胡元欣， 鄧婧涵， 伍春蓮*

(1)西華師范大學(xué)西南野生動(dòng)植物資源保護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 南充 637009；2)西華師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物系細(xì)胞遺傳教研室，四川 南充 637009)

呼吸系統(tǒng)腫瘤是呼吸系統(tǒng)中各個(gè)部位腫瘤的統(tǒng)稱，例如肺癌、鼻咽癌以及喉癌等，受環(huán)境等因素的影響，呼吸系統(tǒng)癌變?nèi)藬?shù)逐年上升，其中以肺癌為首。世界范圍內(nèi)，2012年肺癌發(fā)病人數(shù)和死亡人數(shù)分別為180萬和160萬[1]，2018年肺癌發(fā)病人數(shù)和死亡人數(shù)分別為210萬和177萬[2]，2020年肺癌的發(fā)病人數(shù)和死亡人數(shù)為221萬和180萬[3]。逐年快速增長(zhǎng)的肺癌發(fā)病人數(shù)和死亡人數(shù)，使研究者迫切尋找有效治療呼吸系統(tǒng)腫瘤的方法和藥物，臨床上對(duì)肺癌等呼吸系統(tǒng)腫瘤治療后容易出現(xiàn)病灶向其他正常組織轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象，并且會(huì)侵襲免疫細(xì)胞。此外，腫瘤細(xì)胞在化療藥物和放療射線的反復(fù)作用下會(huì)出現(xiàn)耐受性。對(duì)于化學(xué)藥品而言，天然中藥成分治療腫瘤的毒副作用相對(duì)較小且來源較廣。因此，研究中藥成分用于臨床治療癌癥已成為一種趨勢(shì)。例如，中藥成分紫草素可抑制肺癌細(xì)胞增殖[4]，厚樸酚能夠緩解肺癌細(xì)胞炎癥反應(yīng)[5]，紫杉醇和白藜蘆醇可以促進(jìn)喉癌細(xì)胞凋亡[6]等。基于前人對(duì)各種中藥成分和腫瘤的研究，發(fā)現(xiàn)黃連素這種原本主要用于治療腸道感染的天然中草藥成分也可有效對(duì)抗多種呼吸系統(tǒng)腫瘤，有希望成為藥物輔助臨床治療。

中藥材黃連始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，常用于治療腹瀉、嘔吐、黃疸、牙痛和濕疹等，主要成分為黃連素(berberine hydrochloride, BBr)[7]，是一種異喹啉生物堿。黃連素又名小檗堿，熔點(diǎn)204 ℃～ 206 ℃，常溫下為黃色針狀結(jié)晶，味苦，其化學(xué)式為C20H18NO4+，分子量為336.36。由小檗堿為基礎(chǔ)人工合成的黃連素的衍生物包括四氫黃連素(tetrahydroberberine)、表黃連素(epiberberine)、小檗紅堿(berberrubine)等，部分可以從黃連等小檗科植物中提取，但含量較低[8]。與小檗堿相同，小檗堿衍生物也可作用于呼吸系統(tǒng)腫瘤[9]，抑制其增殖[10]和轉(zhuǎn)移等[11]。Fig.1為小檗堿及其衍生物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式。

Fig.1 The chemical formula for berberine and its derivatives The structural formulas and functional groups of berberine, tetrahydroberberine, epiberberine and berberrubine were shown

近年來，對(duì)黃連素及其衍生物的藥理活性的研究表明：黃連素及其衍生物有抗菌、抗病毒和抗腫瘤等作用，例如肝癌[12]、肺癌[13-14]、喉癌[15]和鼻咽癌[16]等，對(duì)于一些血液腫瘤也有比較好的抑制作用[17]。基于此，本文綜述了近些年黃連素及其衍生物對(duì)抗呼吸系統(tǒng)腫瘤的作用及機(jī)制。

