重樓抗腫瘤作用的分子機制研究進展

張珂 陳素梅 鄧清華 馬勝林?

·綜述·

重樓抗腫瘤作用的分子機制研究進展

張珂 陳素梅 鄧清華 馬勝林?

惡性腫瘤已經成為嚴重威脅人類健康的常見病和多發病，其危害性僅次于心腦血管疾病，成為導致國內外人口死亡的三大原因之一。天然藥物具有抗腫瘤作用明確、毒副作用小等特點，已成為腫瘤綜合治療的重要組成部分。目前已經批準上市的抗腫瘤藥物中，＞60%為天然藥物或者是以天然產物為先導化合物的合成和半合成衍生物，因此從天然植物中尋找新的具有抗腫瘤活性的藥物可能為惡性腫瘤患者帶來新的希望。重樓，又稱七葉一枝花，蚤休，百合科植物，首載于《神農本草經》，具有清熱解毒、消腫止痛、涼肝定驚的功效，廣泛應用于抗菌、鎮痛、止咳平喘等治療。重樓組方的抗腫瘤作用也有上千年的歷史，主要用于治療惡性腫瘤的熱癥與實證。隨著科技的發展及分析化學的技術的日益成熟，人們認識到重樓總皂苷（rhizomaparidis total saponin，RPTS）是重樓主要有效成分，總皂苷成分復雜，含有多種單體，具有藥理活性的主要包括重樓皂甙Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、ⅦH 等，其中皂甙Ⅰ、Ⅱ、Ⅵ具有較強細胞毒活性，對肝癌、肺癌、胃癌、乳腺癌、卵巢癌、白血病、鼻咽癌等多種腫瘤具有抗癌作用［1-10］，其作用機制受到人們的廣泛關注，本文結合臨床應用對重樓的抗腫瘤作用及其分子機制研究進展綜述如下。

1 重樓的抗腫瘤作用

中藥抗腫瘤作用具有多靶點、多環節、多效應的特點，可作用于腫瘤發生、發展等多個環節，重樓主要通過抑制腫瘤細胞增殖、誘導凋亡、抗血管生成、調節免疫等途徑而發揮抗癌效應。

1.1 重樓抑制腫瘤細胞增殖 無限增殖是腫瘤細胞得以永久存活的基本條件之一，因此，抑制增殖是抗腫瘤藥物發揮作用的有效途徑。重樓在多種腫瘤中具有抑制細胞增殖的活性，張珂等［11-12］將不同濃度的重樓醇提取物作用于肺腺癌（A-549）、乳腺癌（MCF-7）、直腸癌（C-38）、鼻咽癌（CNC-2）、胃癌（SGC-7901）等多種細胞株，采用MTT法檢測重樓醇提取物對腫瘤細胞增殖生長的影響，結果表明重樓對多種腫瘤細胞生長具有抑制作用，且在人胃癌SGC-7901 細胞中最為顯著。江皓等［3］的研究證實不同濃度重樓皂甙Ⅰ能有效抑制PC-9 細胞的增殖，且呈時間濃度依賴性（P＜0.01）。江皓等［7］的研究還表明重樓皂甙Ⅰ對胰腺癌PANC-1細胞也有抑制增殖的生物學活性。另外，體內研究表明：重樓醇提取物對荷瘤鼠胃癌移植瘤的生長有明顯的抑制作用，藥物組移植瘤體積增長幅度明顯小于空白組，差異有顯著性（P＜0.05）［13］。重樓組方對小鼠肝癌H22實體瘤同樣具有明顯的抑制腫瘤生長的功效［14］。此外，重樓對食管癌、喉癌、宮頸癌、白血病等也有抑制增殖的作用［15］。

腫瘤細胞無限增殖是因為監測細胞內基因缺陷的檢測點功能喪失及細胞周期紊亂所致，因此細胞周期在腫瘤細胞的生長調控中具有重要作用。最新研究表明：重樓醇提取物能夠導致胃癌細胞阻滯在S期、G2/M期細胞比例顯著下降［12］。而Jiang等［6］研究得知：重樓皂甙Ⅰ誘導吉非替尼抵抗的肺癌細胞株（PC-9ZD）發生G2/M期阻滯，盡管重樓誘導腫瘤細胞發生不同的細胞周期阻滯，但細胞周期的紊亂最終的結果將導致增殖無法繼續，從而發揮抗腫瘤作用。

