苦参碱抗肿瘤作用及其抗性机制的研究进展

杨美玲

(运城学院应用化学系，山西运城 044000)

苦参碱广泛存在于苦参 (Sophora flabescens)、苦豆子 (Sophora alopecuroides)、广豆根 (Sophora tonkinensis)等豆科槐属植物中，是其中主要的活性成分。苦参碱的化学式为C15H24N2O，属于四环的噻嗪啶类，分子骨架可看做是2个喹嗪啶的杂环［1］。苦参碱有4种形态:α-苦参碱为针状或柱状，β-苦参碱为斜方晶体，γ-苦参碱为液体，δ-苦参碱为柱状结晶，其中常用的是α-苦参碱。国内外大量研究表明，苦参碱具有多方面的药理作用，具有抗肝炎、病毒、心律失常、动脉粥样硬化、寄生虫和调节免疫功能、抑制中枢神经系统等广泛的药理作用和生物活性。近年来还发现，苦参碱有较强的抗肿瘤活性作用，如对黑色素瘤、胃癌、膀胱癌、乳腺癌、上皮性卵巢癌、肺癌等多种肿瘤细胞都有不同程度的抑制作用，且其毒副作用小，因此在临床上得到广泛应用。本文就近年来苦参碱抗肿瘤的最新研究进展进行综述。

1 抑制肿瘤细胞增殖

大量试验研究结果表明，苦参碱对多种肿瘤细胞的增殖活性均有一定的抑制作用。雷佳红等［2］采用MTT法测定苦参碱对人食管癌细胞株EC109细胞的增殖抑制作用，发现24 h后其增殖抑制活性IC50为0.75 mg·mL－1。众所周知，肿瘤细胞在增殖过程中会受到多种因素的影响，其中诱导肿瘤细胞凋亡在肿瘤发生、发展及其治疗中起着重要的作用。而在检测细胞凋亡的多种方法中，主要是根据凋亡细胞的形态、生化代谢及生物水平上发生的改变来进行分析的。通常认为，形态学变化是判断细胞凋亡的基础［3］。而通过光学显微镜观察苦参碱对人食管癌细胞株EC109细胞的影响发现，对照组细胞数量多，细胞贴壁生长，细胞间结构紧密，生长旺盛。试验组细胞在加药24 h后，细胞变圆，胞体增大，胞内有大小不等的空泡样结构，细胞不贴壁，死亡;与对照组比较，细胞数量明显减少，且随着苦参碱浓度的增加及作用时间的延长，EC109存活细胞量显著减少，呈明显的剂量依赖性。在浓度为1.5 mg·mL－1的苦参碱作用24 h后，苦参碱对 EC109细胞的抑制率可达到65.69%。另外，还有试验［4－8］同样采用MTT法检测不同浓度的苦参碱在不同时间对多发性骨髓瘤MM细胞、人肉瘤细胞系MS0812、人宫颈癌HeLa细胞以及人食管癌细胞株Eca-109、乳腺癌细胞株MCF-7增殖的影响，发现苦参碱可显著抑制这些细胞的增殖，且其抑制作用均呈剂量和时间的依赖性。

2 诱导肿瘤细胞凋亡

苦参碱不仅能抑制肿瘤细胞增殖，促进其良性分化，还能诱导多种肿瘤细胞凋亡。王雷［9］采用流式细胞仪法和DNA ladder法分别检测了苦参碱对大肠癌细胞lovo早期和晚期的诱导凋亡情况，并进一步采用TUNEL染色法从形态学上检测其对lovo细胞晚期凋亡的诱导情况，结果均表明，苦参碱能够同时诱导lovo细胞早期、晚期凋亡，发挥其抗癌作用。而且通过对促细胞凋亡蛋白Bax以及抗凋亡蛋白Bcl-2的检测发现，随着苦参碱浓度的增加，Bax/Bcl-2比值逐渐增大，且与对照组有显著的差异。表明苦参碱诱导大肠癌lovo细胞凋亡的机制可能与抑制Bcl-2表达、激活Bax表达有关。

仇萌等［10］采用Annexin V-FITC双染色法检测细胞凋亡。将A357细胞接种于培养瓶中，分为对照组和0.25，0.50，1.00和2.00 g·L－1不同浓度苦参碱用药组，药物作用24 h后收集细胞，调整细胞浓度，最终在流式细胞仪上测定其细胞凋亡情况。结果显示，0.25 g·L－1组细胞凋亡率与对照组相比无差异显著性 (P＞0.05);而高浓度干预组0.50，1.00和2.00 g·L－1的细胞凋亡率分别为(8.54±0.83)%，(19.80±4.14)%和 (49.46±8.77)%，与对照组相比，均有差异显著性 (P＜0.01)。由此可见，A357细胞凋亡率会随着苦参碱浓度的增大而逐渐升高。

