黎雪 張英 侯煒 鄭琦 祁鑫 裴迎霞 樊慧婷 劉碩 林洪生

目前，惡性腫瘤臨床上常用的主要是細(xì)胞毒類藥物，但這類藥物具有難以避免的選擇性差、毒副作用強(qiáng)、易產(chǎn)生耐藥等缺點。核轉(zhuǎn)錄因子-κB(nuclear factor kappa-B，NF-κB)在腫瘤發(fā)生發(fā)展中起關(guān)鍵作用，持續(xù)活化可以使惡性腫瘤細(xì)胞無限增殖、抵抗凋亡，從而促進(jìn)惡性腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移，因此介導(dǎo)NF-κB可發(fā)揮抗腫瘤作用[1-2]。中醫(yī)藥在預(yù)防腫瘤發(fā)生發(fā)展轉(zhuǎn)移方面具有優(yōu)勢，熱毒是腫瘤發(fā)生發(fā)展的重要原因之一。中醫(yī)認(rèn)為，熱為溫之漸，火為熱之極，火熱之邪內(nèi)蘊(yùn)，客于血肉，壅聚不散，腐蝕血肉，皆可釀成癰膿，或發(fā)為腫瘤?！夺t(yī)宗金鑒》云：“癰疽原是火毒生，經(jīng)絡(luò)阻塞氣血凝?！薄鹅`樞.癰疽》：“大熱不止，熱盛則肉腐，肉腐則為膿，故名曰癰?！备鶕?jù)以上描述可以看出，腫瘤的發(fā)生發(fā)展與毒熱在體內(nèi)的蓄積有著重要的關(guān)系[3-4]。清熱解毒中藥主治各種熱毒之證，其有效成分可介導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，從而治療潰瘍性結(jié)腸炎[5]、膿毒血癥[6]、支氣管哮喘[7]等多種疾病。清熱解毒中藥是腫瘤治療的重要組成部分，然而，目前對于清熱解毒中藥治療腫瘤的機(jī)制仍處于探索階段[8-9]。課題組認(rèn)為，基于NF-κB信號通路對清熱解毒中藥進(jìn)行優(yōu)勢潛力的挖掘，可能是認(rèn)知中醫(yī)藥防治腫瘤的理論和機(jī)制研究的有效途徑。因此，本文基于NF-κB信號通路對清熱解毒中藥的腫瘤治療進(jìn)行回顧，初步分析NF-κB信號通路在腫瘤治療中應(yīng)用的現(xiàn)狀，并對NF-κB信號通路在清熱解毒中藥的腫瘤治療的應(yīng)用進(jìn)行探討，以期為中醫(yī)藥防治腫瘤的理論和機(jī)制研究提供新思路。

1 NF-κB信號通路與腫瘤之間關(guān)系的研究概述

1.1 NF-κB促進(jìn)惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展

NF-κB是一種能與免疫球蛋白κ鏈基因的增強(qiáng)子κB序列(GGGACTTTCC)特異結(jié)合的核蛋白因子，與許多靶基因的轉(zhuǎn)錄啟動有關(guān)。通過調(diào)控多種基因的表達(dá),進(jìn)而參與免疫反應(yīng)、炎癥反應(yīng)、細(xì)胞凋亡、腫瘤發(fā)生與轉(zhuǎn)移等多種生物進(jìn)程。此外，NF-κB幾乎存在于所有細(xì)胞中，已有研究證實，其過度活化與乳腺癌、非小細(xì)胞肺癌、結(jié)腸癌、肝癌、卵巢癌、胰腺癌等均密切相關(guān)[1]。

靜息狀態(tài)下，NF-κB在胞漿內(nèi)與其抑制因子IκBs結(jié)合，處于非活化狀態(tài)。但當(dāng)細(xì)胞受到各種內(nèi)外刺激，IκBs被IκB磷酸化激酶復(fù)合物(inhibitor of nuclear factor kappa-B kinase,IKK)磷酸化，與泛素蛋白結(jié)合，再經(jīng)蛋白酶體降解，從而使得NF-κB釋放出來，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)位到細(xì)胞核內(nèi)，使NF-κB處于活化狀態(tài)。NF-κB的活化使得細(xì)胞增殖與凋亡之間的平衡被打破，而傾向于抑制細(xì)胞凋亡、促使腫瘤細(xì)胞惡變。因此，NF-κB在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起到了十分關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用。