1.2 重樓促進腫瘤細胞凋亡 抵抗細胞死亡（Resisting Cell Death）是腫瘤的十大特征之一［16］。張珂等［12］研究表明：重樓醇提取物對胃癌細胞具有顯著誘導凋亡的潛能，而該研究進一步通過RT-PCR及Western Blot技術從基因及蛋白水平證實這一促凋亡作用可能與下調Survivin、ERK1/2及P21和上調P53的表達相關。江皓等［3］研究顯示：重樓皂甙Ⅰ作用于肺癌24h、48h后藥物組細胞凋亡率分別為19.90%和33.34%，凋亡率較空白組明顯增加，這一作用可能與其抑制Bcl-2 的水平及上調促凋亡蛋白Bax及caspase-3 的表達相關。Jiang等［7］還發現重樓皂甙Ⅰ通過PI3K/Akt途徑誘導胰腺癌PANC-1細胞凋亡。Lee等［17］研究發現，重樓皂苷D能夠誘導乳腺癌細胞MCF-7和MDA-MB-231的凋亡，且下調凋亡抑制基因Bcl-2以及上調促凋亡基因Bax的表達，并且顯著增加激活caspase-9凋亡路徑。Cheung等［18］實驗也表明重樓皂苷D誘導HepG2肝癌細胞發生凋亡，且機制可能是引起DNA片段化以及阻斷線粒體的功能相關。

1.3 重樓抑制腫瘤血管生成 持續的血管生成是惡性腫瘤可持續生長的基礎，新生血管的形成與腫瘤細胞分泌和激活血管生長因子有關［11］。有關血管生成的因子有30多種，其中VEGF是最重要的促血管生成因子，可作為腫瘤代謝及轉移標記［19］。血小板源性生長因子（platelet-derived growth factor，PDGF）家族成員之一的PDGF-B 是一種重要的血管生成因子，通過促內皮細胞增殖形成新生血管，為腫瘤生長與轉移提供條件［20］。林云華等［15］發現：重樓醇提物能夠抑制人臍靜脈內皮細胞（HUVEC）的增殖和遷移，且顯著減少雞胚絨毛尿囊膜新生血管的形成。另外，還有研究表明：重樓醇提取物能夠顯著降低胃癌移植瘤組織中PDGF-B、VEGF的表達量（P＜0.05）［11］。胡靜等［14，21］也證實重樓醇提取物在體外具有抑制血管內皮細胞增生、遷移和管腔形成，誘導血管內皮細胞凋亡，抑制血管內皮細胞DNA的合成的作用；同時體內研究發現重樓醇提取物可明顯下調腫瘤組織微血管密度，這些研究均表明重樓及重樓提取物均有抗新生血管生成的作用。

1.4 重樓調節機體的免疫功能 重樓皂苷Ⅱ在小鼠成纖維細胞L2929 培養基中可引起刀豆球蛋白A 誘導的小鼠淋巴細胞增殖效應，并能促進小鼠粒巨噬細胞克隆形成細胞（GMCFC）增殖。重樓皂苷Ⅱ尚對植物血凝素（PHA）誘導的人外周全血細胞有促進有絲分裂作用；體內實驗能增強C3H/ HeN小鼠的自然殺傷細胞活性，誘導干擾素產生；并可抑制S2 抗原誘導的豚鼠實驗性自身免疫性眼色素層炎（EAU）發生發展，因此重樓皂苷Ⅱ是較強的免疫調節劑，李春江等［22］證實：重樓醇提物作用于乳腺癌移植瘤裸鼠模型后，重樓醇提物能夠顯著提高荷瘤裸鼠的胸腺指數顯著升高（P＜0.01）；降低TNF-α和IL-4的水平，上調IFN-γ的表達水平，因此得知重樓醇提物處理后，機體內Thl/Th2平衡向Thl偏移，免疫應答增強。

