黃芪抗腫瘤作用及機制的研究進展

趙舒靜 李鑫月 張志濤 劉貴霞

摘要：黃芪是一種傳統的扶正固本中藥，主要由黃芪多糖、皂苷類及黃酮類組成。越來越多的研究顯示，黃芪有明顯的抗腫瘤作用。本文就黃芪在增強免疫調節、抑制腫瘤細胞增殖、誘導腫瘤細胞凋亡、抑制腫瘤血管形成、改善骨髓抑制、提高抗癌藥物敏感性等抗腫瘤作用機制及功效進行最新研究進展的綜述。

關鍵詞：黃芪;抗腫瘤;作用機制

【中圖分類號】?【文獻標識碼】A?【文章編號】

Abstract：Astragalus is a traditional Chinese medicine for strengthing the body ， mainly composed of astragalus polysaccharides， saponins and flavonoids. A large number of studies have shown that Astragalus has obvious anti-tumor effects. This paper reviews the latest research progress of the antitumor activity and mechanism of Astragalus?in enhancing immune regulation， inhibiting tumor cell proliferation， inducing tumor cell apoptosis， inhibiting tumor angiogenesis， improving bone marrow suppression， and improving the sensitivity of anti-cancer drugs.

Keywords： Radix astragali; Antitumor activity; Antitumor mechanism

隨著社會的發展和醫療水平的提高，人們對于健康的需求也越來越高，但腫瘤的治療仍一直是醫療人員面臨的巨大難題，西藥的不敏感以及易耐藥等諸多不利，使研究人員研究重心逐漸向中藥轉移，對于中藥的各方面的研究也越來越透徹。中藥黃芪是一種豆科植物，性微溫味甘，歸脾、肺經，主要有黃芪多糖、皂苷及黃酮這三大類，其中黃芪多糖類占比較高;此外，黃芪中還富含多種氨基酸、微量元素等[1-2]。其作用廣泛，具有利尿消腫、扶正固本、生津養血、除毒排膿等功效。由此可見，黃芪藥用價值高，而其中黃芪抗腫瘤作用越來越得到人們關注，因此本文主要對黃芪的抗腫瘤作用及機制進行綜述，為深入了解黃芪的作用機理以及深入研究其發揮的重要作用作參考。

1?增強免疫調節

1.1促進非特異性免疫?非特異性免疫系統由巨噬細胞、單核細胞、樹突狀細胞和自然殺傷細胞等天然免疫防御細胞介導，可對于“非己”成分迅速做出反應，產生免疫應答。Zhang W0等用中性紅攝取法測定黃芪多糖對小鼠吞噬細胞能力的影響，結果發現通過上調iNOS/NO表達刺激巨噬細胞，提高巨噬細胞吞噬能力，并且促進了巨噬細胞分泌的細胞因子，如TNF-α、IL-6、IL-12， INF-γ，并進一步激活樹突狀細胞使其成熟。Zhu0發現黃芪多糖能在RAW264.7細胞中改善TIPE2抑制的MAPK信號通路，導致IL-1、TNF-α、IL-6和NO的產生，誘導巨噬細胞活化，增強非特異性免疫。實驗表明，用黃芪多糖誘導的樹突狀細胞疫苗對S180荷瘤小鼠進行免疫治療，結果發現成熟的DC表面CD80、CD86表達率顯著升高，而且可以通過血清TNF-α、IL-12的增加抑制腫瘤生長，延長生活壽命0。Bamodu0證明了黃芪多糖顯著增加了非小細胞肺癌H441和H1299細胞的M1/M2巨噬細胞極化率，有向M1巨噬細胞極化的趨勢，從而抑制腫瘤形成，降低癌細胞活力;從體外實驗得出結論，黃芪多糖能促進樹突狀細胞的成熟，增強抗腫瘤免疫應答，因此黃芪多糖可作為肺癌患者的一種替代性免疫治療。還有研究顯示，黃芪多糖有正向調節作用，能提高荷結腸癌5-氟尿嘧啶化療后小鼠自然殺傷細胞的殺傷活性，在非特異性的免疫應答中殺傷各種腫瘤細胞0。

