鄭淑嫻 邱鵬程 王媛媛 杜洋 薛玉葉 孫光強(qiáng) 陸云陽 湯海峰
腦膠質(zhì)瘤(神經(jīng)膠質(zhì)瘤)約占所有原發(fā)性腦腫瘤和其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤的26%,占惡性腦腫瘤的81%,其患者的中位生存期為12~15個(gè)月,確診后的5年生存率約為5%[1],具有發(fā)病率高、復(fù)發(fā)率高、致殘率高、死亡率高和治愈率低的“四高一低”特點(diǎn)[2]。臨床常用治療手段包括手術(shù)、化療和放療,但目前臨床一線化療藥如替莫唑胺等耐藥性普遍,作用機(jī)制單一,即使與其他化療藥物如貝伐單抗等聯(lián)合用藥的治療效果亦不夠理想[3]。因此,開發(fā)安全有效的新型抗膠質(zhì)瘤藥物具有十分重要的意義。
重樓屬(Paris)植物為多年生草本植物,屬于延齡草科(Trilliaceae),現(xiàn)多歸為百合科(Liliaceae)。2020版《中華人民共和國藥典》收載的中藥重樓(Paridis Rhizoma)是云南重樓[ParispolyphyllaSmith var.yunnanensis(Franch.)Hand. Mazz.]和七葉一枝花[Paris.polyphyllaSmith var.chinensis(Franch.)Hara]的干燥根莖,具有清熱解毒、消腫止痛、涼肝定驚的功效[4]。已從重樓屬植物中分離得到的化學(xué)成分包括甾體皂苷類化合物、C21甾體皂苷、五環(huán)三萜皂苷、植物甾醇以及黃酮等[5]。甾體皂苷類化合物是重樓屬植物的主要活性成分,亦總稱為重樓皂苷,其藥理活性有抗腫瘤、抗菌、抗心肌缺血、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)和止血等[6]。重樓皂苷在抗腫瘤方面多有報(bào)道,對乳腺癌、卵巢癌、胃癌及喉癌等多種癌癥均有顯著抑制作用[7]。近年來,對重樓皂苷抗膠質(zhì)瘤的研究也逐步增多,已報(bào)道的具有抗膠質(zhì)瘤活性的單體包括重樓皂苷I(D)[8-9]、Ⅱ[10]、Ⅲ(薯蕷皂苷)[11]、Ⅵ[12]、Ⅶ[13]和H[14]等(見表1,化學(xué)結(jié)構(gòu)式見圖1),但目前尚無綜述對其作用機(jī)制進(jìn)行總結(jié)。本文對重樓皂苷抗膠質(zhì)瘤的作用機(jī)制進(jìn)行綜述,以期為重樓皂苷抗膠質(zhì)瘤活性的深入研究提供參考。
細(xì)胞凋亡是一種高度調(diào)節(jié)的程序性細(xì)胞死亡過程,通過有序有效地清除受損或有害的細(xì)胞,在維持組織內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要作用。細(xì)胞凋亡的過程大致可分為以下幾個(gè)階段:首先是細(xì)胞接受凋亡信號,凋亡信號調(diào)控分子間相互作用,從而調(diào)節(jié)含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(cysteinyl aspartate specific proteinase,Caspase)的活性,繼而進(jìn)入連續(xù)的反應(yīng)過程。因啟動(dòng)階段的不同,細(xì)胞凋亡往往又通過三種通路來實(shí)現(xiàn),分別為線粒體通路、死亡受體通路和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通路[17]。
表1 具有抗膠質(zhì)瘤活性的7種重樓皂苷
圖1 具有抗膠質(zhì)瘤活性的7種重樓皂苷化合物結(jié)構(gòu)式
