冬凌草甲素抗消化系肿瘤的研究进展

刘军楼　金妙文

[摘 要] 冬凌草甲素具有清热解毒、消炎止痛、健胃活血及抗肿瘤等作用，近年来其抗肿瘤作用受到国内外学者关注。研究表明该药对多种肿瘤有效，笔者对近年冬凌草甲素抗消化系肿瘤的研究进展进行综述。

[关键词] 冬凌草甲素；消化系；抗肿瘤；实验研究

[中图分类号]R735 [文献标志码] A [文章编号]1007-8517（2015）06-0026-03

冬凌草[Rabdosia rubescens （Hemsl） Hara]，系唇形科香茶菜属植物，学名碎米亚，味苦甘，性微寒，具有清热解毒、消炎止痛、健胃活血及抗肿瘤等作用。冬凌草主要的化学成分为贝壳杉烯类的二菇，包括冬凌草甲素、乙素、丙素、丁素、戊素等，其中最重要的抗癌有效成分确定为冬凌草甲素（Oridonin）。研究表明，Oridonin对食管癌、肝癌、结肠癌、胃癌、宫颈癌、肺癌、鼻咽癌、白血病、人黑色素瘤等有一定的疗效。本文就近几年Oridonin抗消化系肿瘤的研究进展作一综述。

1 Oridonin治疗食管癌

上世纪七十年代医药科研工作者发现，河南省济源地区民间用冬凌草来治疗食管癌，由此对其开始了抗癌作用的研究，发现其抗癌作用明确。早期有学者以人食管鳞癌CaEs-17细胞株为研究对象，就Oridonin细胞毒作用的剂量和时间依赖关系以及对生物大分子合成的影响进行了观察，结果发现：药物杀细胞作用有明显的剂量依赖性和时间依赖性，但均非直线关系；药物可选择性抑制DNA，认为药物的杀细胞作用与对细胞DNA合成的强烈抑制有密切的关系，临床使用时似以大剂量冲击治疗方案为佳。

张松等[1]以浓度0.75g/L的刺五加皂苷与不同浓度的Oridonin作用于体外培养的人食管癌Eca-109细胞，结果提示刺五加皂苷与Oridonin联合应用对Eca-109细胞的增殖具有明显抑制作用，其对细胞周期的影响及诱导细胞凋亡可能是其重要机制之一。陈琦等[2]研究Oridonin对人食管癌Eca-109细胞株中食管癌干细胞的放射增敏作用，以Oridonin处理的Eca-109细胞给予不同剂量放射性射线照射，研究结果提示Oridonin对Eca-109 细胞有明显的增殖抑制作用和放射增敏作用，其增敏机制可能与增加食管癌干细胞的放射敏感性有关。

谢晓原等[3]用不同浓度Oridonin作用于人食管癌SHEE细胞株，结果提示Oridonin可诱导SHEE细胞凋亡，其机制可能与线粒体凋亡途径有关。有学者进一步研究认为线粒体改变和细胞内Ca2+升高可能是Oridonin诱导食管癌细胞凋亡过程的重要环节[4]，同样以食管癌EC9706细胞作为研究对象的实验也证实了这一观点[5]。

2 Oridonin治疗胃癌

自发现Oridonin具有抗食管癌作用后，有学者应用不同浓度Oridonin作用于人胃癌BGC-823细胞株，结果发现Oridonin可抑制细胞生长、诱导凋亡，认为其凋亡机理与caspase-3 的激活，p53 蛋白表达上调及cyclin A 表达下调相关。体内实验研究也证实给予Oridonin组可减少BGC-823移植瘤MMP-2、MMP-9的表达，认为Oridonin可能具有抑制肿瘤侵袭转移及血管生成的作用[6]。季宇彬等[7，8]以胃癌SGC-7901细胞株为研究对象，予不同浓度Oridonin处理后，结果提示Oridonin通过下调肿瘤细胞内Cdk1、Cy clinB1两种蛋白的表达，阻滞细胞于G2/ M 期而抑制细胞生长。在此基础上，又进一步采用Oridonin注射剂处理胃癌 SGC-7901细胞，发现药物可通过升高细胞内Ca2+浓度诱导细胞凋亡[9]。新近体内外实验表明，Oridonin可抑制胃癌SNU-5细胞株生长，其作用机制可能是通过调节c-Met基因信号通路和抗血管生成[10]。

由于Oridonin水溶性差，有学者通过改变Oridonin剂型增加其水溶性来增强其作用效果。陈莹等[11]采用熔融均质法制备Oridonin长循环固体脂质纳米粒（ORI-LSLN），以Oridonin溶液、Oridonin固体脂质纳米粒为对照，进行ORI-LSLN 体外释放试验，认为新剂型对人胃癌SGC-7901 细胞具有较强的毒性作用，ORI-LSLN包封率高、载药量大，工艺易于工业化，与Oridonin固体脂质纳米粒相比，ORI-LSLN具有更好的抗癌药物缓释制剂潜力。