1 黃連素及其衍生物抗肺癌的作用和機(jī)制

1.1 誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞凋亡

用鹽酸黃連素依次處理肺癌細(xì)胞株H460、A549和H1299，凋亡率分別增加到42.12% ± 4.04%，53.22% ± 2.63%和59.89% ± 3.52%，表明鹽酸黃連素可以誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞凋亡[7]。另一項(xiàng)研究顯示，黃連素處理A549細(xì)胞和PC9細(xì)胞，早期和晚期凋亡比例均不同程度地高于對(duì)照組，也證明黃連素能促進(jìn)肺癌細(xì)胞凋亡，并呈劑量依賴性[7]。

非小細(xì)胞肺癌發(fā)生的重要原因之一是微RNA(microRNAs, miRNAs)表達(dá)異常導(dǎo)致蛋白質(zhì)的功能障礙[18]，用不同劑量黃連素處理A549細(xì)胞和PC9細(xì)胞后檢測(cè)miR-19a的表達(dá)發(fā)現(xiàn)，其表達(dá)呈劑量依賴性升高。然后，通過轉(zhuǎn)染miR-19a抑制劑來沉默A549細(xì)胞和PC9細(xì)胞中的miR-19a。用黃連素處理之后，發(fā)現(xiàn)A549細(xì)胞和PC9細(xì)胞的凋亡率下降，說明黃連素能通過上調(diào)miR-19a來促進(jìn)肺癌細(xì)胞凋亡[7]。

部分肺癌組織可以合成組織因子(tissue factor, TF)。TF會(huì)促進(jìn)肺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)，抑制其凋亡。TF在PC9細(xì)胞中表達(dá)水平顯著增高，用黃連素處理PC9細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)TF的表達(dá)呈劑量依賴性降低，表明黃連素還能通過降低TF的表達(dá)來誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞凋亡[7]。

黃連素可以作用于MAPK信號(hào)通路，使肺癌細(xì)胞中信號(hào)傳導(dǎo)受阻，進(jìn)而誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞凋亡。TF能激活信號(hào)級(jí)聯(lián)MAPK信號(hào)通路，所以黃連素作用于TF在促進(jìn)肺癌細(xì)胞凋亡的同時(shí)還會(huì)作用于MAPK信號(hào)通路，加強(qiáng)肺癌細(xì)胞凋亡[19]。因此，黃連素能通過上調(diào)miR-19a的表達(dá)，降低TF的表達(dá)，激活MAPK信號(hào)傳導(dǎo)來誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞凋亡[20]。

AMPK是一種腫瘤抑制因子的激活因子，可以抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)，促使其凋亡[21]。用黃連素處理誘發(fā)肺癌的小鼠后發(fā)現(xiàn)，AMPK和mTOR上調(diào)，NF-κB和AQP-1下調(diào)。說明黃連素還可以上調(diào)AMPK和mTOR來抑制NF-κB和AQP-1，激活A(yù)MPK信號(hào)通路誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。

活性氧(reactive oxygen species, ROS)可以加速線粒體的去極化和功能障礙，用黃連素處理A549細(xì)胞后發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞中ROS含量顯著升高，而使用ROS抑制劑時(shí)，細(xì)胞凋亡率有所下降，表明黃連素可以上調(diào)ROS來促進(jìn)細(xì)胞凋亡[22]。另一研究發(fā)現(xiàn)，黃連素處理后的A549細(xì)胞中ATP含量降低，表明黃連素可能通過限制細(xì)胞獲取能量的方式來限制肺癌細(xì)胞對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的獲取，從而達(dá)到饑餓肺癌細(xì)胞的目的，促使肺癌細(xì)胞凋亡[23]。

黃連素可以通過MAPK、AMPK、miR-19a、TFNF-κB、AQP-1、ATP和ROS等分子靶點(diǎn)及信號(hào)通路來促進(jìn)肺癌細(xì)胞凋亡。

