中药抑制结肠癌细胞增殖、促进凋亡的分子机制

印 滇，姚登福

1.南通大学第二附属医院肿瘤科，江苏南通 226001;2.南通大学临床医学研究中心

中药抑制结肠癌细胞增殖、促进凋亡的分子机制

印 滇1，姚登福2

1.南通大学第二附属医院肿瘤科，江苏南通 226001;2.南通大学临床医学研究中心

结肠癌(colon cancer)已为常见的恶性肿瘤之一，有转移者5年生存率仅有8%。我国传统的中医在治疗结肠癌中，彰显了增效减毒的优势，具有抗肿瘤作用。近年来，中药对结肠癌细胞系体外培养生长的抑制作用、增强机体免疫功能以及对细胞周期、细胞凋亡的影响等进行了有益的探索。本文就中药抑制结肠癌细胞增殖、促进凋亡的分子机制与研究进展作一综述。

结肠癌;中药治疗;分子机制

结肠癌(colon cancer)发病率已升为全球常见恶性肿瘤的第3位［1］。结肠癌5年生存率虽明显增高，但确诊时在伴有远处转移的患者中，5年生存率仅有8%［2］。且化疗、分子靶向治疗的毒副反应，严重影响患者的体质和生活质量，甚至导致疗程中断，从而影响疗效，兼之肿瘤的多药耐药性等均制约着患者生存率提高。我国传统中医，在中西医结合治疗恶性肿瘤的实践中，彰显了增效减毒的优势，同时具有一定的抗肿瘤作用［3-9］。近年来，中药对结肠癌细胞系体外培养生长的抑制作用、增强机体免疫功能以及对细胞周期、细胞凋亡的影响等方面作了大量有益的探索。本文就中药治疗结肠癌的分子机制与研究进展作一综述。

1 影响肿瘤细胞周期

大黄素，一个常见的天然蒽醌衍生物，被发现对多种类型的人类癌细胞具有抗癌作用。一项针对大黄素在体外诱导人结肠癌细胞(LS1034)凋亡的研究发现［10］大黄素通过阻滞细胞周期中 S期向 G2/M期的转变过程，减少有丝分裂，同时促进诱导产生活性氧和Ca2+释放，激活 caspase-9和 caspase-3，导致线粒体功能障碍，从而造成细胞凋亡。雷公藤甲素是从中国传统中药雷公藤的根提取出的具有多种生物活性的二萜内酯，研究显示雷公藤甲素对大肠癌HT-29细胞株的增殖有抑制作用，呈现明显的浓度效应及时间效应关系。同时细胞周期分布发生了明显变化，表现为S期细胞比例上升，G0/G1期和 G2/M期细胞比例下降，表明雷公藤甲素对HT-29细胞周期分布的影响主要是阻滞细胞周期中S期向G2/M期的转变过程，减少有丝分裂。莪术是一种常见的中药，通过活血化瘀来治疗疾病，并已作为一个现代的临床实践中抗癌药草。其抗癌机理［11］为通过下调细胞周期素B1和CDK1使细胞阻滞于G2/M期，抑制细胞增殖，同时呈现剂量和时间依赖性。另外莪术可以激活 caspases-8、caspases-9和caspases-3的表达来诱导细胞凋亡。

2 诱导肿瘤细胞凋亡

细胞凋亡又称程序性细胞死亡，是有核细胞为调控机体发育、维护内环境稳定，由基因编程调控的细胞主动死亡过程。凋亡调控失常可导致细胞异常增生，被认为是肿瘤形成的机制之一。因此诱导肿瘤细胞调亡，已成为肿瘤治疗的新方向。片仔癀一个众所周知的中国传统配方，研究发现［12］片仔癀通过抑制 STAT3的活化作用，上调 Bax/Bcl-2比值以及 Cyclin D1和CDK4表达下调，诱导细胞凋亡以及抑制肿瘤细胞增殖。华东唐松草为多年生草本植物，分布在中国东南部，多年来被中医广泛使用，用于抗肿瘤，抗菌和免疫调节。有文献报道华东唐松草使肿瘤细胞的caspase-3，P53和Bax蛋白表达水平增加，Bcl-2蛋白表达水平下降，通过P53蛋白诱导的细胞凋亡通路来抑制肿瘤细胞增殖生长［13］。旋覆花内酯(Acetylbritannilactone，ABL)是从中国传统的中草药旋覆花中提取出的一种倍半萜类化合物，研究表明［14］ABL对人结肠癌HT-29细胞的增殖有抑制作用，且其抑制作用呈浓度依赖性。同时ABL诱导 HT-29细胞凋亡，其诱导凋亡的机制可能与上调 HT-29细胞中的 Caspase-3、Caspase-9表达有关。

3 抗肿瘤血管形成

血管生成对肿瘤的发生、发展的重要性已经被公认。从理论而言，阻断肿瘤血管生成既可抑制原发肿瘤生长，也可防止肿瘤转移。因此从抑制和破坏肿瘤的血管生成，切断肿瘤细胞的营养供应和转移途径等方面开展的抗肿瘤血管生成药物的研究和开发是近年来肿瘤治疗的新手段。白花蛇舌草系茜草科植物，为民间常用中草药，其具有一定的抗肿瘤活性。实验研究发现［15］白花蛇舌草通过下调 MMP-2和 MMP-9蛋白表达抑制血管生成，诱导细胞凋亡。芦荟大黄素(Aloe emodin，AE)作为芦荟的主要药用成分，具有抗癌、抗菌、消炎杀虫和增强机体免疫力等功效，应用AE治疗肿瘤已引起国内外的广泛关注。研究表明AE可通过下调VEGF mRNA的表达及蛋白的合成分泌，减少肿瘤组织微血管密度，阻滞肿瘤血管生成从而抑制肿瘤生长和转移［16］。有文献报道中药复方制剂胃肠清通过下调 HIF-1α和血管内皮生长因子，抑制MMP-2和MMP-9的表达，抗血管生成，有效的降低肿瘤细胞的活力及细胞的侵袭、黏附，从而抑制肿瘤的浸润及转移［17］。

