張轉紅 ，劉 婷 ，高飛云 ，王彥鈞，張育貴，孫宇靖，李越峰*

1.甘肅中醫(yī)藥大學，甘肅 蘭州 730000

2.甘肅省中藥制藥工藝工程研究中心，甘肅 蘭州 730000

結腸癌是世界上最常見的惡性腫瘤之一，發(fā)病率在整個惡性腫瘤中居第3 位[1]。目前，臨床上治療結腸癌的方法有手術、放化療等，但均存在預后性差、易產生耐藥性等不足。因此結腸癌治療方案的優(yōu)化和治療靶點的尋找勢在必行[2-3]。中藥以多靶點、多途徑的作用以及低不良反應在疾病的治療中具有顯著優(yōu)勢。通過查閱文獻發(fā)現(xiàn)血管生成在結腸癌的發(fā)生、發(fā)展過程中起著至關重要的作用，結腸癌組織中的新生血管能為結腸癌細胞的持續(xù)生長提供營養(yǎng)物質和氧氣[4]，從而為結腸癌細胞的侵襲轉移和增殖提供有利條件[5]，是目前結腸癌領域的研究熱點。結腸癌在中醫(yī)學中屬“腸積”“腸蕈”“腸風”“臟毒”等疾病范疇[6]，其轉移、復發(fā)與血管新生密切相關。中醫(yī)學認為腫瘤血管生成的前提是癌毒積聚，由于機體邪氣內生，逐漸積聚形成癌毒，癌毒可消耗人體正氣，造成機體臟腑功能失調，氣血津液運行受阻，津液不能正常輸出則留結為痰，血液不能正常運行則停留為瘀，癌毒與痰、瘀搏結形成腫塊[7]。因此，解毒、扶正、活血、化痰等治則是緊扣結腸癌血管生成病機的重要治療原則[8-9]。近年來，眾多學者從清熱解毒、健脾補腎、補氣養(yǎng)血、化痰散結、活血通絡等方面對結腸癌的治療進行研究，并取得了長足進展[10-11]。本文主要從中藥抑制促血管生長因子表達、抑制血管內皮細胞增殖及誘導其凋亡和調節(jié)相關信號通路等方面對中藥抑制結腸癌血管生成作用機制的研究進展進行綜述[12-13]，以期為今后中藥治療結腸癌的基礎研究和臨床應用提供參考。

1 抑制促血管生成因子表達

1.1 抑制血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）的表達

VEGF 是目前已知血管生成促進因子中活性最強、特異性最高的血管生成因子[14]，VEGF 受體2（VEGF receptor 2，VEGFR2）是內皮細胞上VEGF的主要受體。臨床研究顯示檢測VEGF 表達可作為臨床監(jiān)測腫瘤轉移及預后情況的依據(jù)[15-16]。因此抑制VEGF 及其表面受體VEGFR2 的表達，可抑制腫瘤血管生成。梁文龍等[17]研究發(fā)現(xiàn)藤黃酸抑制結腸癌細胞生長的機制可能與抑制VEGFR2 的表達有關。李勇敏等[18]研究表明健脾消癌方拮抗結直腸癌轉移可能是使結腸、肝、肺等組織VEGF 的降低與內皮抑素的升高來實現(xiàn)的。梁慧等[19]發(fā)現(xiàn)腸復方抑瘤的機制與下調VEGF 表達和減少瘤組織血管生成有關。復方腸復康膠囊、白花丹醌通過下調人結腸癌HT-29 細胞和結腸癌移植瘤裸鼠中VEGF、VEGFR2 蛋白表達水平，干預結腸癌血管生成[20-21]。李良明[22]研究表明半夏瀉心湯干預的裸鼠組血清中堿性成纖維細胞生長因子（basic fibroblast growth factor，bFGF）、血管生成素-2（angiopoietin-2，Ang-2）、VEGF、微血管密度計數(shù)及VEGFR2mRNA 表達下降，提示半夏瀉心湯可顯著降低血清VEGF 等促血管生成因子含量，抑制血管新生。藤黃酸、健脾消癌方、腸復方、半夏瀉心湯、復方腸復康膠囊、白花丹醌等均可通過抑制VEGF 等血管生成因子的表達抑制血管生成，從而抑制結腸癌的轉移與發(fā)展。而以上中藥復方或有效活性成分大多具有清熱解毒、扶正固本、化痰散結、活血通絡等功效。

