中藥對乳腺癌MCF-7細胞的作用及機制研究進展

吳聰沖陸一丹吳青青馬芳笑毛丹漪劉曉谷

1.浙江中醫藥大學第二臨床醫學院 杭州 310053 2.浙江中醫藥大學基礎醫學院

中藥對乳腺癌MCF-7細胞的作用及機制研究進展

吳聰沖1陸一丹1吳青青1馬芳笑1毛丹漪2劉曉谷2

1.浙江中醫藥大學第二臨床醫學院 杭州 310053 2.浙江中醫藥大學基礎醫學院

[目的]綜述近5年來中藥對乳腺癌MCF-7細胞的作用及機制的研究進展。[方法]通過中國知網、萬方、PubMed等數據庫檢索近5年來國內外關于乳腺癌MCF-7細胞的中藥實驗研究文獻，總結近年來干預乳腺癌MCF-7細胞作用明顯的多種中藥對乳腺癌MCF-7作用機制研究概況。[結果]多種中藥單體及復方可以通過：①調節生長周期蛋白抑制MCF-7細胞生長；②通過死亡受體及線粒體介導的兩條經典凋亡路徑促進其凋亡；③通過抑制EGFR信號通路及新生血管的形成抑制其轉移；④通過下調P-gp蛋白表達逆轉其耐藥等途徑作用于乳腺癌MCF-7細胞。[結論]中藥復方及單體能多靶點、多方面作用于乳腺癌MCF-7細胞，作用顯著。但目前仍缺乏對復方各組分的深入研究，有待于進一步的拓展，為傳統中醫治療乳腺癌提供實驗依據。

乳腺癌；MCF-7細胞；中藥；機制；綜述

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，據世界衛生組織下屬的國際癌癥研究所（IARC）發布的2012年全球癌癥報告（Globocan 2012）數據顯示：全球每年新發乳腺癌病例約167.1萬，每年約52.2萬死于乳腺癌[1]。在我國，乳腺癌發病率位居城鄉女性首位，隨著社會、經濟發展，人口老齡化等因素，其發病率和死亡率總體呈上升趨勢[2-3]。中醫藥作為乳腺癌治療的主要方法之一，其高效低毒等特點，越來越引起當代醫學界的重視，對其臨床、實驗研究開展得如火如荼。在乳腺癌實驗研究中，為了準確地反應乳腺癌細胞在人體內的生物學特性，研究人員大多采用乳腺癌經典細胞系的一種乳腺癌MCF-7細胞。本文以乳腺癌MCF-7細胞為切入點，歸納梳理了近年中藥復方或其提取物對乳腺癌MCF-7細胞實驗研究結果，現陳述如下。

1 調控乳腺癌MCF-7細胞周期

細胞周期是指細胞從上次分裂結束到下一次分裂終了的過程，它可分為4個階段：DNA合成前期（G1期）、DNA合成期（S期）、DNA合成后期（G2期）、有絲分裂期（M期）和處于靜止狀態的靜止期（G0期）。細胞周期調控的異常與腫瘤的發生、發展有密切的聯系。研究證實，多種中藥都對乳腺癌MCF-7細胞具有阻滯細胞周期的作用。蔣維爾等人[4]通過體外實驗發現，三葉青有效成分對乳腺癌MCF-7細胞的增長有明顯的抑制作用，MCF-7細胞的IC50為（22.35± 1.02）g·L-1，并隨著給藥濃度的增大，G0/G1期細胞比例降低，S期和G2/M期細胞比例增大，證明三葉青有效部位可通過阻滯MCF-7細胞于S期和G2/M期，抑制其生長。白羽等人[5]通過體外實驗發現中藥復方益腎固沖湯能明顯抑制人乳腺癌MCF-7細胞的增殖，且具有明顯的時-效和量-效關系；實驗中益腎固沖湯達到40.0μg·mL-1、作用72h時腫瘤細胞凋亡率最高，具有明顯時間依賴性。張立[6]用人參皂苷Rg3處理乳腺癌細胞，發現用藥組中乳腺癌異常表達的CDC25A[7-8]、Cyclin E[9-11]蛋白含量明顯低于對照組，且與劑量成正相關，這證實了人參皂苷Rg3可能參與了乳腺癌細胞增殖的調控作用[12]。