4 逆转多药耐药

多药耐药(Multidrug resistanee，MDR)是指肿瘤对一种抗肿瘤药物出现耐药的同时，对其他许多结构各异、作用机制不同的抗肿瘤药物亦产生交叉耐药现象，是肿瘤化疗失败的主要原因之一［18］。中药以其毒性小、稳定性好等特点成为逆转肿瘤化疗失败后多药耐药的理想逆转剂。研究发现［19］LOVO/氟尿嘧啶耐药细胞株耐药机制主要是通过上调 P-170、MRP等耐药蛋白的表达实现。而中药丹皮酚则可以通过下调 P-170、MRP等耐药蛋白的表达来逆转该细胞株的耐药性。有学者报道中药复方肠胃清能够逆转人大肠癌VCR的耐药株HCT/V的耐药现象，在药物血清的作用下，VCR对 HCT/V的半数抑制浓度从 252.60μg/mL 下降到 119.64 μg/mL ，逆转倍数为 2.11 倍［20］。有实验研究发现大肠癌HCT-8/5-FU耐药细胞株产生MDR的机制可能与P-170蛋白的过表达相关，单独使用低浓度的穿琥宁(Andrographolid，AG)能够通过下调P-170蛋白的过表达增强HCT-8/5-FU耐药细胞株对5-FU、ADM及 DDP的敏感性，从而逆转大肠癌 MDR［21］。

5 改善机体免疫力

结直肠癌是发病率和病死率较高的恶性肿瘤，肿瘤免疫抑制是其发生发展的重要机制。抗瘤中药制剂具有低毒、不对机体免疫系统造成损伤的特点，恰可弥补放、化疗在临床使用中的不足。冬虫夏草(Cordyceps sinensis，CS)是中国传统医药和保健食品。体外实验发现CS不仅能够促进人扁桃体及小鼠T淋巴细胞的增殖，而且能够促进环磷酰胺抑制鼠脾活化T细胞增殖，在一定浓度的 CS作用下，可以显著升高人扁桃体活化T细胞TNFβ的分泌水平，这对增强机体抗肿瘤免疫功能具有很大的作用［22］。人参皂苷是一种固醇类化合物-三萜皂苷，主要存在于人参属药材中。研究发现［23］人参皂苷 Rg3 0.4 mg/kg经口服能够显著抑制小鼠结肠癌 HCT116肿瘤细胞生长，增加小鼠皮下移植瘤内的早期凋亡肿瘤细胞 Cleavedcaspase3阳性表达率，促进小鼠结肠癌 HCT116肿瘤细胞凋亡。从毒副作用方面来说，人参皂苷 Rg3 0.4 mg/kg经口服在发挥抗肿瘤作用的同时没有抑制荷瘤小鼠免疫功能。白花蛇舌草和仙鹤草能显著刺激小鼠单核细胞产生TNF和IL-6，并增强单核细胞对肿瘤细胞的吞噬功能，从而提高小鼠的免疫调节作用，并通过刺激机体免疫系统抵抗肿瘤的生长［24］。

6 展望

中药抗肿瘤是多成分、多靶点的相互协调，主要从抑制肿瘤细胞分化增殖、促进凋亡、抗新生血管生成、逆转多药耐药和提高机体的免疫功能等多方面发挥抗肿瘤作用，所以中药具有抗癌谱广与毒副作用较小等特点［25-28］，但还缺乏中医药治疗结肠癌更深入的理论及系统化的研究。所以应加强多学科的合作，应用最新的现代医学技术，从分子水平和基因水平来探索中药抗癌机制的研究，为临床应用中药治疗结肠癌提供理论依据，加快我国天然抗结肠肿瘤药物的研究进度，改变目前抗结肠肿瘤药中合成药占主导地位的局面。

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Molecular mechanism of traditional chinese medicine inhibited colon cancer proliferation and promoted apoptosis

YIN Dian，YAO Dengfu
1.Department of Oncology，Affiliated Second Hospital of Nantong University;2.Research Center of Clinical Medicine，Nantong University，Nantong 226001，China

Colon cancer(CC)is one of the common cancers worldwide，and the 5-year survival rate of the CC patients with metastasis is only 8%.Chinese traditional medicine shows the synergistic and attenuated advantages than western medicine，also has some anti-tumor effect.This article reviews the molecular mechanisms and research progress of traditional Chinese medicine treatment of colon cancer.

Colon cancer;Therapy of Chinese medicine;Molecular mechanism

R735.3

A

1006－5709(2012)11－0986－03

2012-05-17

10.3969/j.issn.1006-5709.2012.11.002

江苏省卫生科技重点项目(K201102)和省卫生科技发展基金(P200937)资助

印滇，硕士研究生，研究方向:恶性肿瘤早期诊断与发病机制。E-mail:sitwell2003@yahoo.com.cn

姚登福，E-mail:yaodf@ahnmc.com