天然药提取物在头颈肿瘤中的运用△

周健 陶磊

世界上每年至少有50万头颈部肿瘤新发病例。本文从杀伤肿瘤细胞、放疗增敏、改善症状及减轻放化疗不良反应等几个方面阐述天然药提取物在头颈肿瘤中的应用，并总结其作用机制。

1 对肿瘤细胞的杀伤作用

鼻咽癌和喉癌是我国常见的头颈部恶性肿瘤。许多研究证实，天然药提取物对这两类肿瘤细胞具有杀伤作用，作用机制主要是通过诱导肿瘤细胞凋亡。

姜黄素是从姜黄中提取的一种植物多酚。Koon等[1]运用流式细胞仪检测鼻咽癌NPC/CNE2细胞对姜黄素的吸收动力学，并观察姜黄素诱导细胞死亡的模式，证实姜黄素对NPC/CNE2具有细胞毒性和光敏杀伤作用。小檗碱是从毛茛科植物黄连根茎提取的主要有效成分，不仅具有广谱抗菌作用，而且具有抗肿瘤效应。黄大毛等[2]运用巢式荧光定量聚合酶链反应方法检测小檗碱处理后的Raji细胞中EB病毒DNA含量，结果显示，小檗碱在细胞无毒性浓度下，可抑制Raji细胞中EB病毒DNA的复制。雷公藤红素是雷公藤的主要活性物质。湛达河等[3]利用四甲基偶氮哩蓝(MTT)等方法研究雷公藤红素对鼻咽癌CNE-1细胞的抑制作用，结果表明，雷公藤红素对CNE-1细胞增殖具有明显抑制作用，并且呈现剂量依赖性和时间依赖性。流式细胞法结果显示，雷公藤红素影响CNE-1细胞周期再分布，随药物浓度增加，作用48 h后CNE-1细胞G1期G2/M期比例逐渐增加，S期细胞比例逐渐减少。免疫细胞化学染色法显示，随着雷公藤红素作用浓度增加，Fas蛋白表达上调。黄峙等[4]研究发现，虎杖提取物白藜芦醇对鼻咽癌细胞株CNE-1、CNE-2和5-8F生长均有明显抑制作用，并表现剂量依赖性特点，而白藜芦醇对CNE-1癌细胞增殖表现出明显的G1期阻滞。刘姬艳等[5]研究，土贝母提取物土贝母苷甲有诱导鼻咽癌细胞分化、周期阻滞和凋亡的作用。用放射自显影、液闪和蛋白质免疫印迹法检测发现，土贝母苷甲能快速激活CNE-2Z 细胞丝裂原活化蛋白激酶。Teo等[6]研究报道，皂角提取物可引起CNE-2细胞凋亡，与增强超氧化物歧化酶(SOD)活性、降低细胞内超氧阴离子浓度有关。其他研究[7]还表明，重楼的醇提物、地胆草的醇提物、三氧化二砷等也有抑制鼻咽癌细胞增殖活性的功效。