1.2 抑制肺癌細(xì)胞遷移和侵襲

癌細(xì)胞遷移和侵襲是癌癥轉(zhuǎn)移的重要步驟。傷口愈合實(shí)驗(yàn)分別用不同濃度的黃連素處理A549細(xì)胞和PC9細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞傷口愈合均會(huì)受到抑制，并且呈劑量依賴性降低。說明黃連素會(huì)抑制肺癌細(xì)胞遷移[24]。Sin3A是一種轉(zhuǎn)錄抑制因子的活性介體，用于調(diào)控腫瘤細(xì)胞侵襲[7]，用鹽酸黃連素處理之后，Sin3A在H460細(xì)胞和A549細(xì)胞中的半衰期降低，證明鹽酸黃連素能通過縮短Sin3A的半衰期來加速Sin3A分解，進(jìn)而抑制肺癌細(xì)胞侵襲[10]。上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)是一種促進(jìn)細(xì)胞轉(zhuǎn)移的程序，可以增強(qiáng)癌細(xì)胞的移動(dòng)性和侵襲性，而TGF-β1是多種癌細(xì)胞EMT程序的觸發(fā)因子，TGF-β1的表達(dá)量降低會(huì)直接抑制EMT的進(jìn)程，從而導(dǎo)致MMP-2(matrix metallopeptidase 2，MMP-2)的表達(dá)量下降[24-25]，而黃連素作用于A549細(xì)胞后會(huì)使MMP-2、TGF-β1的表達(dá)降低，肺癌細(xì)胞遷移和侵襲受到抑制[26]。用表黃連素處理A549細(xì)胞后發(fā)現(xiàn)，鈣黏著蛋白(N-cadherin)呈濃度依賴性降低，顯示表黃連素能顯著抑制肺癌細(xì)胞的遷移和侵襲[11]。所以，黃連素可縮短Sin3A半衰期，以及通過EMT直接或間接作用于TGF-β1和MMP-2來抑制肺癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移和侵襲。

1.3 抑制肺癌細(xì)胞增殖

用四氫黃連素處理肺癌細(xì)胞H1975，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的增殖能力明顯下降，說明四氫黃連素可以抑制肺癌細(xì)胞增殖[10]。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明，黃連素治療A549移植瘤裸鼠后發(fā)現(xiàn)，30 d孵育后，黃連素組的腫瘤平均大小明顯低于對(duì)照組，同時(shí)檢測(cè)到TF表達(dá)明顯降低。說明黃連素能抑制A549細(xì)胞增殖[7]。

黃連素作用于肺癌細(xì)胞通過影響細(xì)胞周期蛋白質(zhì)的合成和活化，降低其表達(dá)水平。用不同濃度的黃連素處理A549細(xì)胞，檢測(cè)細(xì)胞周期蛋白的表達(dá)發(fā)現(xiàn)，除細(xì)胞周期蛋白D1(cyclinD1)外，細(xì)胞周期蛋白A1、細(xì)胞周期蛋白A2和細(xì)胞周期蛋白B1都呈下降趨勢(shì)，提示黃連素可以將細(xì)胞阻滯在G0/G1期或G2/M期，抑制A549細(xì)胞進(jìn)入分裂期，抑制肺癌細(xì)胞增殖[27]。

用鹽酸黃連素處理H460細(xì)胞和A549細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)組蛋白H2AX的Ser139發(fā)生磷酸化[7]，表明鹽酸黃連素還能直接作用于肺癌細(xì)胞DNA，導(dǎo)致DNA雙鏈斷裂，改變DNA的空間構(gòu)象，使DNA功能發(fā)生改變。此外，黃連素及其衍生物能通過由拓?fù)洚悩?gòu)酶所介導(dǎo)的“DNA可切割復(fù)合物”來形成DNA三聯(lián)體或四聚體，從而使肺癌細(xì)胞DNA不能正常復(fù)制，以此來抑制肺癌細(xì)胞增殖[28]。黃連素可以通過阻滯細(xì)胞周期的方式抑制肺癌細(xì)胞增殖，還能直接作用于肺癌細(xì)胞DNA，來抑制其增殖。