罗娟等［11］也采用流式细胞仪检测细胞凋亡率，采用比色法检测Caspase-8的相对活性，并通过SPSS16.0软件进行单因素方差分析，结果表明，苦参碱可通过上调Caspase-8的活性诱导NB SHSY5Y细胞凋亡，且其作用会随时间的延长而逐渐增强。

3 抑制肿瘤新生血管形成

新生微血管生长是肿瘤生长和转移的关键环节，也是当前恶性肿瘤治疗的热点之一。在肿瘤生长过程中，存在着持续而失控的血管生成，VEGC就是诱导肿瘤血管生成的最主要生长因子［12］。HIF-1α是在缺氧条件下，肿瘤产生的一种转录因子，可调节包括VEGF在内的多种靶基因的表达。因此在肿瘤血管生成中起着核心的调控作用，即肿瘤新生血管的形成要依赖于VEGF的表达，且在缺氧的条件下，HIF-1α和VEGF启动子的结合是诱导其表达的重要途径［13］。

周娟等［14］发现，随着苦参碱质量浓度的升高，HIF-1α和VEGF mRNA表达逐渐下降。说明苦参碱可抑制HIF-1α和VEGF mRNA表达，且表达之间存在正相关性。因此推测，苦参碱是通过抑制HIF-1α的表达来下调VEGF的表达，从而抑制肿瘤血管生成，起到抗肿瘤作用的。

于静等［15］通过给大鼠在结膜下注射不同剂量的苦参碱 (0.2，0.4和0.8 mg)，而后采用 RTPCR方法检测各组大鼠角膜组织中VEGF mRNA的表达。结果发现，注射苦参碱后，大鼠新生血管面积明显减少，且不同剂量的苦参碱试验组的新生血管密度计数 (17.83±2.32，11.00±2.37和10.87±2.41)明显低于对照组 (21.11±2.14)(P＜0.05);各试验组角膜VEGF的平均光密度值均小于对照组，差异有统计学意义 (P＜0.05)。各试验组VEGF mRNA水平与对照组相比也显著下降 (P＜0.05)。说明结膜下注射苦参碱对大鼠角膜碱烧伤后的新生血管生长有抑制作用。

此外，苦参碱也能下调乳腺癌4T1细胞高转移模型小鼠 VEGF和 VEGFR-2表达［16］，减少 MDAMB-231细胞中VEGF的分泌［17］，从而通过抑制血管生成发挥其抗肿瘤作用。

4 抗肿瘤侵袭转移

侵袭和转移是肿瘤最本质的特性之一，因此抑制肿瘤的侵袭和转移是降低肿瘤死亡的重要途径之一。粘附性和运动性是肿瘤细胞转移的重要因素，且影响因素很多。

近年研究发现，肿瘤细胞的转移与多种基因和细胞因子的表达有关。如MMPs就是其中之一。在肿瘤细胞侵袭的过程中，MMPs结合肿瘤细胞后就会直接诱导宿主细胞产生更多的MMPs，从而通过破坏肿瘤细胞周围的物理屏障，重塑细胞粘附力，使肿瘤细胞向周围生长，作用于基质成分后，激发潜在的生物活性、参与肿瘤的免疫过程及降解细胞外基质来促进肿瘤血管的形成，从而促进肿瘤侵袭和转移［18］。

李圆等［19］检测了不同浓度的苦参碱作用于Hep-2细胞48 h后MMP-2和MMP-9的表达，结果显示，苦参碱能显著降低MMP-2和MMP-9的表达，Hep-2细胞MMP-2mRNA的表达与细胞侵袭力呈正相关，MMP-9mRNA的表达与Hep-2细胞的侵袭力也呈正相关，且有显著的统计学意义 (r=0.961，P＜0.01)。这表明苦参碱可能是通过下调MMP-2和MMP-9mRNA的表达来抑制Hep-2细胞的侵袭力的。