2 誘導乳腺癌MCF-7細胞凋亡

細胞凋亡，又稱為程序性死亡，是由于體內外因素觸發細胞內預存的死亡程序而導致的細胞死亡過程。近年來研究發現，細胞凋亡與腫瘤有密切關系，乳腺癌的發生發展與細胞中存在多條信號轉導通路相關[13]，最常見的包括死亡受體介導的凋亡通路[14-15]和線粒體介導的凋亡通路[16-17]。厲小雪等[18]研究發現石斛提取物槲皮素，在劑量達到80.0μmol·L-1時，能明顯促進乳腺癌MCF-7細胞的凋亡，其機制是通過上調乳腺癌MCF-7細胞中Fas/FasL的表達，最終誘導乳腺癌MCF-7細胞的凋亡。明松林等[19]發現中藥復方桂枝茯苓湯可以降低乳腺癌MCF-7細胞內Bcl-2蛋白的表達，同時可以促進Bax、Caspase-3/9和Bid蛋白的表達。安欣等[20]研究發現，金釵石斛生物堿可通過線粒體途徑促進乳腺癌MCF-7細胞的凋亡，且有細胞色素C釋放，并激活procaspase-3啟動了腫瘤細胞的死亡程序。李馨剛[21]發現葛根素可促使基因Bax、Cleaved caspase-3水平升高，抑制凋亡基因Bcl-2水平降低來抑制MCF-7細胞的增殖，促進腫瘤細胞凋亡。章英宏[22]發現桔梗皂苷D能促進細胞凋亡，其作用機制與降低MCF-7細胞Bcl-2表達水平有關，但對Bax表達無影響。

3 抑制乳腺癌MCF-7細胞轉移

具有局部侵襲和遠處轉移的能力是惡性腫瘤的主要生物學特性，也是導致腫瘤患者死亡的主要原因[23]。乳腺癌MCF-7細胞最具有代表性的轉移信號通路是表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor，EGFR)信號通路[24]。EGFR經配體活化后可以激活細胞內多種效應因子如:Ras、Raf、MAPK、Src、AKT、STAT3/5等[25-30]，進而活化下游的信號通路。一般來說，EGFR高表達可以抑制腫瘤細胞凋亡，促進腫瘤細胞增殖、侵襲和轉移，誘導腫瘤血管新生，引起腫瘤的復發和轉移[31-32]。趙婧暉等[33]實驗研究表明秦皮素能夠能顯著抑制EGFR蛋白及其下游的AKT蛋白磷酸化水平，通過抑制EGFR信號通路，抑制MCF-7細胞遷移。腫瘤侵襲和轉移的一個重要因素是新生血管的形成，其中血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）是血管生成的關鍵調控因子，它由腫瘤細胞分泌進入體液，能與多種血管新生因子相互協同刺激血管內皮細胞的遷移、增殖[34]。研究表明，無論是在mRNA水平還是蛋白水平，在多種惡性腫瘤中VEGF的表達均增高，而抑制VEGF的表達可抑制腫瘤的生長［35］。艾婷等人[36]實驗研究發現中藥QHF復方（華蟾素∶人參皂苷Rg3∶三七總皂苷∶香菇多糖為57∶1∶0.4∶7）作用于乳腺癌MCF-7細胞后可抑制其增殖和遷移侵襲能力，并下調VEGF的表達，證實中藥QHF復方抑制人乳腺癌MCF-7細胞增殖、遷移和侵襲的作用可能與其抑制腫瘤細胞VEGF的分泌和合成有關。同時，基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)通過降解細胞外基質和基膜以促進腫瘤轉移，而MMP-9是MMPs家族中與腫瘤浸潤、轉移關系最為密切的成員之一[37]。國內外研究認為，MMP-9在乳腺癌中高表達，且與TNM分期、淋巴結轉移、組織學分級、激素受體明顯相關；其相關轉錄因子激活子蛋白-1（activator protein-1，AP-1）、核因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）與ERK蛋白激酶、Raf/ MEK/ERK信號通路密切相關，會影響MMP-9的合成[38-39]；MMP-9表達增高者，乳腺癌惡性程度高，侵襲、轉移發生率高，患者預后較差[40-41]。車佳[42]的研究發現水飛薊賓可以抑制乳腺癌MCF-7細胞侵襲轉移，且MMP-9及其相關蛋白表達水平明顯降低，這與水飛薊賓通過阻斷Raf/MEK/ERK信號通路、抑制AP-1和NF-κB的活化，從而抑制人乳腺癌MCF-7細胞的生長和侵襲轉移有關。

