梁佳琦?劉園園?任燦?王鑫辰?楊怡萱?朱振洪
摘要:胃癌是常見的消化系統惡性腫瘤,具有發病率高, 轉移率高, 死亡率高的三高特點。近年來,隨著人們對胃癌細胞凋亡機制的深入研究,發現中藥可以通過多種機制來促進胃癌細胞凋亡。如焦甘化湯、雷丸蛋白可通過線粒體通路促胃癌細胞凋亡。重樓總皂苷、中藥黃芩所含的黃芩苷等可通過死亡受體通路誘導胃癌細胞凋亡。藤梨根、紫杉醇等可通過激活表達PTEN蛋白,進而促進癌細胞凋亡。紅景天苷等可通過影響PI3K/AKT信號通路促胃癌細胞凋亡。
關鍵詞:中藥;胃癌;細胞凋亡;信號通路
胃癌是起源于胃上皮的惡性腫瘤,是一種常見的消化系統惡性腫瘤,盡管隨著醫療技術的進步以及對幽門螺桿菌的根除,胃癌的發病率逐漸呈下降趨勢,但仍是全球最致命的疾病之一。根據國家癌癥中心發布的2018年全國最新癌癥報告,胃癌占我國惡性腫瘤發病率的第2位,死亡率占我國惡性腫瘤的第3位。
目前,已經有上市的中成藥用來輔助胃癌的治療,如,雷丸片,復方天仙膠囊,六神丸等,但其作用機理仍不完全明確。在大力弘揚中醫藥文化的今天,對于胃癌細胞凋亡作用機制的研究有助于從更深層次揭示中藥對胃癌靶向治療作用,為治療胃癌提供更加科學、客觀和現代的手段與方法。現從以下四個通路來綜述中藥誘導胃癌細胞凋亡機制的研究進展。
1 線粒體通路
線粒體是細胞能量(ATP)產生的主要中樞,在細胞凋亡中起重要作用。有研究表明, 線粒體是細胞凋亡調控的中心,在各種致傷因素作用下可發生線粒體滲透性移位, 并最終導致線粒體雙層膜之間的蛋白質, 如Cytochrome C、凋亡誘導因子 (AIF) 等進入細胞質, 啟動細胞凋亡程序, 引起細胞凋亡。
焦甘化湯(JGT)是一種草藥配方,它通過刺激G1細胞周期阻滯,然后通過線粒體損傷和激活caspases誘導細胞凋亡,有效地抑制了癌細胞的生長。趙肖涯等研究發現雷丸蛋白能明顯抑制人胃癌細胞SGC-7901的增殖并誘導其凋亡,這與線粒體通路有關。
2 死亡受體通路
死亡受體信號通路最典型的是FAS/FASL信號通路。當細胞受到外來凋亡信號刺激時,細胞表面的FasL作用于相應的受體Fas,活化的Fas通過其死亡域聚集成簇并募集接頭蛋白Fas相關死亡結構域后,便形成FasL-Fas-FADD凋亡復合物,進而使pro-caspase-8激活產生活性caspase-8,繼而活化caspase-3,誘發細胞凋亡。
重樓總皂苷(PRTS)經體外實驗證明, 可以通過Fas/FasL信號通路顯著誘導人胃癌細胞MKN-45凋亡, 其機制與上調Fas、FasL、Caspase-8、Caspase-3有關。陳鳳琴等人研究發現,中藥黃芩所含的黃芩苷可以通過上調胃癌MGC-803和BGC-823細胞表面FAS和FASL,mRNA及蛋白的表達水平,增強FAS與FASL的相互識別,通過FAS觸發胃癌細胞內部的凋亡程序,使細胞發生程序性死亡。
3 PTEN信號通路
PTEN是一種有效的腫瘤抑制因子,可通過外泌體分泌從細胞中排出,其在細胞內具有磷酸酶依賴性和磷酸酶非依賴性活性,控制著多種生物學過程,包括維持基因組穩定性、細胞存活、遷移、增殖和代謝,其可通過阻滯細胞周期進程、抑制腫瘤細胞增殖來促進腫瘤細胞凋亡。
高卓維等人研究表明,中藥藤梨根對胃癌有治療作用,藤梨根煎劑大鼠含藥血清可抑制胃癌HGC-27細胞和胃癌AGS細胞增殖,并可能通過調控PTEN信號通路抑制胃癌細胞遷移和侵襲,達到其治療胃癌的目的。還有研究發現紫杉醇聯合冬凌草甲素衍生物可上調PTEN抑制AKT和MDM2磷酸化,導致p53積聚,從而促進胃癌細胞凋亡。
4 PI3K/AKT通路
近年來,越來越多的研究表明PI3K/AKT信號通路與腫瘤干細胞(CSC)生物學有關,此信號通路是胃癌發生發展中重要調控通路之一。PI3K/AKT通路在多種人類腫瘤中經常被激活,被認為是一種有前途的治療靶點,其參與致癌轉化的可能機制包括刺激增殖、存活、代謝重編程和侵襲/轉移,以及抑制自噬和衰老。
從中藥紅景天提取的具有抗腫瘤活性的活性成分紅景天苷可通過抑制PI3K/AKT信號通路來抵抗GC作用,促進細胞凋亡。中藥槐耳中的槐耳清膏可以通過負性調控PI3K/Akt通路這一機制抑制胃癌腹膜轉移。
5 小結與展望
近年來, 中藥誘導腫瘤細胞凋亡的研究一直是國內外腫瘤研究的一個熱點, 目前的一些研究結果表明, 許多中藥都有誘導腫瘤細胞凋亡的作用,其機制也逐漸清楚。在胃癌綜合治療中,中醫藥可明顯提高患者的生活質量,并延長生存期。這不僅為腫瘤的治療提供了新的方法, 同時也為醫藥的發展開辟了新的途徑。
目前,中藥誘導癌細胞凋亡的相關作用機制逐漸清晰,但仍存在許多缺陷:第一,體外實驗不能等同于體內實驗抗癌的效果,而誘導胃癌細胞凋亡的實驗大多為體外細胞實驗,缺少藥物在體內經過吸收及代謝的過程;第二,部分中藥雖然有較好的抗癌效果,但不可忽視其毒副作用;第三,在臨床中中藥復方多用來輔助治療胃癌,雖能夠在一定程度上說明中藥復方抗癌的機制,但不夠深入和完善,難以從根本上闡明中藥復方治療胃癌的確切機理。
綜上所述,針對胃癌的研究雖然取得了一定進展,但是仍有許多無法解決的問題。相信隨著生物信息學、分子生物學等科學技術的進步與未來不斷深入的研究,我們能在中藥誘導胃癌細胞凋亡及相關信號通路調控機制研究將取得更多成果,為治療疾病提供更有力的幫助,使我們的健康得到更好的保障。
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作者簡介:梁佳琦(1999—),女,本科生,研究方向:醫學實驗技術。
通訊作者:朱振洪(1971—),男,博士,副教授,研究方向:中醫藥生物技術。
(作者單位:浙江中醫藥大學)