周明軒 李建廠
濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院兒童血液與內(nèi)分泌科,濱州 256603
藤梨根是獼猴桃植物的根,將其劃分在獼猴桃科屬。是將獼猴桃的根清洗處理干凈后曬干、切碎后加工制作而成。據(jù)中醫(yī)記載,藤梨根具有很高的藥用價(jià)值,具有清熱解毒,利尿止血之功效[1]。而且,現(xiàn)代藥理研究顯示,藤梨根具有調(diào)節(jié)免疫功能、抗腫瘤功能,因此,它被廣泛應(yīng)用于許多腫瘤的臨床治療[2]。本文將在藤梨根提取物(acRoots、ERAC、EERAC、ACP、RAE 等)及成分對(duì)抗各種惡性腫瘤研究及機(jī)制探討方面展開綜述,以期為藤梨根在臨床應(yīng)用提供指導(dǎo)作用。
藤梨根中的三萜類化合物,有顯著的細(xì)胞毒性,在體外顯示出抗腫瘤活性。有研究采用質(zhì)譜分析和文獻(xiàn)對(duì)照方法,鑒定了三萜化合物1~16 的結(jié)構(gòu),研究了三萜化合物1~16 對(duì)培養(yǎng)的人癌細(xì)胞株的細(xì)胞毒性,如HepG2、A549、MCF-7、SK-OV-3 和 HeLa 細(xì)胞系[3]。Zhu 等[4]從該植物中分離到11 個(gè)已知的三萜化合物,其中化合物2、4、8 可劑量依賴性抑制人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞(HUVEC)增殖,化合物2α,3β -dihydroxyurs-12-en-28-oic 酸 (2) 、2α,3α,23-trihydroxyurs-12-en-28-oic 酸(3)、積雪草酸(4)、2α,3α,24-trihydroxyolean-12-en-28-oic 酸(8),可有效抑制人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞(HUVEC)的形成。這些結(jié)果表明,化合物2、3、4 和8 是潛在的抗血管生成藥物或癌癥治療轉(zhuǎn)移研究的候選先導(dǎo)化合物。在紅果獼猴桃根中化學(xué)成分研究中,黃初升等[5]采用硅膠柱層析、葡聚糖凝膠LH-20 和高效液相色譜分離了9 個(gè)化合物?;衔?、3 和4 顯示出對(duì)人SKVO3和TPC-1癌細(xì)胞系的細(xì)胞毒性活性,化合物3和4對(duì)人HeLa 癌細(xì)胞系的細(xì)胞毒性活性。由此可見,藤梨根可通過細(xì)胞毒性發(fā)揮抗腫瘤作用。
當(dāng)細(xì)胞增殖信號(hào)異常持續(xù)被激活,導(dǎo)致癌性細(xì)胞增殖旺盛,而凋亡程序受阻,則可導(dǎo)致細(xì)胞的惡性、失控性增殖。因此抑制細(xì)胞增殖,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡已經(jīng)成為抗腫瘤的手段之一。細(xì)胞凋亡是受多種基因精細(xì)控制的細(xì)胞程序化死亡,機(jī)體通過凋亡將可以衰老的、受損的或者致病的細(xì)胞有效、有序地清除[6]。細(xì)胞凋亡的解除被認(rèn)為是癌癥的標(biāo)志之一。
藤梨根提取物acRoots 可以通過磷酯酰肌醇3-激酶(PI3K)-低聚腺苷酸合成酶L(OASL)信號(hào)通路顯著抑制肺癌細(xì)胞增殖和凋亡。OASL 基因在不同基因背景的8 株肺癌細(xì)胞系(A549、H358、H460、H661、H1650、HBE、SPC-A1、H1299)中得到驗(yàn)證,并測(cè)量了不同劑量根處理的肺癌細(xì)胞中免疫相關(guān)基因的動(dòng)態(tài)表達(dá)譜,在關(guān)鍵基因網(wǎng)絡(luò)中確定了影響肺癌細(xì)胞對(duì)根敏感性的驅(qū)動(dòng)基因,得出結(jié)論OASL是維持肺癌細(xì)胞對(duì)acRoots敏感性的決定性調(diào)節(jié)因子之一[7]。在這些因素中,OASL 通過調(diào)控PI3K-蛋白激酶B(Akt)信號(hào)通路作為肺癌細(xì)胞對(duì)藤梨根反應(yīng)的關(guān)鍵調(diào)控因子。