4 逆轉MCF-7細胞耐藥

乳腺癌化療過程中，常產生多藥耐藥現象,導致腫瘤化療失敗。獲得性耐藥是多基因、多階段、多步驟和多因素作用的結果，其發生機制很復雜，受各種內源性和外源性因素的影響。其中經典機制主要包括以下幾個方面：減少藥物的攝取；增加藥物的外流；改變藥物的作用靶點和影響藥物代謝；增強DNA損傷后修復；改變細胞周期關卡介質以及凋亡通路的下游介質等[43-44]。其中膜糖蛋白介導的藥物外排機制是其重要機制之一。多藥耐藥基因MDR-1和其編碼的P-gp是最具有代表性、研究最多最清楚的通路。

賴艷等[45]發現中藥胡椒中的胡椒堿具有部分逆轉MCF－7/ADM細胞耐藥的作用，其逆轉作用機制可能與通過下調P-gp的表達有關。馮福彬等[46]通過中藥復方化痰散結方（茯苓、生半夏、浙貝母、薏苡仁、天花粉、莪術）可降低乳腺癌MCF-7/ADM細胞的P-gp含量，提高細胞內阿霉素濃度，逆轉其耐藥性。王寅聲等[47]發現中藥姜黃中的姜黃素能顯著上調MCF-7和MCF-7/ADM細胞中的P-gp在mRNA及蛋白質水平的表達；并發現MCF-7和MCF-7/ADM細胞中MDR-1基因啟動子區域的甲基化程度明顯降低，表明姜黃素能通過上調P-gp的表達來逆轉MCF-7/ ADM的耐藥性，其誘導作用與其對MDR1基因去甲基化功能密切相關。

5 總結與展望

目前，乳腺癌的預防和治療是以西醫為主的綜合治療，手術、放療、化療、內分泌治療、分子靶向治療等為其主要治療手段。近年來，中醫作為輔助性治療在乳腺癌綜合治療過程中的作用日益顯著。上述結果提示中藥復方或其提取物單體對乳腺癌MCF-7細胞/MCF－7/ADM細胞具有一定作用，其作用機制大多與通過調節生長周期蛋白抑制其生長；通過死亡受體及線粒體介導的兩條經典凋亡路徑促進其凋亡；通過抑制EGFR信號通路及新生血管的形成抑制其轉移；通過下調P-gp蛋白表達逆轉其耐藥等有關。

單味中藥可能通過多種途徑發揮抗腫瘤作用,且不同的單體也可表現出不同的生物活性，其具有多途徑、多作用的優勢。但是，在實驗設計方面，目前具有抗癌活性的中藥干預體內外實驗大部分是按照西藥的研究思路和方法來探討中藥及其有效成分的作用和機理，缺乏病證結合的乳腺癌體內外實驗研究模型，忽略了中醫整體調節與辨證論治的特點。

另外，由于中藥復方的成分復雜，國內外對中醫藥的研究多集中于單味中藥或單味中藥的有效成分，缺乏對復方中藥中多成分間的效能關系研究。隨著醫療界對傳統醫學重視度的提升，前期復方中各單體的實驗研究，借用計算機技術對大數據處理和生物信息學的發展成果，后續的中藥復方研究會逐步增多，也成為中醫藥在防治乳腺癌實驗研究的必然趨勢，這為完善傳統中醫治療乳腺癌的理論及方法提供了寶貴的實驗室理論依據。

[1]Torre LA，Bray F，Siegel RL，et al. Global cancer statistics，2012[J].CA Cancer J Clin，2015，65(2):87-108.

