中药活性成分抗脑胶质瘤作用机制研究进展

崔玉琼，杨海城

(哈尔滨医科大学附属第二医院，黑龙江 哈尔滨 150086)

脑胶质瘤是最常见且致死率极高的恶性脑肿瘤，其中，胶质母细胞瘤在恶性程度及发病率上占有较高的比重，其平均生存期只有14个月［1］。目前，国际上常规的手术辅以放、化疗综合治疗方案仍不能取得满意疗效。因此，寻找新的抗胶质瘤药物及其作用靶点成为近年国内外研究的热点。中药中有许多抗肿瘤作用的天然药物，其成分逐渐被提纯，相关机制也在不断研究中，这就为中药在肿瘤治疗上提供了更多的理论依据，使中药在未来肿瘤治疗中发挥越来越大的作用。综合目前的研究成果，中药活性成分抗恶性肿瘤的机制研究主要集中在以下几方面:1)抑制肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭。2)调控肿瘤细胞周期。3)促进肿瘤细胞凋亡。4)抑制肿瘤的血管生成。本文就近年国内外在治疗胶质瘤研究中发现的中药活性成分及其作用靶点和机制方面的进展进行综述。

1 姜黄素

姜黄素(Curcumin)是姜科植物根茎提取物的主要成分。由于姜黄素能够抑制多种肿瘤的发生、发展和转移［2－3］，并且作为食物和传统中药中的天然提取物，具有可靠的药物安全性，成为肿瘤预防和治疗中极具前景的药物。

Perry等［2］通过研究证实，在体外试验中，姜黄素以浓度依赖的方式明显抑制了胶质瘤细胞系U87的增殖，同时抑制大鼠脑内皮细胞RBE4的增殖、迁移和血管生成，并在体内实验中同样表现出明显的抑制肿瘤生长和血管生成作用。不仅如此，姜黄素具有针对肿瘤细胞的特异性。Dhandapani等［3］研究发现，姜黄素在胶质瘤细胞系中表现出细胞毒性作用，而以相同浓度作用于原代培养的脑皮质神经元细胞时，不但没有对细胞造成损伤，相反显示出抗氧化损伤的神经保护作用;而且，将临床应用浓度的姜黄素作用于原代培养脑皮质星形胶质细胞时亦未观察到细胞毒性作用。

关于姜黄素抗胶质瘤的机制，目前的研究主要包括以下几点:1)促进细胞凋亡。姜黄素调节细胞中一些蛋白的表达和活性，包括诱导活化caspase－8，增加Bax与Bcl－2比值，促进线粒体释放细胞色素C，增加细胞质中Smac/Diablo水平，降低 IAPs、NFκB水平以及增加钙蛋白酶、caspase－3/7活性等等，共同导致肿瘤细胞的凋亡［4－5］。2)调控细胞周期。姜黄素诱导细胞发生G2/M期阻滞，其机制包括下调CCNE1、E2F1和CDK2及上调PTEN基因的表达，并可能与姜黄素降低端粒酶活性有关［6］。3)调节信号通路。有文献报道，JAK1，2/STAT3［7］、P53［8］、RB［8］、PI3K/Akt［9］和NFκB［9］等信号通路参与了姜黄素抗胶质瘤的机制。本课题组尚未发表的研究证实，姜黄素以浓度和时间依赖的方式抑制胶质瘤的增殖、侵袭和凋亡，且明显抑制裸鼠异种移植瘤的生长，同时发现姜黄素能够下调Hedgehog信号通路活性，表明Hedgehog信号通路也可能是姜黄素抗胶质瘤的机制之一。姜黄素抗胶质瘤的机制仍未完全清楚，其确切的主要机制还有待进一步的研究。

