雷公藤紅素抗腫瘤作用研究進展

李文龍 朱國福 鐘偉才 潘穎宜

(上海中醫(yī)藥大學，上海市蔡倫路1200號，201203)

雷公藤為衛(wèi)矛科植物雷公藤(Tripterygium wilfordii Hook.f.)的根或根的木質(zhì)部。雷公藤紅素(Celastrol，又名南蛇藤素)屬于三萜類化合物，為雷公藤的主要活性成分之一。在體外較低劑量的雷公藤紅素即可抑制多種腫瘤細胞的生長，包括白血病、鼻咽癌、乳腺癌、肺癌、肝癌、胃癌、結(jié)腸癌、前列腺癌、膀胱癌、骨髓瘤、膠質(zhì)瘤等相關(guān)腫瘤細胞。且有文獻報道雷公藤紅素對在體培養(yǎng)的腫瘤細胞或組織也有較強的抑制作用，包括前列腺癌［1－2］、膠質(zhì)瘤［3－5］、小鼠黑色素瘤［6］等。我們通過查閱近十年有關(guān)雷公藤紅素的文獻，綜述了雷公藤紅素的抗腫瘤作用研究狀況。

1 雷公藤紅素的抗腫瘤作用機制

1.1 抑制腫瘤細胞轉(zhuǎn)移 轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤發(fā)展到一定階段，腫瘤細胞從原發(fā)部位經(jīng)淋巴、血管或體腔等途徑到達其他部位繼續(xù)生長的過程。轉(zhuǎn)移與腫瘤患者的生存質(zhì)量、生存時間密切相關(guān)，腫瘤治療失敗的多數(shù)與轉(zhuǎn)移相關(guān)，故能否抑制腫瘤細胞轉(zhuǎn)移是目前癌癥研究的熱點之一。Yadav VR等［7］研究發(fā)現(xiàn)雷公藤紅素通過下調(diào)CXCR4趨化因子受體的表達而抑制結(jié)腸癌和胰腺癌細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。Kim Y等［8］研究發(fā)現(xiàn)雷公藤紅素是通過抑制NF－κB介導的MMP－9表達而抑制PMA誘導的乳腺癌細胞侵襲和遷移。Zhu H等［9］研究發(fā)現(xiàn)雷公藤紅素抑制人肺癌95－D和小鼠黑色素瘤B16F10細胞的細胞外基質(zhì)(ECM)的黏附，并可在體內(nèi)抑制注入B16F10綠色熒光蛋白基因的C57BL/6小鼠模型的肺轉(zhuǎn)移，這表明雷公藤紅素在體外和體內(nèi)均有較好抗轉(zhuǎn)移活性。

1.2 影響細胞周期 腫瘤細胞可處于無限增殖，是細胞周期調(diào)控失調(diào)的結(jié)果。將腫瘤細胞阻滯于某一細胞周期也是目前癌癥療法之一。文獻報道，雷公藤紅素可將人結(jié)腸癌細胞HCT－116［10］、人急性早幼粒白血病細胞 HL －60［11］、多發(fā)性骨髓瘤細胞 KMS26［12］等細胞周期阻滯于G0/G1期，且馬永嵐等［11］研究認為雷公藤紅素是通過調(diào)P－Akt和Cyclin D1蛋白表達而誘導HL－60細胞周期阻滯于G0/G1期。但湛達河［13］，陳國柱［14］等研究發(fā)現(xiàn)雷公藤紅素是將不同腫瘤細胞阻滯在G2/M期而發(fā)揮抗癌作用，可見雷公藤紅素是種有潛力的細胞周期特異性藥物，但其對細胞周期的具體作用及機制還有待進一步研究。

