雷公藤內酯醇與非小細胞肺癌研究進展

王麗 綜述 宋勇 審校

肺癌是對人類健康與生命危害最大的惡性腫瘤之一。在我國肺癌已居城市癌癥發病率和死亡率的首位。非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）占肺癌的絕大部分 ，很多患者確診時即屬于腫瘤晚期，不宜手術治療。接受手術治療的患者中，術后復發轉移率高。而NSCLC對化療藥物不甚敏感，治療效果有待進一步提高。因此尋找有效的藥物治療NSCLC是醫學工作者的科研重心。

雷公藤內酯醇（triptolide, TPL/TL）又稱雷公藤甲素、雷公藤內酯，是從衛矛科植物雷公藤中提取的一種含有3個環氧基的二萜內酯化合物，是雷公藤的主要活性成分。它的藥理活性強，具有免疫抑制、抗感染、抗生育、抗腫瘤、抗過敏等作用，在體內化學性質穩定，臨床上得到了廣泛應用，用于治療類風濕性關節炎、系統性紅斑狼瘡等各種自身免疫性疾病和器官移植的排斥反應[1]。

20世紀70年代Kupchan等[2]從臺灣產雷公藤中分離出雷公藤內酯醇，并發現其對小鼠白血病細胞株L-1210和P-388都有很強的抑制活性，因此揭開了雷公藤內酯醇抗腫瘤研究的序幕。大量實驗研究發現，雷公藤內酯醇可抑制NSCLC細胞增殖、促進凋亡，并可抑制實體瘤的生長?，F就近年來雷公藤內酯醇抑制NSCLC的研究進展做一綜述。

1 TL的生物學特性

TL是具有松香烷骨架結構的二萜類三環氧內酯化合物。外觀呈無色針狀結晶體，相對分子質量為360，分子式為C2OH24O6，熔點為（mp）226oC-230oC，不溶于水，易溶于二甲亞砜、丙酮、乙醇等有機溶劑[3]?？诜蜢o脈注射后在體內分布以肝臟濃度最高，半衰期約為2 d。其活性基團包括14位碳上羥基、3個環氧基團以及1個五元不飽和內酯環，這些基團是其發揮多種生物活性的結構基礎，在一定條件下能與生物大分子中的親核基團發生反應，從而抑制這些大分子的功能，殺傷腫瘤細胞。

目前通過對TL的進一步提取以及對結構的改造和修飾，已經合成了一系列TL的衍生物，包括雷公藤氯內酯醇（tripchlorolides, T4）、5-羥雷公藤內酯醇[(5R)-5-hydroxytriptolide, LLDT-8]、PG27、PG490-88[4]等。

2 TL具有抑制NSCLC的活性

宋嵐等[5]發現TL對體外培養的NSCLC細胞具有明顯的抑制作用。TL可抑制A549細胞的生長，并誘導A549細胞的凋亡；且其作用具有劑量依賴性，隨著TL濃度增加，細胞抑制率逐漸增加，凋亡率也逐漸升高。歐陽曙明等[6]的研究亦證實TL能明顯抑制A549細胞的增殖，并具有時效性和量效性。

羅泳儀等[7]將Spc-A1細胞加入不同濃度的TL，發現它對Spc-A1細胞的增殖具有抑制作用，并且抑制率隨濃度和時間的增加而增加。TL作用6 h后，隨著藥物濃度的增加，Spc-A1細胞的體外侵襲能力、趨化性運動能力明顯降低，對基質的粘附能力有一定程度降低。另有研究[8]證明TL抑制肺癌UISO-LUC-1細胞增殖（ED50=10 ng/mL）。其提取物LLDT-8可以抑制A549及NCI-H460細胞的增殖[9]。

TL的抑瘤作用在動物實驗亦得到證實。Fidler等[10]報道TL的水溶性衍生物PG490-88能明顯減慢肺癌細胞H23荷瘤裸鼠移植瘤的生長速度，并呈劑量依賴性。0.25 mg/kg的PG490-88即可明顯抑制腫瘤的生長，0.5 mg/kg及0.75 mg/kg的PG490-88抑制現象更加明顯。高劑量PG490-88可使部分裸鼠移植瘤完全消失。

3 TL抑制NSCLC機理

3.1 TL干預細胞周期 細胞周期調控的失常在腫瘤發生發展中發揮重要作用。正常細胞周期由G1-S-G2-M的順序進程存在多個阻滯點，細胞受到信號調控發生細胞周期阻滯。發生阻滯的細胞一方面可通過修復受損基因、超過阻滯點、繼續發育，完成增殖周期；另一方面能及時啟動凋亡系統，清除受損細胞。若阻滯點這一調控功能喪失，則使攜帶受損基因組的細胞不發生阻滯，從而導致細胞增殖失控，進而最終導致腫瘤的發生發展。雷公藤內酯醇可以通過干預和調節細胞周期發揮作用。研究[11]發現低濃度（14 nmol/L）TL使肺腺癌A549細胞阻滯在S期，而高濃度（112 nmol/L）TL則使A549細胞阻滯在G2/M期。這個發現是對TL抗腫瘤特性的突破性認識，拓展了對TL抗癌機制的研究，已引起了越來越多的關注，成為腫瘤治療領域的新熱點。

