蜂毒抗腫瘤作用研究進(jìn)展

容國(guó)義 王淑美

(重慶醫(yī)科大學(xué)中醫(yī)藥學(xué)院，重慶 400016)

蜂毒由工蜂毒腺和工蜂副腺分泌后貯藏于工蜂蟄針上端的毒囊中，蟄刺時(shí)蟄針上端的毒囊收縮后由蟄針排出。蜂毒是一種混合物，其組成成分較多且較復(fù)雜，蜂毒中含有多種生物活性胺如組胺、多巴胺、5-羥色胺及去甲腎上腺素等；多種活性肽如蜂毒肽、賽卡品、安度拉平心臟肽及肥大細(xì)胞脫粒肽(MCD)等〔1〕。除了鎮(zhèn)靜止痛和抗風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎及抗炎癥與調(diào)節(jié)免疫功能的作用外，蜂毒還具有抗腫瘤作用〔2〕，本文就其抗腫瘤作用進(jìn)行綜述。

1 抑制腫瘤血管生成

阻斷腫瘤組織的浸潤(rùn)生長(zhǎng)和遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵是抑制腫瘤血管的生成〔3〕。當(dāng)腫瘤瘤體直徑生長(zhǎng)到約2 mm時(shí)，腫瘤組織的繼續(xù)生長(zhǎng)就需要新生的腫瘤血管為腫瘤組織提供氧和各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而此時(shí)腫瘤血管的生成則會(huì)導(dǎo)致腫瘤組織生長(zhǎng)加快〔4〕。因此，抑制腫瘤組織的浸潤(rùn)性生長(zhǎng)和遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移的有效途徑是以腫瘤血管為靶點(diǎn)，抑制腫瘤血管的生成就阻斷了腫瘤組織的氧和各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的來(lái)源，也切斷了腫瘤細(xì)胞擴(kuò)散及轉(zhuǎn)移通道。

研究發(fā)現(xiàn)，蜂毒及蜂毒肽通過(guò)抑制腫瘤血管生成減少腫瘤的浸潤(rùn)生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移〔5，6〕。宋長(zhǎng)城等〔5〕研究發(fā)現(xiàn)使用蜂毒肽對(duì)人肝癌細(xì)胞BEL-7402荷瘤裸鼠進(jìn)行皮下注射連續(xù)給藥(40、60、80 μg·kg-1·d-1)10 d后，核轉(zhuǎn)錄因子(NF)-κB、缺氧誘導(dǎo)因子(HIF)-1α和堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(bFGF)的表達(dá)水平降低，腫瘤組織的腫瘤微血管密度(MVD)降低，推斷蜂毒肽通過(guò)抑制NF-κB信號(hào)通路下調(diào)NF-κB基因的表達(dá)進(jìn)而抑制HIF-1α基因轉(zhuǎn)錄，最終下調(diào)bFGF基因的表達(dá)，進(jìn)而阻礙荷瘤小鼠體內(nèi)肝癌腫瘤血管生成，其對(duì)腫瘤血管生成的抑制作用隨著蜂毒肽注射量的增加而增強(qiáng)。Huh等〔6〕研究發(fā)現(xiàn)使用蜂毒對(duì)Lewis肺癌細(xì)胞荷瘤小鼠進(jìn)行蜂毒皮下注射連續(xù)給藥(0.01、0.10、1.00 mg·kg-1·d-1)20 d后，Lewis肺癌細(xì)胞荷瘤小鼠的中位生存期(MST)從29 d延長(zhǎng)到58 d，腫瘤血管的生成及腫瘤的轉(zhuǎn)移降低49%～62%，其作用機(jī)制是蜂毒皮下注射能下調(diào)Lewis肺癌細(xì)胞荷瘤小鼠體內(nèi)的血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子(VEGF)表達(dá)，從而減少肺癌各階段腫瘤血管的生成，且其對(duì)腫瘤血管生成的抑制作用隨著蜂毒注射量的增加而增強(qiáng)。

2 促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡

細(xì)胞異常增殖和異常分化及細(xì)胞凋亡受阻等多種因素的共同作用貫穿于腫瘤發(fā)生、發(fā)展。細(xì)胞凋亡是受細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞凋亡相關(guān)基因控制的一種自發(fā)的程序性細(xì)胞死亡過(guò)程。細(xì)胞凋亡信號(hào)的接收、凋亡信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)、相關(guān)促凋亡基因的激活、細(xì)胞凋亡信號(hào)的執(zhí)行及凋亡細(xì)胞的清除等一系列過(guò)程調(diào)控細(xì)胞凋亡。