1.2 降低基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）活性

MMP 可降解血管基底膜及細胞外基質中的膠原等基質成分，促進血管內皮細胞遷移，最終促進血管新生。在目前發(fā)現(xiàn)的26 種蛋白溶解酶中，MMP-9 和MMP-2 在腫瘤的生長和轉移中具有非常重要的作用，包括降解細胞外基質和促進腫瘤血管新生[23-24]。研究發(fā)現(xiàn)MMP-2、MMP-9 的高表達與結腸癌預后密切相關[25-26]。肖云等[27]研究發(fā)現(xiàn)，白花蛇舌草可抑制MMP-2 表達，降低其活性，阻止血管基底膜和細胞基質的降解等途徑抑制腫瘤血管的生成。去甲斑蝥素對人結腸癌裸鼠皮下移植瘤的生長和瘤內微血管的形成具有抑制作用，其機制與下調MMP-2、內皮細胞鈣黏蛋白（vascular endothelial cell cadherin，VE-Cd）等促血管生成因子的表達有關[28]。吳東輝等[29]研究發(fā)現(xiàn)腸胃清可能通過下調趨化因子受體4（chemokine receptor 4，CXCR4）、趨化因子12（chemokine 12，CXCL12）在CRC 原位瘤組織中的表達，降低MMP-9 的表達，減少細胞外基質的降解，從而抑制結腸癌肝轉移的發(fā)生。吳瑞影等[30]則發(fā)現(xiàn)胃腸清能抑制化療誘導的小鼠結腸癌肺轉移，其機制與下調腫瘤組織MMP-2、MMP-9 的表達，降低腫瘤組織微血管密度，減少腫瘤血管生成有關。謝斌等[31]發(fā)現(xiàn)清燥救肺湯可能通過降低MMP-9、核因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）等蛋白表達，抑制小鼠結腸癌CT26 細胞增殖及侵襲轉移。根據(jù)文獻報道顯示，白花蛇舌草、去甲斑蝥素、腸胃清、清燥救肺湯可通過抑制MMP-2、MMP-9 等促血管生成因子的表達，減少細胞外基質的降解，抑制結腸癌血管生成，從而抑制結腸癌細胞增殖及侵襲轉移。

中藥通過抑制促血管生成因子抑制結腸癌血管生成的具體機制見表1。

表1 中藥抑制促血管生成因子的表達作用Table 1 Inhibition of angiogenic factor expression by traditional Chinese medicine

2 抑制血管內皮細胞增殖及誘導其凋亡

血管內皮細胞作為與血管生成有關因素的最終作用點，在結腸癌細胞新血管生成中起著重要作用[32-33]。胡靜等[34]通過白頭翁醇提物干預人臍靜脈血管內皮HUVEC 細胞和人腸癌LoVo 細胞后，發(fā)現(xiàn)其能在體外有效抑制血管生成，機制與抑制HUVEC 增殖、遷移和小管形成，誘導HUVEC 凋亡，阻滯HUVEC 細胞周期有關。Feng 等[35]建立了結腸癌細胞與人臍靜脈內皮細胞體外共培養(yǎng)模型，發(fā)現(xiàn)姜黃素抑制了人結腸癌 HCT116 細胞和HUVEC 細胞增殖，抑制了VEGFAmRNA 的表達。提示姜黃素能抑制結腸癌的生長，減少腫瘤血管生成，改善腫瘤血管結構并恢復正常腫瘤血管。Chen等[36]通過建立體內外模型，發(fā)現(xiàn)黃花敗醬醇提物可抑制HUVEC 細胞增殖，降低結腸癌腫瘤組織和HT-29 細胞中VEGF 的表達。研究發(fā)現(xiàn)，白頭翁醇提物、姜黃素、黃花敗醬醇提物可通過誘導內皮細胞凋亡或抑制其增殖，抑制結腸癌血管生成，從而抑制結腸癌生長發(fā)展。中藥通過誘導腫瘤內皮細胞凋亡及抑制其增殖抗結腸癌血管生成的具體機制見表2。

表2 中藥抑制血管內皮細胞增殖及誘導其凋亡作用Table 2 Inhibition of proliferation and inducing apoptosis of vascular endothelial cells by traditional Chinese medicine