1.3 誘導腫瘤細胞凋亡 細胞凋亡是細胞在多種基因調(diào)控下程序性死亡的方式，細胞凋亡與增殖調(diào)控機制失衡則導致腫瘤的發(fā)生。文獻報道，雷公藤紅素可誘導多種腫瘤細胞凋亡，但作用途徑各有異同。Fas基因?qū)賂NF受體家族，F(xiàn)as蛋白與Fas配體結(jié)合后，可通過激活胱天蛋白酶(caspase)級聯(lián)反應，導致靶細胞走向凋亡。徐銀海等［15］研究發(fā)現(xiàn)人急性髓系白血病HL－60細胞經(jīng)雷公藤紅素作用于后，用流式細胞儀檢測到細胞發(fā)生凋亡，且Fas和FasL表達陽性率明顯升高。Mou H等［16］研究發(fā)現(xiàn)雷公藤紅素也可通過激活線粒體和Fas/FasL相關(guān)途徑而誘導非小細胞肺癌A549細胞的凋亡。PI3K/Akt信號通路可以阻止腫瘤細胞啟動程序性死亡，促進腫瘤細胞增殖，抑制細胞凋亡［17］。馬永嵐等［11］研究發(fā)現(xiàn)，雷公藤紅素對 P－Akt及CyclinD1蛋白及基因表達水平均有不同程度的抑制作用。Kannaiyan R等［18］研究也表明雷公藤紅素可通過激活c－jun氨基末端激酶信號通路，抑制PI3 K/Akt信號通路而發(fā)揮誘導腫瘤細胞凋亡的作用。王曉南等［19－20］運用 Western Blot法檢測 Caspase 家族及Akt信號通路相關(guān)蛋白表達情況，發(fā)現(xiàn)雷公藤紅素可活化Caspase－3、－8以及降低 Akt信號通路中p－Akt，Surv ivin和Bcl－2的表達而誘導白血病K562細胞凋亡。同時研究發(fā)現(xiàn)雷公藤紅素可下調(diào)Notch1信號通路以及NF－κB蛋白表達從而白血病U937細胞凋亡。NF－κB是免疫、炎癥和應激反應的重要調(diào)節(jié)因子，能上調(diào)與腫瘤發(fā)生和進展階段相關(guān)的癌基因而導致腫瘤的發(fā)生。眭振宇［21］用流式細胞儀分析發(fā)現(xiàn)雷公藤紅素單用或聯(lián)用5－FU都可誘導人胃癌細胞株SGC－7901細胞凋亡，且聯(lián)用時細胞的凋亡更為明顯;用RT－PCR法檢測細胞NF－κB mRNA的表達，發(fā)現(xiàn)雷公藤紅素可能是通過抑制細胞NF－κB基因表達來誘導細胞凋亡。雷公藤紅素誘導人骨髓瘤細胞U266［22］，口腔鱗狀癌細胞 Tca8113［23］等凋亡的作用也是通過抑制NF－κB基因表達而發(fā)揮的。Bcl－2家族主要包括抑制凋亡的Bcl－2亞族和促進凋亡的Bax亞族。鮑一笑等［24］研究發(fā)現(xiàn)雷公藤紅素可引起人肥大細胞白血病細胞系HMC－1的凋亡。表現(xiàn)為細胞成凋亡形態(tài)改變，DNA瓊脂糖凝膠電泳出現(xiàn)梯形條帶，流式細胞儀檢測出細胞在G1期前出現(xiàn)凋亡峰，并進一步研究發(fā)現(xiàn)其可上調(diào)促凋亡基因Bax和下調(diào)抑凋亡基因Bcl－2的表達。Caspase家族也與細胞凋亡密切相關(guān)。Yang HS等［25］研究發(fā)現(xiàn)雷公藤紅素可通過活化caspase－7，－8，－9而誘導人乳腺癌細胞MCF－7凋亡。謝勇等［26］研究發(fā)現(xiàn)雷公藤紅素可通過Caspase－3活化及PARP蛋白裂解而誘導胃癌細胞株MGC803凋亡。另外，Dai Y等［27］研究發(fā)現(xiàn)雷公藤紅素可通過促進抗凋亡蛋白 Mcl－1裂解和激活促凋亡蛋白NOXA的表達來誘導前列腺癌細胞PC－3凋亡。