1.4 調(diào)節(jié)肺癌細(xì)胞自噬

自噬被稱為Ⅱ型程序性細(xì)胞死亡，是調(diào)節(jié)癌細(xì)胞死亡的過程。用黃連素處理A549細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)自噬細(xì)胞數(shù)量明顯增多，說明黃連素會(huì)刺激肺癌細(xì)胞發(fā)生自噬[16]。研究表明，在肺癌細(xì)胞中，B細(xì)胞淋巴瘤蛋白2(B cell lymphoma 2, Bcl-2)可以通過激活mTOR信號(hào)通路來促進(jìn)細(xì)胞自噬，而黃連素能提高細(xì)胞A549中Bcl-2的表達(dá)，以此來促進(jìn)肺癌細(xì)胞自噬。蛋白激酶B(protein kinase B, Akt)是腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中重要的蛋白質(zhì)，黃連素能抑制Akt的活性，以此來誘導(dǎo)細(xì)胞自噬性死亡[29]。

腫瘤細(xì)胞自噬和凋亡呈負(fù)向關(guān)系，即抑制細(xì)胞自噬可以促進(jìn)細(xì)胞凋亡，并且當(dāng)細(xì)胞的自噬系統(tǒng)有缺陷時(shí)，也會(huì)激活細(xì)胞凋亡[30]。MAPK信號(hào)通路可以調(diào)節(jié)細(xì)胞的凋亡與自噬，黃連素下調(diào)肺癌細(xì)胞的MAPK信號(hào)通路會(huì)引起細(xì)胞自噬，而當(dāng)肺癌細(xì)胞的自噬發(fā)生障礙時(shí)，黃連素還能通過上調(diào)MAPK信號(hào)通路來抑制肺癌細(xì)胞自噬，促使肺癌細(xì)胞凋亡[31]。因此，黃連素作用于肺癌細(xì)胞的Bcl-2、Akt和MAPK信號(hào)通路來調(diào)節(jié)其自噬。

1.5 抑制肺癌細(xì)胞血管新生

腫瘤血管新生會(huì)促進(jìn)癌細(xì)胞生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移，加速癌癥的惡化。人類端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶(human telomerase reverse transcriptase，hTERT)是人類端粒酶的重要組成部分，與腫瘤血管新生密切相關(guān)，促使細(xì)胞永生，hTERT在人類正常細(xì)胞中不表達(dá)，過度表達(dá)會(huì)促使正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化為癌細(xì)胞[31]，激活增強(qiáng)子結(jié)合蛋白2α(activating enhancer-binding protein-2α，AP-2α)和激活增強(qiáng)子結(jié)合蛋白2β(activating enhancer-binding protein-2β，AP-2β)可以啟動(dòng)hTERT的表達(dá)。用不同濃度的黃連素處理A549細(xì)胞發(fā)現(xiàn)，AP-2α、AP-2β和hTERT蛋白質(zhì)表達(dá)均受到了抑制。再用AP-2α和AP-2β的siRNA轉(zhuǎn)染A549細(xì)胞，繼而用黃連素處理，發(fā)現(xiàn)AP-2α和AP-2β蛋白質(zhì)的表達(dá)量均比轉(zhuǎn)染組低。所以，黃連素既能通過抑制AP-2α和AP-2β來抑制hTERT的表達(dá)，也能直接作用于hTERT，降低其表達(dá)。這些結(jié)果證實(shí)，黃連素可以通過AP-2/hTERT信號(hào)傳導(dǎo)途徑抑制腫瘤血管新生[32]。

血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子 (vascular endothelial growth factor, VEGF)是血管發(fā)生和發(fā)展過程中重要的誘發(fā)因子，可以促使血管生成。色素上皮衍生因子(pigment epithelium-derived factor，PEDF)是一種血管生成抑制劑，可以抑制VEGF的作用。在腫瘤細(xì)胞中，VEGF/PEDF的比例升高[33]。缺氧誘導(dǎo)因子-1α(hypoxia-inducible factor-1α，HIF-1α)是一種轉(zhuǎn)錄因子，可以與VEGF啟動(dòng)子結(jié)合使VEGF基因的轉(zhuǎn)錄激活。所以在腫瘤細(xì)胞中，HIF-1α表達(dá)量升高[34]。黃連素可以抑制HIF-1α在肺癌細(xì)胞A549中的表達(dá)和積累，進(jìn)而抑制VEGF的表達(dá)，從而降低VEGF/PEDF比例，以此來阻止肺癌細(xì)胞血管新生[34]。

