張玉珂 劉培民 王玉萍
(1.河南中醫(yī)藥大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院,河南鄭州 450053;2.河南省中醫(yī)院,河南鄭州 450002)
紅景天苷是中藥紅景天的主要活性成分之一。紅景天最早見(jiàn)于《四部醫(yī)典》[1],其性平味澀,善治肺熱咳嗽、瘟疫等。李時(shí)珍在《本草綱目》[2]中記載:紅景天,本經(jīng)上品,祛邪惡氣,補(bǔ)諸不足,為補(bǔ)益之佳品?!饵S帝內(nèi)經(jīng)》云:“正氣存內(nèi),邪不可干,邪之所湊,其氣必虛”,當(dāng)機(jī)體正氣虧虛,外邪乘虛而入,耗傷正氣,日久則加重氣、血、津、液代謝失常,加劇痰、瘀、癌毒的相互郁結(jié),導(dǎo)致氣機(jī)不暢、血運(yùn)無(wú)源,出現(xiàn)氣滯血瘀、痰瘀互結(jié)等多種病理變化,聚結(jié)成毒,內(nèi)蘊(yùn)為瘤。
紅景天臨床上常用于多種惡性腫瘤的防治。經(jīng)藥理學(xué)機(jī)制及臨床研究表明,紅景天主要活性成分紅景天苷是一種從紅景天中分離出的苯丙素苷,具有保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞、降血脂、調(diào)節(jié)心功能、抗心律失常、控制血糖和抗惡性腫瘤等作用[3]。其抗腫瘤作用機(jī)制主要表現(xiàn)在抑制腫瘤細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、阻滯腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移、調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)、增強(qiáng)機(jī)體免疫功能、減少機(jī)體炎癥反應(yīng)及提高化療完成率等方面,臨床上廣泛用于治療乳腺癌、胃癌、肺癌、肝癌等多種惡性腫瘤[4]。本文對(duì)近年來(lái)關(guān)于紅景天苷抗腫瘤作用機(jī)制的研究報(bào)道加以收集整理,以期為后續(xù)的研究及臨床應(yīng)用提供思路。
細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化或腫瘤細(xì)胞的產(chǎn)生是由于機(jī)體調(diào)控基因失常,進(jìn)而細(xì)胞生長(zhǎng)周期紊亂、惡性增殖所致[5]。研究發(fā)現(xiàn),低濃度的紅景天苷可通過(guò)降低腫瘤中的細(xì)胞周期素依賴性激酶(cyclindependent kinases,CDK)和 細(xì) 胞 周 期 蛋 白D1(cyclin D1)水平,使得細(xì)胞在進(jìn)入G1期時(shí)發(fā)生停滯;或通過(guò)減少CDK2和細(xì)胞周期蛋白B1(cyclin B1)而阻滯細(xì)胞進(jìn)入G2期,使細(xì)胞阻滯于DNA合成前期和合成后期,并上調(diào)CDK抑制因子p27 Kip1、p21 Cip1和半胱天冬酶9D的表達(dá),從而降低乳腺癌MDA-MB-231細(xì)胞的增殖、侵襲能力[6]。紅景天苷作為抗氧化劑,能夠激活細(xì)胞抗氧化應(yīng)激反應(yīng),抑制體內(nèi)腦膠質(zhì)瘤的形成和增殖,并改善腫瘤局部微環(huán)境[7]。此外,腫瘤細(xì)胞增殖的快慢主要取決于細(xì)胞存在于G0/G1期的時(shí)間長(zhǎng)短[8]。章廣玲等[9]研究發(fā)現(xiàn),紅景天苷能夠阻滯細(xì)胞從G0/G1期進(jìn)入DNA合成期和細(xì)胞分裂期,使多數(shù)細(xì)胞處于靜止?fàn)顟B(tài),阻滯cyclin E、cyclin D的表達(dá)及其與相應(yīng)CDK2、CDK4、CDK6的結(jié)合,終止細(xì)胞從G1期進(jìn)入S期,抑制胃癌細(xì)胞NUGC-3的增殖。