3.2 TL激活caspase信號通路 caspase家族是一類半胱氨酸蛋白酶，在調節細胞凋亡過程中起重要作用。caspase啟動酶活化后，可激活下游的執行酶。所有的caspase激酶均以無活性的酶原形式存在，一經激活將產生caspase級聯反應，最終導致細胞凋亡。caspase-3是細胞凋亡的重要執行者，可降解蛋白激酶、聚合酶、DNA碎裂因子45、Bax等底物，抑制DNA修復并啟動DNA的降解，誘導細胞產生凋亡，使細胞不可逆的走向死亡。歐陽曙明等[6]發現用TL處理A549細胞后，caspase-3的活性明顯升高，推測TL可能通過激活caspase信號通路誘導細胞凋亡。

細胞凋亡的信號傳遞途徑及調控機制復雜。目前認為，細胞凋亡的發生有兩條信號傳導通路：一條為死亡受體信號通路，細胞膜表面的死亡受體與配體結合，使前體活化，并進一步激活，導致細胞凋亡；另一條為線粒體信號通路，在多種凋亡誘導因素作用下，線粒體結構和功能破壞，引起細胞色素等促凋亡分子從線粒體釋放進入胞漿，通過一系列生物特性，最終引起細胞凋亡。研究[5]發現TL處理A549細胞后caspase-3及caspase-9的活性明顯升高，這說明線粒體信號通路也參與了TL誘導的細胞凋亡。

3.3 TL抑制血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）的表達 VEGF是目前最重要的血管生成因子之一，可誘導內皮細胞增殖和遷移、促進血管生成，在腫瘤的生長與轉移中發揮著重要的作用。VEGF與其受體結合后，可釋放各種生長因子及細胞因子，增強血管的滲透性，引起血漿蛋白外滲，為腫瘤細胞的生長提供基質，同時刺激血管內皮細胞增殖和遷移，促進新生血管形成，在腫瘤的浸潤和轉移中起重要作用。有學者發現TL抑制肺癌細胞Spc-A1的侵襲和運動，其作用機制與VEGF的表達下調有關。TL處理Spc-A1細胞后，Spc-A1細胞VEGF mRNA的表達明顯減少，Western blot結果顯示不同濃度的TL處理24 h后，Spc-A1細胞VEGF蛋白表達明顯下調，表達量隨藥物濃度增加而逐漸下降[7]。

3.4 TL抑制NF-κB活性 NF-κB是細胞內調節基因轉錄的核因子，在炎癥、應激、細胞生長增殖等過程中參與許多基因的轉錄調控。NF-κB能促進細胞增殖，抑制細胞凋亡，在腫瘤的發生發展過程中發揮重要作用。文獻[12]報道TL能通過抑制NF-κB亞單位p65的反式激活作用抑制NF-κB活性來促進A549腫瘤細胞凋亡。

腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor, TNF）、腫瘤壞死因子相關凋亡誘導配體（TNF-related apoptosis-inducing ligand, TRAIL）通過死亡受體途徑誘導腫瘤細胞凋亡的過程中由于激活了NF-κB，使細胞對凋亡耐受。研究[13]證實TL可以增強腫瘤細胞對TNF-α及TRAIL誘導的細胞凋亡敏感性，能有效地抑制TNF-α介導的NF-κB激活，同時抑制TNF-α對細胞凋亡抑制因子（inhibitor of apoptosis protein, IAP）家族c-IAP1和c-IAP2的誘導作用，從而加強TNF-α誘導腫瘤細胞凋亡的作用。

4 TL的毒副作用

TL的安全窗口較窄LD50/ED50=4（LD50：半數致死量，ED50：半數有效量），臨床用藥安全隱患大[14]。TL可以使腎小管上皮細胞變性、壞死，嚴重時可能發生急性腎功能衰竭而死亡；對腸胃影響較大，會出現惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉、轉氨酶升高等現象，停藥后可自行緩解；TL會導致骨質疏松，對骨骼造成不可逆轉的損害；并有骨髓抑制作用，可引起白細胞、紅細胞及血小板減少，嚴重者可發生粒細胞缺乏、貧血和再生障礙性貧血；還可導致對生殖系統的損害，造成不孕不育。此外，還可能導致肝、心等器官功能衰竭，有時會發生皮膚變態反應、血栓性淺靜脈炎等[15-17]。由于TL具有較大的毒副作用，臨床的應用受到限制，降低毒副作用的同時提高療效是急需解決的關鍵問題。現科研工作正在進一步加強對雷公藤的藥物化學、藥理作用及臨床應用的研究，以期提取、純化、合成出高效低毒的TL，提高其安全性和應用價值。

5 展望

中草藥的使用在我國源遠流長，積累了豐富的經驗。深入研究植物提取物的抗腫瘤特性為篩選出新的安全有效的抗癌藥提供了契機。TL的水溶性衍生物PG490-88正在進行治療前列腺癌的臨床試驗[18]，具有廣闊的應用前景。

隨著現代化城市的不斷發展，空氣污染、吸煙等對人類的健康造成極大的危害，肺癌已經成為嚴重威脅人類健康的疾病之一。TL作為一種傳統中藥，在肺癌的治療中具有巨大的潛力。盡管對TL抑制NSCLC的部分機制初有認識，但其作用機制尚未得到充分闡明，目前國內外在此方面研究不多，寄望日后深入研究。相信隨著TL防癌、抗癌機制不斷被深入研究和認可，TL有望成為NSCLC臨床治療中的新型藥物。