齊墩果酸抗腫瘤作用及機制研究進展

袁 彬 韋燕飛 周鳳玲 黃德倫

1.廣西中醫(yī)藥大學基礎醫(yī)學院，廣西南寧 530200；2.廣西中醫(yī)藥大學廣西高校中藥藥理重點實驗室，廣西南寧 530200

癌癥作為嚴重危害人類生命健康的重大疾病之一，在世界衛(wèi)生組織發(fā)布的2020 年全球十大死因中癌癥排名日益靠前[1]。2020 年中國癌癥新發(fā)及死亡人數(shù)均為全球第一[2]。癌癥的治療包括手術、免疫治療等多元化途徑，由于癌癥易轉(zhuǎn)移、化療藥物耐藥性和毒副作用等原因使現(xiàn)階段臨床診療效果欠佳。研究發(fā)現(xiàn)中藥植物是抗癌化合物的豐富來源，其對正常細胞的低毒性可以減少藥物毒副作用[3-4]。因此，從這類中草藥中提取天然抗癌成分得到了越來越多的關注[5]。

1 齊墩果酸（oleanolic acid，OA）的生物學特性

OA 是自然界中最常見的五環(huán)三萜酸類化合物之一，廣泛存在于各類水果、蔬菜及中藥植物中[6]。研究顯示OA 具有抗腫瘤、保肝抗炎、降脂降糖、抗氧化、抗病毒等多種藥理學活性[7-15]。抗腫瘤方面，OA 可抑制肝癌、胃癌、宮頸癌、結(jié)腸癌、胰腺癌等多種惡性腫瘤，通過與特異性靶點相互作用抑制腫瘤發(fā)展進程[7,16-19]。現(xiàn)將近年來國內(nèi)外有關OA 抗腫瘤作用機制的研究結(jié)果作一綜述。

2 OA 抗腫瘤作用

2.1 OA 誘導細胞周期阻滯

細胞周期主要通過細胞周期相關蛋白、細胞周期依賴性激酶及抑制因子共同調(diào)控。細胞周期相關調(diào)控因子和靶點發(fā)生紊亂會導致腫瘤發(fā)生、發(fā)展[20]。對結(jié)腸癌細胞HT-29 的研究發(fā)現(xiàn)，OA 主要通過抑制IL-6/STAT3 信號通路活化，下調(diào)細胞內(nèi)G1期調(diào)控蛋白CyclinD1、CDK4，阻斷G1期到S 期進程抑制HT-29增殖[21]。OA 上調(diào)P21 蛋白表達、抑制Cyclin B1/cdc 2復合物合成，細胞周期阻滯于G2/M 期[22]。對于不同癌癥，OA 對細胞周期相關蛋白及因子調(diào)控作用不同阻滯的周期也不盡相同。

2.2 OA 誘導腫瘤細胞凋亡

誘導細胞凋亡是臨床治療腫瘤的重要途徑。OA調(diào)控多種蛋白因子表達及細胞凋亡相關信號轉(zhuǎn)導途徑誘導腫瘤細胞凋亡。

2.2.1 Caspase 家族 天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶（caspase）家族是細胞凋亡信號傳導樞紐，其中caspase-3 為細胞凋亡標志蛋白酶。OA 通過誘導結(jié)腸癌HT-29 細胞中caspase-3 活化實現(xiàn)促凋亡[21]。OA 激活線粒體凋亡途徑誘導凋亡與促進S-180 荷瘤小鼠腫瘤細胞內(nèi)caspase-3 蛋白和細胞色素c 表達有關[23]。OA 激活AMPK/mTOR 信號通路促進下游凋亡調(diào)節(jié)因子caspase-3、caspase-8 及caspase-9 表達，誘導結(jié)腸癌SW-480 和HCT-116 細胞凋亡[24]。由此，caspase 家族在OA 誘導的不同凋亡途徑中均發(fā)揮了重要作用。

2.2.2 Bcl-2 蛋白家族Bcl-2 蛋白家族是一種癌基因家族，其成員在結(jié)構相似的基礎上有抑制或促進凋亡的雙重作用。Bcl-2 蛋白阻止線粒體膜整合蛋白釋放、抑制Ca2+跨膜轉(zhuǎn)運發(fā)揮抗凋亡作用[25]。Bax 與Bcl-2結(jié)合構成異源二聚體，拮抗Bcl-2 抗凋亡作用。OA 通過上調(diào)Bax、抑制Bcl-2，減少Bcl-2 和Bax 二聚體形成誘導肝癌細胞凋亡[26]。OA 促進荷瘤小鼠腫瘤細胞凋亡，與下調(diào)survivin、Bcl-2 表達有關[27-28]。OA 靶向Bcl-2活化線粒體途徑誘導鼻咽癌細胞CNE-1 凋亡[29]。在體內(nèi)或體外環(huán)境OA 均可上調(diào)Bax、抑制Bcl-2 表達，將Bcl-2 蛋白家族對凋亡的雙重調(diào)節(jié)作用扭轉(zhuǎn)為促凋亡作用。

