隱丹參酮抗腫瘤作用機制的研究進展

張 佳，李明花，袁 星，王 棟

(1.山西省中醫(yī)藥研究院，山西 太原030012； 2.北京振東光明藥物研究院，北京100085； 3.中國人民解放軍海軍軍醫(yī)大學，上海200082)

腫瘤是全球僅次于心血管疾病的第二大死因。在2015全年，全球共有1 750萬患者被確診為腫瘤，870萬人死亡。從2005年到2015年，腫瘤病例數(shù)上升了33%[1]。中國惡性腫瘤發(fā)病高于世界平均水平。目前針對腫瘤的治療方法主要有手術根除治療、放射治療、化學治療和靶向治療[2-3]。手術的創(chuàng)傷大，難以被患者或家屬接受；化療藥物和靶向藥物療效有限，毒副作用大，易被耐受而影響治療效果，且高額的治療費用也會給患者帶來巨大的經(jīng)濟壓力；因此，尋找高效、低副作用、不易被耐受的治療藥物迫在眉睫[4]。隱丹參酮是從唇形科植物丹參中提取出來的一種脂溶性蒽醌類衍生物，呈橙色針狀結晶，具有多種藥理作用。近年來，有關隱丹參酮的研究越來越多、應用越來越廣泛。體內外研究發(fā)現(xiàn)，隱丹參酮不僅可以治療心血管疾病、腦血管疾病、白血病等，還具有良好的抗腫瘤作用[5-6]。隱丹參酮的抗腫瘤作用機制還不完全明確，需要進一步的深入研究。筆者將近年來國內外有關隱丹參酮抗腫瘤的作用機制研究綜述如下。

1 隱丹參酮的來源及藥理研究

丹參是唇形科植物丹參SalviamiltiorrhizaBge.的干燥根及根莖，又名赤參、紅根、紫丹參等。 因其藥用根部呈紫紅色,民間稱其“丹心”[7-11]。中醫(yī)學認為,丹參味苦,性微寒,歸心、心包、肝經(jīng)，具有活血通經(jīng)、祛瘀止痛、養(yǎng)血安神、涼血消癰、清心除煩的功效，臨床多用于治療胸痹心痛、熱痹疼痛、月經(jīng)不調、痛經(jīng)、心煩不眠、癥瘕積聚、瘡瘍腫痛等病癥,是常用的活血化瘀要藥[12-18]。現(xiàn)代藥理學研究發(fā)現(xiàn)，丹參多用于治療心血管疾病(如冠心病)、缺血性腦血管疾病等[19]。丹參的有效成分有脂溶性的丹參酮和水溶性的丹酚酸兩大類，總丹參酮的主要單體成分有丹參酮I、二氫丹參酮Ⅰ、丹參酮ⅡA、隱丹參酮[20]。隱丹參酮(cryptotanshione，CPT) 是從丹參中提取的一種脂溶性蒽醌類衍生物，呈橙色針狀結晶，分子式 C19H2O O3，相對分子質量 296.35，屬于二萜醌類化合物，微溶于水，易溶于二甲基亞砜、甲醇等有機溶劑[21-23]。研究表明，隱丹參酮單體除有抗菌[24]、抗炎[25]、抗氧化作用[26]外，還有很好的抗腫瘤作用[27]。