細(xì)胞凋亡即細(xì)胞的程序性死亡,是細(xì)胞生物學(xué)行為中的一種復(fù)雜的生理過(guò)程,受細(xì)胞內(nèi)外多種因子調(diào)控,其中發(fā)揮重要作用的是促凋亡基因Bax和抗凋亡蛋白Bcl-2,其中Bax有促進(jìn)細(xì)胞凋亡功能,而Bcl-2能夠抑制細(xì)胞的凋亡[10-11]。龐曉斌等[12]研究發(fā)現(xiàn),紅景天苷能夠下調(diào)肝癌細(xì)胞內(nèi)Bcl-2的表達(dá),并刺激Bax的轉(zhuǎn)錄和促進(jìn)凋亡蛋白cleaved-胱天蛋 白 酶(caspase)-3、cleaved-caspase-9和cleaved-PARP的表達(dá),激活細(xì)胞內(nèi)的凋亡刺激因子從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡,且結(jié)果呈劑量依賴性。另有研究表明,紅景天苷通過(guò)下調(diào)細(xì)胞周期相關(guān)蛋白cdc 2、cycling 1、CDK2和cyclin A表 達(dá),使 細(xì) 胞 在G2/M和S期時(shí)內(nèi)細(xì)胞核受到破壞,并上調(diào)Bax和跨膜糖蛋白Fas的表達(dá)量,增加線粒體膜的通透性,刺激細(xì)胞色素C(cytochrome C)釋放乳酸脫氫酶(LDH),激活caspase家族蛋白,引發(fā)細(xì)胞凋亡的聯(lián)級(jí)反應(yīng)[13-14]。此外,細(xì)胞分化啟動(dòng)受c-myc、c-fos、p53 等原癌基因的調(diào)控[15]。研究表明,紅景天苷可下調(diào)裸鼠乳腺癌細(xì)胞中的c-fos、p53的基因表達(dá),降低細(xì)胞核內(nèi)DNA表達(dá)量,刺激腫瘤細(xì)胞的凋亡,降低乳腺癌的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)并抑制移植瘤的生長(zhǎng)[16]。
當(dāng)腫瘤組織內(nèi)相關(guān)細(xì)胞內(nèi)血管生成因子的動(dòng)態(tài)平衡被打破,使得促血管生成分子分泌增加,刺激新生血管出現(xiàn)[17]。新生血管通過(guò)向附近各組織器官輸送氧氣和營(yíng)養(yǎng),促使腫瘤細(xì)胞向周圍發(fā)生浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移[18]。劉寬等[19]研究結(jié)果顯示,紅景天苷通過(guò)下調(diào)腫瘤細(xì)胞中基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)的表達(dá),抑制上皮-間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化(EMT),降低腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞外基質(zhì)降解能力,減少新生血管,并增加細(xì)胞的黏附力,阻滯腫瘤細(xì)胞的遷移;同時(shí)通過(guò)抑制cyclin A2的表達(dá),使得C6膠質(zhì)瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)變受到阻礙,阻滯其增殖進(jìn)程。另有研究發(fā)現(xiàn),紅景天苷可以降低促血管生成因子[如血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)和內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)]和促炎細(xì)胞因子[環(huán)氧化酶(COX)-2、誘導(dǎo)型NOS(iNOS)和腫瘤壞死因子(TNF-α)]的表達(dá),減少抗凋亡蛋白Bcl-2的合成,升高促凋亡蛋白Bax所占比例,從而減少非小細(xì)胞肺癌H1975細(xì)胞的遷移[20]。