2 重樓對化療的增敏作用

張珂等［11］采用不同劑量的重樓總皂苷（12.5mg/kg、25mg/kg、50mg/kg），及5-FU（5mg/kg）及聯合用藥組（重樓總皂苷25mg/kg+5-FU5mg/kg）作用于胃癌荷瘤小鼠，各組的增殖抑制率分別為6.62%、13.76%、26.72%、23.90%和31.91%；凋亡率分別為6.67%、13.12%、20.43%、19.22%和22.61%，即重樓總皂苷具有增強5-FU的化療療效的潛能。Cheung等［18］發現，重樓皂苷D具有抑制多西紫杉醇耐藥的HepG2肝癌細胞作用，其耐藥遠低于多西紫杉醇、順鉑以及紫杉醇，其可能具有逆轉耐藥的作用，機制可能是引起耐藥性肝癌細胞HepG2的DNA片段化以及阻斷線粒體的功能相關。另外，有研究表明重樓單體皂苷Ⅶ具有顯著抑制順鉑耐藥的人肺腺癌A549/DDP細胞增殖的作用，且能夠促細胞凋亡作用，因此，重樓總皂苷及其單體均有增強化療敏感性的潛能［23］。

3 重樓對放療的增敏作用

Jiang［9］等研究發現：重樓皂甙Ⅰ能夠增強吉非替尼耐藥細胞株PC-9ZD的放療敏感性，SER值為1.77，且顯著增加放療所致的細胞凋亡，這一放療增敏潛能可能與抑制Bcl-2 的表達及上調促凋亡蛋白Bax及caspase-3、P21的水平，誘導PC-9ZD細胞發生G2/M期阻滯相關。另外，該研究小組還進一步在胰腺癌細胞中進行研究，結果表明：重樓皂甙Ⅰ聯合放射線明顯降低胰腺癌PANC-1細胞的克隆形成率，放療聯合組細胞凋亡率及G2/M期細胞比例較對照組明顯增多（P＞0.01），這一放療增敏作用機制可能與誘導caspase-3、Bax蛋白表達增加，Bcl-2蛋白表達降低，引起細胞G2/M期阻滯有關［8］。

4 重樓對熱療的增敏作用

董銳增等［4］在胃癌MKN-45 細胞株中進行檢測重樓皂苷Ⅰ聯合加熱的抗腫瘤效應，研究表明：重樓皂苷Ⅰ作用于MKN-45細胞24h后，MNK-45 細胞凋亡率由（4.3±1.1）%升高至（37.8±3.5）%。PPI（IC30）聯合加熱后，細胞存活率由（61.2±3.4）%降至（40.7±3.1）%（P＜0.05），重樓皂苷Ⅰ的熱療增敏作用可能與上調p21的蛋白表達相關。Zhao等［24］也將重樓皂苷Ⅰ與熱療（43℃）聯合作用于肺癌PC-9細胞株，結果表明重樓皂苷Ⅰ能夠增強熱療對腫瘤細胞增殖抑制的潛能。

5 總結

綜上所述，中藥重樓及其提取物對多種腫瘤均有抑制增殖、促進凋亡、誘導細胞周期阻滯和抗新生血管生成的作用，不同組分提取物的抗腫瘤作用方式尚有區別：如重樓皂苷Ⅰ具有腫瘤細胞增殖抑制作用和放療、熱療增敏作用；而重樓皂苷Ⅱ具有免疫調節作用。隨著科學技術的發展和進步，利用新的研究手段進一步分離、純化重樓提取物中的有效成分，甚至活性單體，將有利于抗腫瘤中藥的開發和研究，且對于闡明重樓提取物中活性成分的抗腫瘤作用機制和靶點具有重要的意義。

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浙江省中醫藥重點研究計劃項目（2011ZZ011）

310002 杭州市腫瘤醫院放療科（張珂 陳素梅）310006 杭州市第一人民醫院（鄧清華 馬勝林）

*通信作者