龍葵多糖抗腫瘤生長和轉移作用研究進展

霍炳杰 常 靚

(河北醫科大學第四醫院中醫科，河北 石家莊 050011)

龍葵多糖抗腫瘤生長和轉移作用研究進展

霍炳杰 常 靚1

(河北醫科大學第四醫院中醫科，河北 石家莊 050011)

龍葵;抗腫瘤藥(中藥);綜述

龍葵為茄科植物龍葵(Solanum nigrum L.)的全草，始載于《藥性論》，以干燥、色綠、肥嫩者入藥為佳。李時珍曰:“龍葵，言其性滑如葵也。苦以菜味名，茄以葉行名，天泡、老鴉眼睛皆以子形名也。與酸漿相類，故加老鴉以別之。”故又名異名苦菜、天茄子、苦葵、老鴉眼睛草、水茄、天泡草、老鴉酸漿草等。全國各地均有分布，廣布于歐、亞、美洲的溫帶至熱帶地區［1］。據初步調查，中國龍葵有3個種及1個變種，分別為龍葵、少花龍葵、紅果龍葵和黃果龍葵［2］。《本草綱目》云:“其味苦，微甘，寒，滑，無毒。”主治癰疽腫毒，跌打損傷，功能消腫散血，通利小便。

龍葵的化學成分主要為生物堿和多糖。水溶性制劑主要以水溶性化合物發揮藥理作用，醇提物以生物堿類化合物發揮藥理作用［3］。從傳統中草藥水煎劑治療疾病的方法來看，發揮藥理作用的有效成分主要為水溶性成分，以多糖類為主，故有學者認為龍葵治療多種疾病的作用主要為水溶性成分在起作用。龍葵多糖是從龍葵果中提取的粗多糖，其藥理作用有抗炎及抗休克、解熱鎮痛、止咳、抗菌、抗病毒、抗腫瘤、升血糖、降壓、保肝腎和降低血液凝固性等［1］。作為傳統中藥的龍葵，近年來得到了海內外學者的廣泛關注，對其化學成分進行了大量深入的研究，逐步弄清其藥效作用的物質基礎，尤其是在抗腫瘤作用的研究方面取得一系列的研究成果。現將其抗腫瘤生長和轉移作用的研究進展綜述如下。

1 抑制腫瘤細胞生長、增殖

1.1 直接殺傷腫瘤細胞，具有細胞毒作用 龍葵具有抗核分裂作用。有研究表明，龍葵提取物在促進腫瘤凋亡時，能增加細胞內一氧化氮(NO)的合成，高水平的NO對腫瘤細胞具有直接的細胞毒作用，這可能是其殺傷腫瘤細胞的機制之一［4］。

1.2 影響細胞生長周期，抑制腫瘤細胞生長 近年來大量研究表明，機體患腫瘤以后，腫瘤細胞的腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)酶活性顯著升高，這被認為是腫瘤組織異常增生的物質基礎之一［4］。Na+-K+-ATPase，Mg2+-ATPase能分解三磷酸腺苷，釋放能量。龍葵多糖使腫瘤細胞內脫氧核糖核酸(DNA)轉錄形成核糖核酸(RNA)的代謝受到抑制，這也意味著腫瘤細胞內基因產物—蛋白質的合成受阻，從而抑制腫瘤細胞的生長［5］。

