秋水仙堿抗炎、抗纖維化及抗腫瘤的研究進展

（貴州醫(yī)科大學，貴州 貴陽 550004）

秋水仙堿是從秋水仙屬植物秋水仙中提取得到的一種生物堿，其最主要作用機制是破壞微管蛋白，阻止有絲分裂的進程。該藥最初主要用于痛風的治療，后發(fā)現(xiàn)在家族性地中海熱的治療中也有明確療效。有研究發(fā)現(xiàn)秋水仙堿在抗腫瘤中發(fā)揮重要作用，在抗腎纖維化、肝纖維化及肺纖維化中亦有不同的療效[1-4]。此外，秋水仙堿可減少瘢痕、促進潰瘍愈合及抑制成纖維細胞增殖等，在皮膚系統(tǒng)疾病治療中亦廣泛應用[5-6]。

1 作用機制

1.1 抗炎機制

正常情況下，人體中含有較高水平的尿酸，當局部細胞受到損傷或發(fā)生死亡時，隨著核酸分子的釋放和嘌呤代謝的加強，體內(nèi)局部尿酸水平升高并達到飽和狀態(tài)，最終導致尿酸單鈉（monosodium urate,MSU）晶體的析出，MSU 晶體沉積是痛風性關節(jié)炎（gouty arthritis,GA）發(fā)病的中心環(huán)節(jié)。當中性粒細胞吞噬MSU后誘導溶酶體釋放一種糖肽晶體衍生的趨化因子，該因子可顯著放大中性粒細胞細胞募集作用[7]。而秋水仙堿通過抑制關節(jié)部位的中性粒細胞聚集，使粒細胞吞噬MSU的作用減弱，局部中性粒細胞破壞引起的炎癥反應就減輕，達到迅速抗炎的作用。有研究認為秋水仙堿通過改變中性粒細胞L-選擇素的表達和內(nèi)皮細胞E-選擇素的分布，從而抑制趨化劑白三烯B4的釋放，以及改變中性粒細胞變形能力最終抑制中性粒細胞黏附、滲出和募集[8]。此外，秋水仙堿亦能通過減少鈣離子進入中性粒細胞內(nèi)而減少氧化應激從而抑制中性粒細胞產(chǎn)生超氧化物[9]。張燕子等[10]研究發(fā)現(xiàn)NOD 樣受體熱蛋白結構域相關蛋白3 炎癥小體通過補體激活等多種途徑參與痛風性腎病的發(fā)生、發(fā)展，有可能對高尿酸血癥所致腎損害的早期診斷以及痛風性腎病的早期防治提供新的理論依據(jù)和治療靶點。而NUKI 等[11]認為在晶體相關性關節(jié)病研究中對晶體誘導的炎癥的病理生理進行了總結，秋水仙堿的作用機制主要是抑制中性粒細胞趨化、黏附以及超氧化的產(chǎn)生，其次是抑制炎癥小體和白細胞介素1β的加工和釋放。

1.2 抗纖維化機制

轉化生長因子-β（transforming growth factor-β,TGF-β）家族是由多種細胞分泌的一類多肽生長因子，與細胞的增殖分化、胚胎發(fā)育及胞外基質形成等密切相關，在各個器官的纖維化疾病中均起著舉足輕重的作用。TGF-β 有6種異構體，在哺乳類動物體內(nèi)主要有3個亞型：TGF-β1、TGF-β2和TGF-β3，分別位于不同的染色體上，其中TGF-β1在細胞系中比例最高、活性最強、功能最多且分布最廣泛，起主要的生物學作用。張艷芝等[12]研究發(fā)現(xiàn)，炎癥因子TGF-β1體外誘導腎臟成纖維細胞活化過程中自噬活性降低，進而可能促進腎間質纖維化的發(fā)生和發(fā)展。有研究表明在腹膜纖維化模型中，秋水仙堿可以抑制TGF-β1活性，與對照組相比，顯著改善了腹膜厚度和新生血管形成[13]。在大鼠肺動脈高壓模型中，秋水仙堿通過增加炎癥細胞因子（腫瘤壞死因子α和核因子κB）的凋亡和降低蛋白表達，抑制平滑肌細胞的增殖，改善肺動脈高壓[14]。同時秋水仙堿與阿托伐他汀對內(nèi)皮細胞具有協(xié)同保護作用，可降低C 反應蛋白和脂蛋白相關磷脂酶A2，并增加大鼠體內(nèi)的一氧化氮生成[15]。國外有學者進行了一項臨床試驗，發(fā)現(xiàn)長期口服秋水仙堿治療的肝硬化患者血清中Ⅲ型前膠原氨基端肽水平降低，這可能是通過抑制膠原蛋白分泌而發(fā)揮作用[16]。總之，以上體內(nèi)外的相關研究表明，秋水仙堿通過抑制TGF-β1活性，從而阻止胞外基質的過表達。同時它還能夠抑制膠原mRNA表達及蛋白合成分泌，從而減少膠原的產(chǎn)生和沉積。此外，還能抑制成纖維細胞增生等，起到抗纖維化的作用。