1.1.1 線粒體通路 在重樓皂苷抗膠質(zhì)瘤的作用機(jī)制中,最常出現(xiàn)的凋亡通路為線粒體通路,又稱為內(nèi)在途徑。B細(xì)胞淋巴瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)家族蛋白在線粒體信號通路中發(fā)揮至關(guān)重要的作用[18],其中BCL-2相關(guān)X蛋白(BCL2-Associated X,Bax)是一種促凋亡蛋白,當(dāng)Bax高表達(dá)時(shí),可促使細(xì)胞發(fā)生凋亡[19];Bcl-2是一種抗凋亡蛋白,當(dāng)Bcl-2高表達(dá)時(shí),Bcl-2與Bax形成異源二聚體,抑制細(xì)胞凋亡[20],所以細(xì)胞內(nèi)Bcl-2/Bax的比例決定了細(xì)胞凋亡的敏感性,從而改變線粒體膜的通透性,致使跨膜電位降低,細(xì)胞色素C(cytochrome C,Cyt-C)被釋放。Cyt-C是線粒體凋亡途徑中關(guān)鍵的調(diào)節(jié)因子[21],它可與凋亡蛋白酶活化因子(apoptotic protease activating factor-1,Apaf-1)結(jié)合,激活Caspase家族中的Caspase-9,進(jìn)而激活下游蛋白Caspase-3和Caspase-7,從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[22]。
化合物1通過靶向STAT3抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖,并降低線粒體膜電位,誘導(dǎo)U251細(xì)胞發(fā)生凋亡[23]?;衔?還可通過上調(diào)Bax和Caspase-3的蛋白表達(dá),降低Bcl-2的蛋白表達(dá),從而誘導(dǎo)U87膠質(zhì)瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡[24]?;衔?可以誘導(dǎo)促凋亡調(diào)節(jié)因子(programmed cell death 5,PDCD5)核易位,造成C6膠質(zhì)瘤細(xì)胞DNA和線粒體損傷,下調(diào)Bcl-2和Bcl-xl的蛋白表達(dá),上調(diào)Bax、Bak和Bid的蛋白表達(dá),使 Bcl-2/Bax比值降低,通過激活線粒體通路誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡從而抑制細(xì)胞增殖[25]。化合物3也可誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤U87MG細(xì)胞發(fā)生凋亡,其分子機(jī)制為上調(diào)過氧化物酶體增殖物激活受體γ(peroxisome proliferator-activated receptor γ,PPARγ)的mRNA和蛋白表達(dá)水平,上調(diào)Bax蛋白表達(dá)水平,下調(diào)Bcl-2蛋白表達(dá),造成Bcl-2/Bax的比值減小,誘導(dǎo)凋亡發(fā)生從而抑制細(xì)胞增殖[26]?;衔?誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡是通過增加Bax、Caspase-3、8和9的表達(dá)水平,降低Bcl-2的表達(dá)水平[27]?;衔?可顯著上調(diào)SHG44R細(xì)胞中凋亡相關(guān)蛋白Bax和Cleaved Caspase-3的表達(dá)水平,降低Bcl-2的表達(dá)水平,使SHG44R膠質(zhì)瘤細(xì)胞通過線粒體通路發(fā)生凋亡[28]。
線粒體是產(chǎn)生活性氧(reactive oxygen species,ROS)的重要部位,線粒體膜電位(mitochondrial membrane potential,MMP)的穩(wěn)定與細(xì)胞內(nèi)ROS的水平密切相關(guān)[29]。ROS的累積能破壞線粒體膜,誘導(dǎo)MMP變化,而MMP的穩(wěn)定有利于維持細(xì)胞的正常生理功能[30]?;衔?能增加膠質(zhì)瘤LN229細(xì)胞內(nèi)ROS水平,并誘導(dǎo)LN229細(xì)胞MMP降低,通過ROS介導(dǎo)的線粒體凋亡途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[16]?;衔?誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤細(xì)胞凋亡也是通過ROS介導(dǎo)的,經(jīng)化合物2處理后,U87和U251細(xì)胞中Bcl-2、AKT和P-AKT的水平降低,Cyt-C、Bax、Caspase-3和Cleaved Caspase-3的水平升高,最終,通過ROS介導(dǎo)的線粒體通路誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤細(xì)胞死亡[31]。