2 白藜芦醇

白藜芦醇(Resveratrol)是从葡萄皮中提取的一种天然抗氧化剂［10］，是近年应用比较广泛的抗肿瘤中药。

白藜芦醇抗胶质瘤的机制有:1)抑制细胞增殖。研究表明，白藜芦醇影响胶质瘤细胞中拓扑异构酶Ⅱ的活性，导致DNA的损伤，从而抑制细胞的增殖［11］。2)促进细胞凋亡。白藜芦醇以浓度和时间依赖的方式促进胶质瘤细胞的凋亡，机制包括下调Bcl－2、Bcl－XL蛋白的表达和上调Bax与caspase－3的表达水平等［12］。3)抑制细胞侵袭。研究显示，白藜芦醇作用于胶质瘤细胞后，减少其基质金属蛋白酶－2(Matrix Metalloproteinase－2，MMP－2)和富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白(Secreted Protein Acidic and Rich in Cysteine，SPARC)的表达［13］，同时抑制 NFκB 信号通路活性，并减少细胞外基质蛋白水解所需的尿激酶型纤溶酶原激活剂及其受体的表达［13］，这些机制均导致胶质瘤细胞侵袭力的下降。4)抑制血管生成。Tseng等［14］将白藜芦醇作用于大鼠RT－2胶质瘤细胞，发现其VEGF的表达水平明显下降，同时证明白藜芦醇以浓度和时间依赖方式抑制脐静脉血管内皮细胞的增殖，两种机制均可抑制肿瘤的血管生成。

此外，白藜芦醇还有加强替莫唑胺化疗效果及增强胶质瘤对放射线敏感性的作用。Lin等［15］从体内外实验表明其增强替莫唑胺疗效可能与减少ROS/ERK信号通路介导的细胞保护性的自我吞噬进而增加肿瘤细胞凋亡有关。不仅如此，白藜芦醇还可以增强恶性胶质瘤对放射线的敏感性［16］。

3 大麻素

大麻的主要活性成分为四氢大麻酚(Δ9－Tetrahydrocannabinol，THC)，其在人体内主要通过细胞膜上CB1和CB2两种受体发挥作用。CB1主要在中枢神经系统表达，大麻作用于其产生精神作用;CB2被认为主要存在于人体的免疫细胞中，近年在胶质瘤尤其是胶质母细胞瘤中检测到其高表达，并且与肿瘤的恶性程度相关［17］，这也暗示了其作为恶性胶质瘤治疗的靶点。Sánchez等［18］的研究表明，选择性激活 CB2受体能够抑制裸鼠异种移植瘤的生长。寻找和研制选择性地作用于CB2受体，同时避免激活CB1受体所诱发精神作用的药物是近年研究的重点和难点之一。2004年，Massi等［19］研究发现，大麻提取物大麻二酚(Cannabidiol，CBD)兼具抗胶质瘤作用的同时能够避免产生精神上的副作用，被视为较有前途的抗胶质瘤药。

综合近年的研究，THC抗胶质瘤的机制主要有:1)抑制细胞迁移和侵袭。体内外实验证明，THC可以下调细胞MMP－2［20］和金属蛋白酶抑制剂(Tissue Inhibitors of Metallo － Proteinasese，TIMPs)［21］的表达水平，并且二者抑制细胞迁移和侵袭的作用均可以通过CB2受体激动剂JWH－133来模拟，也可以通过抑制神经酰胺的合成和下调p8蛋白的表达取消这种作用［20－21］。2)促进细胞凋亡。有研究表明，神经酰胺的水平与人类胶质瘤的恶性程度及预后有关［22］，THC能够通过激活CB2受体使神经酰胺重新合成，进而上调p8蛋白表达水平来诱导肿瘤细胞的凋亡［23］。3)抑制血管生成。Blázquez等［24］认为 THC 是通过减少VEGF的生成及降低VEGF受体－2的活化来抑制VEGF信号通路活性，从而抑制肿瘤血管生成的。

此外，有研究表明THC和CBD能够通过激发细胞的自我吞噬增强替莫唑胺抗胶质瘤的药效［25］，表现出很好的应用前景，但由于其精神效应大麻素类仅限于科学研究，研发出国际社会认可的大麻素类药物仍是科学工作者们努力的目标。