2.2.3 p53 蛋白p53 蛋白抗腫瘤的機制之一系啟動細胞凋亡。p53 蛋白可分為兩型：野生型p53 蛋白是抑制腫瘤惡性轉(zhuǎn)化的重要因子，可下調(diào)Bcl-2 蛋白、上調(diào)Bax 蛋白誘導細胞凋亡；突變型p53 蛋白對細胞凋亡有抑制作用，在人類多種惡性腫瘤中突變型p53 蛋白均呈過量表達[30]。OA 誘導人結(jié)腸癌LoVo 細胞凋亡與促進p53 表達有關[31]。OA 可上調(diào)p53 表達，進而誘導Bax 表達、抑制Bcl-2 表達、釋放細胞色素c，促使HepG2 細胞凋亡活化[22]。

2.2.4 細胞內(nèi)Ca2+水平Ca2+從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放是啟動凋亡的關鍵步驟之一[32]。OA 誘導白血病Jurkat 細胞凋亡過程中細胞內(nèi)游離Ca2+水平升高，與細胞凋亡率正相關，提示細胞內(nèi)鈣超載參與OA 誘導Jurkat 細胞凋亡[33]。OA 上調(diào)細胞內(nèi)Ca2+水平，不僅可作為線粒體凋亡途徑的上游因子調(diào)控caspase 凋亡機制，還可能激活Ca2+/Mg2+依賴性核酸內(nèi)切酶途徑使DNA 降解而發(fā)揮促凋亡作用[34]。

2.3 OA 抑制腫瘤血管生成

血管內(nèi)皮細胞生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）等在新血管形成過程刺激內(nèi)皮細胞增殖、遷移、存活和通透性[35]。人乳腺癌細胞MCF-7 細胞中OA 下調(diào)VEGF 基因轉(zhuǎn)錄翻譯抑制腫瘤血管新生，誘導癌細胞凋亡[36]。OA 抑制肝癌細胞Huh7、Hep3B、HA22T 中VEGF 表達發(fā)揮抗血管生成作用[37]。VEGF-A和堿性成纖維細胞生長因子促血管生成，在癌組織中表達水平遠高于癌旁組織[38]。OA 通過抑制VEGF-A和堿性成纖維細胞生長因子的表達抑制CRC 小鼠腫瘤生長并降低腫瘤內(nèi)微血管密度[39]。

2.4 OA 抑制腫瘤細胞侵襲和轉(zhuǎn)移

侵襲和轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤基本生物學特征之一，是復雜的多步驟級聯(lián)過程，從分子水平分成三大步驟：第一，腫瘤細胞與胞外基質(zhì)中纖維連接蛋白和層粘連蛋白相黏附；第二，趨化運動，腫瘤細胞沿著趨化劑的濃度梯度遷移；第三，腫瘤細胞釋放各種水解酶類如組織蛋白酶B，使其黏附部位組織破壞，腫瘤細胞向縱深移動和遠距離轉(zhuǎn)移[40]。經(jīng)OA 處理后克隆化高轉(zhuǎn)移人肺癌細胞PGCL3 細胞層粘連蛋白黏附能力、趨化運動能力和組織蛋白酶B 分泌顯著下降，提示OA抗侵襲作用針對多個侵襲遷移步驟[41]。OA 下調(diào)人宮頸癌Hela 細胞基質(zhì)金屬蛋白酶2 和基質(zhì)金屬蛋白酶9 表達，抑制Hela 細胞侵襲[42]。OA 促進上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化相關蛋白上皮型鈣黏蛋白素表達抑制卵巢癌SKOV3 細胞侵襲和轉(zhuǎn)移[43]。OA 經(jīng)多種途徑抑制腫瘤細胞侵襲和轉(zhuǎn)移。

2.5 OA 誘導腫瘤細胞自噬

近年研究發(fā)現(xiàn)自噬可抑制或促進腫瘤生長[44]。LC3-Ⅱ和Beclin-1 是細胞自噬特異性蛋白標志物，mTOR 信號通路和P62 蛋白則抑制自噬發(fā)生[45]。OA下調(diào)p62、p-Akt、p-mTOR 蛋白表達，上調(diào)LC3-Ⅱ和Beclin-1 表達，促進細胞自噬[28]。OA 處理顯著誘導HepG2 和SMC7721 細胞自噬，與PI3K/Akt/mTOR 途徑負調(diào)節(jié)和ROS 依賴途徑正調(diào)節(jié)誘導自噬細胞凋亡相關[46]。對細胞凋亡耐藥性的癌癥而言，OA 誘導癌細胞自噬的能力為癌癥治療提供有效選擇。

3 總結(jié)和展望

OA 作為抗腫瘤藥物具有來源豐富、成本低及毒副作用小的獨特優(yōu)勢。其抗腫瘤作用通過誘導腫瘤細胞周期阻滯、細胞凋亡和細胞自噬及抑制腫瘤血管生成、腫瘤細胞侵襲和轉(zhuǎn)移來實現(xiàn)。目前對OA 抗癌作用的研究仍存在局限：OA 生物活性相對不強、口服吸收差，目前研究大多集中在體外實驗階段，體內(nèi)實驗相關研究少；OA 抗腫瘤作用在分子層面的機制仍不清楚，對相關靶信號通路及藥物作用的指向性靶點有待進一步研究。積極開展體內(nèi)實驗及臨床試驗基礎上，加強對OA 藥理活性研究，探索具有更強生物活性、口服吸收好的OA 衍生物，將對OA 應用于腫瘤治療產(chǎn)生重要臨床意義。