苦參堿治療結(jié)直腸癌的作用機(jī)制研究進(jìn)展

梁俐，黎輝，王莉，朱華衛(wèi)，韓成龍

廣西醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院腫瘤內(nèi)科，南寧 530000

2020年全球癌癥數(shù)據(jù)顯示，結(jié)直腸癌（CRC）在世界范圍內(nèi)已成為僅次于肺癌及乳腺癌的第三大常見癌癥［1］。目前，CRC 的主要治療方案是以手術(shù)及放化療為主的多學(xué)科綜合治療，但多數(shù)患者確診時(shí)已為晚期，失去了手術(shù)治療的機(jī)會(huì)，且部分患者因化療耐藥導(dǎo)致化療失敗，故CRC 的總體生存率仍未取得明顯突破。中草藥在抗腫瘤方面具有高效、低毒性等優(yōu)勢(shì)，近年來成為腫瘤治療的研究熱點(diǎn)。苦參堿為豆科植物苦參、廣豆根、苦豆子等中草藥提取的生物堿，具有抗病毒、抗炎、抗腫瘤等藥理活性［2］。近年研究表明，苦參堿在CRC 的治療中效果顯著，苦參堿聯(lián)合化療或可成為CRC 新的治療方案。本文就苦參堿治療CRC的作用機(jī)制綜述如下。

1 抑制腫瘤細(xì)胞增殖

腫瘤細(xì)胞能抵抗基因引發(fā)的程序性死亡而進(jìn)行無限制地生長，異常增殖的腫瘤細(xì)胞通過循環(huán)系統(tǒng)或淋巴系統(tǒng)等形成遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移［3］。因此，抑制CRC 細(xì)胞增殖是治療CRC 的有效途徑。研究顯示，苦參堿能夠以劑量和時(shí)間依賴的方式抑制CRC 細(xì)胞的增殖。CHENG 等［4］研究發(fā)現(xiàn)，苦參堿可通過抑制miR-10b/PTEN 信號(hào)通路抑制CRC 增殖。腫瘤細(xì)胞通過異常的糖代謝行為逃避正常的細(xì)胞凋亡程序，以增強(qiáng)細(xì)胞增殖能力，這種異常糖代謝行為叫Warburg效應(yīng)，是腫瘤發(fā)病的關(guān)鍵因素［5］。缺氧誘導(dǎo)因子1α（HIF-1α）是腫瘤細(xì)胞代謝實(shí)現(xiàn)Warburg 效應(yīng)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子，苦參堿可通過抑制HIF-1α 的表達(dá)減弱其對(duì)Warburg 效應(yīng)的下游調(diào)節(jié)，從而抑制CRC 細(xì)胞增殖及生長［6］。研究發(fā)現(xiàn)，慢性炎癥部位的惡性腫瘤發(fā)生率較非炎癥部位明顯升高，表明炎癥組織中過表達(dá)的細(xì)胞因子可誘導(dǎo)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。白細(xì)胞介素6（IL-6）是炎癥細(xì)胞及相關(guān)炎癥因子共同作用的靶分子，可調(diào)控腫瘤細(xì)胞增殖和凋亡。FAN 等［7］研究表明，苦參堿可通過HMGB1信號(hào)通路抑制IL-6的表達(dá)，從而抑制裸鼠CRC細(xì)胞的增殖。

2 阻滯腫瘤細(xì)胞周期

細(xì)胞周期是指細(xì)胞從一次分裂完成開始到下一次分裂結(jié)束所經(jīng)歷的過程。細(xì)胞周期的傳遞是井然有序的，當(dāng)這種秩序被打亂時(shí)，紊亂的細(xì)胞周期會(huì)引起細(xì)胞癌變。細(xì)胞周期受到細(xì)胞周期蛋白依賴激酶及細(xì)胞周期蛋白如細(xì)胞周期依賴性激酶（Cdks）、細(xì)胞周期素（Cyclins）的正向調(diào)控［8］。Cyclin D1 及Cyclin E 的過表達(dá)與CRC 的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，研究顯示，苦參堿可通過下調(diào)Cdk6、Cyclin D1及Cyclin E誘導(dǎo)CRC細(xì)胞周期阻滯，引起CRC細(xì)胞凋亡［9］。