1.2促進特異性免疫?特異性細胞免疫是抗腫瘤的重要因素，主要有T、B淋巴細胞參與，黃芪多糖能刺激T、B淋巴細胞增殖、分化，提升機體免疫力，具備特異性免疫調節作用。張明明0等驗證了黃芪多糖輔助的化療后胃癌患者，他們的免疫球蛋白IgA、IgG、IgM及和白細胞水平與化療前相比明顯得到改善;細胞亞群CD3+、CD4+T細胞比例雖依然下降但下降幅度不大，表明中藥黃芪多糖的使用能促進T細胞生成，減少T細胞破壞;由于化療時殺傷CD8+T細胞的作用強于CD4+T細胞，然而黃芪多糖能更好保護CD8+T細胞，所以黃芪多糖組CD4+/CD8+的比值最小，發揮了CD8+T細胞殺傷腫瘤細胞的作用，對患者治療起到積極效果。Zhou0表明黃芪復方改善Lewis小鼠病情使脾臟和胸腺指數顯著增高，對體液和細胞免疫均有增強作用，可以減輕免疫抑制帶來的臨床癥狀;給黃芪復方組小鼠腫瘤體積較小，易于切除，邊界清晰，研究還表明黃芪驅使T淋巴細胞分化為Th1、Th2細胞來增強機體免疫功能，此外還能增加IL-2、TNF、IL-17水平作用于腫瘤細胞發揮免疫調控作用。還有實驗發現黃芪多糖還能糾正荷瘤小鼠體內失衡的Th1和Th2細胞亞群，使其回到正常狀態0。調節性T細胞（Tregs）作為獲得性免疫的關鍵成分，抑制大多數免疫反應，是一類負調節免疫細胞。而有研究提示在體內外，黃芪可以拮抗IDO以下調Tregs，誘導CTL活性0。

1.3影響細胞因子?細胞因子是由活化的免疫細胞和組織細胞分泌的，可直接或間接抗腫瘤。席雪琴0用ELISA法測定γδT細胞上清培養液中IL-12、IFN-β、TNF-α的含量，發現其細胞上清液細胞因子含量與黃芪多糖濃度呈量效關系，最后抑制腫瘤生長，提示黃芪多糖可促進細胞因子的釋放達到對人肺癌A549細胞增殖的作用。Lai0證明黃芪多糖比對照組能顯著提高荷瘤H22小鼠脾臟和胸腺指數，以及血清中IL-2、IL-6和TNF-α濃度，作用于T細胞促進增殖、分化，增強細胞免疫能力，進而抑制腫瘤，有利于腫瘤凋亡。還有一項研究表明，黃芪多糖在顯著改善癌癥患者生活質量同時并顯著降低促炎細胞因子IL-1β、IL-6、IL-12、IFN-γ的表達0。Zhou0等證明了黃芪多糖能刺激RAW-264.7巨噬細胞顯著分泌NO、IL-1、IL-6和TNF-α，導致腫瘤凋亡率，免疫器官指數升高，腫瘤重量減輕。黃芪多糖可能通過誘導機體產生部分細胞因子增多，調節免疫細胞的發育分化、活化、增殖等功能，直接或間接調控免疫應答，進而改善免疫狀態，來發揮抗腫瘤作用。

