蟾酥化學成分及抗腫瘤作用研究進展

鄧 莎，李夢園，武小玲，趙 盈，馬 琳，李先寬

(天津中醫藥大學，天津 300193)

蟾酥為蟾蜍科動物中華大蟾蜍BufobufogargarizansCantor或黑眶蟾蜍BufomelanostictusSchneider的干燥分泌物，味辛，性溫，有毒，歸心經[1]，最早記錄于《名醫別錄》，具有解毒、止痛、開竅醒神的作用。蟾酥化學成分復雜，現代藥理學研究表明，蟾酥具有良好的抗腫瘤作用，還具有強心、升壓/降壓雙向調節血壓、麻醉、解毒、鎮痛、抑菌、增強免疫的藥理活性[2]，臨床抗腫瘤藥物如華蟾素注射液、蟾酥注射液、華蟾素片應用廣泛。目前對于蟾酥的化學成分研究還不全面，蟾酥抗腫瘤成分、疾病及作用機制之間關系復雜，使臨床研究更加困難。本文對蟾酥的化學成分及結構，抗腫瘤主要活性成分、作用機制及相關制劑進行綜述，以期為臨床開發抗腫瘤新藥及臨床用藥提供參考。

1 化學成分

1.1 蟾蜍內脂類

1.1.1 蟾蜍二烯羥酸內酯類 蟾蜍二烯羥酸內酯類化合物是C-17位上連有1個α-吡喃酮環的甾類化合物，是蟾蜍內酯類及蟾酥的主要成分[3-4]，又分為蟾毒配基類和蟾蜍毒素類。蟾毒配基C-3位被精氨酸二碳酸酯、硫酸酯等取代的衍生物為蟾蜍毒素類[5]。蟾蜍毒素類化合物又分為蟾毒、蟾毒配基脂肪酸酯和蟾毒配基硫酸酯[6]。

1.1.2 20,21-環氧蟾蜍內酯類 目前，蟾酥中分離得到的20,21-環氧蟾蜍內酯類化合物有20S,21-環氧脂蟾毒配基(72)、20R,21-環氧脂蟾毒基(73)、3-甲酰氧基-20R,21-環氧脂蟾毒配基(74)、3-氧代-20S,21-環氧脂蟾毒配基(75)、3-甲酰氧基-20S,21-環氧脂蟾毒配基(76)[6]。

蟾蜍內酯類化合物根據配基的母核上取代基不同又分為蟾毒靈類(I)、脂蟾毒配基類(II)、沙蟾毒精類(III)、假蟾毒精類(IV)、環氧酯蟾毒配基類(V)5類，結構式見表1，母核結構見圖1。此外，還有6種蟾蜍內脂類化合物母核結構不同于以上5個，分別是蟾毒配基烯酮(77)、3-氧代華蟾毒它靈(78)、14β-artebufogenin(79)、bufogargarizins A(80)、bufogargarizins B(81)、11β-羥基脂蟾毒配基(82)[7]，化合物結構見圖1。

表1 蟾毒內脂類化學物結構式

續表1

圖1 蟾蜍內脂類化合物結構式

1.2 蟾蜍色胺類 蟾蜍色胺類化合物是具有一定生物活性，對中樞神經系統有影響作用，含有吲哚環的吲哚堿類。一些吲哚堿類化合物有抗腫瘤和血管收縮作用[11]。目前蟾酥中分離得到的蟾蜍色胺類成分有18種，分為2種結構，結構式見表2，母核結構見圖2，另有5個不同母核結構的化合物結構見圖2。

1.3 甾醇類及其他 甾醇類主要成分有膽甾醇、7α-羥基膽甾醇、β-谷甾醇、7β-羥基膽甾醇、菜油甾醇、麥角甾醇等[15]。蟾酥中除了含有以上3大類成分，還含有氨基酸、有機酸、腎上腺素、嗎啡、多肽、多糖等化合物[13,16-17]。

