淺析苦參堿抗腫瘤作用機(jī)制及研究進(jìn)展

羅芳蘭　嚴(yán)英

【摘 要】近年來，苦參堿的抗腫瘤作用已成為研究的熱點。研究表明它具有抑制細(xì)胞增殖， 促進(jìn)細(xì)胞凋亡，抑制腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移，多途徑發(fā)揮抗腫瘤作用，本文將對苦參堿抗腫瘤作用機(jī)制及研究進(jìn)展進(jìn)行進(jìn)一步闡述。

【關(guān)鍵詞】苦參堿；抗腫瘤；機(jī)制

Matrine： antitumor mechanism analysis and research progress review

Luo Fanglan1 and Yan Ying2

1. Graduate School， Guangdong Medical College， Zhanjiang， Guangdong 524003

2. Longgang District People's Hospital， Shenzhen， Guangdong 518000

[Abstract]In recent years， anti-tumor effect of matrine has become a hot research topic. Studies have shown that matrine plays the anti-tumor effect through a variety of ways， including inhibiting cell proliferation and inducing apoptosis， inhibiting tumor cell invasion and metastasis. This paper further analyzes the anti-tumor mechanism of matrine and summarizes the progress of the research.[key words]Matrine； Anti-tumor； Mechanism

目前，以各種天然藥材為主的傳統(tǒng)中藥療法越來越受關(guān)注。從傳統(tǒng)的中藥苦參中提煉出的生物活性物質(zhì)苦參堿，具有抗風(fēng)濕、抗感染、增強(qiáng)免疫力、升白細(xì)胞、抗腫瘤作用等功能，因其毒副作用小、資源豐富，它的抗腫瘤作用越來越受關(guān)注。近年來，有關(guān)苦參堿的報道研究已進(jìn)展到采用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)及分子腫瘤學(xué)理論來探討其抗腫瘤的作用機(jī)理。本文將對苦參堿抗腫瘤作用及機(jī)制的研究情況進(jìn)行如下綜述。

1 作用機(jī)制

1.1 抑制細(xì)胞增殖，促進(jìn)細(xì)胞凋亡

1.1.1 調(diào)節(jié)腫瘤相關(guān)基因與蛋白 有研究表明，苦參堿可下調(diào)Bcl-2，上調(diào)Bax，使Bcl-2/Bax的比值失衡，導(dǎo)致線粒體功能紊亂，釋放細(xì)胞色素C到胞質(zhì)，和轉(zhuǎn)接分子Apaf-1形成凋亡復(fù)合體，激活Caspase-9，進(jìn)而激活Caspase-3，使許多與細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)胞周期及DNA修復(fù)相關(guān)的蛋白或激酶失活，最終使細(xì)胞凋亡。作為細(xì)胞凋亡的啟動者和執(zhí)行者的Caspase-3，其表達(dá)下調(diào)致癌細(xì)胞凋亡失控與惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展有密切關(guān)系，苦參堿可通過上調(diào)Caspase-3蛋白的表達(dá)來誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡[1]。可抑制Caspase-3的活性，阻斷細(xì)胞凋亡的Survivin蛋白，是目前發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)的凋亡抑制因子，其表達(dá)與細(xì)胞周期的分布密切相關(guān)，G2-M期表達(dá)最多，于G0-S期表達(dá)最少；有研究表明，苦參堿作用后的宮頸癌Hela細(xì)胞，停滯于G0-G1期的細(xì)胞增多，進(jìn)入G2-M期的細(xì)胞明顯減少，因而抑制了凋亡通路中Survivin的表達(dá)，解除了對Caspase的抑制，最終誘導(dǎo)Hela細(xì)胞凋亡[2]。PEG10是肝癌發(fā)生發(fā)展的重要基因，在多種肝癌細(xì)胞中高表達(dá)，而在正常組織中無表達(dá)，孟凡等[3]發(fā)現(xiàn)，苦參堿可抑制PEG10的表達(dá)，從而抑制肝癌細(xì)胞HepG2增殖，并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。