細(xì)胞信號(hào)通路傳導(dǎo)過(guò)程中若某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常,則會(huì)引起細(xì)胞生長(zhǎng)凋亡失控,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的產(chǎn)生。Janus激酶2/轉(zhuǎn)錄活化因子3(JAK2/STAT3)通路直接參與腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲,激活后可促進(jìn)腫瘤間質(zhì)的生長(zhǎng),并阻滯免疫細(xì)胞的分化[21]。黃進(jìn)等[22]研究表明,高劑量紅景天苷能夠通過(guò)抑制JAK2/STAT3 信號(hào)通路傳導(dǎo),降低腫瘤細(xì)胞內(nèi)p-JAK2、p-STAT3 蛋白表達(dá)水平,減少細(xì)胞內(nèi)脫氧胸腺嘧啶核苷(TdR)的摻入量以抑制宮頸鱗癌C33A細(xì)胞的增殖。另有實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示,紅景天苷可通過(guò)抑制JAK2/STAT3 信號(hào)通路中的蛋白磷酸化水平,調(diào)控該信號(hào)通路的傳導(dǎo),降低VEGF和MMP對(duì)結(jié)腸癌SW1116 細(xì)胞系的刺激,使其遷移和侵襲能力受阻[23]。
絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號(hào)通路對(duì)細(xì)胞增殖分化、應(yīng)激凋亡等具有調(diào)節(jié)作用,其中最主要的是細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK1/2)介導(dǎo)通路,激活后常以磷酸化的形式顯現(xiàn),磷酸化p-ERK1/2通過(guò)激活蛋白酶體系統(tǒng),增加原癌基因c-Myc活性,誘導(dǎo)抑癌基因Bim的降解,促使腫瘤細(xì)胞增殖[24-25]。李倩等[26]研究發(fā)現(xiàn),紅景天苷能夠降低腫瘤細(xì)胞內(nèi)蛋白表達(dá)水平、c-Myc及p-ERK1/2水平,增加促細(xì)胞凋亡蛋白活性,破壞腫瘤細(xì)胞結(jié)構(gòu)從而遏制腫瘤細(xì)胞惡性增殖。此外,紅景天苷能夠降低胃癌細(xì)胞系SNU-216和MGC803中p21、Bcl-2、p-ROCK1和 波 形 蛋白指數(shù),刺激cyclin D1、Bax、caspase酶分泌,使腫瘤抑制因子microRNA-99a(miR-99a)/胰島素樣生長(zhǎng)因子1受體(IGF-1R)軸呈現(xiàn)高表達(dá),抑制MAPK/ERK和磷脂酰肌醇-3-激酶蛋白激酶B(PI3K/AKT)通路來(lái)阻斷胃癌SNU-216細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲[27]。
腫瘤的產(chǎn)生、生長(zhǎng)與機(jī)體免疫功能有關(guān),惡性腫瘤患者的外周血中淋巴細(xì)胞因子互相影響,導(dǎo)致機(jī)體免疫功能低下,因此提高機(jī)體免疫功能對(duì)腫瘤細(xì)胞有一定的抑制作用。王娜等[28]研究表明,紅景天苷能夠增加荷瘤小鼠體內(nèi)免疫球蛋白IgG、IgM含量及抗體生成細(xì)胞水平,提高單核巨噬細(xì)胞的吞噬指數(shù)及吞噬活性,誘導(dǎo)其刺激NK細(xì)胞和T細(xì)胞活化,升高免疫因子水平,增強(qiáng)小鼠的非特異性免疫功能。此外,紅景天苷還可降低肺癌荷瘤小鼠腫瘤浸潤(rùn)T淋巴細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄因子Foxp3+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞Treg在CD4+、CD25+Treg中所占比例,調(diào)控腫瘤局部免疫抑制環(huán)境狀態(tài),增加腫瘤中CD8+T淋巴細(xì)胞數(shù)量,提高腫瘤局部特異性細(xì)胞免疫功能,并上調(diào)Lewis荷瘤小鼠血清中γ干擾素(IFN-γ)和白細(xì)胞介素2(IL-2)的水平,間接增強(qiáng)脾臟T淋巴細(xì)胞(CTL)的殺傷能力,提高機(jī)體細(xì)胞免疫功能和抗腫瘤作用[29]。免疫能力隨著年齡的增長(zhǎng)逐漸衰退,但有研究表明,紅景天苷可通過(guò)刺激老年大鼠的總T細(xì)胞(CD3)和T輔助細(xì)胞(CD4)增長(zhǎng),提高DTH應(yīng)答水平(T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答),激發(fā)機(jī)體的體液和細(xì)胞免疫反應(yīng),抵消免疫衰老,并維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定[30]。