2 隱丹參酮的抗腫瘤機制

2.1 抑制腫瘤細胞增殖機制

腫瘤細胞周期調控蛋白Plk1在周期進程中，調節(jié)磷酸戊糖途徑的關鍵代謝酶G6PD的活性，進而促進生物大分子合成和腫瘤細胞在體內外的增殖。Plk1通過結合并磷酸化修飾G6PD，使得G6PD形成二聚體增多，從而促進酶活性和整個磷酸戊糖途徑。增強的磷酸戊糖途徑對于腫瘤細胞的周期進程和腫瘤的發(fā)生、發(fā)展有重要的促進作用。Chen Z等[28]發(fā)現(xiàn)隱丹參酮在A498腎細胞癌異種移植小鼠模型中通過抑制STAT 3在Tyr 705的磷酸化和阻斷核易位，顯著抑制腫瘤細胞的生長，P-AKT、CyclinD 1、C-MYC、MEKK 2和HGF協(xié)同下調，細胞周期阻滯于G0/G1期，從而抑制細胞增殖。Lu L等[29]發(fā)現(xiàn)：在MGS惡性膠質瘤中，隱丹參酮可使細胞周期阻滯于G0/G1期，并且通過STAT 3 Tyr 705磷酸化的抑制，上調了SHP-2蛋白酪氨酸磷酸酶活性，對荷U87異種移植MGS惡性膠質瘤裸鼠的顱內腫瘤生長有抑制作用，延長了裸鼠的存活時間，證實了隱丹參酮對惡性膠質瘤MGS的抑制作用。結果表明：隱丹參酮可能是一種治療MGS惡性膠質瘤的潛在藥物。Tinghong Ye等[30]發(fā)現(xiàn)隱丹參酮通過阻斷A375人黑色素瘤細胞G2/M期的細胞周期進程，下調MMP-9，阻斷了A375細胞在體外的遷移和侵襲，抑制了A375人黑色素瘤細胞的增殖。因此，隱丹參酮主要通過影響腫瘤細胞周期分布來抑制腫瘤細胞增殖。

2.2 抑制新血管的生成機制

血管可以給腫瘤細胞提供營養(yǎng)，更重要的是，血管生成在腫瘤的生長和轉移中起著至關重要的作用，被認為是腫瘤治療的一個有前途的靶點[31]。Zhu Z等[32]在對小鼠和斑馬魚模型的研究中發(fā)現(xiàn)，隱丹參酮通過抑制NF-KB和STAT 3活性，抑制了腫瘤血管的生成，進一步抑制了腫瘤的生長。Xu Y等[33]在探討隱丹參酮對U20S骨肉瘤細胞血管內皮生長因子(VEGF)表達的影響時，采用實時定量聚合酶鏈式反應技術檢測U20S骨肉瘤細胞中血管內皮生長因子(VEGF)mRNA的表達，用Western免疫印跡法和免疫熒光細胞化學方法檢測VEGF蛋白水平，通過體外成管實驗觀察血管生成能力，最終研究表明隱丹參酮可以下調U20S骨肉瘤細胞VEGF表達，抑制血管生成。陳倩等[34]在探討隱丹參酮對HUVECs人類臍靜脈內皮細胞的抗血管生成效應時發(fā)現(xiàn)，5 μmol/L和10 μmol/L的隱丹參酮可消除VEGF，并且呈劑量依賴性地抑制管狀結構的形成。Hur JM等[35]研究發(fā)現(xiàn)，隱丹參酮二氫呋喃環(huán)是一種新型的抗血管生成劑，C-15位雙鍵對其活性起著至關重要的作用。

2.3 抑制腫瘤細胞遷移與侵襲機制

癌癥轉移是癌細胞擴散到身體其他部位的過程。腫瘤細胞的遷移和侵襲是癌癥轉移的前提[36]。Tinghong Ye等[35]通過transwell小室和劃痕實驗發(fā)現(xiàn)，隱丹參酮能以劑量依賴性的方式阻斷A375人黑色素瘤細胞的遷移和侵襲。同時越來越多的研究表明，基質金屬蛋白酶(MMPs)在腫瘤的遷移與侵襲中對組織重構起著關鍵作用。隱丹參酮還通過下調基質金屬蛋白酶9(MMP-9)來抑制A375人黑色素瘤細胞遷移和侵襲。研究表明，通過阻斷NFKB的轉錄，可以抑制內皮細胞和白血病細胞中的粘附分子[38]。Wu CF等[39]證實：隱丹參酮可以抑制NFKB信號，并且可以以劑量依賴性的方式下調細胞粘附，在濃度為20 μmol時，抑制率約為50%。