1.1.2 死亡受體通路 死亡受體通路又稱為外源性途徑。在此途徑中,死亡受體相關(guān)蛋白有TNFR、Fas(CD95、Apo1)和DR3(Apo3)等[32],相應(yīng)的死亡配體分別為TNF、FasL(CD95L)、Apo-3(DR3L)和Apo-2L(TRAIL)等[33]。受體與膜上相應(yīng)的配體結(jié)合導(dǎo)致細(xì)胞膜中Fas相關(guān)死亡域蛋白(Fas-associated with death domain protein,F(xiàn)ADD)和TNF-R1相關(guān)死亡域蛋白(TNFR1-associated death domain protein,TRADD)聚集,形成凋亡誘導(dǎo)復(fù)合物(death-inducing signaling complex,DISC)。DISC包括受體復(fù)合物、配體復(fù)合物、引發(fā)劑procaspase-8、procaspase-10以及其他幾種調(diào)節(jié)因子和輔助因子[34]。被激活的Caspase-8/10進(jìn)而激活下游效應(yīng)器,引起細(xì)胞凋亡。
化合物1不僅可以增加膠質(zhì)瘤U251細(xì)胞線粒體膜的通透性,引起線粒體功能障礙,誘導(dǎo)U251細(xì)胞通過線粒體通路凋亡,還可以增加胞內(nèi)c-jun-氨基末端激酶(c-jun-NH2-terminal kinase,JNK)的蛋白表達(dá),通過激活JNK信號通路,促進(jìn)U251人腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞凋亡[35]。在膠質(zhì)瘤U251細(xì)胞中,化合物1和化合物2還能通過促進(jìn)Fas蛋白的表達(dá),進(jìn)而上調(diào)Caspase-8的水平,從而激活下游蛋白Caspase-3及其通路,誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤細(xì)胞通過外源性途徑凋亡[36]。在神經(jīng)母細(xì)胞瘤NB-69細(xì)胞中,化合物1誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡是通過RIPK1、RIPK3、FADD和caspase 8之間形DISC,當(dāng)Caspase-8被激活,RIPK1和RIPK3不被激活時(shí),會導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[37]?;衔?也可通過上調(diào)細(xì)胞內(nèi)Caspase-8的水平,促進(jìn)NB-69細(xì)胞通過外源性途徑凋亡[38]?;衔?還可以通過上調(diào)p-JNK和t-JNK的蛋白表達(dá),誘導(dǎo)U87人腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞通過JNK途徑凋亡[24]。JNK途徑是誘導(dǎo)細(xì)胞通過死亡受體通路凋亡的主要途徑之一。
1.1.3 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通路 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成的主要場所,也是Ca2+的主要儲存庫[39]。當(dāng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)鈣離子平衡被破壞或者濃度改變時(shí),會激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的相關(guān)蛋白進(jìn)而引發(fā)細(xì)胞凋亡[40]。目前尚未有重樓皂苷通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)途徑誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤細(xì)胞凋亡的報(bào)道。