[2]陳萬清，鄭榮壽.中國女性乳腺癌發病死亡和生存狀況[J].中國腫瘤臨床，2015，42（13）：668-674.

[3]DeSantis，Ma J，Bryan L，et al.Breast cancer statistics，2013[J].CA Cancer J Clin，2014，64（1）:52-62.

[4]蔣維爾，徐軍烈.三葉青有效部位抑制腫瘤增值和遷移的作用研究[J].新中醫，2015，47（11）：204-206.

[5]白羽，臧學麗，張超，等.中藥復方“益腎固沖湯”對人乳腺癌細胞株MCF-7增殖及凋亡的影響[J].中國老年學雜志，2015，35（1）：132-134.

[6]張立.人參皂苷Rg3誘導乳腺癌MCF7Adr細胞凋亡的作用及其可能的分子機制[J].醫學綜述，2015，21（18）：3391-3393.

[7]樸麗花，蔡英蘭，張默函，等.人參皂苷Rh2與PI3K/AKT信號通路抑制劑LY294002對乳腺癌細胞轉移和侵襲的影響[J].中國藥房，2013，24（43）：4050-4052.

[8]Albert H，Battaglia E，Monteiro C，et al.Genotoxic stress modulatesCDC25C phosphatasealternativesplicingin human breast cancer cell lines[J].Mol Oncol，2012，6（5）: 542-552.

[9]張帆，宋曉燕，李星智，等.p27和 Cyclin E 在前列腺腺癌中的表達及臨床意義[J].中國醫學前沿雜志，2015，7（11）：99.

[10]Zapiecki K，Manahan KJ，Miller GA，et al.Cyclin E is overexpressed by clear cell carcinomas of the endometrium and is a prognostic indicator of survival[J].Eur J Gynaecol Oncol，2015，36（2）:114-116.

[11]Wang WL，Huang HC，Kao SH，et al.Slug is temporally regulated by cyclin E in cell cycle and controls genome stability[J].Oncogene，2015，34（9）:1116-1125.

[12]Gao s，Ma JJ，Lu C.Prognostic value of cyclin E expression in breast cancer:a meta-analysis[J].Tumour Biol，2013, 34（6）:3423-3430.

[13]李潔靜，莊志剛.乳腺癌相關的信號轉導機制研究進展[J].現代腫瘤醫學，2015，23（5）:703-705.

[14]施鵬飛，王冠林，張寬仁.死亡受體信號通路耐受機制及腫瘤治療[J].生命的化學，2015，35（5）：615.

[15]He LQ，Ren YZ，Zheng QQ，et al.Fas-associated protein with death domain(FADD)regulatesautophagythrough promoting the expression of Ras homolog enriched in brain (Rheb)in human breast adenocarcinoma cells[J]. Oncotarget，2016，7（17）：24572-24584.

[16]劉曉婷，王延讓，張明.線粒體介導細胞凋亡的研究進展[J].環境與健康雜志，2013，30（2）：182-184.

[17]Ola MS，Nawaz M，Ahsan H，et al.Role of Bcl-2 familyproteins and caspases in the regulation of apoptosis[J]. Mol Cell Biochem，2011，351（1）:41-58.

[18]厲小雪，徐水凌，張婷婷，等.槲皮素誘導MCF-7細胞凋亡及其與Fas/FasL通路的相關性研究[J].中國病理生理雜志，2015，31（8）：1437-1443.

[19]明松林，劉燕，楊鐵柱，等.桂枝茯苓湯對乳腺癌細胞株線粒體凋亡途徑相關蛋白和細胞周期的影響[J].中醫藥導報，2015，21（17）：23-26.

[20]安欣，任健武，李虹陽，等.金釵石斛生物堿對MCF-7細胞線粒體凋亡通路研究[J].江西農業大學學報，2015，37（5）：920-926.

[21]李馨剛.葛根素對乳腺癌細胞MCF-7增殖及凋亡的影響[J].中國老年學雜志，2015，35（15）：4167-4169.

