人舌鱗癌中藥治療的研究進展

張巍繽，唐國瑤,2

(1.桂林醫(yī)學(xué)院，廣西 桂林 541004；2.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院 新華醫(yī)院，上海 200025)

0 引言

口腔鱗狀細胞癌作為全球第八大常見的癌癥，對人們的健康造成了很大的影響，人舌鱗癌(Human Tongue Squamous Cell Cacinoma，TSCC)則是其中最常見的惡性腫瘤之一[1,2]。因為舌部有豐富的毛細血管網(wǎng)，TSCC細胞可以迅速遷移到鄰近組織及器官，如：口底、喉部和頸部等，進而引起語言、咀嚼和吞咽等功能障礙，嚴重影響患者的生存質(zhì)量。目前，外科手術(shù)是治療TSCC的常規(guī)手段，盡管隨著手術(shù)技術(shù)與操作方法的不斷進步，TSCC患者的五年生存率仍達不到60%，而TSCC轉(zhuǎn)移患者的五年生存率則更低[3,4]。因此，亟須開發(fā)藥物來預(yù)防和治療TSCC。中藥作為天然化合物，在預(yù)防和治療癌癥中產(chǎn)生積極影響[5]。中藥具有低毒、多靶點治療的特點，同時也提供了大量的生物活性分子。這些活性分子通過調(diào)節(jié)免疫功能，抑制腫瘤血管生成，促進腫瘤細胞死亡。并降低腫瘤細胞耐藥性，從而實現(xiàn)抗腫瘤特性。目前，中藥對TSCC的抗癌作用及其作用機制有了初步了解，但仍有許多問題需要研究和完善。本文就近年來多種中藥對TSCC的抗腫瘤作用及機制進行闡述，以期為中醫(yī)藥治療TSCC提供參考。

1 中藥對TSCC的抗腫瘤作用。

1.1 中藥誘導(dǎo)TSCC凋亡

細胞凋亡在生物的生長和發(fā)育中起著至關(guān)重要的作用[6]，而細胞喪失了凋亡能力，導(dǎo)致不受控制的增殖被認為是癌癥的特點之一[7]。為了恢復(fù)癌細胞對細胞凋亡的敏感性，靶向治療癌癥是我們目前的追求[8]。中藥具有多靶點治療的特征，通過誘導(dǎo)TSCC凋亡顯示出強大的抗腫瘤作用[9]。

通常癌細胞暴露在中藥后，中藥可以經(jīng)內(nèi)在或外在途徑誘導(dǎo)癌細胞凋亡。外在的凋亡途徑是由細胞表面暴露的死亡受體如：腫瘤壞死因子受體(TNFR)的超家族，通過與它們各自的蛋白質(zhì)TNF家族配體的相互作用而引發(fā)[10]。當TNF-α等分子與FADD(又稱FAS相關(guān)死亡域蛋白)結(jié)合時，Caspase-8被激活。活化的caspase-8直接參與裂解并激活caspase-7或caspase-3，最終誘導(dǎo)癌細胞凋亡。有趣的是印楝提取物和姜黃素可以調(diào)節(jié)TNF-α的表達，避免TNF-α過度活躍促進腫瘤的惡化[11]。另外印楝提取物還可降低小鼠體內(nèi)IL-1β，IFNγ和IL-6等炎癥因子的表達改善腫瘤的微環(huán)境[12]。