PI3K/Akt信號(hào)通路存在于多種腫瘤細(xì)胞中,對(duì)細(xì)胞增殖、細(xì)胞周期進(jìn)程、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞存活、分化、血管生成和耐藥性等生理過程至關(guān)重要,PI3K/Akt 信號(hào)通路在調(diào)節(jié)造血細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖和存活等方面發(fā)揮作用[8]。實(shí)驗(yàn)證明了OASL 在acRoots中通過調(diào)控PI3K-Akt 信號(hào)通路在抗肺癌細(xì)胞進(jìn)程中發(fā)揮增敏作用。研究發(fā)現(xiàn),分離自藤梨根的TUA 可以抑制肺癌細(xì)胞增殖。TUA(2β,3β,23-trihydroxy-urs-12-ene-28-olic acid)是一種天然的三萜類化合物,具有顯著的生長(zhǎng)抑制作用,可增加細(xì)胞凋亡[9]。TUA 是核因子-κB(NF-κB)信號(hào)通路的抑制劑,這是TUA 在癌腫瘤細(xì)胞中發(fā)揮抗腫瘤活性的基礎(chǔ)。據(jù)研究表明,NF-κB 是控制細(xì)胞增殖和細(xì)胞存活的基因調(diào)節(jié)因子?;钚訬F-κB 啟動(dòng)基因的表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞增殖并抑制細(xì)胞凋亡[10-11]。當(dāng)NF-κB存在缺陷時(shí)會(huì)增加細(xì)胞凋亡的易感性,促使細(xì)胞加速死亡。由此可見TUA 可通過抑制NF-κB信號(hào)通路進(jìn)而抑制肺癌細(xì)胞增殖。
藤梨根提取物acRoots可通過抑制前列腺素E受體3(EP3)表達(dá)來抑制肝癌細(xì)胞的進(jìn)展與轉(zhuǎn)移[12]。EP3 是PGE2 家族成員,具有7 個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域,在許多腫瘤中發(fā)揮促瘤細(xì)胞增殖作用[13],是基因表達(dá)的關(guān)鍵調(diào)控因子。EP3 促進(jìn)生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移的活性可能源于其促進(jìn)血管生成的能力,以及細(xì)胞增殖、遷移和侵襲。這些效應(yīng)在對(duì)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)、表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)、基質(zhì)金屬蛋白酶-2(MMP-2)和MMP-9 的激活反應(yīng)中看到。已有研究證實(shí),VEGF 是血管生成和細(xì)胞生長(zhǎng)的關(guān)鍵調(diào)控因子,EGFR過表達(dá)與腫瘤發(fā)生密切相關(guān)。MMP-2 和MMP-9 在腫瘤侵襲所需的細(xì)胞外基質(zhì)降解中發(fā)揮關(guān)鍵作用。EP3 的激活已被證明會(huì)影響VEGF、EGFR、MMP-2 和MMP-9 的表達(dá)。綜上所述,acRoots顯著降低了EP3的表達(dá),進(jìn)而導(dǎo)致下游抑制VEGF、EGFR、MMP-2 和 MMP-9 的表達(dá)。這些基因表達(dá)的改變導(dǎo)致肝癌細(xì)胞增殖、侵襲和遷移顯著減少,同時(shí)肝癌細(xì)胞凋亡增加。該實(shí)驗(yàn)證明了acRoots 通過下調(diào)肝癌細(xì)胞中EP3的表達(dá)顯著影響腫瘤進(jìn)展。
藤梨根可通過抑制DLX2/TARBP2/c-Jun氨基末端激酶(JNK)/Akt途徑減輕肝細(xì)胞癌(HCC)細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移[14]。研究發(fā)現(xiàn),藤梨根通過下調(diào)DLX2的表達(dá)來抑制肝癌細(xì)胞的增殖和侵襲,DLX2 在肝癌的治療中發(fā)揮著重要作用。TARBP2 在 HCC 細(xì)胞中的高表達(dá),且與 HCC 晚期和 HCC 患者預(yù)后差有關(guān)。使用acRoots 治療可下調(diào)TARBP2 的表達(dá),進(jìn)而抑制增殖、侵襲和上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化。