1.3 抗腫瘤機制

微管是細胞骨架的關鍵組成部分，由α、β 2種 類型的微管蛋白亞基形成的微管蛋白二聚體。微管參與各種細胞過程，包括維持細胞形狀、細胞內(nèi)運輸、細胞因子和趨化因子分泌、細胞遷移及調節(jié)離子通道和細胞分裂。秋水仙堿最主要的作用機制是結合微管蛋白，阻斷微管的組合與聚合，阻斷中期有絲分裂。在低濃度時秋水仙堿抑制微管生長，在高濃度時促進微管解聚。腫瘤的生長依賴于血管的形成，當血管生成受到抑制時，腫瘤大小受到限制。ATTA 等[17]發(fā)現(xiàn)秋水仙堿可以抑制血管內(nèi)膜增生和血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor,VEGF）的表達，該研究將成年犬分為3組，分別行右側髂股動脈球囊血管成形術，實驗組在血管成形術前2天開始分別服用秋水仙堿0.1 mg/（kg·d）和0.5 mg/（kg·d），共14 d，結果發(fā)現(xiàn)對照組手術側與未手術側髂股動脈相比，其內(nèi)膜、中膜及內(nèi)膜/中膜比值分別增加了446%、111%和267%，而服用低劑量秋水仙堿組和服用高劑量秋水仙堿組導致內(nèi)膜/中膜比值分別降低32%和58%。此外，對照組中性粒細胞中VEGF的表達上調了40%，服用低劑量和高劑量秋水仙堿組血管成形術后2周與術前表達的比較分別下調了12%和55%。

2 臨床應用

2.1 炎癥疾病的治療

晶體性關節(jié)炎又稱為痛風性關節(jié)炎，是一種尿酸代謝異常導致的炎癥關節(jié)病，常伴有高尿酸血癥，四肢關節(jié)和/或軟組織內(nèi)可檢測到MSU 晶體沉積，是目前國內(nèi)外最常見的關節(jié)炎之一，急性發(fā)作常表現(xiàn)為反復發(fā)作的關節(jié)紅腫熱痛，慢性期則主要表現(xiàn)為關節(jié)畸形和功能障礙。對于急性痛風的止痛治療，2016年歐洲抗風濕病聯(lián)盟痛風治療指南提出秋水仙堿、非甾體類抗炎藥和糖皮質激素幾乎是等效的，該指南提倡以小劑量秋水仙堿治療[18]。

有學者通過比較秋水仙堿與強的松在治療格雷夫斯眼病炎癥期的療效，發(fā)現(xiàn)兩者在炎癥期有明顯的作用，但前者未產(chǎn)生體重增加、水腫、胃部不適、多毛、虛弱、抑郁和血壓變化等副作用[19]。