3 誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡

細(xì)胞凋亡指為維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，由基因控制的自主有序的細(xì)胞死亡。誘導(dǎo)CRC 細(xì)胞凋亡對(duì)CRC的治療具有重要意義。體內(nèi)、體外研究均表明，苦參堿可通過降低凋亡相關(guān)基因Bcl-2、Caspase-3 的表達(dá)，上調(diào) Bax 和 cleaved Caspase-3 的表達(dá)，誘導(dǎo) CRC細(xì)胞凋亡［10］。ZHANG 等［11］發(fā)現(xiàn)，苦參堿可通過特異性抑制Akt 信號(hào)通路來降低Bcl-2、Bax 的表達(dá)、增加Caspase-9 的表達(dá)來誘導(dǎo)CRC 細(xì)胞凋亡。另有研究顯示，苦參堿能夠通過LATS2 Hippo 途徑激活線粒體延長因子1（MIEF1）相關(guān)的線粒體分裂，從而誘導(dǎo)結(jié)腸癌細(xì)胞SW480 凋亡，抑制結(jié)腸癌進(jìn)展［12］。苦參堿還可作用于結(jié)腸癌細(xì)胞SW116，通過上調(diào)Fas 及Bax mRNA表達(dá)，誘導(dǎo)結(jié)腸癌細(xì)胞凋亡［13］。

4 抑制腫瘤新生血管生成

腫瘤細(xì)胞可分泌并高表達(dá)促血管生成因子，形成異常的血管網(wǎng)絡(luò)，其特征是血管雜亂無序、不成熟且通透性差，從而形成灌注不良的腫瘤。腫瘤灌注受損產(chǎn)生的缺氧微環(huán)境可促進(jìn)生成更具侵襲性的腫瘤細(xì)胞，阻礙免疫細(xì)胞的腫瘤殺傷作用，降低放化療治療效率。因此，抑制腫瘤血管的生成已成為治療腫瘤的新策略。在腫瘤缺氧微環(huán)境中，血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）在腫瘤組織發(fā)育中具有促血管生成作用，在腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移中至關(guān)重要，而抑癌基因p53 缺失或突變可以促進(jìn)VEGF 表達(dá)。高表達(dá)VEGF及突變型p53與腫瘤浸潤轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，王啟瑞等［14］在人結(jié)腸癌細(xì)胞SW480 異種移植瘤裸鼠中發(fā)現(xiàn)，裸鼠腫瘤中高表達(dá)VEGF 及突變型p53，而苦參堿能從mRNA 及蛋白水平上下調(diào)VEGF 及突變型p53的表達(dá)，抑制腫瘤新生血管生成。

5 抑制端粒酶活性

端粒酶是一種核糖核酸蛋白酶，可維持端粒長度和結(jié)構(gòu)完整性，使細(xì)胞保持繼續(xù)分裂及增殖的潛力，其在絕大多數(shù)晚期惡性腫瘤中均表達(dá)升高。端粒酶的再激活能夠消除因端粒縮短而對(duì)腫瘤發(fā)展產(chǎn)生的抑制作用，這在CRC 的發(fā)生發(fā)展過程中起重要作用。選擇端粒酶或其亞單位作為靶點(diǎn)，縮短端粒及誘導(dǎo)細(xì)胞衰老在CRC 治療中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。在人結(jié)腸癌細(xì)胞SW116 及HT29 中發(fā)現(xiàn)，苦參堿能夠抑制端粒酶mRNA 及蛋白的表達(dá)，從而抑制結(jié)腸癌細(xì)胞分裂及增殖，減緩結(jié)腸癌進(jìn)展［15］。