榄香烯(elemene)是从中药温莪术中提取的有效成分。陶磊等[8]研究表明，榄香烯能抑制并杀伤人喉鳞癌细胞株HEp-2细胞,并对肿瘤细胞有较好的选择性;其机制是通过激活caspase-3促使细胞凋亡。此外，榄香烯还可以抑制人喉鳞癌细胞瘤的生长,其作用机制不仅与直接抑制蛋白合成有关,而且还与eIF家族成员引起相关蛋白碱性成纤维生长因子和血管内皮生长因子表达下降,抑制肿瘤血管生成有关。曹长姝等[9]用MTT法检测臭灵丹的黄酮类化合物3,5-二羟基-6,7,3’,4’-四甲氧基黄酮(HTMF)对喉鳞癌细胞株Hep-2细胞凋亡率的影响和用Western印迹法检测凋亡蛋白caspase-3和caspase-9的变化。结果显示，HTMF能显著抑制Hep-2细胞的增殖并呈浓度、时间双重依赖性关系，但对正常细胞的毒性较小。其机制是通过激活caspase-9，进而活化caspase-3诱导Hep-2细胞凋亡。从苦参提取出的苦参碱因其抗感染、抗纤维化、抗病毒及抗肿瘤等多方面生物活性而备受关注。喉鳞癌细胞株Hep-2细胞在苦参提取物苦参碱的作用下，S期细胞比例及凋亡率增高，G2/M期细胞比例下降；形态学发现Hep-2细胞染色质凝聚，核碎裂，凋亡小体形成；DNA琼脂糖凝胶电泳显示典型的梯形条带。以上表明苦参碱可能是通过将人喉癌细胞周期阻滞在S期，诱导喉癌细胞凋亡[10]。刘亭彦等[11]研究显示，从甜瓜瓜蒂中提取纯化而得葫芦素B对喉癌Hep-2细胞的增殖抑制作用随着葫芦素B浓度增高或作用时间延长，使喉癌Hep-2细胞处于G2/M期细胞的比例逐渐升高，同时伴有G0/G1期细胞减少，细胞凋亡率逐渐升高。葫芦素B是通过抑制STAT3活化，抑制cyclin B1和Bcl-2的蛋白表达，引起喉癌细胞G2/M期阻滞、增殖抑制和凋亡。 高静等[12]研究表明，檞皮素对Hep-2细胞的最高细胞抑制率可达91.5%，以25 μmol/L的药物浓度诱导喉癌细胞72 h，可使细胞增殖减少26%，有9.9%的细胞发生凋亡。槲皮素使喉癌细胞阻滞于G0-G1期，S期细胞减少,在一定程度上抑制了喉癌细胞的生长。 此外，王广丽等[13]研究表明薏苡仁提取物薏苡仁酯注射液也同样使喉癌细胞阻滞于G0-G1期，S期细胞减少。Zhang等[14]研究黄芩作用于头颈鳞状细胞癌(HNSCC) ,提示黄芩提取物抗肿瘤活性是通过降低环氧化酶2(COX-2)的表达,抑制前列腺素E2(PGE2)的产生,进而阻断PG对肿瘤细胞的促进作用。

综上所述，天然药提取物杀伤头颈肿瘤细胞涉及的作用机制有：激活caspase信号途径，进而诱导肿瘤细胞凋亡；引起相关蛋白碱性成纤维生长因子和血管内皮生长因子表达下降,抑制肿瘤血管生成；将细胞周期阻滞于G0-G1期，诱导肿瘤细胞凋亡；通过活性氧和线粒体死亡等途径来诱导肿瘤细胞凋亡。

2 放化疗增敏作用

实体瘤中存在10%～50%的乏氧细胞，对射线有明显的抗拒作用，是各种肿瘤放疗失败甚至是复发、转移的原因；而头颈正常组织对放射线的低耐受性限制了肿瘤部位的放射剂量，导致放疗效果往往达不到期待值。所以寻找高效的放射增敏剂成为当今头颈肿瘤放射生物学的重点和热点。

1) 通过把肿瘤细胞阻滞在放化疗敏感期可以增强放化疗的效果。曹璋等[15]研究姜黄素对人鼻咽癌CNE-2Z细胞放射增敏作用发现，在较低浓度(10 μmol/L)时，即可降低放射后CNE-2Z细胞的克隆形成率，其放射增敏比为1.52±0.25。其作用机制把细胞阻滞在G2/M期，而G2/M期调停点被认为是肿瘤细胞对辐射和化疗的敏感期。

2)通过基因水平的调控可以实现放疗增敏作用。刘瑛等[16]研究何首乌提取物大黄素在无细胞毒作用浓度3.9 mg/L时，能明显增加乏氧人鼻咽癌细胞CNE-l细胞的放射敏感度，且优于相同浓度的安卡胶囊，并能有效下调HIF-1α和DNA双链断裂修复基因(KU70/KU80)表达。这可能是其放射增敏作用的分子机制之一。

3) 免疫调节也是放疗增敏的一条途径。林英城等[17]进行临床试验观察到放疗联合As2O3治疗鼻咽癌，肿瘤消退比单纯放疗快，其作用机制可能是通过下调PC-NA(增殖细胞核抗原)和凋亡相关蛋白，抑制肿瘤增殖和凋亡诱导。