黃連素通過AP-2/hTERT信號(hào)通路及降低VEGF/PEDF比例來抑制肺癌細(xì)胞血管新生。

1.6 參與肺癌的免疫療法

人體的免疫系統(tǒng)是維持人體健康的重要防線，《黃帝內(nèi)經(jīng)》中說到“正氣存內(nèi)，邪不可干；邪之所湊，其氣必虛”，表達(dá)的中醫(yī)思想就是要養(yǎng)護(hù)免疫系統(tǒng)。而近些年，在關(guān)于腫瘤的治療中，腫瘤免疫療法也成為了十分重要的手段。在非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞中，程序性細(xì)胞死亡配體1(programmed death-ligand 1, PD-L1)表達(dá)量升高，抑制T細(xì)胞免疫激活[35]。CSN5 (constitutive photomorphogenic-9 signalosome 5)蛋白是一種致癌蛋白質(zhì)，用于調(diào)節(jié)癌細(xì)胞的DNA修復(fù)，增強(qiáng)PD-L1的穩(wěn)定性，幫助癌細(xì)胞進(jìn)行免疫逃逸。而用黃連素處理肺癌細(xì)胞可以使CSN5蛋白泛素化，加速PD-L1降解，增強(qiáng)癌細(xì)胞對(duì)T淋巴細(xì)胞的敏感性，從而抑制肺癌細(xì)胞的發(fā)生發(fā)展[36]。

吲哚胺2,3-雙加氧酶1(indoleamine 2,3-dioxygenase1, IDO1)是L-色氨酸沿犬尿氨酸途徑代謝的關(guān)鍵酶，與STAT1密切相關(guān)。IDO1可以積累代謝產(chǎn)物犬尿氨酸，使免疫細(xì)胞的功能紊亂甚至凋亡，從而減弱其免疫能力[37]。使用黃連素衍生物處理A549細(xì)胞，再用IFN-γ刺激細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)磷酸化的AMPK底物表達(dá)升高，而磷酸化的STAT1被顯著抑制，說明黃連素衍生物通過IFN-γ來激活A(yù)MPK信號(hào)通路從而抑制STAT磷酸化。進(jìn)而下調(diào)IDO1的表達(dá)，減少犬尿氨酸對(duì)T細(xì)胞和NK免疫細(xì)胞的破壞，促使這兩種免疫細(xì)胞對(duì)肺癌細(xì)胞發(fā)生免疫作用[38]。

通過PD-L1、IDO1、STAT1以及AMPK信號(hào)通路，黃連素及其衍生物可以參與肺癌的免疫療法。

1.7 降低肺癌細(xì)胞耐藥性

腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性是臨床上腫瘤治療失敗的重要原因之一[39]。腫瘤細(xì)胞中ROS含量較低，ROS增加會(huì)使腫瘤細(xì)胞中的大分子物質(zhì)被破壞，最終導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞死亡。而ROS作用于腫瘤微環(huán)境，與T細(xì)胞的活化有密切關(guān)系，增強(qiáng)ROS還能提高腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性[40]，而黃連素作用于肺癌細(xì)胞A549之后，使A549細(xì)胞中ROS含量升高，可以破壞肺癌細(xì)胞中的大分子物質(zhì)，誘導(dǎo)其凋亡，還有助于提高肺癌細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性，降低肺癌細(xì)胞的耐藥性。此外，腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性的一大特點(diǎn)是癌細(xì)胞內(nèi)DNA損傷修復(fù)，γH2AX蛋白是DNA雙鏈發(fā)生斷裂的標(biāo)記物，用黃連素處理肺癌細(xì)胞A549時(shí)，γH2AX蛋白表達(dá)量上升，說明黃連素誘導(dǎo)DNA發(fā)生了斷裂，減弱其DNA損傷修復(fù)的能力，從而阻止肺癌細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性，并且對(duì)正常細(xì)胞的DNA無損傷作用[15]。因此，黃連素通過ROS和γH2AX可以降低肺癌細(xì)胞的耐藥性。