2.4 誘導腫瘤細胞凋亡機制

細胞凋亡是在細胞生長發(fā)育過程中，基因控制的細胞自主的有序的死亡。腫瘤是細胞增殖過度、凋亡受到抑制使存活細胞多于死亡細胞所致的一類疾病[40]。Park IJ等[41]發(fā)現(xiàn)隱丹參酮激活了AMPK信號通路，包括LKB 1、P53、TSC 2，并以AMPK依賴的方式誘導人肝癌HepG2細胞的凋亡，從而對肝癌的治療提供了新的方向。Ke F等[42]在研究隱丹參酮治療膽管癌時，采用AnnexinV/碘化丙啶雙染法和Hoechst 33342染色法檢測細胞凋亡，采用Western免疫印跡法分析細胞凋亡及信號通路相關關鍵蛋白的表達，結果隱丹參酮通過抑制JAK 2/STAT 3和PI3K/Akt/NFKB信號通路，改變Bcl-2/bax家族的表達而誘導膽管癌細胞凋亡，表明隱丹參酮可作為膽管癌的一種潛在的治療藥物。Xu Z等[43]在研究隱丹參酮治療結腸癌時，發(fā)現(xiàn)隱丹參酮通過ROS-p38MAPK-NF-KB信號通路誘導結腸癌SW 620 AD 300細胞自噬細胞死亡，用四甲基偶氮唑鹽微量酶反應比色法檢測，結果發(fā)現(xiàn)10 μmol的隱丹參酮對正常人結腸成纖維細胞CDC-18Co無明顯的細胞毒性作用，但對SW 620 AD300細胞的殺傷率為48.35%，使隱丹參酮有可能成為治療多藥耐藥結腸癌的一種化療藥物。Hao W等[44]的研究表明，隱丹參酮通過激活JNK信號通路，增加了細胞內活性氧(ROS)的產(chǎn)生而誘導人肺癌A549細胞的凋亡，同時隱丹參酮對ROS的產(chǎn)生具有時間和濃度依賴性。王加茹等[45]發(fā)現(xiàn)，隱丹參酮可能通過增加細胞內活性氧水平，調控AKT和MAPK信號通路，誘導HCE-4細胞的凋亡。

2.5 抑制淋巴管生成機制

淋巴管的生成不僅對機體的生理穩(wěn)態(tài)、代謝和免疫起著重要的調節(jié)作用，還可以促進腫瘤的轉移，因此抑制淋巴管的藥物也具有抗腫瘤的作用[46]。Luo Y[47]等發(fā)現(xiàn)，隱丹參酮能抑制小鼠淋巴管內皮細胞管狀的形成，提示隱丹參酮具有抗淋巴管生成的作用。隱丹參酮的抗淋巴管生成的作用一部分原因是由于其下調VEGF受體3 (VEGFR-3)的蛋白表達，過表達的VEGFR-3可以抑制隱丹參酮抗淋巴管生成的作用，并且隱丹參酮具有抑制淋巴管生成的作用；部分是通過抑制VEGRF-3介導的Erk1/2磷酸化；部分是通過抑制小G蛋白的活性和蛋白表達。

2.6 調控雌、雄激素受體信號機制

雌激素受體(ER)在乳腺癌的發(fā)生發(fā)展中起著重要的作用，因此ER是乳腺癌治療的主要靶點。Xu D等[48]通過研究表明，隱丹參酮能有效地抑制雌激素誘導的ER轉基因和ER靶基因的基因表達。此外，隱丹參酮主要以ERα依賴的方式抑制乳腺癌細胞的生長。通過體內移植實驗證實了隱丹參酮潛在的治療效果。此為隱丹參酮治療ERα陽性乳腺癌提供了支持性證據(jù)。雄激素受體(AR)是前列腺癌治療的主要靶點，抗雄激素可以減少或阻止與AR結合的雄激素，廣泛用于抑制AR介導的PCA生長，但雄激素耗竭療法效果較短。隱丹參酮具有類似于二氫睪酮(DHT)的結構，能有效抑制DHT誘導的AR反式激活和前列腺癌細胞的生長。研究表明，0.5 μmol的隱丹參酮能有效抑制AR陽性前列腺癌細胞的生長。隱丹參酮也具有抗雄性激素的作用，作為AR抑制劑，通過阻斷AR二聚和AR-共調節(jié)復合物的形成，抑制雄激素/AR-介導的細胞生長和前列腺特異抗體的表達。Li XH[49]等持續(xù)14 d強飼雄鼠隱丹參酮后觀測睪丸酮和17α-羥孕酮(17-OHP)的血清含量，發(fā)現(xiàn)隱丹參酮可降低雄鼠17-OHP的水平，而17-OHP是睪酮的前體，說明其具有拮抗雄激素合成的作用。