細(xì)胞焦亡是由炎性小體引發(fā)的一種細(xì)胞程序性死亡,又稱為細(xì)胞炎性壞死。細(xì)胞焦亡的發(fā)生依賴于炎性Caspase和GSDMs蛋白家族[41]。其特征是激活Caspase-1形成質(zhì)膜孔,導(dǎo)致促炎細(xì)胞因子的釋放和細(xì)胞裂解。細(xì)胞通過釋放促炎內(nèi)容物如白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-1β和IL-18擴(kuò)大或維持炎癥[42]。
化合物6能夠顯著增加膠質(zhì)瘤SHG44R細(xì)胞中Caspase-1、Caspase-11、GSDMD、IL-1β、IL-18和NLRP3的mRNA表達(dá)量,上調(diào)Cleaved Caspase-1、CleavedN-terminal-GSDMD、IL-1β、IL-18和NLRP3蛋白水平,從而誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤細(xì)胞焦亡[28]。
細(xì)胞壞死是由細(xì)胞直接損傷引起的,其機(jī)制為:腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)和脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)誘導(dǎo)的含有受體相互作用蛋白激酶1(receptor interacting protein kinase 1,RIPK1)的復(fù)合物形成,RIPK1、RIPK3、FADD和Caspase-8之間形成復(fù)合物,當(dāng)Caspase-8未被激活時(shí),RIPK1和RIPK3被激活,MLKL(RIP3底物混合譜系激酶樣結(jié)構(gòu)域)被磷酸化,與細(xì)胞膜結(jié)合并形成一個(gè)孔,使細(xì)胞膜被破壞,導(dǎo)致細(xì)胞壞死性死亡[43-45]。Watanabe S等[38]發(fā)現(xiàn)化合物1可以誘導(dǎo)RIPK1、RIPK3、FADD和caspase-8形成復(fù)合物,并通過復(fù)合物途徑誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤IMR-32和LA-N-2細(xì)胞壞死。
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)歷的全過程。一個(gè)完整的細(xì)胞周期是由DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)、DNA合成后期(G2期)、細(xì)胞分裂期(M期)和G0期所組成[46]。
調(diào)節(jié)細(xì)胞周期是維持體內(nèi)平衡的關(guān)鍵,細(xì)胞間或細(xì)胞內(nèi)通過信號傳遞保持細(xì)胞增殖和死亡平衡[47]。與細(xì)胞周期密切相關(guān)的蛋白有細(xì)胞周期蛋白(Cyclins)和細(xì)胞周期蛋白依賴性蛋白激酶(cyclin-dependent kinases,CDKs)。在細(xì)胞周期的不同時(shí)期,不同的Cyclin-CDK復(fù)合物驅(qū)動(dòng)著細(xì)胞周期的運(yùn)轉(zhuǎn)。為了避免細(xì)胞的無限增殖,細(xì)胞周期中存在抑制系統(tǒng),即CDKs抑制蛋白,包括P15、P16、P18、P19,以及P21、P27和P57。細(xì)胞周期進(jìn)展受多個(gè)細(xì)胞周期檢查點(diǎn)的限制,檢查點(diǎn)可能會引起細(xì)胞周期停滯,從而使細(xì)胞增殖延遲[48-50]。