大多數(shù)中藥是通過內(nèi)在的凋亡途徑(也稱線粒體途徑)誘導(dǎo)TSCC細胞凋亡。TSCC細胞在受到中藥刺激后，胞漿內(nèi)促凋亡的Bax蛋白轉(zhuǎn)移至線粒體外膜，使抗凋亡的Bcl2蛋白家族失去調(diào)控線粒體外膜通透性和完整性的功能，線粒體膜電位開始下降。細胞色素c 等凋亡因子透過線粒體膜與細胞質(zhì)中的凋亡蛋白酶激活因子-1(Apaf-1)結(jié)合，形成凋亡小體復(fù)合物[13]。該復(fù)合物將啟動子pro-caspase-9募集到caspase募集域中進行蛋白水解，之后繼續(xù)激活下游的caspases-3、caspases-6和caspases-7裂解細胞底物并導(dǎo)致細胞凋亡[14]。TSCC細胞經(jīng)斑蝥素處理后膜電位顯著降低，在釋放了細胞色素c和凋亡誘導(dǎo)因子的同時，還增加了凋亡相關(guān)信號：caspase-9，caspase-7和caspase-3蛋白的表達。同時細胞中抗凋亡蛋白Bcl2的表達下降，促凋亡蛋白Bax，Bid和Bak的表達增加，最終誘導(dǎo)了TSCC細胞的凋亡[14]。研究顯示，紅花多糖不僅能誘導(dǎo)TSCC細胞凋亡，提高Bax/Bcl-2比值，而且能調(diào)節(jié)COX-2的表達。COX-2與腫瘤發(fā)展關(guān)系密切，可抑制血管生成和腫瘤生長[15]。當紅花多糖加入TSCC細胞HN6后COX-2表達下降，凋亡細胞明顯增加[16]。

1.2 中藥誘導(dǎo)TSCC周期阻滯

細胞周期一般由G0 / G1、S、G2和M四個階段組成，每個階段由不同的細胞周期蛋白(cyclin D)和細胞周期蛋白依賴激酶(CDK)調(diào)控，確保各階段順利進行[17]。中藥可通過阻滯腫瘤細胞生長所需的調(diào)控蛋白和酶，使TSCC細胞周期的增殖環(huán)節(jié)停滯從而起到抗腫瘤的作用。有研究顯示重樓可誘導(dǎo)TSCC細胞SCC-15停滯在S和G2 / M期，同時免疫印跡試驗發(fā)現(xiàn)細胞周期蛋白A(cyclin A)，細胞周期蛋白B1(cyclin B1)的表達上調(diào)。Cyclin A調(diào)節(jié)DNA復(fù)制和細胞有絲分裂，它能與CDK2結(jié)合釋放轉(zhuǎn)錄因子，并正向調(diào)控G1/s和G2/M轉(zhuǎn)換，從而啟動DNA合成。Cyclin B1則會使成熟促進因子失活使M期結(jié)束。因此，重樓通過調(diào)節(jié)cyclin A和cyclin B1誘導(dǎo)了TSCC的周期阻滯[18]。芹菜素誘導(dǎo)TSCC細胞SCC-25凋亡時，細胞周期阻滯于G0/G1期和G2/M期，免疫印跡試驗顯示芹菜素治療TSCC后周期相關(guān)的蛋白cyclin D1和cyclin E表達降低[19]。龍血樹樹脂則可以中斷DNA合成，停止S期的細胞周期進程。同時誘導(dǎo)G2 / M期停滯，使TSCC細胞在修復(fù)受損的DNA之前不能開始有絲分裂[20]。

1.3 中藥誘導(dǎo)TSCC自噬

自噬是十分重要的生物學(xué)現(xiàn)象，在細胞中通過溶酶體降解途徑來維持細胞活力和體內(nèi)平衡，同時它也會引發(fā)腫瘤細胞的死亡[21]。Lin Jiang等[22]人發(fā)現(xiàn)鴉膽子油可以誘導(dǎo)TSCC細胞自噬，當自噬發(fā)生時降解的細胞質(zhì)成分或細胞器被輸送到自噬體的雙膜囊泡中，然后通過酸性溶酶體和自噬體的融合進一步發(fā)展為自溶酶體。通過透射電子顯微鏡可以清楚的觀察到自溶酶體，并且隨著鴉膽子油的濃度增加自溶酶體的數(shù)量隨之增加[23]。Xinli Shi等人[24]發(fā)現(xiàn)雙氫青蒿素可以誘導(dǎo)TSCC細胞自噬，而染色體上的γH2AX病灶代表修復(fù)的病灶或未修復(fù)斷裂的DNA，通過標記染色體γH2AX研究人員發(fā)現(xiàn)雙氫青蒿素通過DNA損傷誘導(dǎo)人舌鱗癌自噬依賴性死亡[25]。進一步驗證發(fā)現(xiàn)LC3B-II和Beclin-1表達增加，而Beclin-1可與腫瘤抑制基因結(jié)合從而控制自噬啟動，Beclin-1還可負調(diào)節(jié)劑Bcl-2家族等抗凋亡相關(guān)蛋白[26]。以上研究表明，中藥在誘導(dǎo)TSCC自噬抗及腫瘤方面起著重要作用。

