王俊敏, 王慧杰,2, 孫彥君?, 陳 輝, 郝志友
(1. 河南中醫藥大學藥學院, 河南 鄭州 450046; 2. 廣西醫科大學, 廣西 南寧 530021)
多藥耐藥是指腫瘤細胞對一種抗腫瘤藥物產生抗藥性的同時, 對其他結構和作用機制不同的抗腫瘤藥物也產生耐藥的一種交叉抗藥性, 是導致腫瘤化療失敗的重要原因之一[1], 開發新的抗腫瘤藥物、 尋找多藥耐藥的逆轉劑與抗腫瘤藥物合用以恢復多藥耐藥腫瘤細胞對抗癌藥物的敏感性是克服多藥耐藥的2 種主要途徑。 由于具有低毒、 資源豐富、 作用靶點多等優點, 許多學者將目光轉向天然藥物, 希望從中篩選出具有抗多藥耐藥的天然活性成分, 故本文對近年來該類成分在相關方面的研究進行概述。
1.1 苦參堿 苦參堿是豆科植物苦參、 苦豆子、 廣豆根等中藥中的活性成分。 李旭芬等[2]發現, 苦參堿對K562 及K562/vin 生長均有一定抑制作用, 在2.0 mmol/L 濃度下效果最為顯著; 孫付軍等[3]建立小鼠S180腫瘤細胞多藥耐藥模型,分為100、50 mg/kg 組,分別灌胃給予0.5%、0.25%苦參堿0.2 mL/10 g 四周后, P 糖蛋白(P170) 在腹水型小鼠S180細胞中表達明顯增加, 并與正常S180細胞組比較存在顯著差異, 表明苦參堿可明顯降低多藥耐藥腫瘤細胞P170 表達, 逆轉其多藥耐藥; 張金廷等[4]通過苦參堿對人口腔上皮癌細胞KB 及其多藥耐藥細胞株KBv200的生長影響實驗, 確定其質量濃度在0.50 mg/mL 以上時對2 種細胞的增殖有抑制作用[4]; 魏昌晟等[5]發現苦參堿能抑制PgP、 MRP1 等耐藥蛋白表達, 增加抑癌基因PTEN 表達,從而發揮其逆轉乳腺癌耐藥株MCF-7/ADR 多藥耐藥的作用, 而且隨著其質量濃度提高(0.3、 0.6、 1.2 g/L) 作用也隨之增強, 其機制可能是通過抑制PI3K/AKT 通道發揮作用; 胥雄陽等[6]報道, 200 mg/L 苦參堿作用后, 耐藥肝癌細胞的P-gP、 MRP 蛋白表達下調, Bax 蛋白表達上調,導致細胞內順鉑(DDP)、 促凋亡因子增加, 對西藥耐藥性發生不同程度逆轉, 以順鉑、 絲裂霉素、 長春新堿更明顯。
1.2 粉防己堿 粉防己堿為防己科植物粉防己的主要生物堿, 也稱為漢防己甲素。 劉風玲等[7]將2 μmol/L 粉防己堿與不同濃度順鉑聯合作用48 h 后發現, 順鉑對人卵巢癌耐藥細胞株SKOV3/DDP 細胞的IC50為3.89 μg/mL, 耐藥指數約為1.6, 表明粉防己堿可部分逆轉SKOV3/DDP 的耐藥性, 能通過顯著提高細胞內化療藥物濃度來起到逆轉作用;許文林等[8]通過自身對照方法, 對多種化療方案治療無效的22 例多藥耐藥急性白血病和多發性骨髓瘤患者以240 mg/d粉防己堿逆轉其多藥耐藥, 均取得較好療效; 顧建華等[9]增加腫瘤細胞內化療藥物質量濃度, 發現1.5、1.0 mg/L 粉防己堿可呈濃度依賴性地逆轉人胰腺癌耐藥細胞株SW1990-GEM 的多藥耐藥, 從而增強化療藥物抗腫瘤作用; 徐萌等[10]在粉防己堿逆轉肺癌化療耐藥和凋亡抗性的實驗研究中證明, 它可逆轉GLC-82/ADR 耐藥肺癌細胞對ADR 的耐藥; 王進等[11]在粉防己堿對骨肉瘤耐藥細胞系U2OS/DOX 逆轉作用及其機制的研究中發現, 0.33、 1、3 μmol/L 濃度下能使U2OS/DOX 對DOX 的敏感性提高,耐藥細胞內Rh123 外排減少, 積聚增加, 并且隨著劑量的增加而增加, 表明該成分能逆轉骨肉瘤細胞系的多藥耐藥性。