用不同濃度(2、3、4、5、6、7、8和9 μM)的化合物1處理U251膠質(zhì)瘤細(xì)胞24、48和72小時(shí),發(fā)現(xiàn)化合物1能以劑量和時(shí)間依賴性方式顯著抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞生長,并使細(xì)胞G2/M期細(xì)胞增多,G0/G1期細(xì)胞減少,表明化合物1在G2/M期誘導(dǎo)U251膠質(zhì)瘤細(xì)胞阻滯[35]。化合物3通過調(diào)節(jié)DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅰ、P53、CDK2和Caspase A的表達(dá),誘導(dǎo)C6膠質(zhì)瘤細(xì)胞在G0/G1期數(shù)量減少,而S期的細(xì)胞數(shù)量增加,表明化合物3可誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤細(xì)胞在S期周期停滯[25]。用不同濃度(0、10、20、30、40和50 μM)的化合物3處理膠質(zhì)瘤U87MG細(xì)胞48小時(shí),經(jīng)Western blot檢測發(fā)現(xiàn)Cyclin D1和Cyclin E1蛋白表達(dá)下降,誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤細(xì)胞在G0/G1期阻滯[26]。化合物4通過下調(diào)細(xì)胞Cyclin B1的水平,使細(xì)胞在G2/M期累積,影響細(xì)胞周期進(jìn)展從而抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞生長增殖[27]。用25、50或100 g/mL化合物6處理U251膠質(zhì)瘤細(xì)胞能上調(diào)P21和P27蛋白的表達(dá)水平,抑制Cyclin D1和S期激酶相關(guān)蛋白2(S-phase kinase associated protein,Skp2)蛋白的表達(dá),使細(xì)胞在G1期聚集,在S期和G2期細(xì)胞數(shù)量減少,誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤細(xì)胞周期停滯在G1期[51]。
與非耐藥株相比,耐替莫唑胺的膠質(zhì)瘤細(xì)胞株可能具有自發(fā)性的周期阻滯現(xiàn)象,這可能幫助耐藥株抵抗替莫唑胺的化療藥物壓力。用不同濃度(0.125、0.25、0.5、1、2、4、8和16 μg/mL)化合物5處理U87R和SHG44R膠質(zhì)瘤細(xì)胞后,發(fā)現(xiàn)化合物5能劑量依賴性抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖 ,并且上調(diào)Cyclin D1的蛋白表達(dá),下調(diào)周期抑制蛋白P21和P27的水平,打破耐藥膠質(zhì)瘤U87R和SHG44R的自發(fā)性周期阻滯現(xiàn)象[52]。
自噬是一種細(xì)胞分解代謝的過程。在此過程中,細(xì)胞自身蛋白質(zhì)和細(xì)胞器被隔離成囊泡,并與溶酶體融合形成自噬溶酶體,降解其所包裹的內(nèi)容物[53],因此被認(rèn)為是一種新型的程序性細(xì)胞死亡,又稱為 Ⅱ 型程序性細(xì)胞死亡[54]。
與自噬有關(guān)的細(xì)胞因子如微管相關(guān)蛋白1輕鏈3(microtubule-associated protein 1 light chain 3,LC3)、自噬相關(guān)基因Beclin-1和泛素結(jié)合蛋白P62。LC3是自噬標(biāo)記物,分為LC3-Ⅰ和LC3-Ⅱ兩個(gè)亞型。LC3-Ⅰ是一種可溶性蛋白質(zhì),細(xì)胞發(fā)生自噬時(shí),游離在細(xì)胞質(zhì)中的LC3-Ⅰ會與自噬體膜表面的磷脂酞乙醇胺結(jié)合形成LC3-Ⅱ,LC3-Ⅱ是自噬體膜的必需組分,能與自噬體膜穩(wěn)定結(jié)合。自噬體與溶酶體融合后,自噬體內(nèi)成分被溶酶體降解,同時(shí)LC3-Ⅱ也被降解,所以LC3-Ⅰ與LC3-Ⅱ的量反映了自噬的發(fā)生過程及程度[55-56]。P62是一種典型的自噬受體,它參與泛素化蛋白質(zhì)的蛋白酶體降解,蛋白酶體抑制引起的蛋白毒性應(yīng)激可通過P62磷酸化來激活自噬[57]。Beclin-1是自噬過程中關(guān)鍵的調(diào)控蛋白[58],是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)能夠介導(dǎo)自噬的哺乳動(dòng)物因子,也是自噬體形成所需的上游分子[59]。調(diào)控自噬過程的常見通路有:AMPK-mTORC1通路、PI3K/AKT/mTORC1通路和Ras/Raf/MEK/ERK通路。