表2 蟾毒色胺類化合物結構式

圖2 蟾蜍色胺類化合物結構式

2 抗腫瘤作用

蟾酥具有明確的抗癌活性，對肝癌、胃癌、白血病等多種癌癥都有治療作用，其中蟾毒靈、脂蟾毒配基和華蟾毒精是蟾酥抗腫瘤作用的主要活性成分。蟾毒靈別名蟾毒精，對肝癌、膀胱癌、卵巢癌等均有很好的治療效果，已有研究證實其具有廣譜抗癌、作用高效的特點[18]。脂蟾毒配基是從數百年來一直廣泛用于治療惡性疾病的蟾蜍毒液中分離出來的，是中國治療晚期腫瘤的臨床藥物“華蟾注射液”的有效成分。華蟾毒精是蟾酥有效活性成分[19]，可治療如肝癌、乳腺癌等多種腫瘤疾病。這3種活性成分抗腫瘤的作用機制及作用靶點見表3。

蟾酥主要通過誘導癌細胞凋亡、阻滯細胞周期、誘導細胞分化、抑制細胞增殖、影響腫瘤相關炎癥、影響內質網應激、抑制腫瘤血管形成、增強免疫功能及影響細胞自噬等治療19種癌癥。蟾毒靈可治療肝癌、子宮內瘤癌等15種癌癥；脂蟾毒配基可治療胃癌、卵巢癌等5種癌癥；華蟾毒精可治療前列腺癌、肺腺癌等10種癌癥。蟾毒靈抗腫瘤活性強治療范圍較廣，華蟾毒精次之，這可能與三者化學結構有關，蟾毒靈14位上的羥基和華蟾毒精16位上的乙酸酯基的羰基形成氫鍵的能力強，且羥基大于羰基，因此蟾毒靈與細胞Na、K+-ATP酶結合位點上的氨基酸殘基更易形成穩定的氫鍵，使受體和配體結合能力更強，增強抑制作用，從而使藥效提高，而脂蟾毒配基14,15位的環醚結構不易形成氫鍵，導致結合受體的能力較弱[20]，這可能是導致其療效低受用范圍小的原因之一，詳見圖3。此外，其他研究表明蟾毒它靈和沙蟾毒精也具有抗腫瘤作用。于垂亮等[21]研究得出蟾毒它靈對肝癌及胃癌有治療效果，可促進癌細胞凋亡。闞鈞等[22]研究得出沙蟾毒精可治療肝癌、結腸癌、胰腺癌等多種癌癥，主要通過促進癌細胞凋亡及抑制腫瘤血管形成。王天嬌[23]研究發現沙蟾毒精可治療乳腺癌，低劑量時顯著抑制乳腺癌細胞的增殖，高濃度時誘導癌細胞凋亡。

表3 蟾酥主要活性成分抗腫瘤作用機制

續表3

圖3 蟾毒靈、脂蟾毒配基和華蟾毒精治療肝癌作用機制

3 蟾酥制劑

蟾酥從古至今一直廣泛用于臨床，早在《本草綱目》中就記載到蟾酥“治發背疔瘡，一切惡腫”，現如今市面上常見到的六神丸、救心丸、六靈解毒丸等都含有蟾酥，蟾酥在丹劑和丸劑中應用廣泛。此外，以蟾酥為主成分的蟾酥注射劑和以華蟾毒精為主成分的華蟾素膠囊、華蟾素片都是臨床治療腫瘤疾病的常用藥物，具有良好的治療的效果。王前程等[24]研究得出當肝癌患者在行經動脈灌注蟾酥注射液后，患者癥狀減輕，生活質量明顯提高，說明蟾酥可以很好的治療肝癌。沈天白等[25]探究了華蟾素膠囊治療原發性肝癌的療效，觀察了74例患者的12項指標，發現治療組的40例患者的指標與對照組比較明顯好轉，得出華蟾素膠囊有良好的抗腫瘤作用。蟾酥為臨床廣泛應用的傳統中藥，毒性大是目前面臨的問題之一，使用不當會引起頭暈、惡心、甚至死亡，所以研發安全高效毒副作用少的蟾酥藥物是近年來科研工作的目標，新型制劑也成為一大熱門，蟾酥類脂質體制劑、蟾酥類納米粒制劑、蟾酥類納米乳、蟾毒靈微球等新型制劑成為研究重點[26]，新型制劑取代傳統制劑，還需更多的科學研究和臨床實驗。