2.?抑制腫瘤細胞增殖

腫瘤是基因突變和基因的過度表達異常致使細胞轉化變異產生的，主要由細胞增殖周期的調控紊亂而致。因此，如何有效抑制腫瘤細胞增殖顯得十分重要。腫瘤細胞增殖相關蛋白主要有Cyclin A、Cyclin B、Cyclin D、Cyclin E及p21基因等。李超0采用 RT-PCR 和Western blot針對人紅白血病 K562 細胞的增殖和凋亡進行分析，發現cyclin B和cyclin E的mRNA水平和蛋白水平的表達在黃芪多糖作用下均有明顯降低，而p21基因表達升高，但cyclin A表達沒有明顯不同，提示黃芪多糖通過調節相關周期蛋白達到抑制腫瘤細胞增殖的作用。并且在其他相關研究中發現應用各種不同濃度的黃芪注射液有助于降低白血病細胞K562活性，當黃芪注射液濃度達到600 mg/ml時，白血病細胞K562的增殖受到抑制。楊晶源等0研究人肺癌SPC-A-1細胞在黃芪甲苷干預影響下的抑制作用，用MTT染色法觀察不同稀釋濃度的黃芪甲苷對SPC-A-1細胞增殖影響，結果顯示SPC-A-1細胞活力被黃芪甲苷顯著抑制。此外，張思雨等0在探討黃芪注射液對人宮頸癌HeLa細胞增殖抑制的作用的研究以及杜芳等0在黃芪多糖抑制人肝癌細胞增殖的作用機制研究中，發現黃芪多糖對于二者也均有抑制作用。

3?誘導腫瘤細胞凋亡

細胞凋亡是一種細胞的程序性死亡，不僅在正常的生長發育中有重要作用，而且在病理情況下也有存在的意義，如腫瘤的發生發展。陳紅紅0等研究表明，用CCK-8法檢測人鼻咽癌CNE-1細胞增殖情況，發現隨著黃芪注射液濃度和作用時間的增加，CNE-1細胞的增殖抑制率增加;用流式細胞術檢測不同濃度黃芪注射液處理72h后CNE 1號細胞的細胞周期和凋亡率，結果發現黃芪使S期CNE-1細胞減少但G0-G1期細胞增多而延緩細胞周期，阻滯腫瘤細胞生長，促進其凋亡，且凋亡率與劑量呈依賴性。謝榮丹等發現黃芪多糖抑制MDA-MB-231人乳腺癌裸鼠移植瘤生長，TUNEL染色顯示黃芪組腫瘤組織細胞凋亡率增加，蛋白免疫印跡法結果顯示黃芪多糖通過線粒體凋亡途徑使 MDA-MB-231 乳腺癌細胞產生凋亡，與減少凋亡相關蛋白Bcl-2的表達，并上調Bax，Caspase-7，Caspase-9 的表達有聯系。吳朝研0選擇人肺腺癌細胞株A549為研究對象，結果發現通過下調A549癌細胞株的NF-κB p65和蛋白，抑制NF-κB介導的相關信號通路活性，得出通過抑制相關凋亡基因使黃芪多糖誘導A549細胞凋亡。

4?抑制腫瘤血管形成

腫瘤的增殖、侵襲、轉移離不開能提供營養來源的血管形成途徑，腫瘤在發生發展過程中，發現血管內皮生長因子（VEGF）異常表達0，所以減少VEGF形成可作為抑制腫瘤的有效方法。Zhao等0應用Lewis小鼠模型，分別設置高、中、低劑量的黃芪多糖組和對照組，將小鼠體內的腫瘤組織剝離，發現黃芪多糖高劑量組對比其他組和對照組其腫瘤體積最小、血管最少，顯示呈劑量依賴性;黃芪多糖高中低劑量組腫瘤組織的VEGF、EGFR蛋白表達水平和轉移結節數均低于對照組，提示黃芪多糖具有抑制腫瘤的生長和轉移作用，并且通過抑制VEGF的表達抑制血管生長。王永清[25]研究顯示黃芪多糖在順鉑的基礎上對Lewis肺癌小鼠起到抑瘤作用是因為減少了VEGF表達、升高Endostatin蛋白表達有關，使得腫瘤血管形成受到抑制。尹剛0應用熒光蛋白轉染的HO-8910卵巢癌原位癌動物作為研究對象，用黃芪、莪術配伍進行干預，觀察各組移植瘤生長狀況，比較腫瘤質量及抑瘤率，發現了黃芪能夠通過下調基質金屬蛋白酶和VEGF的表達，減少了腫瘤血管形成，從而阻礙了腫瘤的生長。

