李華，卞堯堯，楊麗麗，周肸，曾莉

(1.南京中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，江蘇 南京 210023；2.河北醫(yī)科大學(xué)附屬邢臺(tái)市人民醫(yī)院，河北 邢臺(tái) 054001)

1 對(duì)消化系統(tǒng)腫瘤的認(rèn)識(shí)

中醫(yī)學(xué)講究整體觀，認(rèn)為人與自然界、社會(huì)環(huán)境都是一個(gè)有機(jī)整體，這和目前所倡導(dǎo)的生物-醫(yī)學(xué)-社會(huì)心理模式達(dá)到了耦合。中醫(yī)對(duì)消化系統(tǒng)疾病的認(rèn)識(shí)源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，早在《黃帝內(nèi)經(jīng)》中就有相關(guān)記載，如“食飲不下，膈塞不通，邪在胃脘”[1]。消化系統(tǒng)腫瘤屬于中醫(yī)“噎嗝”“反胃”“腸覃”“肝積”“鎖肛痔”等范疇[2]。隨著歷代醫(yī)家學(xué)術(shù)思想的總結(jié)與治療腫瘤經(jīng)驗(yàn)的積累，現(xiàn)已形成了系統(tǒng)且獨(dú)特的理論體系和辨證論治思路。

消化道腫瘤與血瘀關(guān)系極為密切,晚期常有明顯的瘀血征象。除腫塊、疼痛等表現(xiàn)外，唇甲青紫、皮下瘀斑、皮膚甲錯(cuò)、嘔血、黑便、形體消瘦、舌面瘀斑等是消化系統(tǒng)腫瘤晚期常見的癥狀。這些表現(xiàn)為應(yīng)用活血化瘀法提供了客觀依據(jù)?；钛龇剿幘哂写傺?、利血脈、消癥結(jié)、除瘀血、止疼痛等功效?，F(xiàn)代藥理研究，活血化瘀藥除能直接抗癌外，還可改善血液循環(huán)，如降低血液黏度，抑制血小板粘附，抗凝促纖溶，調(diào)整外周微循環(huán)功能等[3]。這些作用顯然對(duì)惡性腫瘤的治療是有益的。

川芎是活血化瘀的常用中藥，近年來(lái)對(duì)川芎有效成分的研究主要集中于揮發(fā)油、酚類、內(nèi)酯類、有機(jī)酸及生物堿等方面。目前關(guān)于川芎對(duì)惡性腫瘤侵襲與轉(zhuǎn)移影響的研究越來(lái)越受到學(xué)術(shù)界的重視。

2 川芎嗪的研究概況

川芎LigusticumchuanxiongHort，原名芎窮，又稱香果，為多年生草本植物，最早見于公元前一二世紀(jì)，在《神農(nóng)本草經(jīng)》中列為上品，其道地藥材為四川灌縣(今都江堰市)所產(chǎn)。據(jù)《本草綱目》記載,川芎味辛，性溫，歸肝膽、心包經(jīng)，其功效為活血行氣，祛風(fēng)止痛，是一種以疏通血脈、促進(jìn)血行、消散瘀血為主要作用的藥物。川芎主要含生物堿(川芎嗪)、酚類(阿魏酸)、揮發(fā)油(藁本內(nèi)酯)等物質(zhì)。其中川芎嗪為主要活性物質(zhì)，于1977年首次從川芎的根莖中提取、分離并結(jié)構(gòu)鑒定，川芎嗪經(jīng)人工合成并制成磷酸川芎嗪(TMPP)和鹽酸川芎嗪(TMPH)2種針劑和片劑，在臨床上廣泛應(yīng)用。自20世紀(jì)70年代陳可冀首先將其應(yīng)用于缺血性中風(fēng)至今，已有近50年的歷史。川芎嗪作為一種新型的鈣離子拮抗劑，具有抑制自由基產(chǎn)生、提高內(nèi)源性超氧化物歧化酶活性、清除氧自由基[4]、改善血液流變學(xué)、抑制血小板聚集、抑制纖維化、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、抗脂質(zhì)過(guò)氧化、鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛等藥理活性[5-7]。

3 川芎嗪在消化系統(tǒng)腫瘤中的抗癌機(jī)制

川芎除活血止痛外，在抗腫瘤方面亦發(fā)揮了一定的功效。川芎嗪的抗腫瘤作用與阻滯腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞周期、抑制腫瘤細(xì)胞的增殖、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡和自噬、抑制新生血管生成、抑制腫瘤細(xì)胞粘附和侵襲、逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞多藥耐藥等多種途徑相關(guān)。本文總結(jié)目前文獻(xiàn)報(bào)道的川芎嗪在消化系統(tǒng)腫瘤中的抗癌機(jī)制，將從以下6個(gè)方面進(jìn)行論述。