綜上所述，黃連素及其衍生物通過MAPK、AMPK、mTOR和EMT等信號(hào)通路和各種相關(guān)蛋白質(zhì)，誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞凋亡，抑制肺癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲，以及調(diào)節(jié)肺癌細(xì)胞自噬、抑制血管新生。此外，黃連素還有助于降低肺癌細(xì)胞的耐藥性，參與免疫治療。黃連素及其衍生物通過多個(gè)信號(hào)通路和靶點(diǎn)作用于肺癌細(xì)胞的各個(gè)方面，這對(duì)于臨床上治療肺癌提供了一個(gè)很好的藥物成分，有助于肺癌患者更好地康復(fù)。Table 1展示小檗堿對(duì)肺癌細(xì)胞的作用機(jī)制。Fig. 2顯示小檗堿抗肺癌多種機(jī)制的關(guān)系。

Table 1 Mechanisms of action of berberine on lung cancer cells

Fig.2 Mechanisms of berberine in treating lung cancer Berberine inhibits the proliferation, migration, drug resistance of lung cancer cells and tumor angiogenesis, and promotes cell apoptosis, autophagy, and immunotherapy through various mechanisms which have complex relationship

2 黃連素抗其他呼吸道腫瘤的作用和機(jī)制

2.1 黃連素對(duì)喉癌細(xì)胞的作用

用不同劑量的黃連素處理Hep2細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞增殖率呈濃度依賴性下降、凋亡率呈濃度依賴性上升，且凋亡依賴因子Apaf1、cl-caspase-9和cl-caspase-3表達(dá)水平顯著上調(diào)，表明黃連素可以抑制喉癌細(xì)胞增殖，并促使其凋亡。此外，VEGF、MMP-2和MMP-9蛋白質(zhì)水平均顯著降低，表明黃連素還能抑制喉癌細(xì)胞血管生成[41]。

NF-κB是一種重要的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，進(jìn)入細(xì)胞核中調(diào)節(jié)與腫瘤發(fā)生發(fā)展相關(guān)基因的表達(dá)，上調(diào)細(xì)胞周期蛋白質(zhì)的表達(dá)，同時(shí)激活VEGF相關(guān)基因，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞血管生成，促使正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化為癌細(xì)胞，通過PI3K/Akt信號(hào)通路可以降解NF-κB抑制劑，促進(jìn)NF-κB入核發(fā)揮作用[42]。而黃連素可以作用于Hep2細(xì)胞的PI3K/Akt信號(hào)通路，抑制NF-κB發(fā)揮作用，從而抑制喉癌細(xì)胞增殖和血管生成，抑制正常細(xì)胞向喉癌細(xì)胞轉(zhuǎn)化，并促進(jìn)其凋亡[35]。

此外，臨床上出現(xiàn)耐藥性也是困擾喉癌治療的重要因素，環(huán)氧合酶-2(cyclooxygenase2，COX-2)是花生四烯酸代謝過程中重要的限速酶，在腫瘤細(xì)胞中過表達(dá)，COX-2表達(dá)量升高會(huì)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)，并且誘發(fā)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性[43]。黃連素作用于Hep2喉癌細(xì)胞能夠降低喉癌細(xì)胞中COX-2的含量，以此來改善喉癌細(xì)胞的耐藥性。所以，在喉癌的臨床治療中，采用放化療治療喉癌或者在手術(shù)切除腫瘤之后，黃連素一定程度上還能發(fā)揮預(yù)防復(fù)發(fā)的作用，有希望成為輔助藥物協(xié)助喉癌的治療。

近些年，采用光動(dòng)力的方法治療食管癌、喉癌等管道腫瘤已經(jīng)取得了顯著的療效，黃連素具有光敏性，可以結(jié)合光動(dòng)力療法來治療喉癌，促使喉癌細(xì)胞中線粒體發(fā)生應(yīng)激反應(yīng)，產(chǎn)生活性氧，加速腫瘤細(xì)胞死亡[44]。以上發(fā)現(xiàn)表明，傳統(tǒng)中藥成分黃連素能協(xié)助臨床上的現(xiàn)代光動(dòng)力技術(shù)來治療喉癌。