1.1.2 干擾細(xì)胞周期 細(xì)胞增殖速度取決于細(xì)胞周期的長短，而細(xì)胞周期長短主要決定于G1期。CyclinD1是一種細(xì)胞周期調(diào)節(jié)蛋白，能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的分化、增殖，抑制腫瘤細(xì)胞凋亡[4]，而Pin1是一種的多肽脯氨?；悩?gòu)酶，能夠通過影響絲/蘇-脯氨酸基序，改變信號傳導(dǎo)通路，來促進(jìn)Cyclin D1蛋白的表達(dá)[5]；許海等發(fā)現(xiàn)，苦參堿可減少宮頸癌組織中Pin1的表達(dá)，降低Cyclin D1蛋白含量，抑制宮頸癌細(xì)胞增殖[6]。另外，苦參堿可下調(diào)周期調(diào)控蛋白cvclinE的表達(dá)，減少晚G1期cyclinE/CDK2復(fù)合體形成，將多數(shù)腫瘤細(xì)胞阻滯于G1期，阻止其向S期轉(zhuǎn)化，減少細(xì)胞DNA的形成，使細(xì)胞周期延長，從而抑制細(xì)胞的增殖。可見苦參堿和CKI可能通過干擾細(xì)胞周期來影響腫瘤細(xì)胞增殖。

1.1.3 干擾信號傳導(dǎo)通路 與多種腫瘤相關(guān)的JAK-STAT通路和Wnt/β-蛋白信號傳導(dǎo)通路，其異?；罨蓪?dǎo)致細(xì)胞異常增殖，有實驗表明苦參堿可通過抑制通路中JAK1、JAK2、STAT3蛋白表達(dá)，使JAK-STAT通路活化受影響，從而抑制癌細(xì)胞增殖[7]。磷脂酰肌醇激酶PI3K介導(dǎo)的信號傳導(dǎo)通路可調(diào)節(jié)細(xì)胞的分裂、分化、凋亡等活動，被PI3K激活的磷酸蛋白激酶p-Akt可抑制促凋亡蛋白Bad的激活，增加轉(zhuǎn)錄因子NF-kB的活性以及上調(diào)凋亡拮抗蛋白Bcl-2的表達(dá)水平，阻斷Caspase系列的內(nèi)源性凋亡途徑，而苦參堿可通過抑制PI3K/Akt信號通路活化來誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[8]。另外，王桂秋等[9]發(fā)現(xiàn)，苦參堿通過抑制ERK1/2靶點的生理活性，進(jìn)而抑制細(xì)胞周期調(diào)節(jié)因子Cyclin D1的表達(dá)來誘導(dǎo)前列腺癌PC-3M細(xì)胞凋亡。由此可見，苦參堿可通過影響多個信號傳導(dǎo)通路來抑制腫瘤細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。

1.2 抑制腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移

1.2.1 影響端粒酶的活性 端粒酶的激活在惡性腫瘤細(xì)胞無限增殖及發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用。人端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶（hTERT）作為合成端粒酶重復(fù)序列的主要成分，是端粒酶激活的限速因素，hTERT的活性決定了端粒酶的活性，而hTERT活性的調(diào)節(jié)主要是通過轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)。韋星等[10]發(fā)現(xiàn)苦參注射液聯(lián)合順鉑可通過上調(diào)wtp53基因表達(dá)而抑制hTERT轉(zhuǎn)錄水平，從而抑制肝癌SMMC-7721細(xì)胞端粒酶活性，協(xié)同抗腫瘤細(xì)胞增殖。有研究報道[11]，苦參堿引起端粒酶活性下調(diào)所需的時間及藥物濃度低于引起凋亡所需的時間及濃度，說明苦參堿可能通過抑制端粒酶活性來啟動腫瘤細(xì)胞凋亡，而在凋亡啟動后由于細(xì)胞的完整性受到破壞又會影響到端粒酶的活性和表達(dá)。由此可見，苦參通過抑制端粒酶活性堿誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡可能是其發(fā)揮抗癌作用的機(jī)制之一。