1.3 川芎嗪 川芎嗪是從傘形科植物川芎根莖中分離提純的一種生物堿。 解霞等[12]證明了川芎嗪對人乳腺癌細胞MCF-7/ADM 對ADR 耐藥性的逆轉作用, 其機制可能與抑制該細胞P-gP 的表達有關; 苗迎秋等[13]報道, 川芎嗪對人乳腺癌細胞耐藥株MCF-7/ADR 細胞顯示出很好的多藥耐藥表型, 并能有效逆轉MCF-7/ADR 細胞對足葉乙苷、紫衫醇、 長春新堿、 長春花堿的耐藥性; 劉向陽[14]制備多肽殼聚糖川芎嗪納米粒, 發現在0.03、 0.16 μg/mL 質量濃度下MCF-7/ADR 和K562/ADR 的逆轉指數分別為1.21 和1.31、 3.68 和1.87; 劉明華等[15]探討川芎嗪對COC1/DDP順鉑耐藥性的逆轉作用及其機制, 發現該成分對人卵巢癌DDP 耐藥細胞株COC1/DDP 的耐藥性有逆轉作用。
1.4 甲基蓮心堿 甲基蓮心堿主要存在于蓮子心中, 是一種雙芐基異喹啉生物堿, 能通過抑制P-gP 功能及表達、 增加細胞內ADR 積累來逆轉人乳腺癌細胞ADR 耐藥株MCF-7/ADR 細胞的多藥耐藥。 湯濤等[16]發現, 甲基蓮心堿能體外逆轉耐長春新堿人胃癌細胞SGC7901/VCR 的多藥耐藥,其機制可能與下調MRP 表達有關; 艾小紅等[17]報道, 甲基蓮心堿能通過下調bcI-2 表達來實現其逆轉耐熱肝癌細胞HepG2/thermotolerance 的ADR 耐藥性; 李娜等[18]發現, 甲基蓮心堿可有效逆轉SKOV3/DDP 細胞對順鉑的耐藥作用,并通過下調多藥耐藥/mRNA 轉錄和阻斷P-gP 表達, 從而逆轉白血病的多藥耐藥性; 屈雁玲等[19]報道, 甲基蓮心堿能明顯抑制人結腸癌細胞HCT116/OXA 的增殖, 并呈濃度依賴性, 最佳質量濃度為5 μmol/L, 與OXA 聯用后能顯著降低抗凋亡蛋白Bcl-2 表達, 明顯升高Bax、 p-PARP 等凋亡蛋白表達, 其機制可能與調節Bcl-2/Bax 的表達水平、 與OXA 產生協同作用相關。
1.5 貝母素乙 貝母素乙為百合科植物浙貝母干燥鱗莖中的有效生物堿成分。 顧政一等[20]發現, 通過提高耐藥胃癌細胞SGC-7901/VCR 細胞對抗腫瘤藥物的敏感性, 可降低P-gP 表達, 減少細胞內藥物外排及誘導細胞凋亡等途徑,而貝母素乙能對腫瘤細胞多藥耐藥產生明顯的逆轉作用;張裴等[21]報道, 20 μg/mL 貝母素乙能顯著提高SGC7901/VCR 細胞對化療藥物的敏感性, 增加細胞內化療藥物的濃度, 抑制親本細胞系SGC7901 和耐藥細胞系SGC7901/VCR的增殖, 并呈劑量依賴性, 推測該成分可能通過減少藥物外排和誘導細胞凋亡實現其對胃癌的多藥耐藥逆轉; 王云飛等[22]發現, 3 mg/kg 貝母素乙、 2 mg/kg 阿霉素聯合用藥能增強胃癌耐藥細胞移植瘤對阿霉素的敏感性, 顯著抑制胃癌耐藥移植瘤的生長, 可能與貝母素乙能降低P-gp 表達、 升高Cleaved Caspase-3 表達有關。