另外，隨著炎癥與腫瘤關(guān)系的進(jìn)一步深入研究，發(fā)現(xiàn)NF-κB在腫瘤相關(guān)性炎癥信號通路中處于核心地位，而活化NF-κB主要通過活化Slug、Snail、Twist，以及Zeb1/Zeb2等轉(zhuǎn)錄因子實現(xiàn)[10-11]。對394例肺癌患者的免疫組化研究表明，與對照組比較，NF-κB p65的表達(dá)顯著增高，且與疾病進(jìn)展明顯相關(guān)，中晚期患者的NF-κB p65表達(dá)也顯著高于早期患者。此外，NF-κB也可通過抑制肺癌細(xì)胞凋亡從而促進(jìn)疾病惡化[12]。以上研究都提示了NF-κB信號通路對腫瘤的發(fā)生發(fā)展起著重要作用，因此，基于 NF-κB信號通路在腫瘤治療中的潛力挖掘，無疑是一種有效干預(yù)途徑。

1.2 NF-κB促進(jìn)惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展的主要機(jī)制

1.2.1 促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖 多種細(xì)胞因子或細(xì)胞因子受體通過激活NF-κB通路而發(fā)揮作用，而活化的NF-κB可以調(diào)節(jié)多種癌基因的功能，如在前列腺癌、直腸癌中通過激活NF-κB，使Ras處于持續(xù)激活狀態(tài)，進(jìn)而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖。

1.2.2 抑制腫瘤細(xì)胞的凋亡 激活的NF-κB可以通過TNF受體相關(guān)因子(包括TRAF1、TRAF2)，凋亡抑制因子(包括c-IAP1和c-IAP2)，以及B淋巴細(xì)胞瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)家族成員，從而抑制caspase-8進(jìn)而抑制腫瘤細(xì)胞的凋亡。

1.2.3 促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的侵襲和血管生成 NF-κB信號通路可調(diào)節(jié)多種與腫瘤侵襲相關(guān)的基因和細(xì)胞因子的表達(dá)，包括金屬基質(zhì)蛋白酶(matrix metalloprotein，MMP)、尿激酶型纖溶酶原活化因子(urinary type plasminogen activator，uPA)、白細(xì)胞介素8(interleukin，IL-8)等。有研究表明，頭頸部鱗狀細(xì)胞癌的NF-κB信號通路和細(xì)胞有絲分裂，以及活化蛋白激酶通路的共激活，可以使IL-8和血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)表達(dá)增高，從而參與腫瘤血管生成。

1.2.4 NF-κB是腫瘤相關(guān)性炎癥的核心 NF-κB通路在炎癥與腫瘤之間搭建了一座橋梁，由于IKKβ過表達(dá)或活性增加，導(dǎo)致了炎癥因子的分泌(如 TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8、CSF-1和COX2 等)。炎癥因子則通過調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)胞之間，以及腫瘤細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)之間的相互作用，改變腫瘤細(xì)胞的生存微環(huán)境，從而內(nèi)源性地促進(jìn)了腫瘤的生長、浸潤和擴(kuò)散[13]。

1.3 NF-κB是抗腫瘤治療的關(guān)鍵機(jī)制之一

1.3.1 IKK抑制劑 由于惡性腫瘤與慢性炎癥的密切關(guān)系，慢性炎癥能夠激活經(jīng)典的IKKα/NF-κB和IKKβ/NF-κB途徑，促進(jìn)腫瘤的生長。因此，阻斷該途徑被認(rèn)為能夠有效抗腫瘤治療[14]。目前，發(fā)現(xiàn)有多種阻斷該途徑的藥物，在細(xì)胞實驗中能抑制細(xì)胞生長，增加細(xì)胞凋亡，在動物實驗中縮小腫瘤體積、延長動物生命等方面均取得良好效果。按照作用機(jī)制，可將已知的IKKβ抑制劑分為3類：三磷酸腺苷類似物、變構(gòu)抑制劑、硫醇反應(yīng)性復(fù)合物。除了硫醇反應(yīng)性復(fù)合物，其他抑制劑都顯示了對IKKβ很高的特異性。這些復(fù)合物可能被作為潛在抗腫瘤增敏劑，通過選擇性阻滯IKK/NF-κB途徑的活性，來增加腫瘤細(xì)胞對放療和化療的反應(yīng)[15]。