综上所述，天然提取物在头颈肿瘤的放化疗增敏作用可以通过阻滞肿瘤细胞的增殖周期或基因水平的调控来使细胞处于放化疗的敏感期，或通过免疫调节的机制来实现。大量的实验和临床验证均显示，天然药提取物增敏剂具有疗效佳、毒性低、使用方便等优势。

3 抗多药耐药作用

肿瘤细胞对化疗药物产生多药耐药是化疗失败最常见而又难以解决的问题之一[18]。所谓多药耐药，是指肿瘤细胞在接触某种化疗药物之后，对其产生耐药，同时对其他结构和作用机制不同的抗肿瘤药物也产生交叉抗药性。多药耐药的发生是肿瘤细胞内部多种因素作用的结果。目前已发现多种天然药有着较好逆转多药耐药的作用。

1) 张金廷等[19]用MTT法对比观察苦参碱对KB及其多药耐药细胞KBv200(口腔表皮样癌耐药细胞)细胞存活率的影响;以吖啶橙/溴乙啶(AO/EB)双荧光染色检测细胞凋亡率;流式细胞术分析苦参碱对细胞周期的影响;用扫描电镜观察苦参碱作用后的细胞形态学变化。结果显示：苦参碱对KB及其口腔表皮样癌耐药细胞KBv200均具有抑制增殖和诱导凋亡的作用，提示苦参碱可克服肿瘤的多药耐药现象。

2) 通过抑制一些转录因子实现药物对耐药肿瘤细胞的抑制作用。如Gao 等[20]从娃儿藤属植物分离的娃儿藤碱及其类似物能抑制对鬼臼乙叉甙、羟基脲及喜树碱耐药的鼻咽癌KB细胞株增殖。与已知抗肿瘤药作用机制不同，它们能抑制由cAMP反应元件、AP-1及NF-κB介导的转录。

3) Kim等[21]报道，人参皂苷成分Rg-3能促进口腔表皮样癌耐药细胞KBV200内Rh123的积聚，逆转细胞对多柔比星(阿霉素)、COL、VCR、VP-16的耐药。

综上所述及其他文献显示，天然药提取物抗多药耐药的机制有：①抑制多药耐药蛋白的活性；②影响多药耐药基因的表达；③促进耐药性肿瘤细胞的凋亡等。

4 对放化疗后不良反应的作用

1) 放疗往往对造血功能造成抑制。Hosseinimehr等[22]研究表明，中药提取物橙皮甙，10～160 mg/kg剂量时对γ射线引起的小鼠骨髓造血功能抑制和DNA损伤有防护作用，其中以80 mg/kg组防护效果最佳。

2) 头颈肿瘤放疗引起的口干症是一个长期的副作用，Momm等[23]用前瞻性交叉设计调查4种人工唾液对120例头颈肿瘤放疗后口干症患者的疗效，发现芦荟制成的凝胶较羧甲基纤维素钠喷雾剂、黏蛋白喷雾剂能更好地改善口干症状，认为大多数患者的口干症状可以通过唾液替代品治疗。

天然药提取物可以保护放化疗过程中自身正常细胞，并且在改善放化疗后种种不适的副作用有很好的辅助作用。

天然药提取物对头颈肿瘤杀伤抑制、放疗增敏、抗耐药及对抗化疗反应等方面的作用机制正被学者们阐明，为更好运用到临床上解决头颈肿瘤患者的痛苦提供了理论依据。

[1]Koon H, Leung AW, Yue KK, et al. Photodynamic effect of curcumin on NPC/CNE2 cells[J]. J Environ Pathol Toxicol Oncol, 2006, 25(1/2):205-215.

[2]黄大毛，孟菁菁，谢春蕾，等.小檗碱对EB病毒DNA复制的抑制作用[J]. 中国现代医学杂志, 2010，20(4)：490-497.

[3]湛达河，胡建兵， 达世俭，等.雷公藤红素对鼻咽癌CNE-1细胞增殖抑制和放射增敏作用的初步研究[J]. 癌症进展, 2010，8(5):491-499.