1.3 增強機體免疫能力，抑制腫瘤生長 龍葵多糖能較好地增強免疫功能，研究中發現能明顯增強自然殺傷細胞(NK)自然細胞活性［6］。

2 誘導腫瘤細胞凋亡

2.1 阻斷核轉錄因子調節的抗凋亡通路 核轉錄因子(nuclear transcription fator-kappa B，NF-κB)是一類關鍵性的核轉錄因子，通常以非活性形式存在于細胞質中，只有受到各種活化因素作用，NF-κB才能被激活。核轉錄因子NF-κB是細胞存活相關基因，可抑制細胞凋亡。實驗發現，龍葵多糖可以通過調節轉錄相關因子的活性，阻斷NF-κB通路的信息傳導，促進 腫 瘤 細 胞 的 凋 亡［7］。Heo，Lim等［7-9］用western印跡和電泳遷移實驗(EMSA)觀察到，龍葵多糖能明顯抑制促癌劑佛波酯(12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate，TPA)刺激的腫瘤細胞內蛋白激酶(protein kinase C-α，PKC-α)，NF-κB 的活性及Bax的表達受到抑制。進一步研究發現，龍葵多糖糖蛋白主要是通過阻斷PKC-α的跨膜易位和抑制 NF-κB(P50)蛋白的活性，使NF-κB和活化劑蛋白 -1(activator protein-1，AP-1)的DNA結合活性降低，從而阻斷了NF- κB 抗凋亡通路［10-11］。研究發現，龍葵多糖對人大腸癌細胞 (HT-29)、人乳腺癌細胞(MCF-7)及人直腸癌細胞(HCT-116)等多種腫瘤細胞具有細胞毒和促細胞凋亡作用，這一作用可能是通過調節信號傳導通路的不同環節起效的［12］。

2.2 激活caspase級聯反應 細胞凋亡是一種生理性的有序的細胞死亡，其發生機制非常復雜，受多種因素的影響。龍葵多糖能夠使線粒體通透性改變，孔道開放，細胞內Ca2+升高，繼而改變線粒體體積，使外膜斷裂。伴隨著外膜的斷裂，線粒體內的細胞色素C被釋放到胞漿中，激活細胞凋亡蛋白酶(caspases)相關酶，導致細胞凋亡的發生。caspases酶家族現已發現14種以上家族成員，但并不是所有caspases都參與細胞凋亡反應，只有caspase-3、caspase-6 及 caspase-7是引起細胞凋亡的具體執行酶，其中caspase-3處于樞紐地位，作用尤其重要。Lee等［10］發現，龍葵可以提高caspase-3在腫瘤細胞中的含量及活性。許多癌基因和抑癌基因如Bcl-2、P53、C-myc等均參與細胞凋亡的調控。Bcl-2在多種腫瘤中均有異常表達，是一種抗凋亡基因，在腫瘤的發生、發展及抗藥性產生中發揮作用。P53基因為抑癌基因，Bcl-2的轉錄受P53基因的調控，如果P53基因表達提高，則Bcl-2的表達被抑制，從而導致腫瘤細胞凋亡增加。

3 抑制腫瘤細胞黏附及浸潤轉移

腫瘤轉移(metastasis)是一個多環節、多因素參與的連續復雜過程，是決定癌癥預后的關鍵因素。唾液酸(salic acid，SA)在腫瘤的病理過程中具有“抗識別作用”，廣泛存在于細胞膜表面，許多癌化的細胞表面富含SA黏蛋白，認為這是癌細胞逃避免疫攻擊的機制，與癌細胞的轉移有關。龍葵可使荷瘤小鼠腫瘤細胞膜上的SA水平明顯降低［12］。病理性血管新生是腫瘤浸潤和轉移的必要條件之一。1971年Folkman提出腫瘤的生長和轉移依賴于血管新生的觀點;1976年Gullino指出，癌變前的組織需要具有血管新生能力，才能發展成腫瘤組織［13］。近年來，對抑制血管內皮細胞生長因子等作用于腫瘤新生血管為主的藥物已進行了大量的研究，抗腫瘤血管新生藥物的研制已經成為攻克腫瘤的重要手段之一。臨床研究表明，在細胞毒性的化學治療中，血管的內皮細胞先于腫瘤細胞凋亡;對腫瘤細胞無直接細胞毒性的血管新生抑制劑，可抑制腫瘤血管內皮細胞的增生、轉移，并引起內皮細胞凋亡［13］。許揚等［14］關于龍葵抑制雞胚絨毛尿囊膜血管新生的研究證明，龍葵給藥組雞胚絨毛尿囊膜新生血管明顯少于對照組，可能機制為龍葵導致血管內皮細胞凋亡和抑制內皮細胞增殖，從而抑制了血管新生。