1.4 中藥增強順鉑抗TSCC的功效

順鉑對TSCC有著良好的抗癌效果。有研究將不同濃度的紅花多糖和順鉑加入TSCC細胞中，發(fā)現(xiàn)加入順鉑的細胞增殖抑制率和加入高濃度的紅花多糖相近。觀察各組中TSCC細胞HN6的形態(tài)，發(fā)現(xiàn)兩組細胞均有皺縮，染色質(zhì)濃縮，膜起泡和凋亡小體。進一步檢測凋亡相關(guān)蛋白Bcl-2，Bax和cleaved caspase-3的表達，紅花多糖組和順鉑組凋亡相關(guān)蛋白表達均呈時間依賴性降低[16]。在臨床治療過程中，順鉑初次治療TSCC時效果顯著，而腫瘤復(fù)發(fā)時藥效減弱，順鉑與中藥的聯(lián)合治療似乎可以改變這種局面。有研究發(fā)現(xiàn)將蟾蜍靈與順鉑聯(lián)合應(yīng)用于TSCC細胞Tca8113，抑制其增殖和凋亡的能力較單一應(yīng)用明顯增加[27]。并且Danfeng Xue等人[28]發(fā)現(xiàn)白花丹素也能夠增強順鉑的抗癌功效。由此可見，中藥在增加藥物抗癌作用和減少藥物耐藥性方面有著廣闊的應(yīng)用前景。

1.5 中藥減少TSCC遷移和侵襲作用

轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤的特征之一，腫瘤細胞可以侵入鄰近的器官和組織，并沿著血液和淋巴系統(tǒng)到達靶向組織，也是晚期腫瘤難以根治的主要原因[29]。近年來，國內(nèi)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)中藥有抑制腫瘤細胞轉(zhuǎn)移和侵襲的作用。如：王曉瑾等[30]在細胞劃痕實驗、Transwell遷移和侵襲實驗中發(fā)現(xiàn)木犀草素能降低TSCC細胞SCC15的遷移率和侵襲率。并通過明膠酶譜法檢測TSCC細胞SCC15 上清液中MMP-2和 MMP-9的含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)MMP-2和 MMP-9蛋白的活性持續(xù)降低并呈現(xiàn)出劑量依賴性。而Ⅳ型膠原降解酶MMP-2和 MMP-9可以降解或者重塑細胞外基質(zhì)的結(jié)構(gòu)，在腫瘤細胞轉(zhuǎn)移或侵襲的初期起重要作用。姜黃素在治療舌癌細胞時，在mRNA和蛋白水平上抑制了MMP10的表達，顯著降低其遷移和侵襲能力[31]。