總之，黃連素可以通過VEGF、MMPs、NF-κB、COX-2、PI3K/Akt等靶點(diǎn)，對(duì)喉癌細(xì)胞有抑制血管生成、促進(jìn)凋亡、改善耐藥性和輔助光動(dòng)力治療等作用，對(duì)臨床治療喉癌提供基礎(chǔ)。

2.2 黃連素對(duì)鼻咽癌細(xì)胞的作用

鼻咽癌是一種常見的上皮性呼吸道惡性腫瘤。由于其對(duì)化學(xué)藥物和放射線非常敏感，目前臨床上的治療方式多采用傳統(tǒng)的化療和放療。中醫(yī)認(rèn)為，“氣虛染毒”是鼻咽癌的發(fā)病原因，而治療的方法以益氣解毒為主，而黃連素具有清熱解毒的功效，從中醫(yī)角度來看，黃連素是抗鼻咽癌較好的藥物。

埃茲蛋白(ezrin)是ERM(ezrin-Radixin-moesin)細(xì)胞骨架蛋白家族的成員之一，參與癌細(xì)胞的黏附、遷移等，Ezrin在鼻咽癌細(xì)胞中表達(dá)較高。研究表明，黃連素可以在不影響其他蛋白質(zhì)表達(dá)的情況下，抑制Ezrin的磷酸化，使鼻咽癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移被抑制[45]。

用黃連素處理鼻咽癌CNE-2細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)相關(guān)細(xì)胞周期蛋白質(zhì)表達(dá)量降低，細(xì)胞阻滯在G0/G1期，同時(shí)發(fā)現(xiàn)HIF-1α表達(dá)下調(diào)，說明黃連素可通過抑制腫瘤血管新生方式來抑制其鼻咽癌細(xì)胞增殖[46]。

腫瘤細(xì)胞中STAT基因被激活，產(chǎn)生相關(guān)的抗凋亡蛋白質(zhì)Bcl-2和Bcl-x，激活腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)。白介素-6(interleukin- 6，IL- 6)是鼻咽癌細(xì)胞STAT基因的激活因子，用黃連素處理鼻咽癌細(xì)胞C666-1時(shí)，IL-6的含量降低，STAT基因被抑制，泛素化加速，與此相關(guān)的抗凋亡蛋白質(zhì)表達(dá)量也降低，上述結(jié)果顯示，黃連素可以誘導(dǎo)鼻咽癌細(xì)胞凋亡[47]。

臨床上采用放療方式治療鼻咽癌容易使細(xì)胞放射敏感性降低。轉(zhuǎn)錄因子SP1(transcription factor Sp1，SP1)會(huì)降低腫瘤細(xì)胞對(duì)放射線的敏感性[48]，用不同濃度的黃連素分別處理鼻咽癌CNE-2細(xì)胞不同時(shí)間之后，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞中SP1的mRNA以及SP1蛋白表達(dá)量都呈時(shí)間和濃度依賴性降低，說明黃連素使鼻咽癌細(xì)胞對(duì)放射線的敏感性增加，對(duì)臨床治療鼻咽癌發(fā)揮輔助作用[49]。此外，腫瘤細(xì)胞中SP1的含量還可以通過細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases, ERK)信號(hào)通路來調(diào)節(jié)。ERK可促進(jìn)SP1磷酸化，避免其泛素化降解，增強(qiáng)其穩(wěn)定性。而黃連素作用于ERK信號(hào)通路，抑制SP1磷酸化，增加SP1泛素化被降解的概率，降低其表達(dá)量，以此增加腫瘤細(xì)胞放射線敏感性[50]。