炎癥被公認(rèn)為是癌癥的重要標(biāo)志之一,當(dāng)機(jī)體受到感染、創(chuàng)傷后免疫系統(tǒng)被激活,被激活的單核/巨噬細(xì)胞會(huì)釋放大量細(xì)胞因子,如炎癥因子、趨化因子等,這些因子與細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)合后在腫瘤局部形成新的微環(huán)境以維持慢性炎癥,并促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展[31]。研究表明,抑制轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(TGF-β1)能夠調(diào)控腫瘤局部微環(huán)境,抑制內(nèi)皮細(xì)胞和造血細(xì)胞的增殖,降低腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移侵襲能力[32]。紅景天苷能夠刺激胃癌細(xì)胞NUGC-3中TGF-β1 mRNA和TGF-β1蛋白的表達(dá),激活TGF-β信號(hào)通路傳導(dǎo),降低局部炎癥反應(yīng),影響腫瘤細(xì)胞增殖周期,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡[9]。核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB在上皮細(xì)胞和造血細(xì)胞中均具有抑瘤作用,但其錯(cuò)誤的調(diào)控易引發(fā)嚴(yán)重的炎癥反應(yīng)和免疫性疾病。紅景天苷作為抗氧化劑,通過(guò)調(diào)控MAPK/NF-κB通路抑制促炎細(xì)胞因子合成,增強(qiáng)機(jī)體抗氧化活性,減輕炎癥效應(yīng)物、抗原呈遞因子和免疫檢查點(diǎn)的表達(dá)失調(diào),降低胃炎和胃癌發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[33]。
化療作為惡性腫瘤的主要治法,不足之處體現(xiàn)在毒副反應(yīng)大,且長(zhǎng)期使用易誘發(fā)腫瘤細(xì)胞耐藥,降低化療完成率,影響預(yù)后。腫瘤組織內(nèi)普遍呈缺氧狀態(tài),降低了腫瘤細(xì)胞對(duì)藥物的化學(xué)敏感度,紅景天苷聯(lián)合給藥可逆轉(zhuǎn)鉑類藥物的耐藥性,并抑制缺氧腫瘤微環(huán)境誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)移,其機(jī)制可能是紅景天苷抑制缺氧誘導(dǎo)因子(HIF-1α)信號(hào)通路傳導(dǎo),促進(jìn)HIF-1α的體內(nèi)降解,抑制缺氧誘導(dǎo)的EMT,從而提高腫瘤細(xì)胞對(duì)鉑類藥物的敏感性和耐藥性[34-35]。另有研究表明,紅景天苷聯(lián)合奧沙利鉑(LOHP)方案在阻滯結(jié)直腸癌腫瘤細(xì)胞周期的同時(shí),提高了對(duì)細(xì)胞周期非特異性藥物L(fēng)-OHP的敏感性[36]。此外,紅景天苷亦能增強(qiáng)胃癌7901/DDP細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性[27]。
綜上所述,紅景天苷作為傳統(tǒng)補(bǔ)益中藥紅景天的主要活性成分,可通過(guò)多種通路和多個(gè)靶向性發(fā)揮抗惡性腫瘤作用。雖然紅景天苷在調(diào)控腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)增殖的機(jī)制研究方面已取得一定進(jìn)展,但尚缺乏以中醫(yī)辨證論治為基礎(chǔ)的臨床研究。今后需進(jìn)一步研究分析其中醫(yī)作用機(jī)制,為臨床診療、減少放化療導(dǎo)致的副反應(yīng)、延長(zhǎng)癌癥患者生存時(shí)間和提高生活質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。