3 調節(jié)相關信號通路

3.1 Wnt/β-連環(huán)蛋白（β-catenin）相關信號通路

Wnt/β-catenin 信號通路可參與結腸癌細胞的增殖、侵襲遷移以及結腸癌組織血管生成等過程[37]。金劍等[38]發(fā)現(xiàn)大黃素可抑制裸鼠人結腸癌移植瘤的生長及微血管形成，其機制可能為下調Wnt/βcatenin 通路中的促血管生成因子表達。丹參酮IIA可以阻斷Wnt/β-catenin 信號通路，下調VEGF 表達，抑制結腸癌血管生成[39]。健脾解毒方可以通過環(huán)氧化酶-2（cyclooxgenase-2，COX）-Wnt/β-catenin信號通路下調VEGF、Ang-2 和bFGF 表達，抑制裸鼠人結腸癌皮下移植瘤的生長和血管新生[40]。綜上所述，大黃素、丹參酮IIA和健脾解毒方可通過Wnt/β-catenin 信號通路，下調VEGF 等促血管生成因子表達，從而抑制結腸癌血管生成，見圖1。

圖1 Wnt/β-catenin 信號傳導途徑Fig.1 Wnt/β-catenin signal transduction pathway

3.2 信號轉導及轉錄激活因子3（signal transducer and activator of transcription 3，STAT3）信號通路

STAT3 是信號轉導和轉錄激活子家族的成員，參與細胞增殖、凋亡和血管生成等基本生物過程的控制[41]。伍婧等[42]通過分析結腸癌組織標本及相應癌旁組織中STAT3、VEGF 陽性表達與微血管計數(shù)的相關性，結果發(fā)現(xiàn)STAT3 和VEGF 在結腸癌組織中表達明顯升高，提示與血管生成聯(lián)系密切。研究發(fā)現(xiàn)STAT3 活化后，可以直接調控VEGF 表達促進血管生成；也可以通過活化缺氧誘導因子-1α（hypoxia-inducible factor-1α，HIF-1α）間接促進血管生成[43]。焦河玲[44]推測苦豆堿通過白細胞介素-6（interleukin-6，IL-6）/Janus 激酶（Janus kinase，JAK）-STAT3 信號通路，抑制STAT3 磷酸化，從而下調B淋巴細胞瘤-2 基因（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）、Bcl-2 相關X 蛋白（Bcl-2 associated X protein，Bax）、VEGF，誘導凋亡，抑制血管生成，進而抑制結腸癌細胞生長與轉移。Zhou 等[45]研究發(fā)現(xiàn)冬凌草素可能通過抑制JAK-STAT3 信號通路下調VEGF、bFGF，上調血管抑制素和內皮抑制素水平，從而抗結腸癌血管生成。Lin 等[46]研究發(fā)現(xiàn)夏枯草可能通過抑制STAT3 信號通路活性，下調VEGFA、VEGFR2 的表達，抑制血管生成。孫予祥[47]發(fā)現(xiàn)解毒活血方對裸鼠CRC 移植瘤VEGF 表達有明顯抑制作用，進一步研究發(fā)現(xiàn)解毒活血方可通過抑制STAT3 活化，下調VEGF 表達，發(fā)揮抗結腸癌血管生成的作用。楊彥等[48]研究表明解毒活血復方可能通過抑制STAT3 的活性，下調VEGF、MMP-2 蛋白表達，從而抑制LoVo 細胞裸鼠移植瘤血管生成。綜上所述，苦豆堿、夏枯草和解毒活血方可通過抑制STAT3 活化，下調VEGF 表達，發(fā)揮抗結腸癌血管生成的作用，見圖2。

圖2 STAT3 信號傳導途徑Fig.2 STAT3 signal transduction pathway

3.3 磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol-3-kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B，Akt）信號通路

PI3K/Akt 信號通路在多種細胞中活化，參與細胞的增殖、分化、凋亡、血管新生等病理、生理過程[49]。Zhang 等[50]通過體內外實驗探究隱丹參醌對結腸癌的治療作用，研究發(fā)現(xiàn)隱丹參醌通過PI3K/Akt/哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）信號通路和MMPs 抑制結腸癌的生長、侵襲、炎癥、血管生成和HIF-1α核易位。戴國梁等[51]研究發(fā)現(xiàn)五味子乙素通過調節(jié)VEGF/PI3K/Akt 信號通路來控制 VEGFA、VEGFR2、PI3K、Akt 表達，抑制SW620 細胞的增殖和遷移。王容容等[52]通過體內外相結合的實驗，揭示了健脾消癌方可能通過調節(jié)PI3K/Akt 信號通路來調控VEGF 的表達，進而抑制血管生成和結腸癌細胞生長。根據(jù)文獻報道顯示隱丹參醌、五味子乙素和健脾消癌方通過PI3K/Akt 信號通路調節(jié)VEGF 等促血管生成因子的表達，抑制結腸癌血管生成，見圖3。