綜上所述，黃連素可抑制埃茲蛋白磷酸化，抑制鼻咽癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移和侵襲、下調(diào)HIF-1α表達(dá)，抑制腫瘤血管新生、抑制STAT基因來促進(jìn)鼻咽癌細(xì)胞凋亡，通過SP1和ERK信號(hào)通路來增加鼻咽癌細(xì)胞的放射線敏感性，從而使減慢腫瘤生長(zhǎng)速度和改變其生活狀態(tài)，可以在臨床治療鼻咽癌時(shí)加以輔助。

3 問題與展望

近幾年，以肺癌為首的呼吸系統(tǒng)腫瘤發(fā)病和死亡人數(shù)越來越多，已嚴(yán)重威脅到人類健康，給患者帶來身心上的痛苦，也使患者家庭承受著巨大的心理壓力和經(jīng)濟(jì)壓力。而臨床上對(duì)于腫瘤的治療多為手術(shù)切除、化療及放療，但容易發(fā)生侵襲和轉(zhuǎn)移，出現(xiàn)治療后復(fù)發(fā)等現(xiàn)象。而黃連素作為一種傳統(tǒng)的小分子中藥提取物，可特異性作用于呼吸系統(tǒng)腫瘤細(xì)胞，對(duì)健康細(xì)胞的影響極小。相比于化學(xué)藥品，天然中草藥來源比較廣泛，并且更安全。黃連素對(duì)呼吸系統(tǒng)腫瘤的作用是抑制癌細(xì)胞遷移和侵襲、誘導(dǎo)其凋亡以及抑制其增殖等。此外，黃連素可同時(shí)作用于細(xì)胞內(nèi)多種機(jī)制，使其協(xié)同發(fā)生作用，顯著提高了黃連素治療呼吸系統(tǒng)腫瘤的效率，且黃連素可以有針對(duì)性地作用于呼吸系統(tǒng)腫瘤細(xì)胞，而對(duì)正常細(xì)胞無害，所以黃連素及其衍生物的藥用潛力十分巨大，有望在人類的醫(yī)藥事業(yè)中發(fā)揮巨大的作用，為治療呼吸系統(tǒng)疾病開發(fā)新藥物提供一個(gè)線索，為人類呼吸系統(tǒng)腫瘤治療提供新的方法。

目前，國內(nèi)外有大量研究發(fā)現(xiàn)，黃連素及其衍生物對(duì)多種呼吸系統(tǒng)腫瘤具有抑制作用，但仍有一些不足之處：首先，呼吸系統(tǒng)腫瘤除肺癌、喉癌和鼻咽癌外，還有氣管癌和支氣管癌，而黃連素單獨(dú)作用或者與其他中藥聯(lián)合作用抗氣管癌和支氣管癌的研究鮮有報(bào)道。其次，黃連素及其衍生物抗呼吸系統(tǒng)腫瘤的研究是為了用于人體治療，但體外實(shí)驗(yàn)以及目前的動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)仍不足以完全模擬黃連素作用于人體的過程。最后，黃連素雖然可以對(duì)抗呼吸系統(tǒng)腫瘤，但仍未作為藥物應(yīng)用于臨床實(shí)驗(yàn)。所以，黃連素及其衍生物對(duì)抗呼吸系統(tǒng)腫瘤的研究仍有待進(jìn)一步完善。

基于此，本文總結(jié)了黃連素及其衍生物對(duì)抗呼吸系統(tǒng)腫瘤接下來的研究方向：首先，要研究黃連素及其衍生物對(duì)其他2種呼吸系統(tǒng)癌癥氣管癌和支氣管癌的作用及機(jī)制，以完善黃連素對(duì)整個(gè)呼吸系統(tǒng)的作用和機(jī)制。其次，要同時(shí)加強(qiáng)體內(nèi)研究和臨床研究，進(jìn)一步深入研究黃連素及其衍生物對(duì)人體的作用，有助于黃連素更好地用于臨床治療。最后，要研究黃連素及其衍生物的固定制劑并對(duì)劑型進(jìn)行改革，加強(qiáng)黃連素與臨床上呼吸系統(tǒng)腫瘤靶向藥物聯(lián)合作用的研究，將中藥與西藥結(jié)合，以期黃連素可以與靶向藥物共同作用，輔助臨床治療。