1.3.2 非甾體類抗炎藥 關(guān)于非甾體抗炎藥(nonsteroidal anti-inflammatory drugs，NSAIDs)與惡性腫瘤防治的相關(guān)研究在國際上已經(jīng)開展了約20年[16]。已有大量研究表明，長期服用諸如阿司匹林等NSAIDs能夠降低惡性腫瘤的發(fā)病率和死亡率[17-19]。機(jī)制主要是通過抑制體內(nèi)COX活性，以及抑制NF-κB信號通路等途徑來發(fā)揮抗腫瘤作用。Jeong等[20]發(fā)現(xiàn)NSAIDs可通過促進(jìn)活性氧(reactive oxygen species, ROS)的生成來發(fā)揮抗癌作用，NSAIDs可誘導(dǎo)快速生成細(xì)胞內(nèi)ROS，而由ROS介導(dǎo)的NF-κB、ATF3的激活和DNA損傷均可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。

1.3.3 蛋白酶體抑制劑 蛋白酶體是多個中性蛋白水解酶構(gòu)成的蛋白酶復(fù)合體，基于不同的亞基結(jié)構(gòu)及不同的功能，蛋白酶體可被分為組成型蛋白酶體和免疫蛋白酶體。在功能方面，蛋白酶體可以通過對蛋白質(zhì)的降解來調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)多種蛋白水平，被降解的蛋白包括NF-κB途徑中的活性蛋白、抑癌蛋白P53等多種重要生理功能密切相關(guān)的蛋白質(zhì)[21]。有研究報道，蛋白酶體抑制劑依沙佐米可以抑制相關(guān)蛋白如IκB，進(jìn)而抑制NF-κB通路的激活，啟動凋亡程序，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。依沙佐米可通過NF-κB抑制抗凋亡蛋白細(xì)胞因子的轉(zhuǎn)錄活性，促進(jìn)周期蛋白的表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞周期停滯在G2/M期，介導(dǎo)多種瘤細(xì)胞的凋亡[22]。

1.3.4 免疫抑制劑 免疫抑制劑主要是通過抑制NF-κB活性，以及IκBα降解發(fā)揮作用。目前，已被證實有用的免疫抑制劑包括沙利度胺、糖皮質(zhì)激素等。沙利度胺是在治療多發(fā)性骨髓瘤中具有重要意義的免疫調(diào)節(jié)藥物，當(dāng)沙利度胺與地塞米松聯(lián)合使用時，多發(fā)性骨髓瘤患者的應(yīng)答率顯著提高[18]。此外,沙利度胺也被證明可以通過調(diào)節(jié)NF-κB，抑制其他腫瘤細(xì)胞如白血病、淋巴瘤、宮頸癌等。糖皮質(zhì)激素也被發(fā)現(xiàn)可以抗炎和抑制NF-κB活性，主要機(jī)制是通過IκBα的基因轉(zhuǎn)錄,進(jìn)而提升NF-κB抑制劑的蛋白質(zhì)水平。

IKK抑制劑、非甾體類抗炎藥、蛋白酶體抑制劑、免疫抑制劑等藥物雖有一些已運用于臨床治療，但由于藥物在機(jī)體內(nèi)各種生理過程中起到了十分復(fù)雜的作用，其副反應(yīng)也限制了其應(yīng)用。例如，蛋白酶體抑制劑硼替佐米雖然對多發(fā)性骨髓瘤患者的治療療效較好，但是出現(xiàn)了較為頻繁的周圍神經(jīng)系統(tǒng)毒性，原發(fā)或繼發(fā)的耐藥和治療后復(fù)發(fā)等問題[23]。而NF-κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在惡性腫瘤進(jìn)程中扮演的關(guān)鍵角色，給后續(xù)研究提供了抑制腫瘤發(fā)生發(fā)展新思路。因此，尋找靶向調(diào)控NF-κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、阻止腫瘤發(fā)生發(fā)展，且副作用小的藥物是當(dāng)前國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點[24]。

2 清熱解毒中藥通過NF-κB信號通路防治腫瘤

中醫(yī)理論認(rèn)為，熱毒是腫瘤的重要發(fā)病機(jī)制之一，清熱解毒法是臨床治療腫瘤的主要治療方法之一。一方面，若患者辨證兼夾熱邪，則治療時應(yīng)當(dāng)選用清熱解毒法；另一方面，惡性腫瘤雖為局部病變，但實則為全身性疾病在局部的反應(yīng)，且腫瘤細(xì)胞往往處于高代謝狀態(tài)，因而表現(xiàn)為內(nèi)在的熱相，亦可選用清熱解毒法。目前，清熱解毒法在中醫(yī)腫瘤臨床中應(yīng)用廣泛，但其內(nèi)在科學(xué)機(jī)理仍待探索，因此本文將清熱解毒中藥抗腫瘤治療的作用機(jī)制總結(jié)如下。