1.6 蝙蝠葛堿 蝙蝠葛堿為防己科植物蝙蝠葛根莖中的主要生物堿之一。 仲麗麗等[23]考察蝙蝠葛堿對細胞株K562/ADM 多藥耐藥性的逆轉作用時發現, 它能降低該細胞對阿霉素和長春新堿的IC50, 升高細胞內ADR 和柔紅霉素濃度, 與陽性藥異搏定作用相近, 其逆轉機制可能是通過與化療藥物競爭性同P-gP 結合, 減少化療藥物外流, 從而使細胞內藥物濃度升高, 對P-gP 的表達并無影響, 而且將長春新堿與蝙蝠葛堿合用于人乳腺癌MCF-7 多藥耐藥細胞時, 能明顯地增加細胞凋亡率; 李紅陽等[24]將2.5 μg/mL蝙蝠葛堿、 50 μg/mL 5-氟尿嘧啶聯合作用于人乳腺癌細胞MCF-7, 發現聯合應用時閾下濃度的前者能進一步抑制cyclinD1、 Bcl-2 蛋白表達, 有效增強MCF-7 細胞對后者的敏感性。
1.7 麻黃堿 麻黃堿為麻黃中提取的一種生物堿。 茆俊卿等[25]發現, 75 mg/L 非細胞毒性濃度的麻黃堿能部分逆轉對阿霉素的耐藥性, 其逆轉指數為5.67, 推測該成分可通過下調耐藥的白血病細胞株K562/A02 細胞膜糖蛋白P170表達, 抑制其將化療藥物“泵” 出細胞外, 提高藥物在該細胞內的有效質量濃度, 從而部分逆轉細胞K562/A02 的多藥耐藥。
1.8 烏頭堿 烏頭堿為毛莨科植物烏頭塊根中提取的一種生物堿。 葉霈智[26]將對人KBv200細胞抑制率低于30% 的12.5、 6.25 μg/mL 烏頭堿與不同濃度長春新堿聯合應用,發現其逆轉指數分別為8.9、 2.64, 證明了烏頭堿的逆轉KBv200細胞多藥耐藥作用, 而且隨著其質量濃度增加該細胞P-gP 表達呈下降趨勢, 提示該成分逆轉KBv200細胞多藥耐藥的關鍵機制是降低P-gP 表達。
1.9 千金藤素 千金藤素是從防己科植物千金藤的根中提取的一種生物堿。 王燕秋等[27]發現, 千金藤素能逆轉人鼻咽癌多藥耐藥細胞CNE2/ADM 對阿霉素的耐藥性, 并呈濃度依賴性, 2、 4、 8 nmol/mL 下的逆轉指數分別為1.49、2.16、 3.19, 其機制可能與抑制CNE2/ADM 細胞P-gP 的功能和表達有關; 周朋君[28]報道, 10.0、 5.0、 2.5 mg/kg千金藤素聯合CDDP 作用于異體移植食管癌實體瘤模型荷瘤小鼠時, 能劑量依賴性對食管癌鱗狀細胞癌生長起到不同程度的抑制作用, 以10.0 mg/kg 最強, 其逆轉多藥耐藥作用可能與激活c-Jun/JNK 信號通路、 抑制P-gP 蛋白表達、 減少CDDP 從癌細胞中泵出有關。
1.10 龍葵堿 龍葵堿是從龍葵中提取的一種生物堿。 萬培紅[29]報道, 龍葵堿能繞過腫瘤治療中的多藥耐藥機制,以其強而廣泛的細胞毒作用殺死腫瘤多藥耐藥的細胞株,從而發揮逆轉多藥耐藥作用; 朱聰等[30]對龍葵堿逆轉多柔比星耐藥性人白血病K562/ADR 細胞多藥耐藥的作用機制進行研究, 發現該成分可通過抑制氨基末端激酶活性、 下調MRP1 蛋白表達來提高多柔比星對白血病細胞K562/ADR 的殺傷力, 起到逆轉其多藥耐藥的作用。
1.11 其他 目前, 在逆轉多藥耐藥方面研究較多的生物堿還有小檗堿、 老刺木堿、 蕊木堿、 貝母甲素、 紫杉醇、鉤藤生物堿[31]等。
2.1 槲皮素 槲皮素及其衍生物在植物界中分布廣泛, 是具有多種生物活性的黃酮類化合物, 存在于許多植物的花、葉、 果實中, 大多以苷的形式存在, 如蘆丁、 槲皮苷、 金絲桃苷等, 經酸水解可得到槲皮素。 蔡訊等[32]發現, 20 ~40 mmol/L 槲皮素在體外能明顯提高柔紅霉素對白血病K562/ADM 耐藥株的敏感性, 并能下調多藥耐藥l 基因及其P-gP 的表達, 改變柔紅霉素在亞細胞水平的異常分布,從而逆轉多藥耐藥; 黨樹偉等[33]報道, 槲皮素還能逆轉胃癌對氨甲喋呤、 足葉乙苷及ADR 的耐藥, 抑制P-gP 藥物外流泵功能, 下調耐藥細胞P-gP 基因轉錄, 抑制細胞的多藥耐藥。
