抗肿瘤中药的作用机制研究
2012-01-29张国用
张国用
抗肿瘤中药的作用机制研究
张国用
(山东省德州市中医院,德州 253000)
探讨抗肿瘤中药的作用机制。通过对中药莪术及其有效成分紫杉醇、藤黄、大黄素、β-榄香烯、土贝母苷甲以及川芎嗪、玉竹提取物、人参皂苷、丹参酮等中药的实验观察及分析,并查阅大量资料。发现许多抗肿瘤中药具有诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞增殖、逆转肿瘤细胞的多药耐药性、抑制肿瘤血管生成等作用,未发现明显不良反应。中药成分复杂,药理作用广泛,用于治疗肿瘤可弥补西医治疗上的不足,值得临床研究。
抗肿瘤;中药;作用机制
众所周知,恶性肿瘤是危害人类生命和健康最为严重的疾病之一,其死亡率仅次于心脑血管疾病,且呈逐年上升趋势。在临床治疗过程中,手术、放疗以及化疗成为当今治疗肿瘤的基本手段,寻找有效的抗肿瘤方法及药物是世界医学界面临的重要课题。近年来,随着分子生物学理论研究的不断深入,中医药治疗肿瘤的研究取得了长足发展,中药可作用于肿瘤发生、发展的多个环节,拥有安全性高、价格低廉、不良反应少等优点,在抗肿瘤方面取得了可喜的成就。中药治疗恶性肿瘤,无论是在减轻临床症状、防止复发转移、延长生存期、提高生存质量,还是在与放化疗配合、增效减毒等方面都呈现出较好的疗效。但是,不同中药的抗肿瘤机制却有所不同,本文现就此进行简要综述。
1 作用机制
1.1 诱导肿瘤细胞凋亡 细胞凋亡又称为程序性细胞死亡,是细胞受到生理或某些病理信号刺激后,机体为调控发育、维护内环境稳定,由基因控制启动自身内部机制而发生的一种细胞死亡主动过程。机体在正常情况下,细胞繁殖和凋亡达到了一种平衡的稳态,一旦细胞的增殖或者凋亡出现异常,这种平衡稳态即可引发肿瘤,因此,促进肿瘤细胞凋亡,可达到消退癌症的目的。肿瘤细胞的凋亡过程与多种基因直接密切相关,如凋亡抑制基因家族bcl-2,c-myc 和凋亡诱导基因p53基因等,凋亡家族和抑凋亡家族比例影响着细胞调控系统[1],促进细胞凋亡是治疗肿瘤的有效途径之一。它能够改善肿瘤患者的预后,从而最终决定细胞是否凋亡。目前,诱导肿瘤细胞凋亡已成为治疗肿瘤的一个重要途径,它利用药物改变肿瘤细胞自身或其生存环境,诱导肿瘤细胞程序性死亡,从而控制肿瘤细胞的扩增速度,进而逐步达到消除肿瘤的目的。现代医学研究证实,人参皂苷Rh2的抗肿瘤作用与阻滞细胞周期有关,多种和G1期相关的细胞周期调节蛋白被Rh2所调节,最终导致细胞发生凋亡。此外,还有研究报道,中药莪术及其有效成分紫杉醇、藤黄、大黄素、β-榄香烯、土贝母苷甲以及川芎嗪等许多中药及其有效成分都能够有效地诱导肿瘤细胞凋亡[2]。玉竹提取物B能够抑制CEM细胞的增殖,抑制作用随着提取液浓度的增加而增强,并且,能延长肿瘤细胞存活。
1.2 诱导肿瘤细胞分化 恶性肿瘤细胞在形态和功能方面都类似于未分化的胚胎细胞,分化诱导剂可使肿瘤细胞在药物的作用下发生分化,对细胞内正常的分化调节机制缺乏反应,向正常细胞方向改变,丧失恶性增殖能力,从而达到抑制肿瘤的目的,一般不直接杀伤肿瘤细胞。板蓝根中提取的化合物板蓝根二酮含有抗肿瘤活性成分,能逆转肿瘤细胞向正常细胞转化的能力。莪术醇可影响K562细胞bcr/abl融合基因的表达,使K562细胞向多个方向分化。丹参酮ⅡA能调节细胞分化相关基因c2myc、Bcl22表达下降,抑制DNA合成,从而促进NIM细胞分化,降低其增殖能力。