DLX2 和TARBP2 是促進(jìn)藤梨根作用于HCC 細(xì)胞關(guān)鍵基因。TARBP2 和DLX2 在HCC 患者和HCC 細(xì)胞系中的表達(dá)顯著正相關(guān),而DLX2 作為轉(zhuǎn)錄因子可能促進(jìn)TARBP2 的表達(dá),從而進(jìn)一步激活JNK/Akt 信號(hào)通路,導(dǎo)致抑制HCC。因此,可得出結(jié)論,藤梨根通過抑制DLX2/TARBP2/JNK/AkT 途徑抑制肝癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移。
有研究通過藤梨根提取物ERAC 體外治療肝癌細(xì)胞系,發(fā)現(xiàn)其在抑制細(xì)胞增殖和促進(jìn)細(xì)胞凋亡中均有顯著影響。層粘連蛋白是一種影響細(xì)胞分化、遷移和黏附的高分子量蛋白。LAMB3 的編碼層粘連蛋白亞基β-3 的基因LAMB3 在ERAC 處理的肝癌細(xì)胞HepG2 中,表達(dá)高于其他層粘連蛋白亞基,在ERAC 處理的HepG2 細(xì)胞的增殖抑制和S期細(xì)胞周期阻滯中起關(guān)鍵作用[15]。LAMB3在多種癌細(xì)胞中作為腫瘤抑制基因,被認(rèn)為是癌癥轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵調(diào)控因子[16-17]。在該實(shí)驗(yàn)中觀察到,在 HepG2 中,ERAC 處理72 h后,LAMB3 表達(dá)水平顯著升高,細(xì)胞增殖水平顯著下降,呈劑量依賴性。在ERAC 治療后的細(xì)胞周期進(jìn)程中,LAMB3參與了S期細(xì)胞周期阻滯。凋亡實(shí)驗(yàn)觀察到加入了ERAC 的凋亡率明顯上升。該實(shí)驗(yàn)可證明ERAC 處理肝癌細(xì)胞系,顯示出對(duì)細(xì)胞增殖、s 期細(xì)胞周期阻滯和凋亡的顯著影響。
藤梨根乙醇提取物EERAC 通過抑制Notch 信號(hào)通路抑制人結(jié)腸癌。Notch 信號(hào)通路的激活與血管生成、細(xì)胞遷移、侵襲和分化有關(guān)。通過免疫印跡和免疫組織化學(xué)染色證實(shí)了 EERAC 對(duì) Notch 信號(hào)通路分子 Notch1、Jagged1 和c-Myc 均有抑制作用[18]。還觀察到了 EERAC 抑藤梨根制SW480 細(xì)胞的存活、遷移和侵襲,顯著促進(jìn)細(xì)胞凋亡和S 期細(xì)胞百分率。從藤梨根中分離得到的2α,3α,24-三羥基-12-烯-28-oicacid(TEOA)是一種五環(huán)三萜類化合物,通過切割SW620 細(xì)胞中的半胱天冬酶-9 和聚腺苷酸二磷酸核糖聚合酶(PARP)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[19]。實(shí)驗(yàn)還觀察到TEOA促進(jìn)了PerK 和elF2α 的磷酸化,隨后下游蛋白CHOP 地上調(diào) ,提 示 PERK/eIF2α/CHOP 通 路 參 與 了 TEOA 誘 導(dǎo) 的SW620細(xì)胞自噬。
在藤梨根提取物ACP 含有熊果酸和齊墩果酸2 種主要抗腫瘤成分。在胃癌治療的研究中,發(fā)現(xiàn)ACP 可抑制胃癌細(xì)胞的增殖和遷移,并可能與細(xì)胞凋亡、鐵調(diào)蛋白激活和間充質(zhì)表型抑制有關(guān)[20]。通過CCK-8 和細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)證實(shí),ACP 大鼠含藥血清(ACPs)明顯抑制了HGC-27 的增殖和遷移。ACPs 顯著下調(diào)了波形蛋白和蝸牛蛋白的表達(dá)水平,使胃癌細(xì)胞凋亡率升高。斑馬魚異種移植研究進(jìn)一步證實(shí)了ACP 在體內(nèi)抑制了移植HGC-27 細(xì)胞的異種移植的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。ACP 還通過抑制谷胱甘肽過氧化物酶4(GPx4)和xCT(SLC7A11)蛋白增加活性氧(ROS)的積累,抑制鐵statin-1(Fer-1)的表達(dá)。綜上所述,ACP體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)結(jié)論證實(shí)了藤梨根可以通過調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡、鐵下垂和間充質(zhì)表型有效預(yù)防胃癌的發(fā)生。