6 抑制腫瘤轉(zhuǎn)移

腫瘤轉(zhuǎn)移是指惡性腫瘤細(xì)胞從原發(fā)部位經(jīng)淋巴管、血管或體腔等途徑，轉(zhuǎn)移到其他部位繼續(xù)生長的過程，上皮—間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）是腫瘤轉(zhuǎn)移的重要機(jī)制。來源于腫瘤相關(guān)基質(zhì)的生長因子能夠促進(jìn)腫瘤上皮細(xì)胞進(jìn)行形態(tài)改變，增強(qiáng)細(xì)胞活性，減少細(xì)胞間黏附，降解細(xì)胞外基質(zhì)（ECM），從而增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲能力。腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移起始于ECM 的降解，腫瘤細(xì)胞通過降解的ECM 侵入鄰近組織。基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）在ECM 及基底膜降解中發(fā)揮重要作用，研究發(fā)現(xiàn)苦參堿可呈劑量依賴性地抑制MMP-2、MMP-9 的表達(dá)，從而抑制結(jié)腸癌細(xì)胞HT29體內(nèi)外的侵襲轉(zhuǎn)移［16］。

7 影響腫瘤微環(huán)境

腫瘤微環(huán)境（TME）指腫瘤細(xì)胞存在的周圍微環(huán)境，包括周圍的血管、免疫細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、各種信號(hào)分子和ECM。腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞（CAF）及腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（TAMs）具有促進(jìn)腫瘤發(fā)生的作用。研究表明，來自CRC 患者樣本提取的CAF 可通過分泌外泌體circSLC7A6 促進(jìn)CRC 細(xì)胞的增殖及侵襲。趨化因子受體CXCR5 是circSLC7A6 調(diào)節(jié)的腫瘤發(fā)生關(guān)鍵效應(yīng)器，苦參堿能夠通過調(diào)控CXCR5 阻斷CAF 釋放的外顯子circSLC7A6 來抑制結(jié)腸癌的發(fā)生［17］。在腫瘤微環(huán)境中，腫瘤細(xì)胞與腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞相互作用，釋放炎癥相關(guān)因子IL-2、IL-6、TNF-α等，激活NF-κB信號(hào)通路，促進(jìn)腫瘤發(fā)展。已有研究表明，苦參堿可通過抑制 TNF-α、IL-6 及 IL-1β 抑制結(jié)腸癌的發(fā)生發(fā)展［18］。

8 逆轉(zhuǎn)腫瘤多藥耐藥

化療是晚期CRC 的主要治療方式，但許多患者因?yàn)榛熌退帉?dǎo)致化療失敗，影響CRC 患者的生存預(yù)后。P-糖蛋白（P-gp）、多藥耐藥相關(guān)蛋白、乳腺癌耐藥蛋白等轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在細(xì)胞表面起外排泵作用，導(dǎo)致藥物在細(xì)胞內(nèi)積累減少，促進(jìn)癌細(xì)胞存活。在結(jié)腸癌耐藥株HT-29/OXA 及SW480/OXA 細(xì)胞中，苦參堿與鉑類抗癌藥奧沙利鉑聯(lián)用后奧沙利鉑的半數(shù)抑制濃度隨著苦參堿劑量的增加而逐漸降低，苦參堿可通過抑制多藥耐藥蛋白LRP 及P-gp 的表達(dá)逆轉(zhuǎn)結(jié)腸癌的多藥耐藥［19］。EMT 在腫瘤多藥耐藥中起重要作用，NF-κB 信號(hào)通路是EMT 的信號(hào)通路之一，同時(shí)也是結(jié)腸癌5-FU 化療耐藥的信號(hào)通路。結(jié)腸癌耐藥細(xì)胞株HCT-8/5-FU 呈現(xiàn)間質(zhì)表型，波形蛋白、鋅指蛋白轉(zhuǎn)錄因子snail 及p-p65 較非耐藥細(xì)胞株升高，苦參堿可通過抑制NF-κB信號(hào)通路，抑制EMT轉(zhuǎn)化，從而逆轉(zhuǎn)結(jié)腸癌多藥耐藥。

綜上所述，苦參堿是在CRC 的治療中療效顯著，具有高效、低毒性、多靶點(diǎn)的作用優(yōu)勢(shì)，主要通過抑制CRC 細(xì)胞增殖、血管生成、阻滯腫瘤細(xì)胞周期、抑制端粒酶活性、影響腫瘤微環(huán)境、抑制腫瘤轉(zhuǎn)移、逆轉(zhuǎn)腫瘤多藥耐藥等發(fā)揮抗腫瘤作用。我們期待隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展可以對(duì)苦參堿的作用機(jī)制進(jìn)行更深入的研究，為CRC的治療提供新的方向。