1.3 抑制肿瘤细胞增殖 肿瘤的一个重要特征是无限制的增殖,中药抑制肿瘤细胞增殖是通过3个途径来完成的。体内外研究证实,中药是高效、安全的抑制肿瘤细胞增殖的药物,无肝肾功能损害,不引起骨髓抑制以及能增强免疫功能。经研究发现,许多中药成分对肿瘤细胞的生长与增殖有很好的抑制作用。相关结果表明,中药半枝莲醇提物对移植性肿瘤具有显著的抑制作用。莪术油及其主要成分β-榄香烯、莪术醇及复方半枝莲等通过抑制增殖细胞核抗原的阳性表达,下调细胞周期蛋白D1的表达,抑制细胞增殖,进而达到临床抑瘤目的。端粒酶是一种RNA 逆转录酶,存在于干细胞、精原细胞和绝大多数恶性肿瘤细胞中,是由RNA 和蛋白质组成的一种核糖核蛋白复合物,端粒醇的活性表达与肿瘤的发生、发展有密切的相关性[3],肿瘤细胞由于缺乏调节端粒酶的机制,因而有无限增殖的能力,抑制端粒酶活性研究必将成为肿瘤治疗的热点。淫羊藿苷能下调HL-60细胞端粒酶活性,具有时效关系,是肿瘤细胞端粒酶活性的强烈抑制剂。且端粒酰活性随时间延长不断减弱,并与细胞表面分化抗原CDllb表达率呈负相关。莪术油可明显抑制宫颈癌细胞的端粒酶活性,抑制PCNA的阳性表达,抑制细胞增殖,从而达到临床抑瘤目的。苦参碱是中药苦参抗肿瘤的主要活性成分之一,可抑制端粒酶活性,下调人类端粒酶逆转录酶启动子的表达。
1.4 抑制肿瘤细胞转移 在恶性肿瘤的治疗过程中,肿瘤转移成为目前临床治疗上的主要障碍之一,因此,控制肿瘤细胞转移是决定患者预后以及生命质量的重要因素。根据有关研究发现,川芎嗪能够抑制黏附因子表达,减小内皮细胞通透性,从而达到抗肿瘤的目的。白藜芦醇是一种多酚类的化合物,具有抑制肿瘤新生血管的生成和生长,抑制肿瘤细胞发展作用。
1.5 抑制肿瘤新生血管的生成 肿瘤血管是肿瘤生长、转移的重要因素之一。肿瘤血管不仅为肿瘤本身提供充足的营养,而且可以提供肿瘤向远处播散的条件,导致肿瘤的恶性生长与复发、转移。血管生成是指在原有微血管的基础上形成的新生毛细血管。正常成熟组织的血管系统内皮细胞的更新极为缓慢,而肿瘤血管生成是一个极其复杂的过程,皮细胞的增殖更新周期可短至数天。选择性降解血管基底膜和细胞外间质,内皮细胞分裂、游走及增殖是其中关键部分,这些过程受血管生成诱导剂和抑制剂调节,内肿瘤的生长及转移过程依赖于血管的生成,只有肿瘤实质内部不断地生成新的血管组织,才能保证肿瘤持续生长和转移的供养需要。可以说,血管生成是肿瘤快速增殖的关键所在。研究表明,抑制血管内皮生长因子能阻止肿瘤新生血管的形成,有效治疗肿瘤。抑制VEGF是中药抑制肿瘤血管生成的主要有效途径之一。康莱特注射液是从中药薏苡仁中提取的有效抗癌活性物质,已加工制成了静脉注射的新型抗癌注射剂,在肿瘤临床治疗上被广泛应用。姜黄可通过抑制血管内皮生长因子的分泌和表达,来抑制肿瘤血管生成。雷公藤甲素通过干预纤溶酶系统,降低内皮细胞尿激酶型纤溶酶原激活物的表达,从而抑制血管内皮细胞增殖及血管生成。
1.6 增强机体免疫力 机体的免疫系统具有限制肿瘤细胞生长能力。所有人都属于潜在的癌症患者,只不过大多数人身体内的癌细胞在免疫力的作用下处于被阻遏的状态。当机体的免疫力在正常值以下,机体的免疫功能状态随着肿瘤的不断生长而进行性的下降。因此,中药增强机体免疫功能是其抗肿瘤的主要机制之一,不仅能激活T细胞、巨噬细胞、杀伤性T细胞、淋巴因子激活的杀伤细胞等免疫细胞,还能促进白细胞介素一2、干扰素细胞因子的生成,对免疫系统发挥多方面的调节作用,是肿瘤发生、发展的重要条件。许多中药能激活和增强机体免疫系统的抗肿瘤机制。灵芝及其主要成分灵芝多糖有显著的免疫调节作用,通过激活机体免疫系统调节而实现。苦瓜多糖具有明显的免疫增强活性,通过刺激淋巴细胞,增强巨噬细胞的活化,从而达到抗肿瘤细胞效果。川牛膝多糖能够增强NK细胞的杀伤活性,增强机体免疫的作用,提高血清免疫球蛋白IgG的水平。
1.7 抗氧化作用 氧化反应和自由基损伤是引起细胞DNA损伤进而导致细胞恶变的重要机制之一,很多中药既有抗氧化作用,同时也有抗肿瘤作用,这说明其产生和消除失衡与肿瘤的发生发展关系密切。抗肿瘤药的细胞毒作用依赖于细胞快速增殖,抗氧化剂清除ROS而增加化疗药的抗肿瘤作用。扁蒴藤素既有抗氧化作用,也有抗肿瘤作用,对组织匀浆自发性产生的MDA有抑制作用,与其抑制肿瘤组织中的SOD活力有着明显的关系。