1.6 中藥能抑制TSCC在體內(nèi)的生長

中藥不僅可以在體外產(chǎn)生抗腫瘤作用，而且能抑制小鼠和人體內(nèi)腫瘤的生長。有研究顯示白藜蘆醇(resveratrol，Res)和葡萄籽提取物(grape seed extract，GSE) 可抑制小鼠舌癌生長，HE染色顯示舌頭組織的增生，不典型增生和乳頭狀病變明顯變減少。同時用BrdU和TUNEL試劑標記小鼠舌癌中增殖和凋亡細胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)GSE和Res可以減少小鼠體內(nèi)舌癌的增殖并誘導(dǎo)其凋亡[32]。探究卡瓦胡椒素B對小鼠TSCC移植瘤的影響中，研究人員發(fā)現(xiàn)卡瓦胡椒素B降低了凋亡相關(guān)蛋白和血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的表達，可見其不僅可以有效的促進小鼠體內(nèi)舌癌的凋亡還可抑制腫瘤血管的生成[33]。另外將龍血樹樹脂和順鉑聯(lián)合治療后小鼠的TSCC發(fā)生率甚至降到了0%[20]。這些中藥雖然在體內(nèi)取得良好的抗癌效果，但是在這方面研究尚不充分，仍需我們繼續(xù)深入探究。

2 中藥抗TSCC的機制

2.1 中藥調(diào)節(jié)PI3K / Akt / mTOR發(fā)揮抗腫瘤作用

Akt是一種絲氨酸/蘇氨酸激酶，作為PI3K的下游效應(yīng)子，一旦被激活就可以參與細胞凋亡、增殖和轉(zhuǎn)移[34]。而mTOR則可通過PI3K / Akt信號通路產(chǎn)生磷酸化，從而在細胞生長，細胞自噬和體內(nèi)平衡中發(fā)揮作用[35]。Zyflamend是由多種草藥萃取后混合制成的一種藥物，有研究表明其誘導(dǎo)TSCC凋亡的細胞中可以檢測出Akt和p-Akt蛋白的表達量明顯減少，Zyflamend很可能是通過抑制 PI3K / Akt 信號通路產(chǎn)生抗癌作用[36]。而在研究白花丹素抗TSCC的實驗中，研究人員通過檢Akt和其上下游的蛋白(PI3K 、mTOR)時發(fā)現(xiàn)，白花丹素不僅抑制了Akt、PI3K 和mTOR蛋白的表達，還抑制了磷酸化后的p-Akt、p-PI3K 和p-mTOR蛋白的表達。該實驗還發(fā)現(xiàn)加入白花丹素后的TSCC細胞的自噬水平提高[37]。因此，PI3K / Akt / mTOR信號通路在誘導(dǎo)TSCC產(chǎn)生自噬中也有著重要作用。

2.2 中藥調(diào)節(jié)JAK /STAT抑制TSCC生長

通常Janus激酶(JAK)在細胞內(nèi)被激活時，會向膜受體移動并發(fā)生磷酸化，磷酸化的JAK(p-JAK)繼續(xù)激活下游的轉(zhuǎn)錄激活子3(STAT3)。STAT3 作為多種致癌通路的交匯點，可以調(diào)節(jié)細胞增殖、入侵和遷移，從而調(diào)控腫瘤的進展。而黃芩苷抑制TSCC細胞生長時，STAT3和p-STAT3蛋白的表達呈現(xiàn)下降趨勢[38]。Mingli Duan等人[39]在研究厚樸酚抗癌的作用時，也發(fā)現(xiàn)JAK和STAT3的表達水平也呈現(xiàn)出下降趨勢。同時該實驗還發(fā)現(xiàn)厚樸酚會抑制表皮生長因子(Epidermal growth factor，EGF)的表達，有趣的是將EGF基因敲除后，JAK，STAT3和凋亡相關(guān)蛋白(caspase-3，caspase-9和Apaf-1)的表達上調(diào)，而加入厚樸酚后這些現(xiàn)象則消失。由此可見，厚樸酚通過抑制EGF降低了JAK-STAT信號通路的表達，最終誘導(dǎo)TSCC細胞凋亡。另外，Ying Wang等人[24]的研究發(fā)現(xiàn)，隱丹參酮和紫杉醇兩中藥聯(lián)合治療，可更有效地通過抑制JAK-STAT信號通路誘導(dǎo)TSCC細胞的凋亡。