3.1 抑制腫瘤細(xì)胞增殖

腫瘤細(xì)胞增殖失控是腫瘤細(xì)胞區(qū)別于普通體細(xì)胞的重要生物學(xué)特征。細(xì)胞周期失控，就像寄生在細(xì)胞內(nèi)的微生物，不受正常生長(zhǎng)調(diào)控系統(tǒng)的控制，能持續(xù)地分裂與增殖。近年來(lái)，已有多項(xiàng)研究表明川芎嗪具有抗腫瘤細(xì)胞增殖的作用[8-10]。在消化系統(tǒng)腫瘤中，川芎嗪顯著抑制肝癌、胃癌及結(jié)直腸癌細(xì)胞的生長(zhǎng)，并且引起細(xì)胞周期阻滯。在肝癌荷瘤大鼠動(dòng)物模型中觀察到川芎嗪通過(guò)調(diào)控細(xì)胞周期相關(guān)蛋白cyclin B1誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞出現(xiàn)G2/M細(xì)胞周期阻滯，進(jìn)而抑制腫瘤細(xì)胞增殖[11]。張加軍等[12]的研究結(jié)果顯示，川芎嗪對(duì)人肝癌細(xì)胞株HepG2的增殖抑制作用可能與下調(diào)變性p53蛋白的表達(dá)有關(guān)，川芎嗪的藥物作用呈現(xiàn)時(shí)間、劑量依賴性。Ji等[13]針對(duì)人胃癌細(xì)胞株SGC-7901的研究表明，川芎嗪抑制腫瘤細(xì)胞增殖作用同樣呈現(xiàn)劑量和時(shí)間依賴性，并且引起G1期細(xì)胞周期阻滯。在結(jié)腸癌中，川芎嗪發(fā)揮了類似的抑制腫瘤細(xì)胞增殖的作用[14]。這些研究為川芎嗪治療消化系統(tǒng)腫瘤提供了新的分子生物學(xué)基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

3.2 促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡和自噬

細(xì)胞凋亡和自噬是重要的細(xì)胞分解過(guò)程，在腫瘤細(xì)胞存活和死亡中發(fā)揮著重要作用[15]。細(xì)胞凋亡，被稱為Ⅰ型程序性細(xì)胞死亡，凋亡的失常因于凋亡抑制基因和凋亡活化基因的失調(diào)。細(xì)胞自噬，被稱為Ⅱ型程序性細(xì)胞死亡，是細(xì)胞在內(nèi)外界環(huán)境因素作用下對(duì)細(xì)胞內(nèi)部蛋白或細(xì)胞器降解的過(guò)程。細(xì)胞自噬在腫瘤治療中是一把雙刃劍，一方面腫瘤細(xì)胞通過(guò)自噬降解化療藥物進(jìn)而逃避殺傷，另一方面一些藥物可以通過(guò)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生自噬降解細(xì)胞內(nèi)重要蛋白和細(xì)胞器進(jìn)而發(fā)生自噬性死亡[16-17]。川芎嗪可以通過(guò)多種機(jī)制誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的發(fā)生。在胃癌、肝癌及結(jié)腸癌細(xì)胞中，川芎嗪通過(guò)誘導(dǎo)Bcl-2家族中促凋亡蛋白(Bax、Bad和Bik等)和抑制Bcl-2家族中抗凋亡蛋白(Bcl-2、Bcl-xl等)的表達(dá)，發(fā)揮誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的作用[11,14,18]。Bcl-2家族蛋白位于線粒體外膜，其表達(dá)變化，改變了線粒體的通透性，通過(guò)線粒體外膜滲透作用，降低線粒體膜電位，使線粒體膜間隙的可溶性蛋白釋放到細(xì)胞質(zhì)或轉(zhuǎn)位到細(xì)胞核，如細(xì)胞色素C外滲，由線粒體向細(xì)胞核轉(zhuǎn)位，進(jìn)而激發(fā)含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶Caspase家族的級(jí)聯(lián)反應(yīng)，誘導(dǎo)調(diào)亡的發(fā)生[19]。此外，Ji等[13]針對(duì)人胃癌細(xì)胞株SGC-7901的研究表明，川芎嗪促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡可能與調(diào)控NF-κBp65、cyclinD1和p16蛋白的表達(dá)有關(guān)。在肝癌細(xì)胞中，Cao等[20]的研究發(fā)現(xiàn)川芎嗪可以激活自噬相關(guān)蛋白Atg5，Beciln-1的表達(dá)，并發(fā)生LC3-Ⅰ向LC3-Ⅱ的轉(zhuǎn)化和選擇性自噬接頭蛋白(p62蛋白)降解，使用川芎嗪處理細(xì)胞后行MDS染色可觀察到清晰的自噬小體，并且與藥物的劑量呈正向關(guān)系，從而有力地證明了川芎嗪誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞自噬的產(chǎn)生。