5?改善骨髓抑制

化療可以殺死腫瘤細胞，但不可避免的會破壞正常的免疫細胞和骨髓造血細胞，引起外周血液細胞減少和機體抵抗力下降等骨髓抑制的毒副反應，影響治療效果，如處理不當能產生一系列并發癥的風險0。大量中草藥藥理研究表明，黃芪能增強人體的免疫應答，在保護患者造血功能、促進造血細胞增殖、減少骨髓抑制方面發揮極大作用。王榮華0等通過對本院收治的2016-2017年間中晚期非小細胞肺癌患者的臨床觀察，其結果與化療前相比，給予黃芪注射液組患者的全血白細胞、血紅蛋白和血小板計數及中性粒細胞計數顯著高于對照組患者，提示黃芪可改善中晚期非小細胞癌患者化療后的免疫狀態，增強造血系統功能。研究表明黃芪聯合當歸應用于環磷酰胺誘導的小鼠通過刺激血清粒-巨噬細胞集落刺激因子（GM-CSF）、促血小板生成素（TPO）、促紅細胞生成素（EPO））進而促進了對應的造血祖細胞（粒-單核細胞系祖細胞、巨核細胞系祖細胞、紅系祖細胞）增殖和分化0。徐昊0等研究進一步表明黃芪可使骨髓抑制小鼠模型的外周血細胞計數、EPO、TPO、GM-CSF含量增加，而有助于造血祖細胞生長，保護骨髓，減輕化療藥引起的骨髓抑制。

6?提高抗癌藥物敏感性

隨著醫療技術的進步，腫瘤患者進行化療的方式也越來越普遍，但化療效果的逐漸減弱以及腫瘤耐藥性產生為化療帶來了阻礙。趙惠祥[31]用Ec9706/cDDP細胞在黃芪提取物干預下對順鉑的耐藥性進行研究，結果表明黃芪提取物抑制Ec9706/cDDPDNA聚合酶β（polβ）基因表達改變Ec9706/cDDP 細胞對順鉑的耐藥性。還有以小鼠淋巴細胞白血病細胞株（L1210）和淋巴細胞白血病順鉑耐藥細胞株（L1210/DDP）為模型，結果顯示L1210/DDP細胞對DDP的敏感性明顯弱于L1210細胞，經黃芪作用24h后L1210/DDP細胞耐藥性的相對逆轉倍數為13.672，而耐藥逆轉劑verapamil相對逆轉倍數達到了20.459，雖有差距，但還是有逆轉耐藥性的功效，它的作用機制可能與p62-NRF2通路及其靶基因的表達活性有關;而且經黃芪干預后增加了腫瘤細胞凋亡率并且抑制了增殖率，與耐藥逆轉劑verapamil干預效果接近，其逆轉耐藥的效果不可小覷0。Dai等[33]發現黃芪可以通過調節一種NAD+依賴的III類脫乙酰化酶（SIRT6）使非小細胞肺癌細胞致敏，黃芪與吉非替尼聯合治療顯著增強了非小細胞癌細胞對吉非替尼的敏感性。此外，黃芪還可增強乳腺癌細胞對紫杉醇的藥物敏感性以及有效逆轉多重耐藥。越來越多的研究表明，黃芪不僅能夠抑制腫瘤細胞的增殖，還可以增強腫瘤細胞對化療藥物的敏感性，在一定程度上提升化療效果。

小結與展望

總之，大量實驗證明了黃芪確實有抗腫瘤功效，以增強非特異性及特異性免疫調節、抑制腫瘤細胞增殖、誘導腫瘤細胞凋亡、抑制腫瘤血管形成、改善骨髓抑制、提高抗癌藥物敏感性等多個方面發揮的巨大作用。中藥自古以來就扮演著十分重要的角色，我國對于中藥的認識與理解也相對透徹，所以中藥有十分良好的研究基礎，其前景也十分廣闊，本文論述的黃芪在治療腫瘤的研究進展中起到了很大的推動作用，同時越來越多關于中藥研究進展的成果相繼問世，基于傳統觀點之上不斷創新，為人類的健康保駕護航。

參考文獻：

[1]李亞男.黃芪抗腫瘤的有效成分及作用機制的研究進展[D].重慶：重慶醫科大學，2017

[2]柏冬志，東方，唐文婷，等.黃芪多糖藥理作用的研究進展[J].黑龍江醫藥，2014，27（1）：103-105.