2.2 抗腎纖維化

腎間質纖維化是指由多種原因引起的細胞外基質在腎間質內(nèi)的過度沉積，是腎臟疾病進展到終末期腎病的最終共同通路和病理過程，其中血管內(nèi)皮細胞向肌成纖維細胞的轉化即上皮細胞間充質轉化是導致腎纖維化發(fā)生的重要因素。目前，秋水仙堿在抗腎纖維化的作用逐步被發(fā)現(xiàn)。KIM 等[2]通過單側輸尿管梗阻模型復制腎纖維化模型，實驗組使用不同劑量秋水仙堿治療，最終發(fā)現(xiàn)經(jīng)秋水仙堿治療后腎皮質和髓質區(qū)域的腎小管間質損傷和細胞凋亡可減輕，且在一定范圍內(nèi)，隨著劑量增大療效越顯著。也有日本學者發(fā)現(xiàn)通過秋水仙堿預處理預防小鼠腎纖維化是有效的，主要是通過抑制腎成纖維細胞的遷移來拮抗纖維化[20]。秋水仙堿還可以改善高血壓所致的腎纖維化，GUAN 等[21]通過5/6 腎切除方式復制高血壓慢性腎損傷模型大鼠，治療組通過腹腔注射30 g/（kg·d）秋水仙堿，給藥8周后處死取大鼠原代系膜細胞進行細胞培養(yǎng)。該實驗發(fā)現(xiàn)秋水仙堿對腎臟的保護作用可能是通過抑制Rhoa 信號和炎癥細胞對腎組織的浸潤來介導。盡管在單側輸尿管梗阻模型復制的腎纖維化模型中表明秋水仙堿有抗纖維化作用，但通過其他方式復制的腎纖維化模型治療效果均有待進一步研究。

2.3 抗肝纖維化

肝纖維化大多是慢性肝病的長期炎癥反應所致，其主要的病理學改變是假小葉的形成。秋水仙堿具有抗炎和破壞微管蛋白的作用，為其在抗纖維化治療上提供了依據(jù)。MUNTONI 等[3]發(fā)現(xiàn)秋水仙堿組Ⅲ型前膠原的血清N 末端肽水平下降，納入的60例患者包括經(jīng)組織學證實的慢性肝硬化（58例）、慢性活動性丙型肝炎（4例）、慢性活動性乙型肝炎（2例）和慢性持續(xù)性丙型肝炎（6例），隨機分配為秋水仙堿組（1 mg/d）或對照組（標準治療），并進行為期4.4年的隨訪。研究結束時秋水仙素組的存活率為94.6%，對照組為78.4%,且秋水仙堿組患者血清Ⅲ型前膠原水平的N- 末端肽從34 ng/ml下降到18.3 ng/ml，假膽堿酯酶水平從4.900μm/ml 上升到5.610μm/ml，而對照組則沒有顯著 變化。

2.4 抗肺纖維

特發(fā)性肺纖維化是一種慢性、進行性、纖維化性間質性肺疾病，病變局限在肺部，診斷后的中位生存期為3 ～5年，皮質類固醇與免疫抑制劑聯(lián)合應用是推薦的治療方法，但療效較差且副作用比較大[22]。有研究在臨床研究中發(fā)現(xiàn)秋水仙堿聯(lián)合皮質類固醇是治療特發(fā)性肺纖維化早期階段安全廉價的治療方案，在改善呼吸困難方面較單用激素和激素聯(lián)合環(huán)磷酰胺明顯，且副作用較小[4]。曾玉蘭等[23]通過觀察大蒜素對肺纖維化大鼠肺組織α-平滑肌肌動蛋白及TGF-β1表達的研究中發(fā)現(xiàn)，在博菜霉素復制的大鼠模型中采用大蒜素灌胃及秋水仙堿灌胃，均可使肺組織內(nèi)α-平滑肌肌動蛋白及TGF-β1的表達較模型組明顯降低。國外有學者在研究秋水仙堿治療石棉沉著癥和特發(fā)性肺纖維化的機制發(fā)現(xiàn)，使用秋水仙堿治療的患者呼吸困難指數(shù)下降、復查胸部CT 有改善，雖然肺泡灌洗液的細胞因子、纖連蛋白或羥脯氨酸在統(tǒng)計學上沒有顯著差異，但10例患者中有8例肺泡灌洗液中羥脯氨酸下降，表明秋水仙堿具有輕微的抗纖維化作用，其機制可能是抑制膠原形成[24]。