4 對腫瘤細胞膜的作用

4.1 對腫瘤細胞膜ATP酶的影響ATP酶存在于組織細胞膜及細胞器膜上，是細胞膜蛋白的組成部分。其作用在于保持細胞膜內外的離子平衡和離子濃度差，對細胞容積、滲透壓、營養物質的進入起著重要作用［15］。機體在疾病狀態下ATP酶的活性會發生改變。因此，ATP酶的活性是各種細胞能量代謝及功能有無損傷的重要指標。近年來大量研究表明，腫瘤細胞的ATP酶活性顯著升高，這可能是腫瘤組織異常增生的物質基礎之一。研究表明，龍葵多糖可顯著抑制S180和H22荷瘤小鼠腫瘤細胞膜Na+-K+-ATPase及 Ca2+-Mg2+-ATPase的活性，龍葵多糖對腫瘤細胞膜Na+-K+-ATPase及Ca2+-Mg2+-ATPase的抑制作用，使腫瘤細胞的異常增生受阻，使其細胞代謝的能量不足，無法進行細胞增殖，從而發揮抗腫瘤作用［15］。

4.2 降低腫瘤細胞膜SA水平 細胞膜SA是細胞膜上糖蛋白和糖脂鏈末端的殘基，廣泛分布于哺乳動物細胞膜表面，為細胞負電荷的主要來源，亦為細胞膜受體的重要成分，參與細胞分化，癌細胞的轉移，細胞的識別、黏附和接觸抑制等生理過程。因此，細胞膜上SA含量的改變將導致細胞內一系列生物學變化。研究發現，隨著腫瘤的生長，腹水和血清中SA水平增加，并與腫瘤的生長和類型具有相關性，細胞膜表面SA水平與腫瘤的惡性程度有關。腫瘤細胞比正常細胞更易產生SA。SA在腫瘤的病理過程中具有“抗識別作用”，許多癌化的細胞表面富含SA黏蛋白，其水平高達膜上蛋白總水平的0.5%，而在正常細胞表面，這類成分沒有或很少，因此認為這是癌細胞逃避免疫攻擊的機制，并且和癌細胞的轉移有關。將癌細胞分離出來，用唾液酸苷酶除去細胞表面的SA，再注入體內，結果導致體內原有的癌細胞解體或消失［16］。龍葵多糖使H22荷瘤小鼠腫瘤細胞膜上SA水平明顯降低，由此推測，龍葵堿可能屬抗腫瘤藥物中的代謝藥，主要影響DNA的合成［16］。

4.3 其他 龍葵多糖還可降低腫瘤細胞膜蛋白水平、降低腫瘤細胞膜封閉度及影響腫瘤細胞膜流動性等［17］。

小 結 在醫藥上，多糖的研究已給近代腫瘤化療開辟了新方向。目前世界各國，尤其是日本、美國正在進行大量的深入研究［18-20］。70年代以來，我國在云芝多糖、銀耳多糖、刺五加多糖、竹黃多糖和黃芪多糖等的研究中已展現出可喜的前景。龍葵作為我國傳統的中草藥，民間較早就將其作為抗腫瘤藥使用。近年來研究表明，龍葵多糖通過抑制腫瘤細胞增殖、誘導腫瘤細胞凋亡、抑制腫瘤細胞黏附及浸潤轉移和影響腫瘤細胞膜等多種途徑發揮抗腫瘤作用。在研究龍葵抗癌機制時，國內多集中在龍葵生物堿的活性研究，而國外主要以富含疏水性的甘氨酸和脯氨酸的龍葵糖蛋白為研究對象，均發現具有抗腫瘤活性，提示龍葵內含有不同的抗腫瘤活性成分。但是近幾年對龍葵的研究主要集中在其抗腫瘤作用上，其他作用如保肝腎、抗凝作用研究較少，針對目前腫瘤患者靜脈血栓栓塞(VTE)，我們能否探明龍葵多糖在腫瘤患者VTE中的作用，使其發揮抗腫瘤作用的同時能起到抗凝作用，有待研究。

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(本文編輯:曹志娟)

R286.91;R-5

A

1002-2619(2014)08-1249-03

1 河北醫科大學第四醫院腫瘤內科，河北石家莊 050011

霍炳杰(1980—)，男，主治醫師，碩士。從事中西醫結合防治腫瘤臨床研究。

2013-03-25)