2.2 姜黃素 姜黃素是從姜黃根莖中提取的一種黃酮類化合物。 肖偉等[34]研究表明, 姜黃素能劑量依賴性地增加ADR 對U-20S/ADM 的細胞毒性作用, 可有效逆轉U-20S/ADM 細胞的多藥耐藥; 王磊等[35]報道, 姜黃素可通過抑制P-gP 藥物外排來有效逆轉P-gP 介導的膀胱腫瘤的多藥耐藥, 其逆轉指數為4.0; 耿燕娜等[36]發現, 姜黃素對耐ADM 肝癌細胞HepG2 有明顯逆轉作用, 可顯著升高細胞內ADM 濃度, 提高該細胞對化療藥物的敏感度, 逆轉肝癌HepG2/ADM 細胞的耐藥性, 其機制可能與降低P-gP 對藥物的外排、 增加細胞內有效藥物濃度有關; 覃勇等[37]報道, 姜黃素能抑制耐藥基因的表達及功能, 提高細胞對化療藥物的敏感性, 逆轉結腸癌耐藥細胞株HCT-8/VCR 細胞的多藥耐藥; 孫曉冉[38]通過研究姜黃素對食管癌ECA-109/VCR 細胞株的多藥耐藥逆轉作用, 證實它能有效抑制ECA-109/VCR 細胞增殖, 具有逆轉ECA-109/VCR 細胞多藥耐藥的作用; 靳勝等[39]報道, 姜黃素還可用于逆轉急性早幼粒細胞白血病HL60/ADR、 乳腺癌MCF-7/ADR 的多藥耐藥。
2.3 葡萄籽多酚 葡萄籽多酚是從葡萄籽中提取的一種天然植物多酚物質, 為一類主要由原花青素組成的多酚類物質, 含有少量兒茶素、 表兒茶素、 沒食子酸等單體。 楊鳳輝等[40]研究發現, 葡萄籽多酚可通過下調先天性耐藥膽囊癌細胞株GBS-SDMDR1 mRNA 及P-gP 和bcl-2 蛋白表達來部分逆轉其多藥耐藥; 李麗等[41]對葡萄籽多酚逆轉人乳腺癌細胞及其耐藥株細胞多藥耐藥的研究發現, 該成分可通過從蛋白質和mRNA 水平影響細胞中P-gP 的表達, 能部分逆轉人乳腺癌耐藥細胞株MCF-7/ADR 胞的多藥耐藥表型。
2.4 其他 隨著對黃酮類化合物逆轉多藥耐藥作用研究的增多, 芹菜素、 木犀草素、 水飛薊素等也具有逆轉腫瘤多藥耐藥的作用[42-44]。
3.1 五味子乙素 五味子乙素是從木蘭科植物五味子或華中五味子的干燥成熟果實中提取的一種木脂素類化合物。李玲等[45]研究表明, 五味子乙素可有效降低MRP 介導的白血病多藥耐藥細胞株HL-60/ADR 和HL-60/MRP 對柔紅霉素、 長春新堿、 依托泊苷的IC50, 增加DNR 和MRP1 特異性底物CFDA 在細胞內的積聚, 逆轉不同化療藥物對MRP1 介導的耐藥, 其機制與增加化療藥物的積聚能力有關; 李天傲等[46]將五味子乙素與DOX 制得共載脂質體,以K562/DOX 耐藥細胞為模型進行實驗, 發現共載脂質體逆轉指數分別是脂質體、 五味子乙素、 多柔比星脂質體與五味子乙素混合液的14.52、 1.68、 1.42 倍, 共載脂質體可使DOX 進入耐藥細胞的藥物量分別是多柔比星脂質體、五味子乙素的1.30、 1.21 倍, 顯示了良好的逆轉多藥耐藥作用。
3.2 補骨脂素 補骨脂素為豆科植物補骨脂的成熟干燥果實中提取的一種香豆素類化合物。 蔡宇等[47-48]研究補骨脂素對白血病細胞ADM 耐藥株K562/ADM 的多藥耐藥逆轉,以及對白血病HL60/HT 耐藥細胞的逆轉, 發現它有明確逆轉白血病多藥耐藥作用。 另外, 在非細胞毒性劑量下, 補骨脂素可通過抑制P-gP 功能、 減少藥物的外排、 提高化療藥物濃度來使人乳腺癌細胞ADM 耐藥株對ADM 的濃度升高, 從而發揮其逆轉人乳腺癌細胞多藥耐藥的作用。