2.5 抗其他器官組織纖維化

秋水仙堿在其他組織器官同樣有著抗纖維化作用。國外有研究使用0.005 mg/ml 秋水仙堿浸泡棉墊（5 mm×5 mm）貼于椎板切除部位10 min后取出，假手術組僅進行鹽水沖洗，對照組未使用藥物或沖洗，結果發(fā)現(xiàn)治療組硬膜外纖維化明顯低于對照組和假手術組[25]。特發(fā)性腹膜后纖維化是一種罕見的疾病，VEGA 等[26]曾報道秋水仙堿聯(lián)合低誘導劑量類固醇治療特發(fā)性腹膜后纖維化的緩解率與單用或聯(lián)合免疫抑制藥物治療方案相似。有研究發(fā)現(xiàn)秋水仙堿可以調節(jié)心衰家兔離子通道基因表達，磷脂酰肌醇3 激酶/蛋白激酶B/一氧化氮合成酶信號通路逆轉心房重構，抑制心房顫動[27]。此外，DAGA 等[28]將30例臨床診斷為Ⅱ級口腔黏膜下纖維化的患者隨機分為兩組，A組患者給予秋水仙堿片0.5 mg/次，2 次/d，每周予透明質酸酶1 500 IU，0.5 ml 鹽酸利多卡因，共12周；B組患者接受秋水仙堿片治療，秋水仙堿片0.5 mg/次，2 次/d，每周10 mg/ml 曲安奈德，共12周；每隔3周、6周、3個月和6個月進行1 次療效評估，最終兩組的口腔開口均有改善，A組最大增加約8 mm，B組 6個月隨訪時最大增加約5 mm。

2.6 腫瘤疾病的治療

秋水仙堿是一種廣為人知的高效微管靶向藥物，但其對正常細胞的毒性限制了在癌癥的治療價值。BHATTACHARYA 等[29]在對秋水仙堿聯(lián)合自噬抑制劑在癌癥治療中的潛在應用的實驗中發(fā)現(xiàn)，自噬抑制劑3-甲基腺嘌呤通過將衰老轉變?yōu)榈蛲鲂运劳觯T導秋水仙堿對A549細胞的細胞毒性，這種結合降低了對正常肺成纖維細胞的細胞毒性。在沒有秋水仙堿的情況下，A549 腫瘤生物細胞的長度為（72.00± 8.49）μm，而在有2.5和50 nm 秋水仙堿的情況下，腫瘤生物細胞的長度分別為（55.13±5.94）和（23.00±3.79）μm，這表明了秋水仙堿具有抗腫瘤活性。有新型抗腫瘤秋水仙堿類似物CH-35 對乳腺癌細胞過度表達微管β Ⅲ同種型的影響發(fā)現(xiàn)，在活體內(nèi)，CH-35的毒性與紫杉醇相當，盡管β Ⅲ過度表達的細胞發(fā)展成快速生長的腫瘤，但CH-35 對這種腫瘤的抑制作用比紫杉醇強[30]。秋水仙堿還以劑量依賴的方式抑制下咽癌細胞的遷移、侵襲和黏附[1]，秋水仙堿治療后，基質金屬蛋白酶-9和尿激酶型纖溶酶原激活劑的mRNA表達和活性降低。有腸道腫瘤相關研究發(fā)現(xiàn)秋水仙堿對HT-29 結腸癌細胞株具的生長有顯著的抑制作用，并通過線粒體途徑誘導細胞凋亡，線粒體途徑受p38 信號通路的調節(jié)[31]。

2.7 其他疾病的治療

2.7.1 白塞病 白塞病是一種以血管炎為病理基礎的慢性、復發(fā)性及多系統(tǒng)受累的全身性疾病，可累及多個器官和系統(tǒng)，主要臨床表現(xiàn)為復發(fā)性口腔潰瘍、生殖器潰瘍和葡萄膜炎。有研究發(fā)現(xiàn)，白塞病患者的血清白細胞介素-10水平低于正常對照組[32]。尹濤等[33]發(fā)現(xiàn)秋水仙堿治療白塞病患者的外陰潰瘍、結節(jié)性紅斑及關節(jié)癥狀療效確切，不良反應輕微，可作為該類患者臨床一線用藥。

