鸦胆子油乳抗肿瘤机制及其临床应用研究进展

2014-04-09赵楠韩凤娟王桂媛李玉花

生物技术通讯 2014年5期

赵楠，韩凤娟，王桂媛，李玉花

1.东北林业大学生命科学学院，黑龙江哈尔滨 150040；2.黑龙江中医药大学附属第一医院基地项目办公室，黑龙江哈尔滨 150040

鸦胆子［Brucea javanica（L.）Merr.］系苦木科植物，味苦，性寒，有小毒，19 世纪末被广泛用于治疗阿米巴痢疾。1973 年，Kupchan[1]首次报道从鸦胆子中分离出多种对动物瘤株有效的成分鸦胆亭（brucantin），以后相继从该科30 多种植物中分离出一系列抗癌活性成分。近年来因为其抗癌活性，鸦胆子属及其化学成分越来越受到人们的关注。在鸦胆子中相继分离出苦木素类、生物碱类、三萜类化合物和黄酮类[2-5]化合物，核心成分是具有多种生物活性的苦木素类，其活性包括抗癌[4]、抗疟疾[6]、抗巴贝斯虫病[7]、抗细菌[8-9]、抗病毒[10]及高血糖活性[11]等。

鸦胆子油乳是由从干燥的成熟果实中提取的脂肪油经乳化作用制成的水包油型乳剂，其主要活性成分油酸及亚油酸具有很强的抗癌活性，与肿瘤细胞膜有特异的亲和力[12]。近年来，鸦胆子油乳在临床上作为肿瘤的联合放、化疗药物，已广泛应用于肺癌[13-14]、食道癌、直肠癌、肝癌、前列腺癌[15]等的治疗中，在肿瘤治疗领域已显示出广泛的应用前景。我们对近10 年来鸦胆子油乳的抗肿瘤机制及临床应用进行简要综述。

1 鸦胆子油乳的抗肿瘤机制

1.1 鸦胆子油乳抗肿瘤的分子基础

鸦胆子油乳中85%的成分为三油酸甘油酯及饱和或不饱和脂肪酸（油酸、软脂酸、硬脂酸、亚油酸等），其中油酸、亚油酸与肿瘤细胞膜有特异的亲和力，具有很强的抗癌活性。三油酸甘油酯虽然不具有抗癌活性，但可以水解为油酸。细小的油乳颗粒能与肿瘤细胞特异性结合，长时间黏附于肿瘤细胞周围，使鸦胆子油乳的抗肿瘤成分与肿瘤细胞得到充分接触，增加抗肿瘤成分渗入细胞的机会[11]。由于这种靶向性作用，使鸦胆子油乳与肿瘤细胞紧密结合，破坏细胞膜和线粒体等膜性系统，使肿瘤细胞变性、坏死，抑制细胞的拓扑异构酶活性，从而抑制肿瘤细胞的DNA 合成。油酸、亚油酸亦能强烈抑制癌细胞对氧的摄取，降低体内氧自由基活动水平和脂质过氧化反应，阻止其有毒代谢产物对细胞的损害。同时，脂肪酸具有的表面活性对癌细胞有毒性作用，当脂肪酸含量很高时，可导致细胞膜破裂[17]。

1.2 鸦胆子油乳对肿瘤细胞周期的影响

研究发现，鸦胆子油乳是细胞周期非特异性抗癌药，对G0、G1、S、G2、M 期肿瘤细胞有杀伤和抑制作用，能明显抑制肿瘤细胞DNA、RNA和蛋白质的合成，干扰肽腱的形成[18-19]。细胞周期调控异常是肿瘤发生的一个重要原因，而肿瘤细胞增殖的显著特点是细胞周期运行失控造成无限增殖和分化受阻。近年来众多研究表明，鸦胆子油乳通过改变肿瘤细胞周期的分布，抑制肿瘤细胞DNA 的合成，以达到抗肿瘤作用。