3.3 蛇床子素 蛇床子素為傘形科植物蛇床果實中的主要有效成分。 李慧[49]對蛇床子素體外逆轉膀胱癌細胞對ADM 耐藥細胞(T24/ADM) 進行研究, 證明在無毒濃度(17 μmol/L) 下, 蛇床子素可將阿霉素、 氟尿嘧啶、 順鉑的IC50分別降低2.64、 1.56、 1.13 倍, 即該成分能有效逆轉膀胱癌細胞對三者的多藥耐藥。
4.1 三七總皂苷 三七總皂苷是從五加科植物三七根中提取的一類有效成分。 史亦謙等[50]發現, 三七總皂苷可下調多藥耐藥基因多藥耐藥-1 表達的P-gP 量, 從而部分逆轉耐藥細胞K562/vcR 的多藥耐藥; 楊松等[51]報道, 三七總皂苷還可下調人乳腺癌耐藥細胞MCF-7/ADM 的MDR-1 和PgP, 部分逆轉MCF-7/ADM 多藥耐藥性, 是一種有效安全的多藥耐藥逆轉劑。
4.2 野木瓜果實總皂苷 野木瓜果實總皂苷是從野木瓜果實中提取出的一類有效成分, 五環三萜皂苷類為其重要活性成分。 祝小波等[52]研究了野木瓜總皂苷對肝癌細胞BEL-7402/5 FU 多藥耐藥的逆轉作用, 發現它可能通過降低P-gP 表達來起到部分逆轉BEL-7402/5 FU 細胞的多藥耐藥作用。
5.1 白藜蘆醇 白藜蘆醇是廣泛存在于葡萄和多種中藥(如決明、 虎杖等) 中的一種多酚類化合物。 王子元等[53]通過體外細胞培養的方式觀察白藜蘆醇對大腸癌耐藥的逆轉效果, 發現50 μmol/L 下能將OXA 的IC50從133.80 mg/L下降至17.40 mg/L, 逆轉指數為7.69, 證明了該成分對人大腸癌細胞對OXA 的耐藥作用。
5.2 雄黃 雄黃是主要成分為硫化砷的一味中藥。 張晨等[54]發現, 雄黃對K562/ADM 細胞凋亡有明顯誘導作用,使耐藥的K562/ADM 細胞bcl-2、 P-gP 高表達下調, 有望作為一種腫瘤耐藥逆轉劑應用于臨床; 王玉華等[55]認為, 非細胞毒性劑量、 低毒劑量雄黃均能逆轉MCF-7/ADM 細胞的多藥耐藥, 降低ADM 對MCF-7/ADM 細胞的IC50, 提高細胞內ADM 濃度, 表明該藥材對MCF-7/ADM 細胞具有部分逆轉多藥耐藥的作用。
5.3 提取物和復方制劑 除了單體藥物外, 一些中藥提取物(如益母草提取物[56]、 連翹提取物、 膽子油乳[57]、 槐耳浸膏[58]、 溫郁金正丁醇提取物[59]、 澤漆乙酸乙酯提取物[60]、 美洲大蟾提取物[61]、 白花蛇草乙醇提取物[62]等)對多藥耐藥細胞也有一定逆轉作用。 另外, 臨床研究發現一些復方制劑在逆轉多藥耐藥中也發揮著明顯療效, 如四君子湯、 消積煎劑、 至精方等[63]。
我國中藥應用歷史源遠流長, 資源豐富, 藥理作用廣泛, 從中獲取有效的天然活性產物具有良好的應用和開發前景, 但腫瘤多藥耐藥發病機制復雜, 目前逆轉多藥耐藥機制研究主要集中在細胞基因及其編碼的P-gP, 而且研究方法大多局限于體外細胞實驗, 鮮有動物體內及臨床試驗。因此, 應結合現代藥理學、 藥效學、 分子生物學等新技術,進行多角度多層面組合研究, 將范圍擴大到海洋天然產物,篩選出更多單味中藥、 單體活性成分、 中藥提取物、 中藥復方制劑等, 并開發毒副作用較大藥物的衍生物, 以期為尋找新型低毒高效的腫瘤多藥耐藥逆轉劑提供新方向, 帶來新曙光。