2.3 中藥調(diào)節(jié)p53誘導(dǎo)TSCC凋亡

p53是重要的促凋亡因子，在DNA損傷后會被激活，它可以抑制癌細胞生長或參與誘導(dǎo)癌細胞凋亡。p53與抗凋亡蛋白Bcl-xL以及促凋亡Bcl-2蛋白家族相互作用，引起促凋亡效應(yīng)物Bax/Bak的釋放，從而導(dǎo)致細胞色素c的釋放和procaspase-3的激活[40]。用滇重樓總皂苷治療TSCC時，可通過激活p53誘導(dǎo)TSCC細胞凋亡[41]。此外，油酸在作用于TSCC細胞CAL27和UM1時激活了p53，導(dǎo)致凋亡蛋白caspase-3在體內(nèi)和體外都出現(xiàn)了上升，Bcl-2的表達則下降，最終誘導(dǎo)了TSCC的凋亡[22]。Lin Jiang等人在研究斑蝥素誘導(dǎo)TSCC細胞凋亡時，發(fā)現(xiàn)斑蝥素減弱了TSCC細胞Tca8113中miR-214的表達水平。而miR-214屬于microRNA，與多種惡性腫瘤相關(guān)，可通過多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑發(fā)揮腫瘤抑制作用。之后斑蝥素繼續(xù)激活p53并抑制Bcl-2/Bax信號通路，最終誘導(dǎo)細胞凋亡[42]。

2.4 中藥通過其他途徑調(diào)節(jié)誘導(dǎo)TSCC凋亡

除了上述機制外，中藥也可通過其他途徑抑制腫瘤生長或殺滅腫瘤細胞。如：表皮因子生長受體(Epidermal growth factor receptor，EGFR)家族中的EGFR若出現(xiàn)突變或過度表達會引發(fā)腫瘤。有研究表明，EGFR與ErbB2在TSCC的發(fā)生和發(fā)展起著關(guān)鍵作用，LauraMasuelli 等人的研究發(fā)現(xiàn)芹菜素呈現(xiàn)出劑量依賴性抑制EGFR和ErbB2的磷酸化，并破壞其下游信號AKT的傳導(dǎo)，最終誘導(dǎo)了TSCC細胞CAL27和SC15的凋亡[43]。而Qingfeng Xiao等人在研究青蒿琥酯抗TSCC的療效中發(fā)現(xiàn)，青蒿琥酯激活了參與調(diào)控下游多種底物蛋白的AMPK能量代謝感受器?；罨蟮腁MPK抑制了Akt / mTOR信號通路，誘發(fā)氧化應(yīng)激級聯(lián)反應(yīng)并損傷線粒體，致其發(fā)生功能障礙，最終導(dǎo)致TSCC細胞的凋亡[44]。而Yawen Ji等人發(fā)現(xiàn)桑色素可以通過激活Hippo激酶發(fā)生級聯(lián)反應(yīng)，磷酸化后的Yes相關(guān)蛋白(YAP)限制YAP易位進入細胞質(zhì)以誘導(dǎo)YAP降解，阻礙了YAP靶向基因的轉(zhuǎn)錄，進而減少了TSCC癌細胞的增殖并促進其凋亡[45]。

3 小結(jié)

綜上所述，中藥可以通過多個靶點對TSCC細胞產(chǎn)生了廣泛影響，如：誘導(dǎo)癌細胞凋亡與自噬，阻滯癌細胞生長周期，抑制腫瘤轉(zhuǎn)移和增強化療藥物療效等。雖然各靶點間的作用機制不同，但可以相互作用共同抑制TSCC細胞的生長。中藥的抗腫瘤作用為TSCC的治療提供了新的思路，但在抗腫瘤治療的過程中仍有一定的局限性。如：中藥抗腫瘤作用機制的研究仍處于早期階段，同時也很難明確具體是哪種化學(xué)成分發(fā)揮抗癌作用，以及大多數(shù)的研究還只是停留在體外實驗，體內(nèi)的中藥抗癌機制尚不明確等等，這些問題都有待于我們進一步研究。因此，需要開展更多的中醫(yī)基礎(chǔ)和臨床研究，為中藥抗TSCC提供更多的科學(xué)依據(jù)。