2.7.2 家族性地中海熱 家族性地中海熱（familial mediterranean fever,FMF）是一種病因不明的自發(fā)的常染色體隱性遺傳疾病，以反復發(fā)熱和腹膜炎為特征，較少病例表現(xiàn)為胸膜炎、關節(jié)炎、皮膚病變和心包炎。目前，秋水仙堿是唯一用于治療FMF的藥物，同時能預防腎臟淀粉樣變的進展，該病一旦確診，患兒需終生服藥。國外對153例規(guī)律服用秋水仙堿治療FMF的患兒進行長達4年的隨訪，發(fā)現(xiàn)所有患者的血細胞計數(shù)和腎功能檢查均正常，僅有少數(shù)（11例）出現(xiàn)腹瀉、轉氨酶輕度升高[34]。歐洲抗風濕聯(lián)盟對FMF的管理提出，該病應由有經(jīng)驗的醫(yī)生診斷并初步治療，且一旦進行臨床診斷，應立即開始使用秋水仙堿治療，期間應定期監(jiān)測肝功能及腎功能，并根據(jù)情況減少 用量[35]。

2.7.3 皮膚系統(tǒng) 皮膚系統(tǒng)疾病種類多樣，表現(xiàn)各異。其中外陰-陰道-牙齦綜合征是一種新型的多發(fā)性黏膜糜爛性扁平苔蘚，表現(xiàn)為外陰炎、陰道炎和牙齦炎三聯(lián)綜合征，部分患者終末期出現(xiàn)外陰結構破壞、陰道狹窄和口腔黏膜纖維化。楊敏等[36]在一項臨床研究中發(fā)現(xiàn)與其他免疫抑制劑相比，羥氯喹和秋水仙堿的不良反應相對較小，與糖皮質激素聯(lián)合治療可提高療效并減少激素用量。也有研究發(fā)現(xiàn)秋水仙堿在抑制翼狀胬肉成纖維細胞增殖有一定的療效[5]。張麗等[37]研究發(fā)現(xiàn)秋水仙堿聯(lián)合窄譜中波紫外線治療掌跖膿皰病療效好，可減少血清中腫瘤壞死因子-α和白細胞介素-8的水平。

2.7.4 瘢痕組織 瘢痕疙瘩的產(chǎn)生主要是皮膚組織損傷后，結締組織的過度增生和透明變性反應超過機體代償能力而引起的皮膚良性腫瘤，占有主導地位的是成纖維細胞及其產(chǎn)生的膠原纖維。國內(nèi)有學者曾運用髓核切除術聯(lián)合秋水仙堿治療瘢痕疙瘩，發(fā)現(xiàn)聯(lián)合方案療效單純使用髓核切除術較明顯提高[6]。也有研究者發(fā)現(xiàn)秋水仙堿可促進人瘢痕疙瘩成纖維細胞內(nèi)基質金屬蛋白酶-1和基質金屬蛋白酶-9表達，達到抗纖維化、抑制瘢痕疙瘩形成的目的[38]。

3 總結

秋水仙堿主要通過下調多種炎癥途徑而發(fā)揮生物學效應，具有明顯的抗炎作用，治療急性痛風效果顯著。此外還可以抗纖維化、抗腫瘤、治療白塞病、FMF及皮膚系統(tǒng)等疾病。雖然該藥物的治療窗口很窄，胃腸道癥狀等副作用較大，但小劑量應用可明顯減少藥物的副作用，因此有較大的潛在應用價值。秋水仙堿作為一種古老的抗炎藥物，價格低廉、作用廣泛，但對各種疾病的治療機制中還需要進一步闡明，這就迫切需從動物實驗出發(fā)，逐步過渡至臨床實驗，不斷探索其在疾病中的治療價值。