中藥成分黃芪甲苷抗腫瘤研究進(jìn)展

余慧穎，龍斯穎，季湍云，李亞麗，邢馨曉，肖珊珊，羅惠，蘇俊芳，魏小勇，楊巧紅

（1 中山市人民醫(yī)院，廣東 中山；2 廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，廣東 廣州；3 廣州中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，廣東 廣州）

0 引言

黃芪甲苷（astragaloside IV，AS-IV）是傳統(tǒng)中草藥黃芪的主要單體活性成分[2]（見(jiàn)圖1），具有免疫調(diào)節(jié)、抗菌抗炎等作用[3]。隨著中藥單體抑制腫瘤發(fā)生發(fā)展的研究日趨深入，AS-IV 也被發(fā)現(xiàn)在肺癌、肝癌、胃癌等多種癌癥中起到抗癌作用[4]。文章對(duì)AS-IV 治療肺癌和肝癌、胃癌、結(jié)直腸癌等消化腫瘤展開(kāi)綜述。

圖1 黃芪甲苷分子結(jié)構(gòu)式[2]

1 對(duì)肺癌的治療作用

肺癌根據(jù)其病理特征主要分為小細(xì)胞肺癌和非小細(xì)胞肺癌，非小細(xì)胞肺癌約占肺癌分型85%，以下主要從非小細(xì)胞肺癌展開(kāi)綜述。

1.1 對(duì)肺癌細(xì)胞A549 的作用

研究表明，經(jīng)黃芪甲苷作用后A549 細(xì)胞增殖受到抑制，胞中E-cadherin 蛋白表達(dá)上調(diào)、Vimentin 蛋白表達(dá)下調(diào)，且胞質(zhì)蛋白Bax/Bcl2 表達(dá)水平升高。結(jié)果顯示黃芪甲苷可能通過(guò)抑制NEDD4/PTEN 通路，激活并促進(jìn)Bax 表達(dá)從而實(shí)現(xiàn)抑制非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞A549 增殖、遷移并誘導(dǎo)其凋亡[5]。

也有研究證實(shí)，黃芪甲苷通過(guò)AMPK 信號(hào)調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞極化來(lái)抑制肺癌的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移，黃芪甲苷顯著抑制了IL-13 和IL -4 誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞M2 極化，表現(xiàn)為PPARγ、Arg-1 和CD206 等三個(gè)巨噬細(xì)胞表面標(biāo)志物的mRNA 水平降低，并且黃芪甲苷可以抑制M2 巨噬細(xì)胞誘導(dǎo)的A549細(xì)胞的侵襲、遷移和血管生成[6]。

黃芪甲苷與人參皂苷配伍后，對(duì)A549 細(xì)胞抑制效果顯著提高。研究表明，其原因可能是黃芪甲苷能逆轉(zhuǎn)MDR1 基因編碼P-糖蛋白（P-glycoprotein，P-gp）,P-gp可以把細(xì)胞內(nèi)人參皂苷轉(zhuǎn)移至胞外，黃芪甲苷發(fā)揮逆轉(zhuǎn)作用后減少細(xì)胞對(duì)人參皂苷的外排作用，且黃芪甲苷也具有一定的抗腫瘤作用，兩者配伍可以達(dá)到增效的作用[7]。

1.2 對(duì)肺癌細(xì)胞 SPC-A-1 的作用

吳安妮等證實(shí)黃芪甲苷可以抑制非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞SPC-A-1 的增殖，促進(jìn)其凋亡，表現(xiàn)為經(jīng)黃芪甲苷處理后肺癌細(xì)胞SPC-A-1 增殖相關(guān)基因Ki67、PCNA 均下降，凋亡相關(guān)基因Caspase-3 和 Caspase-9 的表達(dá)均升高，且調(diào)控作用呈濃度依賴性；同時(shí)，黃芪甲苷可能通過(guò)抑制Akt 信號(hào)通路中p-Akt 的表達(dá)來(lái)調(diào)控SPC-A-1 的增殖和凋亡[8]

1.3 對(duì)肺癌細(xì)胞NCI-H1395 作用

黃芪甲苷與部分藥物聯(lián)合應(yīng)用可增強(qiáng)藥物的某些作用，當(dāng)黃芪甲苷和貝伐單抗聯(lián)用時(shí)，能明顯抑制肺癌細(xì)胞NCI-H1395 增殖，表現(xiàn)為Wnt/β-catenin 信號(hào)通路蛋白表達(dá)下降，推測(cè)黃芪甲苷可能通過(guò)下調(diào)Wnt/β-catenin 信號(hào)通路，促進(jìn)NCI-H1395 細(xì)胞凋亡，其抑制結(jié)果對(duì)比單用貝伐單抗效果更好[9]。