[3]Zhang WM，Ma WR，Zhang J et al. The immunoregulatory activities of astragalus polysaccharide liposome on macrophages and dendritic cells.[J] .Int J Biol Macromol，2017，105：852-861.

[4]Zhu J，Zhang YY，Fan FH et al. Tumor necrosis factor-α-induced protein 8-like-2 is involved in the activation of macrophages by Astragalus polysaccharides in vitro.[J] .Mol Med Rep， 2018，17：7428-7434.

[5]邱波，荊雪寧，武繼彪，等.黃芪多糖誘導的樹突狀細胞疫苗對s180荷瘤小鼠抗腫瘤作用研究[J].南京中醫藥大學學報，2015，31（1）：44-47.

[6]BamoduOA， KuoKT， WangCH， et al. Astragalus polysaccharides （PG2） Enhances the M1 Polarization of Macrophages， Functional Maturation of Dendritic Cells， and T Cell-Mediated Anticancer Immune Responses in Patients with Lung Cancer[J]. Nutrients， 2019， 11（10）：2264.

[7]樊占兵 ，李 明 魏雙江，et al.黃芪注射液對荷結腸癌小鼠免疫功能低下的正向調節作用研究[J].臨床和實驗醫學雜志，2012，U（7）：492-493.

[8]張明明，李偉皓，趙培，等.黃芪多糖對術后輔助化療胃癌患者免疫功能的影響[J].廣東醫學，2018，39（23）：3543-3547.

[9]Zhou X，Liu ZJ，Long TT et al. Immunomodulatory effects of herbal formula of astragalus polysaccharide （APS） and polysaccharopeptide （PSP） in mice with lung cancer.[J] .Int J Biol Macromol，2018，106：596-601.

[10]荊雪寧，邱 波，戰文翔，等.黃芪多糖誘導的樹突狀細胞疫苗對S180荷瘤小鼠 Th1/ Th2類細胞因子的影響[J].天津醫藥，2014，42（11）：1080-1083.

[11]Zhang AL，Zheng YH，Que ZJ et al. Astragaloside IV inhibits progression of lung cancer by mediating immune function of Tregs and CTLs by interfering with IDO.[J].J Cancer Res Clin Oncol， 2014，140：1883-90.

[12]席雪琴，何愉勝.黃芪多糖在人血γδT細胞體外抑制人肺癌A549細胞增殖作用的研究[J].中國免疫學雜志，2020，36（08）：944-947.

[13]Lai XY，Xia WB，Wei J et al. Therapeutic Effect of Astragalus Polysaccharides on Hepatocellular Carcinoma H22-Bearing Mice.[J] .Dose Response， 2017，15：1559325816685182.

[14]Wen CH et al. Astragalus polysaccharide （PG2） Ameliorates Cancer Symptom Clusters， as well as Improves Quality of Life in Patients with Metastatic Disease， through Modulation of the Inflammatory Cascade[J].Cancers，2019，11（8）

[15]Zhou LJ，Liu ZJ，Wang ZX et al.Astragalus polysaccharides exerts immunomodulatory effects via TLR4-mediated MyD88-dependent signaling pathway in vitro and in vivo.[J].Sci Rep，2017，7：44822.

[16]李超.黃芪多糖對人紅白血病K562細胞增殖和凋亡的影響及機制[D].廣州：南方醫科大學，2014：4-33.

[17]楊晶源，王立宏，王利.黃芪甲苷抗人肺癌SPC-A-1細胞增殖作用及其機制[J].中成藥，2016，38（08）：1818-1820.

