不能及的。由此可以看出，這項研究的前景廣闊，有必要繼續深入進行。這些研究不僅在很大程度上拓寬了樺木酸和2，3-羥基樺木酸抗腫瘤作用機制研究的范圍，也提高了其抗腫瘤作用研究的意義和價值。然而，由于其抗腫瘤作用的機制復雜，不明之處較多，尤其是其誘導腫瘤細胞分化凋亡的機制尚不清楚，且其臨床應用研究的資料幾乎沒有，因此，進一步探明樺木酸和2，3-羥基樺木酸的抗腫瘤作用機制，增強其臨床抗腫瘤方面的研究力度，已成為研究者急待解決的課題。隨著對樺木酸及其衍生物更深入的研究，不斷闡明其作用機理，樺木酸類化合物必將得到更廣泛的應用。

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(責任編輯：杜 靖)