1.4 對(duì)肺癌細(xì)胞NCI-HI299、HCC827 的作用

研究表明，黃芪甲苷和吉非替尼聯(lián)用可通過(guò)對(duì)SIRT6通路的下調(diào)從而抑制NCI-HI299、HCC827 等非小肺癌細(xì)胞的增殖，且比單用吉非替尼效果更好[10]。除此之外，黃芪甲苷與順鉑聯(lián)用時(shí)，可通過(guò)對(duì)B7-H3 通路蛋白質(zhì)表達(dá)的抑制，從而起到抑制NCI-HI299、HCC827 等非小肺癌細(xì)胞的增殖的作用[11]。

2 對(duì)胃癌的治療作用

目前黃芪甲苷對(duì)胃癌的治療作用研究主要從其對(duì)各種胃癌細(xì)胞的作用開(kāi)展，本文主要從胃癌細(xì)胞BGC823、MGC-803 以及SGC7901 展開(kāi)綜述。

2.1 對(duì)胃癌細(xì)胞BGC823 的作用

黃芪甲苷具有抑制胃癌細(xì)胞BGC823 增殖，并抑制其遷移、侵襲的作用，經(jīng)黃芪甲苷處理后，胃癌細(xì)胞BGC823中 MMP-2、MMP-7、MMP-9 的mRNA 及蛋白表達(dá)量降低，TIMP-1、nm23 的mRNA 及蛋白表達(dá)量升高，且黃芪甲苷可能通過(guò)下調(diào)MDR1/P-gp、MRP-1、Bcl-2 等的表達(dá)，上調(diào)Bax 表達(dá)增加胃癌細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性，逆轉(zhuǎn)其耐藥[12]。

2.2 對(duì)胃癌細(xì)胞MGC-803 的作用

黃芪甲苷具有抑制胃癌細(xì)胞MGC-803 增殖，誘導(dǎo)該細(xì)胞G1 期阻滯及凋亡的作用，經(jīng)黃芪甲苷處理后胃癌細(xì)胞MGC-803 中蛋白激酶B(protein kinase B，PKB/AKT)和核因子kB(nuclear factor kB，NF-kB)信號(hào)通路蛋白表達(dá)量下降，凋亡相關(guān)蛋白Bcl-2 表達(dá)下降、凋亡相關(guān)蛋白BAX表達(dá)上升，以及表明其機(jī)制可能與抑制AKT 和NF-kB 信號(hào)通路，降低MGC-803 胞內(nèi)BCL-2 的表達(dá)，上調(diào)BAX 蛋白表達(dá)，促進(jìn)Caspase-3 的活化有關(guān)[13]。

2.3 對(duì)胃癌細(xì)胞SGC7901 的作用

腫瘤治療過(guò)程中腫瘤細(xì)胞往往會(huì)對(duì)抗腫瘤藥物產(chǎn)生耐藥性，降低臨床療效。SGC7901/DDP 是具有耐藥性的人胃癌細(xì)胞，其對(duì)順鉑的敏感性遠(yuǎn)低于SGC7901?，F(xiàn)有研究表明，在體外實(shí)驗(yàn)中，黃芪甲苷可能通過(guò)MDR1 基因及P-gp 蛋白的下調(diào)，對(duì)SGC7901/DDP 細(xì)胞的耐藥性起到逆轉(zhuǎn)作用。黃芪甲苷對(duì)SGC7901/DDP 的逆轉(zhuǎn)效果的毒副作用顯著低于目前常用的維拉帕米[14]。

3 對(duì)肝癌的治療作用

黃芪甲苷通過(guò)阻滯肝癌細(xì)胞G1 期，促進(jìn)其凋亡并抑制侵襲能力[15]。實(shí)驗(yàn)表明，黃芪甲苷通過(guò)增加miR-150-5p 的表達(dá)，加速肝癌細(xì)胞凋亡，并降低β-catenin 的表達(dá)提高肝癌細(xì)胞的凋亡率[16]。

3.1 對(duì)肝癌細(xì)胞HepG2 的作用

研究發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷可以使肝癌細(xì)胞HepG2 克隆形成率、Ki67、Bcl-2、NF-kB 信號(hào)通路蛋白表達(dá)量下降，且使肝癌細(xì)胞HepG2 凋亡率、ROS 含量水平明顯升高，黃芪甲苷可能通過(guò)調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激和抑制NF-kB 信號(hào)通路，從而抑制肝癌細(xì)胞HepG2 的增殖和促進(jìn)其凋亡[17]。多藥耐藥相關(guān)蛋白-3（multidrug resistance related protein-3,MRP3）是一種具有外排功能的轉(zhuǎn)運(yùn)體，現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)，黃芪甲苷可以通過(guò)上調(diào)HepG2 細(xì)胞中MRP3 基因的表達(dá)，增加MRP3 蛋白表達(dá)量，增加細(xì)胞外排功能，提示黃芪甲苷與MPR3 底物合用時(shí)，可能產(chǎn)生藥物-藥物相互作用，調(diào)節(jié)藥物在細(xì)胞中分布與吸收[18]。