[4]黄峙，何文珊，郑文杰，等.虎杖白黎芦醇对鼻咽癌细胞增殖的抑制效应[J].广东医学，2006，27(3)：330.

[5]刘姬艳，马润娣，于立坚．土贝母苷甲对人鼻咽癌上皮细胞丝裂原活化蛋白激酶活性的影响[J]．北京中医，2007，26(2)：119-121．

[6]Teo IT，Tang JC，Chui CH，et al.Superoxide anion is involved in the early apoptosis mediated by Gleditsia sinensis fruit extract[J].Int J Mol Med，2004，13(6)：909-913.

[7]吴霞，李药兰，张冬梅，等.25种中草药体外抑制鼻咽癌细胞增殖活性研究[J]. 中成药, 2010，32(12)：2161-2163.

[8]陶磊,周梁,郑璐滢，等.榄香烯对真核细胞翻译起始因子家族表达和血管生成的抑制作用[J].中华耳鼻咽喉头颈外科杂志,2005,40(11)：840-845.

[9]曹长姝，沈伟哉，李药兰，等.臭灵丹中黄酮类化合物对人喉癌细胞Hep-2凋亡的影响及机制[J].中国病理生理杂志, 2010，26(7)：1362-1365.

[10] 邱景山，应根东，丁纬，等.苦参碱诱导人喉癌细胞Hep-2凋亡的实验研究[J].中国医师杂志，2008，10(11)：1483-1485.

[11] 刘亭彦，张美侠，邓意辉，等.葫芦素B对喉癌细胞增殖和凋亡的影响及其机制研究[J].临床耳鼻咽喉头颈外科杂志，2008，22(9)：403-407.

[12] 高静，染信庸，许风雷，等.槲皮素对喉癌细胞Hep-2的抑制增殖和诱导凋亡作用[J].南京中医药大学学报，2006，22(3)：177-178.

[13] 王广丽，郑敏.薏苡仁酯对人喉癌Hep-2细胞增殖和凋亡的作用[J].中国临床康复，2006，10(47):110-111.

[14] Zhang DY, Wu J, Ye F, et al. Inhibition of cancer cell proliferation and prostaglandin E2 synthesis by Scutellaria baicalensis[J]. Cancer Res, 2003,63(14):4037-4043.

[15] 曹璋，崔敏，孙宁．姜黄素对人鼻咽癌CNE-2Z细胞的放射增敏作用及其作用机制[J]．现代肿瘤医学，2007，15(9)：1232-1234．

[16] 刘瑛，侯华新，黎丹戎，等.大黄素对乏氧鼻咽癌细胞的放射增敏性与DNA 修复基因的关系[J]．中国药理学通报，2009，25(3)：348-352．

[17] 林英城，李德锐，林雯，等. 三氧化二砷对鼻咽癌患者放疗增敏作用与增殖和凋亡相关蛋白关系 [J].中国中西医结合杂志，2007,27(8):704-707.

[18] Gottesman MM. Mechanisms of cancer drug resistance[J]. Annu Rev Med, 2002, 53: 615-627.

[19] 张金廷,崔慧先，李庆星，等. 苦参碱对KB及其多药耐药细胞KBv200增殖与凋亡影响的对比研究[J]. 中国肿瘤临床, 2005，32(9):254-257.

[20] Gao W，Lam W，Zhong S，et al.Novel mode of action of tylophorine analogs as antitumor compounds[J].Cancer Res，2004，64(2)：678-688.

[21] Kim SW,Kwon HY,Chi DW,et al. Reversal of P-glycoprotein-mediated multidrug resistance by ginsenoside Rg(3)[J]. Biochem Pharmacol, 2003,65(1):75-82.

[22] Hosseinimehr SJ，Nemati A．Radioprotective effects of hesperidin against gamma irradiation in mouse bone marrow cells[J]．Br J Radiol，2006，79(941)：415-418．

[23] Momm F， Volegova-Neher NJ， Schulte-Mönting J， et al．Different saliva substitutes for treatment of xerostomia following radiotherapy. A prospective crossover study [J].Strahlenther Onkol，2005，181(4)：231-236．