3 Oridonin治疗结直肠癌

有研究认为Oridonin对人结肠癌HCT8 细胞株具有体外抗肿瘤作用，其作用机制与诱导凋亡有关。Zhu等[12]以人结肠癌HT29细胞株为研究对象，通过体内外实验观察Oridonin对HT29细胞抑制作用，结果发现药物抑制细胞作用有剂量依赖性和时间依赖性，细胞G2/M期阻滞，可见凋亡小体，可抑制实体瘤生长，认为Oridonin可在体内外抑制肿瘤细胞生长，可通过线粒体损伤途径诱导细胞凋亡。

杨鹏高等[13]以人结肠癌细胞HCT-116和HT-29细胞株为研究对象，结果提示Oridonin通过提高ROS水平诱导HCT-116和HT-29细胞的凋亡。金星镜等[14]研究也发现Oridonin可显著抑制 HCT116 细胞的增殖，同时发现细胞内的 β-catenin、c-myc 蛋白水平均显著下调，认为其机制可能与 Wnt/β-catenin 信号通路有关。有体外实验也证实Oridonin可诱导结直肠癌细胞SW-1116生长抑制、细胞周期阻滞、凋亡、衰老和克隆形成能力；进一步采用SW-1116建立裸鼠移植瘤模型，体内实验发现Oridonin显著抑制裸鼠移植瘤的生长，随着药物剂量增加移植瘤中的细胞凋亡与衰老增加，该研究认为Oridonin具有抗结直肠癌的活性，可能成为治疗结直肠癌的一个新的候选化合物[15]。

黄羽等[16]探讨Oridonin对结肠癌LOVO细胞凋亡的诱导及其对P53表达的影响，认为Oridonin可诱导结肠癌细胞的凋亡并且和P53 的调控有关。戴功建等[17]采用LOVO细胞建立裸鼠皮下接种模型，4 周后使用该模型生长的肿瘤建立结肠造口的结肠癌原位移植模型，使用不同剂量的药物处理动物模型，探索Oridonin对微卫星不稳定的结直肠癌的作用，认为Oridonin对错配修复基因缺失的结直肠癌有明显抑制作用，但LOVO细胞微卫星不稳定状态并未改变，发生的作用机理与抑制微卫星不稳定无关。

4 Oridonin治疗肝癌、胆囊癌

有学者研究发现Oridonin对肝癌BEL-7402细胞株有生长抑制作用，同时发现细胞接触Oridonin 60h后，Caspase-3酶原蛋白（32-kDa）分裂出现20-kDa的亚单位；细胞凋亡过程中，观察到Bcl-2蛋白表达下调而Bax蛋白表达上调[18]。他们进一步研究显示冬凌草甲素可降低端粒酶hTERTmRNA的表达水平及端粒酶活性，可能是其能抑制BEL27402细胞的生长及诱导细胞发生凋亡的重要作用机制之一[19]。

高绪照等[20]以人肝癌细胞株SMMC-7721为研究对象，探讨加温联合Oridonin是否具有协同抗肝癌作用，结果提示加温与Oridonin联合能产生明显协同抑制肝癌细胞生长的作用；二者抑制肝癌细胞生长的机制与细胞凋亡密切相关；在肝癌的临床治疗中二者联合运用可能产生明显的抑制作用。邓志成等[21]研究结果提示降低Survivin、Bcl-2 表达和上调Bax 表达可能是诱导SMMC-7721细胞株发生凋亡的机制。

有研究探讨Oridonin诱导人肝细胞癌HepG2细胞凋亡及与PTEN基因表达的关系，认为其作用途径可能与上调PTEN mRNA表达有关[22]。黄健等[23]认为Oridonin通过p53蛋白诱导活性氧自由基的产生，从而导致HepG2细胞凋亡。王辉等[24]研究发现，Oridonin可降低HepG2细胞Bcl-2、caspase-9和caspase-3的蛋白表达，增加p-JNK、p-p38、p-p53和活化的caspase-9的蛋白表达，提示MAPK信号转导通路凋亡相关蛋白的活化与Oridonin诱导HepG-2细胞凋亡相关。另有研究发现Oridonin可能通过抑制STAT3-HK-Ⅱ通路诱导 HepG2 细胞凋亡[25]。

体内实验研究也证实Oridonin对肝癌具有很好的治疗效果。王培军等[26]建立肝癌H22移植瘤模型，用高、中、低三个剂量的Oridonin灌胃2周后， 结果提示Oridonin可抑制小鼠H22肿瘤细胞的增殖，认为药物下调bcl-2和p53 基因表达、激活caspase3 基因表达，与肿瘤细胞的凋亡相关。巫珊等[27]采用水溶性好的新剂型Oridonin自微乳作用于H22移植瘤模型，结果发现新剂型药物对荷瘤小鼠肿瘤生长具有抑制作用，强于Oridonin，并有剂量依赖性。