2.1 乳腺癌

Chung等[25]發(fā)現(xiàn)，黃芩提取物黃芩苷可通過NF-κB信號通路，抑制正常乳腺細(xì)胞發(fā)生癌性上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化，同時抑制乳腺腫瘤細(xì)胞的致瘤活性，發(fā)揮抗腫瘤作用。黃器偉等[26]研究發(fā)現(xiàn)，野菊花提取物蒙花苷可抑制人乳腺癌細(xì)胞的遷移和侵襲，作用機(jī)制是通過抑制IKK/NF-κB信號通路活化而下調(diào)Snail和MMP-9蛋白水平并上調(diào)E-cadherin蛋白水平。Chung等[27]在觀察白花蛇舌草對于人乳腺癌細(xì)胞的抵抗作用時發(fā)現(xiàn)，白花蛇舌草能降低p-ERK和p-p38磷酸化水平以及促進(jìn)caspase-8和caspase-7的凋亡，同時線粒體凋亡蛋白Bax增加、Bcl-2降低，說明白花蛇舌草是通過抑制p-ERK、p-38和NF-κB來達(dá)到治療乳腺癌的作用。

2.2 非小細(xì)胞肺癌

Qla等[28]研究發(fā)現(xiàn)，川貝母提取物西貝素可抑制A549非小細(xì)胞肺癌小鼠瘤體，并表現(xiàn)出良好的安全性，機(jī)制是通過抑制非小細(xì)胞肺癌腫瘤炎癥相關(guān)反饋機(jī)制NF-κB信號通路。放射治療是肺癌的常規(guī)治療方法，但放療產(chǎn)生的電離輻射也被認(rèn)為具有引起惡性腫瘤的遠(yuǎn)期效應(yīng)。Jung等[29]發(fā)現(xiàn)，蒙花苷能夠顯著抑制由放療電離輻射引起的人非小細(xì)胞肺癌A549細(xì)胞的遷移侵襲，而這主要是通過抑制NF-κB信號通路和IκB-α磷酸化來實現(xiàn)的。韋星等[30]發(fā)現(xiàn)白花蛇舌草注射液能誘導(dǎo)人肺癌SPC-A-1細(xì)胞凋亡，并且呈劑量依賴性，P53蛋白表達(dá)顯著上升，Bcl-2和NF-κB蛋白顯著下降，這表明白花蛇舌草注射液誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的機(jī)制與P53蛋白表達(dá)及下調(diào)Bcl-2和NF-κB蛋白表達(dá)有關(guān)。

2.3 胰腺癌

Zhang等[31]實驗表明，清胰化積方治療腫瘤的機(jī)制之一就是通過干預(yù)NF-κB信號通路抑制腫瘤相關(guān)性巨噬細(xì)胞的形成以及浸潤，從而降低胰腺癌的侵襲轉(zhuǎn)移能力。Wei等[32]發(fā)現(xiàn)大黃素可降低人胰腺癌細(xì)胞p-Akt水平、NF-κB活性、bcl-2和Bax比率，增加caspase-9和caspase-3激活以及CytC的釋放，說明大黃素可通過NF-κB的激活來達(dá)到增強(qiáng)吉西他濱對人胰腺癌細(xì)胞的抑制作用。范靈婧等[33]實驗研究發(fā)現(xiàn)，菊花多糖對胰腺癌PANC-1細(xì)胞具有良好的抑制作用，且對NF-κB 信號表現(xiàn)出較強(qiáng)的免疫抑制活性。

2.4 肝癌

李巖等[34]研究發(fā)現(xiàn)，黃芩湯輔助序貫肝動脈化療栓塞術(shù)對原發(fā)性肝癌患者NF-κB表達(dá)的影響，發(fā)現(xiàn)黃芩湯可提高抗腫瘤治療效果，并縮小腫瘤病灶體積，而改善肝癌患者NF-κB、AFP水平可能是起效的作用機(jī)制之一。Su等[35]發(fā)現(xiàn)夏枯草可改變肝細(xì)胞癌的轉(zhuǎn)移微環(huán)境，作用機(jī)制是通過抑制AP-1和NF-κB，進(jìn)而抑制VEGF和MMP-9的轉(zhuǎn)錄；同時抑制細(xì)胞外信號相關(guān)激酶的磷酸化，下調(diào)p38信號通路，抑制NF-κB及AP-1的活性。Yu等[36]發(fā)現(xiàn)苦參提取物苦參堿能夠降低人肝癌細(xì)胞的侵襲，并抑制NF-κB的表達(dá)，說明苦參堿是通過下調(diào)NF-κB來達(dá)到對肝癌的治療作用。胡建新等[37]通過觀察地錦草對H22肝癌小鼠鼠核NF-κB/VEGF信號通路相關(guān)蛋白的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與模型組比較，給予地錦草后，H22肝癌小鼠瘤重減輕，腫瘤組織NF-κB、TNF-α、VEGF mRNA 和蛋白表達(dá)均下降。張婷婷等[38]研究發(fā)現(xiàn)對人肝癌細(xì)胞進(jìn)行復(fù)方苦參注射液處理24小時后，細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移和侵襲均得到抑制作用，NF-κB水平下降，說明復(fù)方苦參注射液抑制人肝癌細(xì)胞的能力，與NF-κB信號通路有關(guān)。