1.8 逆转肿瘤细胞的多药耐药 肿瘤细胞的多药耐药是导致肿瘤化疗失败的主要原因之一。大多数肿瘤患者的死因与耐药直接或间接相关。肿瘤耐药多为多药耐药,也有单药耐药,产生的主要原因是DNA修复机制障碍、药物代谢障碍以及DNA多聚酶活性改变等。肿瘤细胞的多药耐药发生的机制很复杂,P-糖蛋白是产生耐药性的关键蛋白,是目前临床上研究最为广泛的机制之一。
2 结语
目前,肿瘤患者的发病率和病死率呈逐年上升趋势,随着中药药理学、免疫学等多学科研究技术的不断发展,中药及其有效成分的抗肿瘤作用,成为当今世界性的研究热点。几十年来,我国对肿瘤的中医药治疗及其机制进行了大量的科学研究,结果表明,中药成分复杂,药理作用广泛,在肿瘤的治疗上有显著疗效,可弥补西医治疗上的不足。但是,要从中寻找安全性高且有效的活性成分,还需进一步探明。
[1] 陈艳.中药多糖抗肿瘤机制研究进展[J].药学与临床研究,2010,18(2): 123-126.
[2] 林子超,刘韬,黄伟强.109例肿瘤患者中药注射剂不良反应调研分析[J].中药材,2010,33(10):1671-1674.
[3] 叶新苗,唐峰.消瘕散对荷H22肝癌小鼠抑瘤作用的实验研究[J].中华中医药杂志,2009,24(2):202-204.
Antitumor Mechanism of Traditional Chinese Medicine
ZhangGuoyong
TCM Hospital of Dezhou City in Shandong Provincia,Dezhou,253000,China
Discuss the role of traditional Chinese medicine antitumor mechanism.Through the traditional Chinese medicine and its effective component paclitaxel shows, gambogic, emodin, beta lam sweet ene, fritillary soil nucleoside armour and ligustrazine, jade bamboo extract, ginseng saponins, such as Chinese medicine DanCanTong the experimental observation and analysis, and access to a large number of data.Traditional Chinese medicine has found that many antitumor induced apoptosis, and inhibiting tumor cell proliferation, reversing the tumor cells more medicine, inhibition of resistance tumor angiogenesis role, not found significant adverse reactions.Traditional Chinese medicine composition complex, pharmacological effects widely, the treatment of tumors can make up for the lack of western medicine treatment.
Antitumor; Traditional Chinese medicine; Mechanism
10.3969/j.issn.1672-2779.2012.02.110
1672-2779(2012)-02-0158-02
2011-12-01
(本文校对:王治华 )