3.2 對(duì)肝癌細(xì)胞MHCC97-H 的作用

基質(zhì)金屬蛋白酶-2（matrix metalloproteinase-2，MMP-2）和基質(zhì)金屬蛋白酶-9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）能降解細(xì)胞外基質(zhì)，與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。經(jīng)黃芪甲苷處理后，肝癌細(xì)胞MHCC97-H 侵襲能力下降，胞中MMP-2、MMP-9 的RNA 和蛋白質(zhì)水平的表達(dá)降低。實(shí)驗(yàn)表明，黃芪甲苷對(duì)肝癌細(xì)胞MHCC97-H 的增殖無(wú)明顯的抑制作用，但其可通過(guò)降低 MMP-2、MMP-9 的RNA 和蛋白質(zhì)水平的表達(dá)以達(dá)到降低肝癌細(xì)胞MHCC97-H 的侵襲能力的目的[19]。

3.3 對(duì)肝癌細(xì)胞BNL-75 的作用

實(shí)驗(yàn)表明，黃芪甲苷具有直接殺傷腫瘤細(xì)胞以及調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能間接對(duì)腫瘤細(xì)胞起到殺傷作用的雙重效應(yīng)。且黃芪甲苷的作用機(jī)理可能是通過(guò)增強(qiáng)肝癌荷瘤小鼠脾淋巴細(xì)胞中CD4+、CD8+T 淋巴細(xì)胞功能以及改變CD4+/CD8+比值，誘導(dǎo)IFN-γ、IL4 和TNF-α 分泌，改善荷瘤小鼠的細(xì)胞及體液免疫從而提高對(duì)腫瘤的抵抗力[20]。

4 對(duì)結(jié)直腸癌的治療作用

4.1 對(duì)人結(jié)腸癌SW480 細(xì)胞系的影響

實(shí)驗(yàn)證明，黃芪甲苷能夠明顯降低結(jié)直腸癌細(xì)胞SW480 胞中Ki67 和PCNA 的表達(dá)，并通過(guò)上調(diào)Caspase-3和β-catenin 的表達(dá)，實(shí)現(xiàn)對(duì)SW480 細(xì)胞的增殖抑制，促進(jìn)其凋亡[21]。

4.2 對(duì)NOTCH 通路的作用

黃芪甲苷與順鉑聯(lián)用時(shí)，黃芪甲苷可以抑制NOTCH3基因的表達(dá)，使結(jié)直腸癌細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性增加，增強(qiáng)順鉑對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷作用[22]。

5 對(duì)食管癌的治療作用

目前國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)尚未見(jiàn)黃芪甲苷對(duì)食管癌的研究報(bào)道。

6 討論

肺癌是全球惡性腫瘤病死率第一的惡性腫瘤；胃癌是我國(guó)最常見(jiàn)的消化系統(tǒng)惡性腫瘤之一；結(jié)直腸癌、胃癌在我國(guó)的發(fā)病率分別位于惡性腫瘤的第2、3 位；食管癌發(fā)病率不斷上升。在此情況下，我們要研發(fā)新的抗腫瘤藥物，尋找新的治療方法。

現(xiàn)有研究表明，黃芪甲苷對(duì)多種癌癥有較為顯著的治療效果，對(duì)于惡性腫瘤如肺癌、胃癌等有顯著療效。黃芪甲苷的抗腫瘤機(jī)制主要為抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)增殖及轉(zhuǎn)移，或是提高免疫細(xì)胞活性，促進(jìn)免疫細(xì)胞對(duì)于多種免疫活性物質(zhì)的分泌，從而殺傷腫瘤細(xì)胞，提高機(jī)體對(duì)腫瘤的免疫力。研究發(fā)現(xiàn)[22]，黃芪甲苷在與順鉑、吉非替尼、貝伐單抗、西妥昔單抗等化療藥物聯(lián)合使用時(shí)比單用化療藥物效果更佳，由此可推斷出，黃芪甲苷與化療藥物聯(lián)用時(shí)不僅可以提高治療效果，而且也會(huì)減少藥物對(duì)人體的副作用，減輕病人在治療時(shí)的痛苦[23]。而黃芪甲苷具體的抗腫瘤機(jī)制以及對(duì)其他惡性腫瘤的治療效果還需要更深入的研究。