LIU W等[27]通過Western blot發(fā)現(xiàn)化合物4可以上調(diào)LC3-Ⅱ和Beclin-1蛋白的表達(dá)水平,從而誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤細(xì)胞自噬?;衔?能增加LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比率,降低P62蛋白水平,可能通過抑制AKT/mTORC1信號通路來誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤細(xì)胞自噬,ROS的過度產(chǎn)生抑制AKT活性,進(jìn)而抑制mTORC1復(fù)合物活性[60]。
腫瘤細(xì)胞向周圍組織和血管的侵襲和遷移是腫瘤轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵步驟,腫瘤轉(zhuǎn)移是癌癥患者死亡的主要原因。細(xì)胞的侵襲和遷移主要與上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)有關(guān)[61],腫瘤細(xì)胞在EMT過程中,其上皮標(biāo)記物鈣黏蛋白E-cadherin會顯著減少,間充質(zhì)標(biāo)記物N-cadherin、波形蛋白(Vimentin)和Snail蛋白的表達(dá)會增加[62],使得細(xì)胞骨架變?yōu)椴ㄐ渭?xì)胞骨架,導(dǎo)致癌細(xì)胞黏附能力減弱、侵襲遷移能力變強(qiáng)。
化合物2處理過的膠質(zhì)瘤細(xì)胞遷移侵襲能力明顯下降。經(jīng)Transwell實(shí)驗(yàn)檢測,高劑量和低劑量化合物2均能顯著抑制U87和U251膠質(zhì)瘤細(xì)胞的遷移和侵襲[31]。化合物6也經(jīng)Transwell實(shí)驗(yàn)和侵襲實(shí)驗(yàn)顯示對U251膠質(zhì)瘤細(xì)胞有抑制遷移和侵襲的作用[51]。化合物2還能通過抑制Snail的表達(dá)水平,促進(jìn)E-cadherin表達(dá)水平升高,進(jìn)而抑制膠質(zhì)瘤T98G和LN18細(xì)胞的侵襲能力[63]?;衔?通過促進(jìn)膠質(zhì)瘤細(xì)胞中E-cadherin蛋白的表達(dá),下調(diào)N-cadherin蛋白的水平從而抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞的遷移與侵襲[27]?;衔?通過下調(diào)N-cadherin、β-catenin、轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)和Smad2的蛋白水平呈劑量依賴性抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞的遷移[52]。
表2 重樓皂苷的抗膠質(zhì)瘤作用及機(jī)制概覽
臨床治療膠質(zhì)瘤過程中,化療藥物的耐藥性是治療失敗的主要原因之一[64]。常用傳統(tǒng)化療藥物有卡莫司汀、順鉑和替尼泊苷,但它們的有效率只有20%左右。最新化療藥物替莫唑胺(temozolomide,TMZ)的有效率也只有35%[65],并且重復(fù)使用亞致死量可誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤耐藥性[66]。據(jù)報(bào)道,重樓皂苷對耐藥膠質(zhì)瘤有顯著的治療作用,與TMZ聯(lián)合使用,協(xié)同作用明顯,能降低膠質(zhì)瘤細(xì)胞對TMZ的耐藥性。