從藤梨根中分離出的氯酚酸 CRA(2α,3β-二羥基-urs-12-烯-28-酸)是一種天然熊果酸化合物,顯著抑制人胃癌細(xì)胞株BGC823細(xì)胞的生存能力,且呈濃度和時(shí)間依賴性[21]。研究還發(fā)現(xiàn) CRA 降低了 p65、Bcl-2、Fas、Smac 基因和蛋白表達(dá),增加IκBα、Bax、Survivin基因和蛋白表達(dá),進(jìn)而抑制胃癌細(xì)胞的表達(dá)。免疫熒光染色和EMSA 染色結(jié)果進(jìn)一步表明CRA通過抑制NF-κB亞基p65的核移位誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡。研究結(jié)果表明,CRA通過抑制NF-κB(p65)表達(dá)水平和激活I(lǐng)κBα來誘導(dǎo)BGC823細(xì)胞凋亡。
藤梨根提取物RAE 通過mcl-1 介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡對(duì)膽管癌(CCA)細(xì)胞系具有抑制作用。Zhao 等[22]評(píng)價(jià)了RAE 對(duì)CCA 的潛在抗癌作用,數(shù)據(jù)表明,RAE 通過激活Caspase 3、Caspase 8 和Poly(adp-核糖)聚合酶(PARP)降低了CCA 細(xì)胞系的細(xì)胞活力,并誘導(dǎo)了細(xì)胞凋亡。研究證實(shí)RAE 對(duì)體內(nèi)及體外均對(duì)CCA具有抑制作用。
通過氧硫酸化方法可從藤梨根中衍生出高多糖ACPA1,是一種非淀粉-d-葡聚糖。研究證實(shí)了DS(1.78-2.23)的硫酸-d-葡聚糖對(duì)RAW 264.7 巨噬細(xì)胞的吞噬活性和一氧化氮(NO)的產(chǎn)生有刺激作用[23]。巨噬細(xì)胞的吞噬活性激活,NO生成量增加,從而發(fā)揮調(diào)節(jié)免疫功能。
在藤梨根提取物acRoots 對(duì)HCC 膽固醇代謝的影響研究中發(fā)現(xiàn),藤梨根顯著提高了前蛋白轉(zhuǎn)化酶枯草桿菌蛋白酶(PCSK9)的表達(dá),證實(shí)了藤梨根可以增強(qiáng)PCSK9 的表達(dá)。PCSK9 對(duì)膽固醇代謝尤為重要。PCSK9 的表達(dá)增加,導(dǎo)致低密度脂蛋白受體(LDLR)表達(dá)降低,細(xì)胞對(duì)低密度脂蛋白(LDL)的攝取受到抑制,細(xì)胞內(nèi)總膽固醇減少,降低了細(xì)胞內(nèi)總膽固醇濃度,肝癌細(xì)胞增殖受到抑制而減少,從而抑制HCC 的活力[24]。沉默PCSK9 會(huì)減弱藤梨根的降膽固醇作用,表明藤梨根是通過PCSK9 介導(dǎo)的信號(hào)通路抑制膽固醇代謝降低HCC 活力,并起到關(guān)鍵作用。數(shù)據(jù)表明,acRoots是一種通過PCSK9介導(dǎo)的信號(hào)通路抑制膽固醇代謝的新型抗腫瘤藥物。
綜上所述,藤梨根作為一味可以抗腫瘤的中藥,在以上多種惡性腫瘤中具有明顯的抗癌作用,且其具有耐藥性低、不良反應(yīng)少的特點(diǎn),能夠多靶點(diǎn)、多層次、多途徑作用于機(jī)體,拓寬了惡性腫瘤的治療方法。白血病作為一種血液系統(tǒng)的惡性克隆性疾病,目前白血病的主要的治療方式為化療,化療藥物有不易耐受、毒副作用較大、對(duì)正常的細(xì)胞產(chǎn)生影響的弊端,化療后耐藥問題亦嚴(yán)重制約了其對(duì)白血病的治療效果。結(jié)合藤梨根在惡性腫瘤治療中的機(jī)制,對(duì)白血病的治療提出展望。藤梨根對(duì)抗白血病的研究較少,本研究小組從事白血病研究多年,具有豐富經(jīng)驗(yàn),將會(huì)完善其對(duì)白血病作用研究及機(jī)制的探討,為白血病的防治提供新的選擇,豐富藤梨根的抗腫瘤譜,為中藥治療惡性腫瘤提供新的基礎(chǔ)。