鸦胆子可以将细胞周期阻滞在G0～G1 期来抑制细胞生长[20-21]。刘悦等[22]发现，鸦胆子油乳对人膀胱癌细胞系BIU-87有明显的杀伤作用，并呈现剂量和时间的依赖性。根据不同浓度鸦胆子油乳对3HTdR 渗入抑制率的影响结果，发现鸦胆子油乳作用的细胞DNA 合成速度明显减慢，降低了癌细胞旺盛的核酸合成代谢，且3H-TdR渗入抑制率随药物浓度的增加而升高，进一步证实了鸦胆子油乳对BIU-87癌细胞的生长抑制作用主要是抑制其DNA 合成，且研究还发现鸦胆子油乳能阻止G0/G1 期细胞向S 期进展，阻断癌细胞的增殖进程，也提示鸦胆子油乳可能是一种S 期特异性抗癌药物。尹香菊等[21]的研究表明，鸦胆子油乳可以引起宫颈癌HeLa细胞周期分布的改变，随着药物浓度的增加，S和G2～M 期细胞数量明显增加，G0～G1期细胞数量显著减少，表明鸦胆子油乳阻滞S期细胞进入G2～M期，降低肿瘤细胞分裂能力，抑制其增殖。孙波等[23]研究证明，鸦胆子油乳在体外能明显抑制胃癌细胞SGG-7901 的增殖，流式细胞分析表明对SGG-7901 细胞无明显的诱导凋亡作用。实验表明，鸦胆子油乳将胃癌细胞阻滞在DNA 合成阶段即S 期，并且这种S 期阻滞作用与药物作用的时间和浓度相关。李笑弓等[24]通过流式细胞分析鸦胆子油静脉乳剂作用前后肾癌细胞的细胞周期变化，发现鸦胆子油乳可阻滞人肾颗粒细胞癌细胞系GRC-1 及裸鼠移植性人肾透明细胞癌RLC-310 细胞由G0/G1 期向S 期进展，抑制DNA合成。

1.3 鸦胆子油乳对细胞凋亡的影响

细胞的凋亡异常与肿瘤的发生及发展有关，而肿瘤治疗的中心环节是干扰肿瘤细胞的细胞周期，从而使癌细胞增殖速率减慢或诱导其凋亡。由于肿瘤细胞对药物诱导的凋亡作用较正常细胞敏感，诱导肿瘤细胞凋亡是鸦胆子油乳作为化疗药物的作用机制之一。

已发现有30 多种基因对细胞凋亡起促进或抑制作用，如肿瘤抑制基因p53、抗肿瘤凋亡Bcl-2家族基因等。p53 是细胞周期重要的负调控因子，在维持基因组稳定、调控细胞凋亡中起重要作用[25-28]。野生型p53蛋白能抑制DNA 受损的细胞于G1期，从而抑制DNA 合成，诱导DNA 修复，修补不成功则诱导其凋亡[29]。

王芳[30]等发现，鸦胆子油乳可诱导人早幼粒白血病细胞系HL-60 细胞凋亡，用1∶40、1∶20 的鸦胆子油乳处理HL-60 细胞6 h 后，细胞出现明显的凋亡特征。马力[31]等发现，鸦胆子油乳体外对肝癌细胞SMMC-7721 有显著的抑制增生作用，能诱导凋亡、阻滞细胞周期于G0/G1 期，抑制p53和Bcl-2 的表达是其重要机制，其中p53途径起主导作用。

1.4 鸦胆子油乳对细胞形态的影响

大量研究表明，鸦胆子油乳可以阻断癌细胞的增殖，对癌细胞质膜系统、线粒体及粗面内质网等细胞器均具有破坏作用，并可见凋亡小体。

杨智博等经电镜观察鸦胆子油乳剂对恶性肿瘤细胞超微结构的影响，发现在小剂量药物的作用下，大部分癌细胞内出现核周间隙增宽，线粒体膨化，粗面内质网扩张、脱粒；随着药物剂量的增大，癌细胞内线粒体呈现出强膨化状态，部分嵴消失，核内空泡化。刘悦等[22]经电镜观察发现，5 mL/L 的鸦胆子油乳作用人膀胱癌细胞系BIU-87 细胞48 h 后，细胞核内染色质向核膜聚集并呈凝块状，核处于溶解状态，细胞中线粒体、粗面内质网被破坏。孙忠慧等[32]研究发现，鸦胆子油乳作用后人卵巢癌CAOV3 细胞变圆，表面微绒毛和突起明显减少，变短，呈棒球状，伪足消失，胞浆浓缩，细胞内出现大小不等的空泡，线粒体肿胀、空泡化，可见凋亡小体。

