齊墩果酸抗腫瘤作用及機(jī)制研究進(jìn)展

袁 彬 韋燕飛 周鳳玲 黃德倫

1.廣西中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，廣西南寧 530200；2.廣西中醫(yī)藥大學(xué)廣西高校中藥藥理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西南寧 530200

癌癥作為嚴(yán)重危害人類生命健康的重大疾病之一，在世界衛(wèi)生組織發(fā)布的2020 年全球十大死因中癌癥排名日益靠前[1]。2020 年中國癌癥新發(fā)及死亡人數(shù)均為全球第一[2]。癌癥的治療包括手術(shù)、免疫治療等多元化途徑，由于癌癥易轉(zhuǎn)移、化療藥物耐藥性和毒副作用等原因使現(xiàn)階段臨床診療效果欠佳。研究發(fā)現(xiàn)中藥植物是抗癌化合物的豐富來源，其對(duì)正常細(xì)胞的低毒性可以減少藥物毒副作用[3-4]。因此，從這類中草藥中提取天然抗癌成分得到了越來越多的關(guān)注[5]。

1 齊墩果酸（oleanolic acid，OA）的生物學(xué)特性

OA 是自然界中最常見的五環(huán)三萜酸類化合物之一，廣泛存在于各類水果、蔬菜及中藥植物中[6]。研究顯示OA 具有抗腫瘤、保肝抗炎、降脂降糖、抗氧化、抗病毒等多種藥理學(xué)活性[7-15]?？鼓[瘤方面，OA 可抑制肝癌、胃癌、宮頸癌、結(jié)腸癌、胰腺癌等多種惡性腫瘤，通過與特異性靶點(diǎn)相互作用抑制腫瘤發(fā)展進(jìn)程[7,16-19]?，F(xiàn)將近年來國內(nèi)外有關(guān)OA 抗腫瘤作用機(jī)制的研究結(jié)果作一綜述。

2 OA 抗腫瘤作用

2.1 OA 誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯

細(xì)胞周期主要通過細(xì)胞周期相關(guān)蛋白、細(xì)胞周期依賴性激酶及抑制因子共同調(diào)控。細(xì)胞周期相關(guān)調(diào)控因子和靶點(diǎn)發(fā)生紊亂會(huì)導(dǎo)致腫瘤發(fā)生、發(fā)展[20]。對(duì)結(jié)腸癌細(xì)胞HT-29 的研究發(fā)現(xiàn)，OA 主要通過抑制IL-6/STAT3 信號(hào)通路活化，下調(diào)細(xì)胞內(nèi)G1期調(diào)控蛋白CyclinD1、CDK4，阻斷G1期到S 期進(jìn)程抑制HT-29增殖[21]。OA 上調(diào)P21 蛋白表達(dá)、抑制Cyclin B1/cdc 2復(fù)合物合成，細(xì)胞周期阻滯于G2/M 期[22]。對(duì)于不同癌癥，OA 對(duì)細(xì)胞周期相關(guān)蛋白及因子調(diào)控作用不同阻滯的周期也不盡相同。

2.2 OA 誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡

誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡是臨床治療腫瘤的重要途徑。OA調(diào)控多種蛋白因子表達(dá)及細(xì)胞凋亡相關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。

2.2.1 Caspase 家族 天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶（caspase）家族是細(xì)胞凋亡信號(hào)傳導(dǎo)樞紐，其中caspase-3 為細(xì)胞凋亡標(biāo)志蛋白酶。OA 通過誘導(dǎo)結(jié)腸癌HT-29 細(xì)胞中caspase-3 活化實(shí)現(xiàn)促凋亡[21]。OA 激活線粒體凋亡途徑誘導(dǎo)凋亡與促進(jìn)S-180 荷瘤小鼠腫瘤細(xì)胞內(nèi)caspase-3 蛋白和細(xì)胞色素c 表達(dá)有關(guān)[23]。OA 激活A(yù)MPK/mTOR 信號(hào)通路促進(jìn)下游凋亡調(diào)節(jié)因子caspase-3、caspase-8 及caspase-9 表達(dá)，誘導(dǎo)結(jié)腸癌SW-480 和HCT-116 細(xì)胞凋亡[24]。由此，caspase 家族在OA 誘導(dǎo)的不同凋亡途徑中均發(fā)揮了重要作用。