3.3 誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞活性氧(ROS)的生成

ROS的積累對(duì)細(xì)胞具有殺傷作用，由于腫瘤細(xì)胞具有較高的代謝，細(xì)胞內(nèi)活性氧的基礎(chǔ)水平較正常細(xì)胞高，腫瘤細(xì)胞對(duì)ROS的積累更加敏感，誘導(dǎo)ROS增加是化療藥物殺傷腫瘤細(xì)胞的重要機(jī)制[21]。此外，ROS被證實(shí)是細(xì)胞凋亡和自噬的重要介質(zhì)[22]。研究表明，川芎嗪可誘導(dǎo)人肝癌細(xì)胞株HepG2 ROS的累積，并與腫瘤細(xì)胞的凋亡和自噬相關(guān)。川芎嗪可在一定程度上誘導(dǎo)ROS簇的產(chǎn)生，并且促進(jìn)半胱氨酸天冬氨酸特異性蛋白酶-3(Caspase-3)和聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)的活化，從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡和自噬[20]。易波等[23]的研究提示，高濃度川芎嗪作用人胃癌細(xì)胞株SGC-7901，誘導(dǎo)產(chǎn)生大量ROS從而激活A(yù)MPK信號(hào)通路，促使從胞漿遷移至線粒體，導(dǎo)致線粒體膜電位崩解，Cytc釋放至胞漿，激活Caspase-9、Caspase-3，最終導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞凋亡。

3.4 抑制腫瘤細(xì)胞侵襲與轉(zhuǎn)移

侵襲與轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤復(fù)發(fā)率及死亡率高的重要原因，川芎嗪被證實(shí)可通過(guò)不同的途徑對(duì)腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移產(chǎn)生抑制作用。腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移過(guò)程中，需借助與基底膜、細(xì)胞外基質(zhì)血管壁、淋巴管壁及血小板等的粘附而完成，所有的粘附過(guò)程均借由粘附因子而實(shí)現(xiàn)，川芎嗪對(duì)腫瘤粘附的影響即來(lái)自于對(duì)粘附分子的干預(yù)。隨著川芎嗪濃度的增大，肝癌細(xì)胞株HepG2的粘附率明顯降低，細(xì)胞遷移和侵襲數(shù)量明顯減少，提示川芎嗪能有效降低HepG2細(xì)胞的侵襲和遷移能力，且呈劑量依賴性[24]。

3.5 抑制腫瘤組織血管生成

腫瘤的生長(zhǎng)依賴于腫瘤組織中新生血管的形成，抑制腫瘤血管生成就能起到抑制腫瘤細(xì)胞增殖的作用。腫瘤細(xì)胞能夠分泌多種血管生成因子，其中VEGF是高效、高特異性作用于血管內(nèi)皮的促血管生成因子[25]。研究結(jié)果顯示,川芎嗪通過(guò)抑制HIF-1α的表達(dá)，使VEGF表達(dá)降低，最終起到抑制血管生成,恢復(fù)機(jī)體正常的微環(huán)境，最終達(dá)到抑制腫瘤的目的[26]。