4 討論

蟾酥中提取分離的蟾蜍內脂類化合物82個，蟾毒色胺類化合物18個。蟾蜍內脂類化合物和蟾毒色胺類化合物是現階段研究較多的成分，也是蟾酥的主要活性成分。2020年版《中國藥典》規定，蟾酥干燥品中蟾毒靈、華蟾酥毒基和酯蟾毒配基的總量不得少于7.0%。目前，華蟾毒靈、酯蟾毒配基、日蟾毒它靈、蟾毒靈、沙蟾毒精、蟾毒它靈、遠華蟾毒精和華蟾毒它靈這8種蟾毒配基類化合物研究較多，它們的總量占據蟾蜍二烯內酯總量85%以上，活性成分含量豐富，具有高活性高毒性且療效和毒性接近的特點[27-29]，因此，用多種蟾毒配基類成分總量來控制蟾酥質量，對臨床精準用藥和毒性控制更加合理[30]。李霞等[31]用高效液相色譜法測定不同批次蟾酥中這8種成分的含量，發現其可用于蟾酥質量評價，為完善蟾酥藥材質量控制提供依據。蟾蜍毒素類易在加工炮制過程中分解成為蟾毒配基類，根據賀晶等[32]研究可知，干蟾酥中的蟾毒配基類種類明顯高于鮮蟾酥，因此現代研究多用干品。蟾毒色胺類成分中5-色胺、蟾毒色胺、蟾毒色胺內鹽具有麻醉止痛的藥理作用，此外，蟾毒色胺類化合物具有抗腫瘤，血管收縮等作用，具體為哪種活性成分及作用機制還需實驗考證。

蟾酥在治療腫瘤疾病過程中，影響多條通路多種靶點。熱休克蛋白(Hsps)作為診斷腫瘤疾病進展評估的生物標志物及腫瘤治療的靶點，其研究對抗腫瘤藥物臨床應用具有重要意義。熱休克蛋白包括Hsp27、Hsp40、Hsp60、Hsp 70、Hsp90及大型Hsps，參與細胞的增殖、分化和癌變[33]。近年來發現，Hsps既能影響線粒體介導的內源性細胞凋亡途徑，也能影響死亡受體介導的外源性途徑。研究表明，蟾酥活性成分蟾毒靈能顯著誘導胰腺癌細胞凋亡和阻滯細胞停滯于G2/M期，通過Westen blot法驗證后發現蟾毒靈治療后，Hsp27及p-Art表達降低，同時激活caspase-3、caspase-9前體，調節Bcl-2、Bax表達[34]。此外，Hsps蛋白表達還與NF-κB信號因子有關，NF-κB是介導細胞內信號傳遞最重要的核轉錄因子，參與多種啟動子的結合，Hsp70蛋白的抑制能通過NF-κB/NOX1信號通路促進腫瘤壞死因子引起的肺癌細胞細胞凋亡[35]，從而達到治療作用，這些都提示通過靶向抑制Hsps蛋白在腫瘤細胞中的過表達可能成為治療腫瘤疾病的有效方法，因此，開展Hsps多靶點抑制劑藥理學研究具有潛在意義。目前研究得出蟾毒靈能抑制Hsp27蛋白的過表達從而治療胰腺癌腫瘤疾病，是否能治療其他腫瘤及蟾酥其他活性成分是否能通過抑制其他Hsps蛋白的過表達從而發揮其抗腫瘤作用，Hsps與其他作用通路、作用因子的聯系機制，還仍需更多的實驗證實，同時使Hsps蛋白作為腫瘤發生發展過程中常規生物標志物更加可靠、有效。

蟾酥作為傳統的動物藥，化學成分多且復雜，其良好的抗腫瘤活性，受到了越來越多學者的關注，但蟾酥的高毒性使其在臨床應用上受到了限制，不適合長期服用。同時，蟾酥的化學成分復雜，在抗腫瘤作用上呈現出不同活性成分多靶點共同作用的特點，使得研究相關作用機制關系更加困難。為不斷開發出蟾酥的價值，應繼續深入研究，以中醫藥理論為基礎，結合實踐經驗，利用現代分子生物學技術進一步揭示蟾酥抗腫瘤的作用機制，使之更安全有效的指導臨床用藥。