2.2.2 Bcl-2 蛋白家族Bcl-2 蛋白家族是一種癌基因家族，其成員在結(jié)構(gòu)相似的基礎(chǔ)上有抑制或促進(jìn)凋亡的雙重作用。Bcl-2 蛋白阻止線粒體膜整合蛋白釋放、抑制Ca2+跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)發(fā)揮抗凋亡作用[25]。Bax 與Bcl-2結(jié)合構(gòu)成異源二聚體，拮抗Bcl-2 抗凋亡作用。OA 通過上調(diào)Bax、抑制Bcl-2，減少Bcl-2 和Bax 二聚體形成誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞凋亡[26]。OA 促進(jìn)荷瘤小鼠腫瘤細(xì)胞凋亡，與下調(diào)survivin、Bcl-2 表達(dá)有關(guān)[27-28]。OA 靶向Bcl-2活化線粒體途徑誘導(dǎo)鼻咽癌細(xì)胞CNE-1 凋亡[29]。在體內(nèi)或體外環(huán)境OA 均可上調(diào)Bax、抑制Bcl-2 表達(dá)，將Bcl-2 蛋白家族對(duì)凋亡的雙重調(diào)節(jié)作用扭轉(zhuǎn)為促凋亡作用。

2.2.3 p53 蛋白p53 蛋白抗腫瘤的機(jī)制之一系啟動(dòng)細(xì)胞凋亡。p53 蛋白可分為兩型：野生型p53 蛋白是抑制腫瘤惡性轉(zhuǎn)化的重要因子，可下調(diào)Bcl-2 蛋白、上調(diào)Bax 蛋白誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡；突變型p53 蛋白對(duì)細(xì)胞凋亡有抑制作用，在人類多種惡性腫瘤中突變型p53 蛋白均呈過量表達(dá)[30]。OA 誘導(dǎo)人結(jié)腸癌LoVo 細(xì)胞凋亡與促進(jìn)p53 表達(dá)有關(guān)[31]。OA 可上調(diào)p53 表達(dá)，進(jìn)而誘導(dǎo)Bax 表達(dá)、抑制Bcl-2 表達(dá)、釋放細(xì)胞色素c，促使HepG2 細(xì)胞凋亡活化[22]。

2.2.4 細(xì)胞內(nèi)Ca2+水平Ca2+從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放是啟動(dòng)凋亡的關(guān)鍵步驟之一[32]。OA 誘導(dǎo)白血病Jurkat 細(xì)胞凋亡過程中細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+水平升高，與細(xì)胞凋亡率正相關(guān)，提示細(xì)胞內(nèi)鈣超載參與OA 誘導(dǎo)Jurkat 細(xì)胞凋亡[33]。OA 上調(diào)細(xì)胞內(nèi)Ca2+水平，不僅可作為線粒體凋亡途徑的上游因子調(diào)控caspase 凋亡機(jī)制，還可能激活Ca2+/Mg2+依賴性核酸內(nèi)切酶途徑使DNA 降解而發(fā)揮促凋亡作用[34]。

2.3 OA 抑制腫瘤血管生成

血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）等在新血管形成過程刺激內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移、存活和通透性[35]。人乳腺癌細(xì)胞MCF-7 細(xì)胞中OA 下調(diào)VEGF 基因轉(zhuǎn)錄翻譯抑制腫瘤血管新生，誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡[36]。OA 抑制肝癌細(xì)胞Huh7、Hep3B、HA22T 中VEGF 表達(dá)發(fā)揮抗血管生成作用[37]。VEGF-A和堿性成纖維細(xì)胞生長因子促血管生成，在癌組織中表達(dá)水平遠(yuǎn)高于癌旁組織[38]。OA 通過抑制VEGF-A和堿性成纖維細(xì)胞生長因子的表達(dá)抑制CRC 小鼠腫瘤生長并降低腫瘤內(nèi)微血管密度[39]。