罗耀玲［20］采用Transwell检测不同浓度的苦参碱对处理HepG2细胞的影响，发现苦参碱具有抑制HepG2肿瘤细胞的侵袭能力。

林淑仪等［21］在体外建立肿瘤细胞黏附、迁移和侵袭模型，采用MTT法瑞氏染色后，在400倍显微镜下用细胞计数法间接反映黏附、迁移和侵袭穿膜的细胞数目，发现一定浓度的苦参碱可通过抑制低氧下HIF-1α的表达，从而抑制VEGF等靶基因的表达来有效抑制低氧坏境下Raji细胞、K562细胞的黏附、迁移和侵袭能力。

5 逆转肿瘤细胞耐药性

多药耐药性 (multidrug rrsistance，MDR)是指当肿瘤细胞对一种抗肿瘤药物出现耐药的同时，对其他结构不同、作用靶位不同的抗肿瘤药物也产生耐药性的一种现象。这是抗肿瘤治疗中的难题，严重影响了肿瘤化疗的成功率，其产生机制非常复杂。目前研究表明，主要与多药耐药基因产物P-糖蛋白 (P-glycoprotein，P-gp)的过度表达有关［22］。此外，对多药耐药相关蛋白也有较多的研究［23］。周炳刚等［24］用不同浓度的苦参碱处理MCF-7/ADR细胞48 h后，分别从细胞的形态学变化、对细胞的生长抑制和凋亡，以及对细胞内的ADR积累的影响等多方面研究了苦参碱对MCF-7/ADR细胞的影响，结果显示，低浓度的苦参碱能增强ADR对耐药株MCF-7/ADR的杀伤作用，能显著降低ADR对MCF-7/ADR的IC50值，从而降低MCF-7/ADR的耐药性。

6 联合用药

苦参碱与其他抗肿瘤药物联合应用可产生协同作用，增强药效。

在体外，苦参碱和塞来昔布均有逆转K562/AO2细胞多药耐药的作用，两药联合应用时效果更明显［25］。苦参碱可诱导 MCF-7细胞凋亡率下降，同时也可增加阿霉素诱导MCF-7细胞凋亡率。因此，苦参碱可作为抗癌药物化疗增敏剂［26］。苦参碱还可抑制SH-SY5Y细胞的增殖，并诱导其凋亡［27］;与顺铂类药物联合使用，可提高药物化疗的敏感性［28］。一定浓度的苦参碱对实体瘤u14小鼠具有抗肿瘤作用，与顺铂联合应用可增加顺铂的抗肿瘤效应［29］。另外，苦参碱联合化疗药物治疗中晚期恶性肿瘤，可减轻化疗药物的不良作用，缓解患者的疼痛［30］，这为抗肿瘤新药的开发和肿瘤临床治疗的新思路提供了试验依据。

在体内，苦参碱具有上调u14移植瘤组织中TSCL1蛋白的作用，联合顺铂后TSCL1蛋白的上调作用明显增强。王英等［31］通过给小鼠接种宫颈癌u14肿瘤细胞后，采用免疫组化法发现，苦参碱作用后的移植肿瘤组织中，TSLC1蛋白的阳性表达率随苦参碱剂量的增大而逐渐上升。苦参碱浓度为75，50和35 mg·kg－1剂量组的TSLC1阳性表达率分别为60%，50%和30%，与阴性对照组比较，苦参碱75 mg·kg－1组和 50 mg·kg－1组的差异具有统计学意义。而在联合顺铂用药以后，TSLC1阳性表达率分别为 90%，80%和 70%。因此，TSCL1蛋白的表达增强可能就是苦参碱抗宫颈癌作用的重要机制之一。

综上所述，苦参碱对机体多个系统器官和组织均能产生较为显著的药理作用，同时还能提高人体的免疫力，没有明显的毒副作用，这是许多化疗药物所不能及的，是极具开发潜力的抗癌药物。因此，进一步探讨苦参碱抑制肿瘤生长及其对肿瘤相关调控的研究，同时针对苦参碱抗肿瘤的特点进一步加强苦参碱体内活性物质、联合用药和新制剂的研究，可充分发挥传统中药在抗肿瘤方面的独特效用;同时进一步对苦参碱的构效关系进行深入研究，以苦参碱为先导化合物，进行衍生物及其配合物的合成和活性研究，以发现活性更强、专一性更好的化合物，为开发新型抗癌药物奠定基础。分子生物学技术的不断发展，特别是基因芯片和蛋白芯片技术的发展，将推动对苦参碱抗肿瘤作用的更深人研究，亦将催生新的抗肿瘤药物，为肿瘤治疗开辟出一条新的道路。

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