3.6 逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞多藥耐藥

腫瘤多藥耐藥(MDR)是導(dǎo)致腫瘤化療失敗的主要原因。腫瘤的耐藥性涉及細(xì)胞內(nèi)藥物的濃度降低，藥物靶分子的改變，代謝解毒，DNA損傷修復(fù)功能失衡等多種機(jī)制?？朔[瘤細(xì)胞MDR，提高抗癌藥物療效成為腫瘤治療亟待解決的關(guān)鍵性課題。從天然藥物中尋找高效、低毒、作用靶點(diǎn)廣泛的腫瘤MDR逆轉(zhuǎn)劑(RRA)己成為目前的研究熱點(diǎn)。多藥耐藥基因(MDR1)及其編碼的糖蛋白(P-gp)，多藥耐藥相關(guān)蛋白(MRP)、肺耐藥蛋白(LRP)，谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶(GST-π)是近年來(lái)研究較多的耐藥基因，以及DNA拓樸酶活性改變和鈣離子濃度的改變等方面均在耐藥過(guò)程中發(fā)揮重要作用[27]。川芎嗪作為一種鈣離子通道拮抗劑，可逆轉(zhuǎn)多種腫瘤細(xì)胞株的抗藥耐藥性，并對(duì)谷胱甘肽合成酶(GSHs)、超氧化物歧化酶(GSHPx)的活性具有降低作用，使抗藥性細(xì)胞恢復(fù)其敏感性。魏志霞等[27]研究發(fā)現(xiàn)，川芎嗪干預(yù)后，鈣離子通道阻滯作用使P-gp蛋白在腫瘤細(xì)胞內(nèi)表達(dá)下調(diào)，使得SMMC-7221/ADM內(nèi)的柔紅霉素積聚有所增強(qiáng)，從而逆轉(zhuǎn)腫瘤多藥耐藥。此外，川芎嗪治療肝癌細(xì)胞株后發(fā)現(xiàn)，相關(guān)耐藥基因MRP2、MRP3、MRP5 mRNA水平下降，并且蛋白質(zhì)編碼的水平均有不同程度地下降，表明川芎嗪能有效逆轉(zhuǎn)MDR BEL-7402/ADM細(xì)胞的耐藥性[28]。另一項(xiàng)研究表明，川芎嗪抑制胃癌SGC-7901細(xì)胞增殖且呈濃度及作用時(shí)間依賴性，可以通過(guò)抑制胃癌細(xì)胞中耐藥相關(guān)蛋白MDR1、GST-π的表達(dá)，其表達(dá)量與川芎嗪劑量呈現(xiàn)明顯的時(shí)間-濃度效應(yīng)關(guān)系[29]。此外，1組結(jié)腸癌患者術(shù)前使用川芎嗪注射液，術(shù)后取結(jié)腸癌組織標(biāo)本用免疫組化法分別染色多藥耐藥相關(guān)蛋白P-gp，并檢測(cè)其蛋白表達(dá)。結(jié)果提示，P-gp蛋白陽(yáng)性率明顯下降，進(jìn)一步說(shuō)明川芎嗪對(duì)結(jié)腸癌多藥耐藥性基因表達(dá)有抑制作用[30]。

3.7 免疫調(diào)節(jié)

近年來(lái)研究表明，川芎嗪可以通過(guò)上調(diào)免疫細(xì)胞的活性加強(qiáng)免疫調(diào)節(jié)，進(jìn)而增強(qiáng)機(jī)體的腫瘤免疫應(yīng)答，有助于機(jī)體對(duì)腫瘤細(xì)胞的免疫殺傷。高婷等[31]研究發(fā)現(xiàn)，川芎嗪使卵巢惡性腫瘤患者IFN-γ和T-bet的表達(dá)頻率及表達(dá)強(qiáng)度明顯提高，IL-4和GATA3的表達(dá)頻率及表達(dá)強(qiáng)度明顯降低。川芎嗪能降低Th2類細(xì)胞因子和GATA3的表達(dá)，提高Th1類細(xì)胞因子和T-bet的表達(dá)。

4 展望

綜上所述，川芎嗪對(duì)于消化系統(tǒng)腫瘤的增殖、凋亡、侵襲、轉(zhuǎn)移、血管生成、逆轉(zhuǎn)耐藥及調(diào)節(jié)免疫等方面均有一定的作用，具有較大的開發(fā)潛力。今后，應(yīng)繼續(xù)開展對(duì)川芎中其它活性物質(zhì)或有效部位抗多藥耐藥方面的研究,從多方面、多角度、多靶點(diǎn)入手,在蛋白及分子水平闡釋其作用機(jī)制,根據(jù)體內(nèi)實(shí)驗(yàn)及臨床功效來(lái)評(píng)價(jià)其安全性及有效性,尋求更大的突破。同時(shí),應(yīng)加強(qiáng)對(duì)不同產(chǎn)區(qū)所產(chǎn)川芎中有效物質(zhì)組成及其逆轉(zhuǎn)多藥耐藥作用差異性方面的研究,這將為深入開發(fā)天然植物資源川芎的醫(yī)療價(jià)值提供理論基礎(chǔ),為其臨床應(yīng)用提供依據(jù)。