4 榄香烯

榄香烯(Elemene)是姜科植物温郁金根茎中的提取物，由β－、γ－和δ－榄香烯组成，β－榄香烯为其活性成分。以下介绍β－榄香烯抗恶性胶质瘤的作用及机制。

体外实验证明，β－榄香烯通过丝裂原活化蛋白激酶激酶3(Mitogen－activated protein kinase kinase－3，MKK3)和丝裂原活化蛋白激酶激酶6(Mitogen－activated protein kinase kinase－6，MKK6)的互相补偿性激活机制来抑制U87和C6细胞的增殖，并诱导细胞周期在 G0/G1期停滞［26］;同实验室的研究发现，MKK3/MKK6上游的胶质细胞成熟因子β(Glia maturation factorβ，GMFβ)也能够影响β－榄香烯对抗胶质瘤的作用，因此，也有望成为胶质瘤治疗的靶点［27］。Zhao等［28］研究表明，β－榄香烯不仅能通过分裂Hsp90/Raf－1复合体，导致Raf/MEK/ERK信号通路活性的下降;还能够增加Bax与Bcl－2比值，从而诱导胶质瘤细胞的凋亡;并且在裸鼠实验中可观察到β－榄香烯抑制胶质瘤生长的现象。此外尚有研究表明，β－榄香烯能够增强 U87细胞系对顺铂的敏感性［27］，暗示了其作为辅助化疗药物的潜能。

榄香烯现已应用于临床治疗，并表现出很好的抗肿瘤效果及很少的副作用，其机制的深入研究能够指导临床合理联合用药，并为临床应用提供更确切的理论基础。

5 雷公藤单体

雷公藤(Tripterygium wilfordii)单体是卫矛科植物雷公藤的一种分离提取物，其中雷公藤甲素和雷公藤红素被证明有抗肿瘤作用［29－30］。

雷公藤甲素抗恶性胶质瘤的机制有:1)抑制胶质瘤细胞系的增殖，使细胞周期停滞在G0/G1期;2)通过减少cyclin D1、CDK4、CDK6以及Rb蛋白的表达而促进细胞凋亡;3)诱导MAP－2介导的微管裂解和Rho GTP酶介导的肌动蛋白细胞骨架重组，以致胶质瘤细胞发生形态学改变［31］。林隽等［32］在胶质瘤细胞系研究中发现雷公藤甲素抗肿瘤的机制涉及Ras、PI3K/Akt和ERK信号通路。

雷公藤由于其对人体具有较大的毒性作用，在中医中药的应用中也很谨慎，因此，其抗肿瘤的药用效果及副作用有待大量体内实验及临床试验进行研究验证，并尽可能去除毒性作用部分，以保证临床用药的安全性。

6 其他

除了以上介绍的5种外，还有很多天然药物成分如人参皂苷［33］、三氧化二砷［34］、槲皮素［35－36］、戒酒硫［37－39］及喜树碱［40］等，均有文献报道具有抗胶质瘤的作用，但其确切机制还有待进一步研究。

7 结语

与传统化疗药物相比，中药具有多途径、多靶点、多效性和少副作用等特点，具有良好的应用前景。近年研究发现纳米脂质体能够增加中药的血脑屏障透过率，使其抗癌作用得到充分发挥，进一步提高了中药的应用价值［6，41］。胶质瘤的发生发展机制及病程特点因人而异，个体化综合治疗是未来胶质瘤治疗的趋势，中药活性成分的研究为增加治疗手段和开展个体化治疗奠定了一定基础。中医药博大精深，其在抗癌治疗中的应用仍有很多值得探索，例如，某些药物成分有着相同的作用靶点及机制，其联合应用能否起到协同的作用值得深入研究。但相信随着更多研究的开展，中医药必会为包括胶质瘤在内的肿瘤预防和治疗事业做出更大贡献。

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