1.5 鸦胆子油乳对多药耐药的影响

耐药是引起肿瘤化疗失败及肿瘤复发的主要原因。耐药又分为原药耐药（PDR）和多药耐药（MDR）。MDR 是指随着化疗的进行，癌细胞不仅对化疗药物不敏感，而且对非同类型的化疗药物也产生抗药性。MDR主要与多药耐药相关蛋白如P糖蛋白（P-gp）、多药耐药蛋白（mrp）、多药耐药基因（mdr）等的高表达有关，也与谷胱甘肽S 转移酶、拓扑异构酶Ⅱ和谷胱甘肽氧化酶有关[33]。

鸦胆子油乳对多药耐药有一定的逆转作用，并能明显抑制拓扑异构酶Ⅱ的活性[34]。鸦胆子油乳可穿过细胞膜进入细胞，被P-gp 识别并与其结合，竞争其他化疗药物与P-gp 的结合位点，抑制药物泵出，从而达到逆转耐药的目的[35]。陈丹[36]等发现，浓度为0.02 g/L 的鸦胆子油乳可显著降低耐药细胞的顺铂耐药指数，逆转倍数为5.49 倍。汤涛[34]等发现，浓度为0.025 g/L 的鸦胆子油乳对人口腔鳞癌耐药细胞株MCF-7/ADM、人乳腺癌耐药细胞株K562/A02和人白血病耐药细胞株KB/VCR 有一定的耐药逆转作用，逆转倍数分别为3.6、8.2与13.7倍。

2 鸦胆子油乳防治肿瘤的临床应用

鸦胆子油乳作为从苦木科植物中提取的新型抗癌药物，为细胞周期非特异性抗癌药，对G0、G1、S、G2、M期肿瘤细胞有杀伤和抑制作用，能明显抑制肿瘤细胞DNA 的合成，配合化疗及放疗均有增效减毒作用；而鸦胆子油乳的多药耐药逆转作用，可以增强化疗药物对肿瘤的作用；另外，鸦胆子油乳除可以直接杀伤癌细胞外，还具有增强人免疫功能和骨髓造血功能的作用。

近年来鸦胆子油乳在临床上作为肿瘤的联合放、化疗药物，已广泛用于肺癌、肝癌、胃癌、食管癌、膀胱癌、前列腺癌、卵巢癌等的治疗。李烜等[37]采用鸦胆子油乳联合化疗治疗晚期肺癌，其临床症状、生活质量改善均优于对照组（P＜0.05）。董西林等[38]采用鸦胆子油乳注射液配合NP 方案化疗治疗非小细胞肺癌，治疗组在临床控制率、生活质量及细胞免疫功能显著高于对照组，说明鸦胆子油乳具有保护免疫功能、减轻化疗的骨髓抑制作用的效力。李心忠等[39]发现，鸦胆子油乳肝动脉灌注联合碘油栓塞治疗原发性肝癌，与肝动脉灌注化疗联合碘油栓塞治疗肝癌的有效率和疾病控制率差异无统计学意义（P＞0.05），且可明显地改善患者生活质量，毒副反应轻。王斌等[40]认为，中药复方肝积方联合鸦胆子油乳介入治疗中晚期原发性肝癌，可以提高患者生活质量，提高0.5和1年生存率。

3 结语

综上所述，鸦胆子油乳由于其自身特有的分子基础，可以通过改变肿瘤细胞周期分布、诱导肿瘤细胞凋亡、破坏肿瘤细胞结构、逆转多药耐药等抑制肿瘤细胞的增殖，从而达到抗肿瘤的目的。鸦胆子油乳在防治肿瘤方面，具有提高机体免疫力和保护骨髓造血干细胞的特点，且毒副作用小，疗效确切，是目前临床上广泛应用的抗肿瘤中药，与常用的化疗药物相比，在提高晚期癌症患者生活质量、延长生存期方面具有一定的优势。但是，由于常用的鸦胆子油乳静脉乳剂属于多向动力学不稳定的分散体系，温度过高或过低均能引起乳析或破裂，说明鸦胆子油在新剂型的开发方面还有待于进一步研究。

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