研究发现Oridonin对胆囊癌细胞株也有很好的生长抑制作用。丁笑笑等[28]研究发现Oridonin能显著抑制人胆囊癌GBC-SD 细胞增殖、诱导细胞凋亡，随着药物浓度增加，GBC-SD 细胞线粒体膜电位逐渐下降而caspase-3 活性逐渐增强， caspase-9 酶原被激活且活化条带随药物浓度的增加而增强，认为Oridonin可能通过使细胞线粒体膜电位下降激活caspase- 3 并最终诱导GBC-SD 细胞凋亡。最新体外实验研究以胆囊癌SGC996 和 NOZ细胞株为研究对象，也证实Oridonin可抑制细胞生长和促进细胞凋亡，其机制与影响线粒体有关；进一步的体内实验提示Oridonin可通过线粒体途径抑制NF-κB核转位和激活caspase-3，caspase-9，PARP-1分裂来增加Bax/Bcl-2比率来诱导细胞凋亡[29]。

5 Oridonin治疗胰腺癌

与上述消化系肿瘤相比，Oridonin对胰腺癌作用研究相对起步较晚。有学者认为Oridonin对人胰腺癌SW1900细胞具有生长抑制和诱导凋亡作用，认为抗凋亡蛋白Bcl-2表达的降低和促凋亡蛋白Bax上调是Oridonin体外诱导胰腺癌SW1900细胞发生凋亡的重要作用机制之一。宋芳等[30]认为Oridonin对人胰腺癌SW1900细胞抑制作用机制可能与survivin和p21调节的信号途径有关。我们课题组研究也发现Oridonin对胰腺癌SW1900细胞有效，其作用机制可能是药物引起了端粒酶hTERT mRNA表达水平降低和细胞浆细胞骨架蛋白β-actin聚合/解聚状态的改变[31-32]。

进一步研究提示Oridonin可诱导胰腺癌SW1900 细胞DNA 损伤，引起H2AX蛋白发生磷酸化，具体DNA 损伤信号通路有待进一步研究。周黎明等[33]探讨Oridonin在体外联合吉西他滨对胰腺癌细胞株SW1990 作用，认为Oridonin在体外能显著增强吉西他滨对胰腺癌SW1990 细胞的抗瘤效果，其机制可能是通过下调NF-κB 及其下游XIAP的表达，进而诱导胰腺癌细胞的凋亡而实现。新近研究提示Oridonin诱导凋亡可能与p53蛋白和caspase酶参与的p38 MAPK信号通路有关[34]。

有学者以胰腺癌细胞株PANC-1细胞为研究对象，结果也同样提示Oridonin可抑制肿瘤细胞生长、诱导凋亡，其分子机制可能是通过改变Bax /Bc l-2 的表达比率激活Caspase-3，从而促进PANC-1细胞发生凋亡[35]。王辉等[36]发现Oridonin可降低胰腺癌PANC-1细胞 JNK、p38、Caspase-9、Caspase-3 和 PARP的蛋白表达，增加 p-JNK、p-p38 和活化的 Caspase-9 的蛋白表达，故认为Oridonin诱导 PANC-1 细胞凋亡机制与 JNK 和 p38 MAPK 信号转导通路凋亡相关蛋白的活化有关。

沈雯等[37]观察Oridonin对胰腺癌BxPC-3细胞的影响，结果发现Oridonin能诱导BxPC-3细胞形态改变，在一定程度下调了CDK4基因的表达和上调了pl6基因的表达，但不能改变p16基因的甲基化，认为其机制可能是通过影响Cyclin D/Rb/p16信号通路而抑制胰腺癌的生长周期。岳静等[38]应用表达谱芯片技术比较Oridonin干预前后人胰腺癌细胞株BxPC-3的基因表达差异，认为Oridonin对胰腺癌细胞BxPC-3基因表达谱有一定影响，其抗肿瘤和免疫调节作用可能与一系列肿瘤及免疫相关基因的表达变化有关。

上述实验研究表明Oridonin对消化系恶性肿瘤细胞具有明显的生长抑制作用。Oridonin作为一种有良好活性且低毒性的抗消化系恶性肿瘤中药制剂，具有很好的临床应用和开发价值。自发现其有抗肿瘤作用以来，30多年内一直受到国内外学者的关注，但由于其抗肿瘤作用机制尚未完全明确以及其水溶性差等原因，限制了其临床应用。因此，今后研究的重要方向应着重于对Oridonin作用机理的进一步深入研究，着重于对其结构进行修饰改造从而改善其水溶性和活性，使Oridonin能够尽快应用于临床治疗消化系恶性肿瘤。

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