[22]章英宏.桔梗皂苷D對人乳腺癌細胞體外殺傷效應及機制研究[J].浙江中西醫結合雜志，2015，25（6）：547-549.

[23]欽倫秀.腫瘤轉移研究的熱點與趨勢[J].復旦學報，2016，43（1）：80.

[24]隋佳琪，謝鯤鵬，謝明杰.乳腺癌相關的細胞內信號通路[J].中國生物化學與分子生物學報，2015，31（1）：20-27.

[25]Luigi Formisano 1，Valentina D’Amato 1，Alberto Servetto，et al.Src inhibitors act through different mechanisms in Non-Small Cell Lung Cancer models depending on EGFR and RAS mutational status[J].Oncotarget,2014,6（28）:26090-26103.

[26]Zhao Jane，Kelnar Kevin，Daige Chris，et al.Abstract B57: miR-34 mimics synergize with small molecule inhibitors targeting the EGFR and Raf kinase pathways[J].Clinical Cancer Research，2015，21(4 Supplement):B57-B57.

[27]Sina Kühne， Wymke Ockenga， Antje Banning，et al. Cholinergic Transactivation of the EGFR in HaCaT Keratinocytes Stimulates a Flotillin-1 Dependent MAPK-Mediated Transcriptional Response[J].International Journal of Molecular Sciences，2015，16（3）:6447-6463.

[28]H Maeno，H Nishida，K Tsukamoto，et al.732 Srcasm regulates wound healing through EGFR and Src kinase signaling[J].Journal of Investigative Dermatology，2016，136（5）:S129-S129.

[29]C Res.Correction:PTEN Loss Contributes to Erlotinib Resistance in EGFR-Mutant Lung Cancer by Activation of Akt and EGFR[J].Cancer Research，2015，75（9）:3256-3261.

[30]X Zhang，MA Blaskovich，KD Forinash，et al.Withacnistin inhibits recruitment of STAT3 and STAT5 to growth factorand cytokine receptorsand inducesregression of breast tumour[J].British Journal of Cancer，2014，111（5）: 894-902.

[31]汪玉，馮曉東，南進軍，等.EGFR在乳腺浸潤性導管癌中的表達及其臨床意義分析[J].臨床醫學工程，2016，23（4）：471-472.

[32]Shou-Cheng Wu，Yu-Jen Chen，Hsiang-Ching Wang，et al.Bispecific Antibody Conjugated Manganese-Based Magnetic Engineered Iron Oxide for Imaging of HER2/ neu-and EGFR-Expressing Tumors[J].Theranostics，2016，6（1）:118-130.

[33]趙婧暉，謝鯤鵬，隋佳琪，等.秦皮素通過抑制EGFR及其下游AKT信號通路抑制MCF-7細胞增殖及遷移 [J].中國生物化學與分子生物學報，2016，32（1）：56-63.

[34]Moschetta MG，M aschio LB，Jardim-Perassi B V，et al. Prognostic value of vascular endothelial growth factor and hypoxia-inducible factor lαin canine m alignant mammary tumors[J].Oncol Rep，2015，33﹙5﹚：2345-2353.

[35]Minna Luo，Lei Hou，Jian Li，et al.VEGF/NRP-1axis promotes progression of breast cancer via enhancement of epithelial-mesenchymal transition and activation of NF-κB and β-catenin[J].Cancer letter，2016，373（1）：1-11.

[36]艾婷，周軍，陳濤，等.中藥 QHF復方對人乳腺癌 MCF-7細胞的體外抗癌效果研究[J].中西醫結合研究，2014，17（15）：1791-1794.

[37]Anuradha Moirangthem，Banashree Bondhopadhyay，Mukherjee,et al.Simultaneous knockdown of uPA and MMP9 can reduce breast cancer progression by increasing cellcell adhesion and modulating EMT genes[J].Scientific Reports，2016，6（1）：1-11.

[38]Fuchs O.Targeting of NF-kappaB signaling pathway，other signaling pathways and epigenetics in therapy of multiplemveloma[J].Cardiovasc Hematol Disord Drug Targets，2013,13（1）：16-34.