2.4 OA 抑制腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移

侵襲和轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤基本生物學(xué)特征之一，是復(fù)雜的多步驟級(jí)聯(lián)過程，從分子水平分成三大步驟：第一，腫瘤細(xì)胞與胞外基質(zhì)中纖維連接蛋白和層粘連蛋白相黏附；第二，趨化運(yùn)動(dòng)，腫瘤細(xì)胞沿著趨化劑的濃度梯度遷移；第三，腫瘤細(xì)胞釋放各種水解酶類如組織蛋白酶B，使其黏附部位組織破壞，腫瘤細(xì)胞向縱深移動(dòng)和遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)移[40]。經(jīng)OA 處理后克隆化高轉(zhuǎn)移人肺癌細(xì)胞PGCL3 細(xì)胞層粘連蛋白黏附能力、趨化運(yùn)動(dòng)能力和組織蛋白酶B 分泌顯著下降，提示OA抗侵襲作用針對(duì)多個(gè)侵襲遷移步驟[41]。OA 下調(diào)人宮頸癌Hela 細(xì)胞基質(zhì)金屬蛋白酶2 和基質(zhì)金屬蛋白酶9 表達(dá)，抑制Hela 細(xì)胞侵襲[42]。OA 促進(jìn)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化相關(guān)蛋白上皮型鈣黏蛋白素表達(dá)抑制卵巢癌SKOV3 細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移[43]。OA 經(jīng)多種途徑抑制腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移。

2.5 OA 誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞自噬

近年研究發(fā)現(xiàn)自噬可抑制或促進(jìn)腫瘤生長[44]。LC3-Ⅱ和Beclin-1 是細(xì)胞自噬特異性蛋白標(biāo)志物，mTOR 信號(hào)通路和P62 蛋白則抑制自噬發(fā)生[45]。OA下調(diào)p62、p-Akt、p-mTOR 蛋白表達(dá)，上調(diào)LC3-Ⅱ和Beclin-1 表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞自噬[28]。OA 處理顯著誘導(dǎo)HepG2 和SMC7721 細(xì)胞自噬，與PI3K/Akt/mTOR 途徑負(fù)調(diào)節(jié)和ROS 依賴途徑正調(diào)節(jié)誘導(dǎo)自噬細(xì)胞凋亡相關(guān)[46]。對(duì)細(xì)胞凋亡耐藥性的癌癥而言，OA 誘導(dǎo)癌細(xì)胞自噬的能力為癌癥治療提供有效選擇。

3 總結(jié)和展望

OA 作為抗腫瘤藥物具有來源豐富、成本低及毒副作用小的獨(dú)特優(yōu)勢。其抗腫瘤作用通過誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞周期阻滯、細(xì)胞凋亡和細(xì)胞自噬及抑制腫瘤血管生成、腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移來實(shí)現(xiàn)。目前對(duì)OA 抗癌作用的研究仍存在局限：OA 生物活性相對(duì)不強(qiáng)、口服吸收差，目前研究大多集中在體外實(shí)驗(yàn)階段，體內(nèi)實(shí)驗(yàn)相關(guān)研究少；OA 抗腫瘤作用在分子層面的機(jī)制仍不清楚，對(duì)相關(guān)靶信號(hào)通路及藥物作用的指向性靶點(diǎn)有待進(jìn)一步研究。積極開展體內(nèi)實(shí)驗(yàn)及臨床試驗(yàn)基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對(duì)OA 藥理活性研究，探索具有更強(qiáng)生物活性、口服吸收好的OA 衍生物，將對(duì)OA 應(yīng)用于腫瘤治療產(chǎn)生重要臨床意義。