多項(xiàng)研究〔7～12〕發(fā)現(xiàn)蜂毒及蜂毒肽能通過(guò)多種復(fù)雜的機(jī)制誘導(dǎo)多種腫瘤細(xì)胞凋亡。Moon等〔7〕研究發(fā)現(xiàn)2 μg/ml蜂毒能誘導(dǎo)白血病細(xì)胞U937凋亡，其作用機(jī)制是蜂毒抑制白血病細(xì)胞U937中凋亡相關(guān)基因B細(xì)胞淋巴瘤-2基因(Bcl-2)和半胱天冬氨酸蛋白酶(caspase)基因的表達(dá)。李玉梅等〔8〕研究表明4 μg/ml蜂毒肽能誘導(dǎo)人成骨肉瘤細(xì)胞U2OS凋亡，其機(jī)制為蜂毒肽能上調(diào)Bcl-2相關(guān)X蛋白(Bax)基因的表達(dá)，促進(jìn)前凋亡蛋白Bax同源二聚體的形成，誘發(fā)人成骨肉瘤細(xì)胞U2OS內(nèi)線粒體膜通透性轉(zhuǎn)換孔(mPTP)開(kāi)放使離子平衡紊亂及膜電位去極化，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡或壞死。張晨等〔9〕研究表明32 μg/ml蜂毒肽能誘導(dǎo)人肝癌細(xì)胞BEL-7402凋亡，其作用機(jī)制是蜂毒肽能上調(diào)肝癌細(xì)胞BEL-7402內(nèi)凋亡基因相關(guān)產(chǎn)物Fas及其配體FasL和線粒體膜蛋白7A6的表達(dá)而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，抑制細(xì)胞惡性增殖，其抑制作用隨著蜂毒肽濃度的升高而增強(qiáng)。Jo等〔10〕研究發(fā)現(xiàn)0.5、1.0、2.0 μg/ml蜂毒肽及1、2、5 μg/ml蜂毒能抑制人類卵巢癌細(xì)胞SKOV3和人類卵巢畸胎瘤細(xì)胞(PA)-1的增殖，蜂毒通過(guò)抑制信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子(STAT)3信號(hào)通路及上調(diào)死亡受體(DR)的表達(dá)而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡抑制細(xì)胞惡性增殖，其促腫瘤細(xì)胞凋亡抑制細(xì)胞惡性增殖作用隨著蜂毒肽或蜂毒劑量的增加而增強(qiáng)。Wang等〔11〕研究表明5 μg/ml蜂毒肽激活CaMKⅡ-TAK1-JNK/p38及抑制IκBα Kinase-NF-κB使肝癌細(xì)胞BEL-7402對(duì)腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體(TRAIL)增敏，進(jìn)而誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞BEL-7402凋亡，且蜂毒肽為10 μg/ml時(shí)促凋亡作用增強(qiáng)。王怡蘋等〔12〕研究發(fā)現(xiàn)蜂毒肽(1、2、4、8、16、32 μg/ml)能誘導(dǎo)SGC-7901細(xì)胞凋亡，其作用機(jī)制是蜂毒通過(guò)上調(diào)胃癌細(xì)胞SGC-7901中凋亡相關(guān)基因p53、Bax 和Bcl-2 等表達(dá)誘導(dǎo)SGC-7901細(xì)胞凋亡抑制細(xì)胞惡性增殖，其抑制作用隨著蜂毒肽濃度的升高而增強(qiáng)。

3 影響腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)行為

惡性腫瘤細(xì)胞的主要生物學(xué)行為是浸潤(rùn)性生長(zhǎng)和遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移，腫瘤的浸潤(rùn)性生長(zhǎng)和遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移往往伴隨腫瘤細(xì)胞與正常細(xì)胞及細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)之間的相互作用。這一過(guò)程復(fù)雜且多步驟，包括腫瘤細(xì)胞失粘連、基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)降解、腫瘤細(xì)胞的遷移、腫瘤細(xì)胞基質(zhì)內(nèi)增殖等一系列相關(guān)環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)受多階段、多步驟、多因素的影響〔13，14〕。