1.4 抑制血管新生 血管新生是一個受嚴格調(diào)控的多步驟過程，是實體腫瘤生長和轉(zhuǎn)移的必要條件，也是腫瘤惡化的重要步驟［28］。通過抑制新血管生成，中斷腫瘤的營養(yǎng)供給而達到治療目的，這是近年來探討治療腫瘤的一個新途徑。柯長洪等［29］研究發(fā)現(xiàn)雷公藤紅素可破壞人臍帶血管內(nèi)皮細胞HUVECs的細胞骨架，在體外可抑制其增殖，并誘導其凋亡。孫成法等［30］研究認為雷公藤紅素在體外可能通過影響內(nèi)皮細胞株ECV30黏附分子ICAM－1等的表達而抑制血管生成。Pang X等［2］研究表明雷公藤紅素通過抑制AKT/mTOR信號通路而抑制血管新生依賴的腫瘤生長。Huang L等［31］研究發(fā)現(xiàn)雷公藤紅素可有效抑制乏氧誘導內(nèi)皮細胞的遷徙和小管形成和乏氧誘導的腫瘤細胞侵襲，而后進一步對其機理進行探究，Western blot檢測發(fā)現(xiàn)雷公藤紅素可顯著降低乏氧誘導的HepG2細胞核內(nèi)HIF－1α核蛋白表達;RT PCR檢測雷公藤紅素對常氧及乏氧條件下均可抑制的HepG2細胞HIF－1αmRNA表達;故下調(diào)HIF－1α基因及蛋白的表達可能是雷公藤紅素抗血管新生的機理之一。

1.5 其他 實體腫瘤中普遍存在10%～50%的乏氧細胞，其對射線及化療藥物有較強的耐受作用，故在臨床使用放化療療法時常需輔助使用放射或化療增敏劑。湛達河等［32］研究發(fā)現(xiàn)雷公藤紅素對鼻咽癌CNE－1細胞株有明顯的放射增敏效應。Lee JH等［33］認為雷公藤紅素增強肺癌細胞輻射敏感性的是通過抑制HSP90 介導的。Kannaiyan R［34］，Davenport A［35］等研究均表明雷公藤紅素也可增加腫瘤細胞對化療的敏感性。腫瘤細胞產(chǎn)生多藥耐藥性也是腫瘤治療失敗的重要原因之一。胡婕等［36］等通過測定人慢性粒細胞白血病紅白血病急變細胞株K562/A02的藥敏性及耐藥逆轉(zhuǎn)性，以及細胞內(nèi)ADM濃度、P－gp蛋白表達來研究雷公藤紅素逆轉(zhuǎn)多藥耐藥的效果。結(jié)果表明K562/A02細胞對ADM的耐藥性是K562細胞的79.78倍。經(jīng)雷公藤紅素作用后，ADM對K562/A02細胞的IC50顯著下降，逆轉(zhuǎn)倍數(shù)為117.860倍，細胞內(nèi)的ADM濃度顯著增加;并發(fā)現(xiàn)經(jīng)雷公藤紅素K562/A02作用后細胞的P－gp表達下調(diào)，提示雷公藤紅素可逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞的耐藥性，且機制可能與下調(diào)P－gp表達有關(guān)。另外，調(diào)節(jié)雌激素受體的表達［37－38］;破壞微管蛋白二聚體，靶向引發(fā)處于有絲分裂期的腫瘤細胞死亡［39］也可能為雷公藤紅素發(fā)揮抗癌作用的途徑。

2 展望

雷公藤紅素作為雷公藤的重要活性成分，其抗腫瘤作用日益受到重視。越來越多的研究表明，雷公藤紅素對多種腫瘤都有預防和治療作用，而其抗腫瘤作用與誘導腫瘤細胞凋亡以及抑制腫瘤細胞轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。隨著雷公藤紅素抗癌機制的越來越深入的研究，可為其臨床應用奠定基礎(chǔ)。因而雷公藤紅素作為一種天然抗癌藥物具有廣闊的研究和應用前景。

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