[18]張思雨，張杰，孫轉友，等.黃芪注射液對人宮頸癌HeLa細胞增殖的影響[J].中國臨床藥理學雜志，2020，36（08）：975-978.

[19]杜芳，董立江.黃芪多糖抑制人肝癌細胞增殖的作用機制研究[J].華西藥學雜志，2020，35（04）：402-406.

[20]陳紅紅，莫書榮，吳憂.黃芪注射液對人鼻咽癌CNE-1細胞增殖、凋亡及細胞周期阻滯的影響研究[J].廣西醫科大學學報，2019，36（01）：10-14.

[21]謝榮丹，孫少伯，何建新，董靜凝，龍鳳.黃芪多糖對人乳腺癌MDA-MB-231裸鼠移植瘤生長及腫瘤相關凋亡蛋白的影響[J].中國實驗方劑學雜志，2019，25（16）：37-43.

[22]吳朝妍，張瑩雯，葉太生，張亞兵，彭艷芳，於海軍.NF-κB抑制介導的黃芪多糖抗人肺癌細胞效應[J].武漢大學學報（醫學版），2013，34（02）：174-177.

[23]Jászai J， Schmidt MHH. Trends and Challenges in Tumor Anti-Angiogenic Therapies[J].Cells，2019，8（9）：1102.

[24]Zhao LC et al.Effect of Astragalus Polysaccharide on the Expression of VEGF and EGFR in Mice with Lewis Transplantable Lung Cancer.[J].Journal of the College of Physicians and Surgeons—Pakistan ：JCPSP，2019，29（4）： 392-394.

[25]尹剛，唐德才，戴建國，等.黃芪、莪術配伍對人卵巢癌HO-8910原位移植瘤組織中MMP2和VEGF表達的影響[J].南京中醫藥大學學報，2014，30（01）：53-56.

[26]王永清，韓媛媛，杜夢楠，等.黃芪多糖聯合順鉑對Lewis肺癌小鼠的抑瘤作用及其機制[J].山東醫藥，2017，57（44）：39-41.

[27]石亞飛，陳偉，曹宇，等.非小細胞肺癌患者化療后骨髓抑制的影響因素分析[J].臨床藥物治療雜志，2019，17（11）：38-43+61.

[28]王榮華，馬良赟，廖澤飛，等.黃芪注射液對中晚期NSCLC患者化療后骨髓系統和腫瘤標志物的影響[J].世界中醫藥，2018，13：153-157.

[29]Li F，Tang R，Chen L B，et al. Effects of Astragalus combined?with Angelica on bone marrow hematopoiesis suppression induced?by cyclophosphamide in mice[J].Biol Pharm Bull，2017，40（5）：598-609.

[30]徐昊，黃小平，張偉，等.黃芪和當歸的主要活性成分配伍對骨髓抑制小鼠造血功能的影響[J].中國藥理學通報，2019，35（5）：707-713.

[31]趙惠祥.黃芪提取物干預食管癌細胞 Ec9706/cDDP polβ的研究[D].鄭州：河南中醫學院，2014：1-20.

[32]楊小娟，康意，劉志強，王曉玲，汪濤.基于p62-NRF2通路探討黃芪甲苷對白血病耐藥細胞株化療敏感性的影響[J].時珍國醫國藥，2019，30（04）：771-774.

[33]Dai PC，Liu DL，Zhang L，et al.Astragaloside IV sensitizes non small cell lung cancer cells to gefitinib potentially via regulation of SIRT6[J].Tumour Biol，2017，39（4）：1-6.

【基金項目】河北省大學生創新創業訓練計劃項目（S201913415004），河北醫科大學臨床學院2020年大學生創新性實驗計劃項目（CXSY2020004）

【作者簡介】趙舒靜（1998-），女，河北醫科大學臨床學院學生，研究方向為醫學檢驗技術。

（河北醫科大學臨床學院?河北石家莊?050031）