2.5 卵巢癌

Nam等[39]研究發(fā)現(xiàn)桑白皮提取物桑根醇對于卵巢癌細(xì)胞具有濃度依賴性的細(xì)胞毒性，并且可抵抗卵巢癌細(xì)胞增殖，作用機(jī)制是抑制IκBα和p65 NF-κB的有機(jī)磷酸化，抑制NF-κB的相關(guān)基因表達(dá)(如c-Myc、Cyclin D1、Bcl-XL、Bcl-2)。Kavandi等[40]發(fā)現(xiàn)黃芩及川貝母可降低卵巢癌的侵襲能力，作用機(jī)制是抑制NF-κB DNA結(jié)合，減少IκBα磷酸化表達(dá)，以及抑制NF-κB活性。Hu等[41]發(fā)現(xiàn)土茯苓呈劑量依賴性抑制人卵巢癌細(xì)胞的增殖，并通過激活caspase-3、PARP和Bax使細(xì)胞阻滯在G2/M期，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡；同時土茯苓也可抑制NF-κB，并下調(diào)Bcl-2、Bcl-XL、cIAP-1、XIAP和AKT等基因的表達(dá)，并促進(jìn)人卵巢癌細(xì)胞對順鉑和阿霉素的化療敏感性，說明抑制NF-κB，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，減少順鉑和阿霉素對卵巢癌的耐藥性是土茯苓治療卵巢癌的作用機(jī)制。

3 結(jié)論與展望

熱毒蘊(yùn)結(jié)是腫瘤的重要發(fā)病機(jī)制之一，清熱解毒既是以消除病因為主的治法，也是治療癌癥的重要法則，如《素問·至真要大論篇》云：“治熱以寒，熱者寒之。”若癌毒兼夾熱邪，應(yīng)辨證選用清熱解毒法。而且進(jìn)展期的腫瘤細(xì)胞多處于高代謝狀態(tài)，內(nèi)部往往會表現(xiàn)出“熱”象，也應(yīng)在臨床治療時使用清熱解毒中藥。癌毒病機(jī)理論也認(rèn)為清熱解毒方藥在治療腫瘤時，不應(yīng)僅拘泥于熱毒之候，即使患者癥狀表面無熱邪夾雜，也應(yīng)根據(jù)其正氣強(qiáng)弱酌情應(yīng)用清熱解毒方藥以發(fā)揮抗癌祛毒之效。

由此可以看出，清熱解毒中藥對于惡性腫瘤中醫(yī)治療的重要意義，但問題在于其科學(xué)內(nèi)涵的探索研究仍有待完善。NF-κB已被證實參與包括炎性疾病、病毒感染等多種癌前疾病的發(fā)生發(fā)展過程，同時NF-κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路上的相關(guān)基因與蛋白作用于中醫(yī)藥治療的的機(jī)制也正在被逐漸闡明，這些研究都為存在NF-κB通路異常的腫瘤治療提供了新的治療方向。就目前來看，通過作用于NF-κB的中醫(yī)藥單體或復(fù)方結(jié)合中醫(yī)辨證論治，來改善耐藥和預(yù)防轉(zhuǎn)移可能是未來腫瘤研究的熱點和突破口。

綜上，以NF-κB為靶標(biāo)，從信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的角度分析清熱解毒方藥對腫瘤的抑制作用，可以為從中藥開發(fā)具有靶向調(diào)控NF-κB的藥物奠定基礎(chǔ)，為清熱解毒類方藥作用機(jī)制的闡釋提供科學(xué)依據(jù)，也為中醫(yī)藥治療惡性腫瘤提出了深層次的分子機(jī)制及新的方向。