2.7 抗氧化活性機制

氧化應激可產(chǎn)生大量自由基，參與多種疾病如衰老、癌癥、肥胖、阿爾茨海默癥等的發(fā)生發(fā)展[50]。Park EJ等[51]通過研究發(fā)現(xiàn)，隱丹參酮可以增強超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶、過氧化氫酶等抗氧化酶活性，在體內可減輕四氯化碳誘導的肝臟損傷，在體外可降低細胞內ROS的產(chǎn)生。此說明隱丹參酮具有抗氧化活性，但它本身也是ROS。Chen W等[52]的研究表明，隱丹參酮在治療時能夠誘導Rh30橫滑肌肉瘤和DU145前列腺癌細胞在時間和濃度依賴的情況下產(chǎn)生ROS。另有研究[53]表明，隱丹參酮在低濃度時(<5 μmol)表現(xiàn)抗氧化性，在高濃度時(>5 μmol)表現(xiàn)氧化性。

2.8 增強其他抗腫瘤藥物的藥理作用機制

隱丹參酮對多種腫瘤細胞表現(xiàn)出了抗腫瘤活性。近年來研究發(fā)現(xiàn)，隱丹參酮還可以增強其他抗腫瘤藥物藥理作用。王穎[54]發(fā)現(xiàn)，隱丹參酮通過抑制STAT3在Try705位點的磷酸化，增強了舌鱗癌細胞對紫杉醇的化療敏感性，改善了紫杉醇對舌鱗癌的治療效果。Wang J等[55]發(fā)現(xiàn)，隱丹參酮可以使STAT 3失活，可以抑制STAT 3調控的抗凋亡基因的表達，增強了多柔比星在胃癌細胞中的抗癌活性，為治療胃癌提供了新的治療方法。Yoshino H等[56]發(fā)現(xiàn)，隱丹參酮與順鉑聯(lián)合作用，可以使A549/DDP細胞對順鉑的敏感性增強，成為一種潛在的增敏劑，其機制可能是通過抑制Nrf 2通路。Shen L等[57]發(fā)現(xiàn)，隱丹參酮和三氧化二砷聯(lián)合作用可以誘導Bel-7404細胞凋亡，對BEL-7404細胞具有明顯的生長抑制作用，提高了三氧化二砷在體內和體外治療肝癌的功效。Ge Y等[58]發(fā)現(xiàn)，以隱丹參酮聯(lián)合伊馬替尼處理對伊馬替尼敏感耐藥的慢性粒細胞白血病細胞和原代慢性粒細胞白血病細胞時均表現(xiàn)出明顯的協(xié)同殺傷作用，此是隱丹參酮通過Bcr/Abl依賴的方式實現(xiàn)的，揭示了一種治療慢性粒細胞白血病的新策略。此表明，隱丹參酮不僅有抗腫瘤的藥理作用，還能夠協(xié)同其他抗腫瘤藥物發(fā)揮抗腫瘤作用。

3 討 論

隱丹參酮是中藥丹參的脂溶性成分，近年來越來越受到關注，尤其是其抗腫瘤的藥理作用。雖然有關隱丹參酮抗腫瘤的報道越來越多，但是大部分的研究是初始階段，其促進腫瘤細胞凋亡、抑制血管和淋巴管生成、抑制腫瘤細胞增殖等具體作用機制，以及新的信號通路和靶基因，都需要進一步深入研究。此外，隱丹參酮自身的生物利用度較低，對其代謝機制的研究還不是很充分。因此，仍需要結合相關的中醫(yī)藥理論，從分子生物學水平、細胞水平、動物模型水平等對其進行更深層次的研究，為中藥活性成分開發(fā)成為新藥奠定基礎，為腫瘤的治療提供更有力的依據(jù)。