圖3 PI3K/Akt 及HIF-1α 信號傳導途徑Fig.3 PI3K/Akt and HIF-1α signal transduction pathway

3.4 mTOR/HIF-1α/VEGF 信號通路

缺氧是刺激腫瘤細胞及其間質細胞分泌VEGF的一個重要因素，主要由HIF-1 介導。研究表明HIF-1α 與腫瘤的生長增殖、侵襲轉移、新血管生成、凋亡等生物學特征都密切相關[53]。劉靜冰等[54]研究發(fā)現(xiàn)復方腸泰抑制小鼠結腸癌生長，具有抗結腸癌血管生成作用且呈劑量相關性，可能通過抑制HIF-1α表達和下調Akt 信號通路發(fā)揮作用。Peng 等[55]發(fā)現(xiàn)健脾解毒湯可通過下調mTOR/HIF-1α/VEGF 通路，降低CD34 和VEGF 水平，抑制裸鼠HCT116 腫瘤細胞生長。參丹散結膠囊可能通過抑制Akt/HIF-1α/VEGF 信號通路，使促微血管生長因子bFGF 和Ang-2 表達降低，從而抑制結腸癌的血管生成[56]。根據(jù)文獻報道顯示復方腸泰、健脾解毒湯和參丹散結膠囊可通過HIF-1α 信號通路調節(jié)VEGF 等促血管生成因子的表達，抑制結腸癌血管生成。

綜上，以上中藥復方或活性成分可通過Wnt/βcatenin、STAT3、PI3K/Akt、HIF-1α 等信號通路調控VEGF 等促血管生成因子的表達，抑制結腸癌血管新生，從而抑制結腸癌轉移和發(fā)展，為結腸癌的治療提供了新方向。中藥通過調節(jié)信號通路抑制結腸癌血管生成的具體機制見表3。

表3 中藥調節(jié)相關信號通路作用Table 3 Effects of traditional Chinese medicine on regulating related signaling pathways

4 結語與展望

目前，抗血管生成是治療結腸癌的重要靶點，中藥抗結腸癌血管生成機制主要包括抑制促血管生長因子的表達、抑制血管內皮細胞增殖及誘導其凋亡、調節(jié)相關信號通路等。中藥以其多靶點、多途徑、不良反應小的治療優(yōu)勢成為抑制結腸癌的潛力治療藥物。在機制研究方面，對促血管生成調控因子的研究較為深入，但對血管生成抑制因子的研究尚不充足，今后可進一步研究。對信號通路的研究方面，中藥抑制結腸癌血管生成并非通過單一信號通路發(fā)揮作用，有可能作用于多條信號通路上的某些關鍵分子，通過多條信號通路協(xié)同產生抑制結腸癌血管生成的作用，具體的作用機制還需深入研究。

通過梳理文獻發(fā)現(xiàn)，姜黃素、大黃素、隱丹參酮等活性成分，白頭翁、黃花敗醬等中藥提取物，夏枯草、白花蛇舌草等單味中藥，健脾消癌方、解毒活血方、健脾解毒方等中藥復方均可通過抑制血管生成治療結腸癌，目前臨床上用中藥治療結腸癌時常以復方為主，此后開展關于中醫(yī)藥抗血管生成防治結腸癌的研究，在保證中藥復方臨床有效的基礎上，逐步形成中藥復方-單體-有效成分的整體研究思路，同時，利用網絡藥理學和分子生物學技術等從分子、基因、蛋白等多個角度深入研究中藥抑制血管生成治療結腸癌的藥效機制與作用靶點，并進一步明確中藥參與調控結腸癌的多成分、多靶點的復雜作用機制，以期研發(fā)出高效低毒的抗血管生成治療結腸癌的中藥制劑，對結腸癌的治療具有重要意義。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突