0.4 μmol/L 化合物5 和90 μmol/L TMZ聯(lián)合處理U251膠質(zhì)瘤細(xì)胞會導(dǎo)致 MGMT mRNA 表達(dá)水平顯著下調(diào),細(xì)胞死亡率高達(dá) 80%,表明化合物5可以通過抑制 MGMT 的表達(dá)從而降低膠質(zhì)瘤細(xì)胞對TMZ的耐藥性[67]。0.4 μmol/L化合物5與TMZ聯(lián)合處理膠質(zhì)瘤U251和U87MG細(xì)胞,能增加TMZ對膠質(zhì)瘤細(xì)胞的毒性,使膠質(zhì)瘤細(xì)胞對TMZ敏感[60]。化合物5還能抑制TMZ耐藥膠質(zhì)瘤細(xì)胞SHG44R和U87R增殖和遷移[52]。化合物6也能誘導(dǎo)耐TMZ膠質(zhì)瘤SHG44R細(xì)胞凋亡,抑制細(xì)胞生長增殖[28]。
重樓在中國分布廣泛,具有悠久的藥用歷史。在民間重樓被用作抗癌藥物,包含重樓的中成藥如樓蓮膠囊和金復(fù)康口服液常用于癌癥的輔助治療,以提高療效和減少副作用[68-69]。藥理研究表明重樓具有多種活性,其主要的活性成分為重樓皂苷。近年來,重樓皂苷的抗腫瘤作用廣受關(guān)注,但目前對重樓皂苷抗膠質(zhì)瘤作用及機(jī)制的研究相對較少,尚無相關(guān)總結(jié)。本文對重樓皂苷抗膠質(zhì)瘤的作用及機(jī)制進(jìn)行綜述,總結(jié)其抗膠質(zhì)瘤的作用機(jī)制主要包括:(1)誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤細(xì)胞程序性死亡(如凋亡、焦亡和壞死等); (2)抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖及誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯;(3)誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤細(xì)胞自噬;(4)抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞遷移侵襲;(5)聯(lián)合用藥逆轉(zhuǎn)膠質(zhì)瘤細(xì)胞耐藥性,增加膠質(zhì)瘤細(xì)胞對化療藥物的敏感性。已發(fā)現(xiàn)的具有抗膠質(zhì)瘤活性的單體包括重樓皂苷I(D)、Ⅱ、Ⅲ(薯蕷皂苷)、Ⅵ、Ⅶ和H等。這些作用機(jī)制的研究涵蓋了膠質(zhì)瘤細(xì)胞惡性生物學(xué)行為的多個(gè)方面和臨床治療中的難點(diǎn),也再次證實(shí)了中藥通過多靶點(diǎn)和多通路發(fā)揮抗腫瘤作用的特性。這些研究不僅初步揭示了重樓皂苷抗膠質(zhì)瘤的化學(xué)成分、相關(guān)蛋白與信號通路,并將相關(guān)蛋白或信號通路與重樓皂苷中的單體化合物對應(yīng)起來,有助于深入認(rèn)識重樓皂苷發(fā)揮抗膠質(zhì)瘤活性的構(gòu)效關(guān)系。
目前對重樓皂苷抗膠質(zhì)瘤的研究尚較為粗淺,對活性皂苷大多僅檢測了細(xì)胞表型(見表2),對其作用機(jī)制的研究也主要是通過Western blot等方法測定了細(xì)胞表型中的相關(guān)蛋白,未通過基因表達(dá)譜芯片等技術(shù)對其抗膠質(zhì)瘤過程中的功能基因進(jìn)行全面探討。目前,從重樓屬植物中已發(fā)現(xiàn)了數(shù)以百計(jì)的甾體皂苷成分,但開展過抗膠質(zhì)瘤活性篩選的皂苷屈指可數(shù),所發(fā)現(xiàn)的7種抗膠質(zhì)瘤皂苷缺乏結(jié)構(gòu)多樣性,導(dǎo)致構(gòu)效關(guān)系尚無法明確。此外,由于皂苷本身具有溶血特性和注射毒副反應(yīng),導(dǎo)致多數(shù)實(shí)驗(yàn)研究止步于細(xì)胞水平。今后,應(yīng)對已發(fā)現(xiàn)的重樓皂苷進(jìn)行抗膠質(zhì)瘤活性普篩,在結(jié)構(gòu)多樣性的基礎(chǔ)上闡明其全面的藥理活性和具體作用途徑,進(jìn)而建立系統(tǒng)的重樓皂苷抗膠質(zhì)瘤的構(gòu)效關(guān)系結(jié)論。同時(shí),可通過嘗試不同劑型和給藥方式如間質(zhì)化療[70]等來規(guī)避重樓皂苷的溶血毒副反應(yīng)。綜上所述,要將重樓皂苷開發(fā)為抗膠質(zhì)瘤新藥并指導(dǎo)臨床應(yīng)用,需進(jìn)一步加大對重樓皂苷抗膠質(zhì)瘤作用及機(jī)制研究的深度和廣度。