1.2.2 抑制腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移 腫瘤細(xì)胞進(jìn)行侵襲轉(zhuǎn)移的前提是基膜與癌細(xì)胞之間的異質(zhì)黏附，其進(jìn)行侵襲周圍組織以及侵入和穿出血管的基礎(chǔ)是具有游走、侵襲能力。具有使細(xì)胞之間產(chǎn)生黏附功能的鈣依賴性糖蛋白E-Cadherin，可減低腫瘤轉(zhuǎn)移；而通過與細(xì)胞外基質(zhì)中的透明質(zhì)酸、層粘連蛋白和細(xì)胞骨架等蛋白結(jié)合的粘附分子CD44V6，可介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞遷移，促進(jìn)惡性腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移?？鄥A可通過降低粘附分子CD44、CD44V6和ICAM-1的表達(dá)，來抑制內(nèi)皮細(xì)胞之間的黏附性，從而抑制肝癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。基質(zhì)金屬蛋白酶家族MMPs通過破壞腫瘤細(xì)胞周圍的物理屏障、重塑細(xì)胞粘附力以便腫瘤細(xì)胞向周圍生長、參與降解細(xì)胞外基質(zhì)促進(jìn)腫瘤血管形成等機(jī)制促進(jìn)腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移，而苦參堿可通過下調(diào)MMP-2和MMP-9 mRNA的表達(dá)水平來抑制喉鱗癌細(xì)胞的粘附、運動力、侵襲。

1.2.3 逆轉(zhuǎn)耐藥性 在腫瘤的綜合治療中，化療是非常重要的治療方法，可提高腫瘤患者生存率。但腫瘤的多藥耐藥（MDR）成為了臨床化療最棘手的難題?？鄥A可通過下調(diào)多藥耐藥基因（mdrl）的表達(dá)，抑制P-gp、糖粘蛋白P170、多藥耐藥相關(guān)蛋白（MRP）、肺耐藥相關(guān)蛋白（LRP）的表達(dá)，降低AKT的磷酸化水平，上調(diào)細(xì)胞內(nèi)cAMP表達(dá)，抑制端粒酶、DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶TOPOⅡ的活性，促進(jìn)細(xì)胞凋亡、誘導(dǎo)分化等途徑，抑制將化療藥物排出于細(xì)胞外，使細(xì)胞內(nèi)藥物濃度降低而產(chǎn)生的耐藥的跨膜蛋白、囊泡和泡吐等排出途徑，降低耐藥細(xì)胞DNA的修復(fù)能力，干預(yù)MDR的產(chǎn)生，增強(qiáng)化療藥物的作用，從而逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞的多藥耐藥性。

1.2.4 對免疫功能的調(diào)控 惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及其預(yù)后與患者自身的免疫功能密切相關(guān)。機(jī)體中，細(xì)胞免疫是抗腫瘤的重要免疫機(jī)制，主要是通過NK細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞發(fā)揮效應(yīng)的。NK細(xì)胞通過表面受體與腫瘤細(xì)胞配體結(jié)合，傳遞活化性或抑制性信號，調(diào)節(jié)NK細(xì)胞活性，殺傷腫瘤細(xì)胞。腫瘤細(xì)胞常有人類NK細(xì)胞活化性受體配體的下調(diào)，如凝集素樣同型二聚體（NKG2D）配體，從而阻止NK細(xì)胞對其識別和殺傷，逃避機(jī)體的免疫攻擊。

2 討論與展望

苦參堿具有廣譜抗腫瘤作用，毒副作用小，對正常細(xì)胞不產(chǎn)生破壞，在臨床抗腫瘤方面具有很廣闊的應(yīng)用前景?？鄥A對腫瘤細(xì)胞的抑制作用是多靶點的，其機(jī)制包括抑制腫瘤細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)分化，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，抗腫瘤細(xì)胞黏附與浸潤轉(zhuǎn)移，逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞的耐藥性，抗血管形成，增強(qiáng)腫瘤宿主免疫功能等。但目前對苦參堿抗腫瘤作用的研究還處于初級探索階段，大量實驗結(jié)果僅能得出苦參堿與抗腫瘤的某些機(jī)制存在相關(guān)性，具體機(jī)制仍有待進(jìn)一步深入系統(tǒng)的研究證實。對于苦參堿的相關(guān)研究多以體外細(xì)胞實驗為主，考慮人體內(nèi)環(huán)境與體外實驗環(huán)境的巨大差異，需加強(qiáng)該藥相關(guān)的動物實驗及臨床實驗，以保證該藥作用于人體后的抗腫瘤療效及安全性，進(jìn)一步為其用于臨床抗腫瘤提供充足的理論基礎(chǔ)。

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