[39]Hollenhorst PC.RAS/ERK pathway transcriptional regulation through ETS/AP-1 binding sites[J].Small GTPases，2012,3（3）:154-158.

[40]Katunina AI，Gershtein ES，Ermilova VD，et al．Matrix metalloproteinases 2，7，and 9 in tumors and sera of patients with breastcancer[J]．Bull Exp Biol Med，2011，151（3）:359-362

[41]張阿娜.乳腺癌組織中VEGF-D、MMP-2及 MMP-9的表達及其臨床意義[J].實用癌癥雜志，2016，31（2）：198-201.

[42]車佳.水飛薊賓通過降低MEK/ERK途徑依賴的MMP-9蛋白表達抑制人乳腺癌細胞生長和侵襲轉移機制的實驗研究[J].浙江中西醫結合雜志，2015，25（4）：337-339.

[43]劉明團，張倩，王玉東.動物源性細菌耐藥性的現狀、產生原因及防治措施[J].山東畜牧獸醫，2016，37（3）：52-53.

[44]徐宏繁，王緒明.miRNA在乳腺癌耐藥中的作用研究進展[J].江漢大學學報，2016，44（2）：184.

[45]賴艷，溫悅，盧來春.胡椒堿對乳腺癌阿霉素耐藥細胞株MCF－7/ADM細胞的逆轉作用[J].藥物研究，2014，23（15）：23-24.

[46]馮福彬，莊靜，韓海娥，等.化痰散結方對裸鼠移植瘤逆轉耐藥機理研究[J].濰坊醫學院學報，2014，36（3）：211-213.

[47]王寅聲,李曉智,沈杰,等.姜黃素對乳腺癌MCF-7與MCF-7/DOX細胞中P-糖蛋白表達的影響及其機制研究[J].中國臨床藥理學與治療學，2015，20（7）：769-774.

The Experimental Research Advances in Effect of Traditional Chinese Medicine on Breast Cancer Cell MCF-7

WU Congchong,LU Yidan,WU Qingqing,et al
Second Clinical Medical College,Zhejiang Chinese Medical University,Hangzhou(310053)

[Objective]Summarizing the research progress of traditional Chinese medicine in effect on breast cancer cell MCF-7 in recent five years.[Methods]By querying the nearly five years of the domestic and foreign literature about the effect of traditional Chinese medicine on breast cancer MCF-7 cells from CNKI,Wang Fang data,PubMed,etc,summarizing the advances in studies on various traditional Chinese medicine effective prevention and treatment for breast cancer MCF-7.[Results]Traditional Chinese medicine monomer and compound through the same or different ways play a role in breast cancer MCF-7 cells,for example,(1)adjusting the growth cycle protein to inhibit the growth of MCF-7 cells,(2)promoting the apoptosis through two classic pathways mediated by death receptor and mitochondrion,(3)inhibiting the formation of angiogenesis and the EGFR pathway,(4)reversing the multidrug resistance by reducing the expression of P-gp.[Conclusion]The traditional Chinese medicine monomer and compound play a significant role in breast cancer MCF-7 cells in many ways with the multi-target.However,there is still lack of in-depth studies on the components of the compound,which needs further expansion to provide an experimental basis for traditional Chinese medicine treatment of breast cancer.

breast carcinoma;MCF-7 cell;Chinese medicine;mechanism;review

R273

：A

：1005-5509（2017）05-0437-04

10.16466/j.issn1005-5509.2017.05.022

2016-10-12）

浙江省中醫藥科技計劃（2016ZB030）;浙江省大學生科技創新活動計劃暨新苗人才計劃項目（2016R410030）;浙江中醫藥大學基礎醫學院“中醫證的本質研究”創新團隊(JCIT2016-3）

Fund projects:Sci-tech plan of Zhejiang Provincial TCM（2016ZB030）;Programs of Zhejiang Provincial collegial students sci-tech creative plan and Xinmiao talents plan（2016R410030）;Creative team of“Nature Study of TCM Syndrome”of Basic Medical College of Zhejiang Chinese Medical University(JCIT2016-3）

劉曉谷,E-mail:liuxiaogu@126.com