李紹祥等〔15〕研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)蜂毒肽基因轉(zhuǎn)染人肝癌細(xì)胞HepG2后，HepG2的生物學(xué)行為發(fā)生了改變，其惡性程度顯著降低，其作用機(jī)制是HepG2經(jīng)蜂毒肽基因轉(zhuǎn)染后HepG2內(nèi)細(xì)胞間黏附分子CD54表達(dá)受到抑制。王強(qiáng)等〔16〕表明0.1、1.0、10.0、100.0 μg/ml蜂毒肽能抑制人膀胱癌細(xì)胞T24的浸潤(rùn)、黏附和遷移能力，其抑制作用呈濃度依賴關(guān)系。Cho等〔17〕研究發(fā)現(xiàn)3 μg/ml蜂毒抑制人乳腺癌細(xì)胞MCF-7的浸潤(rùn)性生長(zhǎng)和遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移，其機(jī)制是下調(diào)MCF-7細(xì)胞中NF-κB和JNK/p38信號(hào)通路進(jìn)而抑制MMP-9的表達(dá)使腫瘤細(xì)胞黏附性降低。Liu 等〔18〕研究表明，8 μg/ml蜂毒肽能降低肝癌細(xì)胞MHCC97L浸潤(rùn)及遷移能力，其機(jī)制是通過(guò)下調(diào)Ras相關(guān)的C3肉毒素底物(Rac)-1依賴性通路，進(jìn)而降低肝癌細(xì)胞MHCC97L浸潤(rùn)及遷移能力。

4 直接殺傷腫瘤細(xì)胞

鈣離子(Ca2+)參與各種信號(hào)通路的調(diào)控，其中不僅包括細(xì)胞生存信號(hào)的調(diào)控，還包括細(xì)胞死亡信號(hào)的調(diào)控〔19〕。細(xì)胞通過(guò)各種紛繁的細(xì)胞內(nèi)外離子及蛋白等小分子物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制維持細(xì)胞內(nèi)外巨大的離子濃度差，一般情況下這些紛繁的細(xì)胞內(nèi)外離子及蛋白等小分子物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。鈣超載是指由于細(xì)胞受到各種有害因素的作用使這一動(dòng)態(tài)平衡被打破引起細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度異常升高，使線粒體膜電位降低致使線粒體損傷而引起細(xì)胞損傷或直接導(dǎo)致細(xì)胞損傷〔20〕。

跟蜂毒肽相比，Ca2+與細(xì)胞內(nèi)鈣調(diào)蛋白親和力較低，所以蜂毒肽與鈣調(diào)蛋白結(jié)合影響Ca2+與鈣調(diào)蛋白結(jié)合，使細(xì)胞內(nèi)Ca2+外流減少，內(nèi)流增多，產(chǎn)生胞內(nèi)鈣超載最終使腫瘤細(xì)胞損傷并抑制細(xì)胞惡性增殖〔21〕。蜂毒能通過(guò)溶解腫瘤細(xì)胞內(nèi)的線粒體膜破壞腫瘤細(xì)胞的氧化功能〔22〕。Chu等〔23〕研究發(fā)現(xiàn)0.2 μmol/L蜂毒肽可以導(dǎo)致人骨肉瘤細(xì)胞MG63損傷或壞死，其機(jī)制是蜂毒肽與鈣調(diào)蛋白結(jié)合使腫瘤細(xì)胞內(nèi)Ca2+外流減少，內(nèi)流增多，致使細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度升高導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞損傷及細(xì)胞的惡性增殖受抑制。Tu等〔24〕研究發(fā)現(xiàn)，4 μg/ml蜂毒能使黑色素瘤細(xì)胞A2058損傷，其作用機(jī)制是蜂毒使黑色素瘤細(xì)胞A2058細(xì)胞內(nèi)Ca2+外流減少，內(nèi)流增加，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈣超載進(jìn)而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞損傷及細(xì)胞的惡性增殖受抑制。

5 免疫調(diào)節(jié)作用

免疫調(diào)節(jié)是指免疫系統(tǒng)中的免疫分子與免疫細(xì)胞之間的相互作用使機(jī)體對(duì)免疫原的免疫應(yīng)答及機(jī)體內(nèi)環(huán)境維持在最佳的狀態(tài)。免疫監(jiān)視功能是指免疫系統(tǒng)具有識(shí)別和殺滅機(jī)體因?yàn)槭艿阶陨砘蛲饨绱碳ざa(chǎn)生的各類突變細(xì)胞的自我保護(hù)功能。而免疫監(jiān)視功能的降低伴隨并貫穿于腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。朱萱萱等〔25〕研究發(fā)現(xiàn)，0.32、0.63 mg/kg蜂毒對(duì)S180肉瘤鼠進(jìn)行皮下注射連續(xù)給藥5 d后能增加T淋巴細(xì)胞功能及增強(qiáng)網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)(RES)單核巨噬細(xì)胞的吞噬功能。

綜上，蜂毒及其主要成分蜂毒肽發(fā)揮自己的抗腫瘤作用是通過(guò)多個(gè)靶點(diǎn)多種要素進(jìn)行的，對(duì)蜂毒及其各種有效成分進(jìn)行藥理學(xué)研究及抗腫瘤作用機(jī)制的研究為新型抗腫瘤藥物的研究和開(kāi)發(fā)提供了研究基礎(chǔ)。