徐长卿抗肿瘤分子生物学机制的研究进展＊

刘同亭



徐长卿抗肿瘤分子生物学机制的研究进展＊

刘同亭

[摘要]徐长卿属传统中药材，为进一步发挥其抗肿瘤的新作用，笔者对其抗肿瘤的分子生物学机制做一综述。主要包括抑制肿瘤细胞增殖，诱导肿瘤细胞凋亡，抑制肿瘤浸润转移，抑制肿瘤血管形成，提高免疫细胞功能，控制机体炎性反应，逆转肿瘤多药耐药，具有减轻癌痛作用。

[关键词]徐长卿；抗肿瘤分子生物学机制；中药材

癌症严重威胁人类生命健康，是导致死亡的重要原因。世界卫生组织2015年《全球癌症报告》显示，世界新增癌症病例中有一半出现在亚洲，大部分来自中国，中国平均每天新增8550例癌症患者，新增癌症患者和因癌死亡者分别占全球总量的21.9％和26.8％。近年来，人们致力于筛选抗癌中草药，并不断取得新进展。徐长卿又名石下长卿、逍遥竹、满山香、一枝箭、英雄草、对节莲等，来源于萝摩科鹅绒属，主要含有丹皮酚、异丹皮酚等成分[1]，是常用中药和民间草药，首见于《神农本草经》，谓“徐长卿主鬼物百精蛊毒，疫疾，邪恶气，温疟”，久服能强悍轻身。《本草经集注》称其“益腰脚”，《生草药性备要》认为徐长卿“浸酒要药，能除风湿，最效”。《抱扑子》则谓之“上古辟瘟疫有徐长卿散，良效。”《肘后方》记其能治“注车注船”之候。《名医别录》言其能延年益寿，杀石精蛊毒，治鬼疟邪气、悲伤恍惚、亡走啼哭。近年来相关研究表明，徐长卿具有解热镇痛、抗炎抗菌、抗氧化、抑制变态反应等多种作用，尤其是其抗肿瘤作用日益受到重视。笔者拟就其抗肿瘤分子机制研究进展予以综述。

1　抑制肿瘤细胞增殖

人体正常细胞的生长和分裂，通过三个环节相互作用来控制，即细胞周期蛋白（Cyc1in）、细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制（CKI），以达到增殖和代谢的平衡。而肿瘤细胞所具有的极强增殖能力，则是因为检测点调控失效、生长抑制因子异常以及突变导致生长信号倍增放大所致，其增殖期可分为G0、G1、S、G2、M期等多个阶段。因此，抑制肿瘤细胞在各期的增殖具有重要临床意义。实验研究发现[2]，徐长卿所含丹皮酚在31.25～250mg/L浓度范围内能够显著抑制人脑胶质瘤U251细胞增殖，呈明显量-效关系。在G0/G1峰前出现凋亡峰，亚二倍体峰显示DNA含量减少；同时，U251细胞G0/G1期和G2/M期细胞比例降低，S期细胞比例升高，表明S期有丝分裂减少，肿瘤细胞周期发生阻滞，其增殖活性降低。另外，用丹皮酚作用于人胃癌（SGC-7901）细胞及鼠胃癌（MFC）细胞后，G0/G1细胞比例也明显减少，显示细胞周期亦在S期发生阻滞[3]。因此，徐长卿能够对肿瘤细胞增殖过程中相关催化酶蛋白的活性进行减低，对肿瘤细胞的增殖周期进行阻滞，从而抑制肿瘤细胞的增殖。

2　诱导肿瘤细胞凋亡

细胞凋亡是一种主动性细胞自杀过程，由正常的细胞周期改变而引起，受多基因调控，包括促凋亡的Bad、Bax、Bak、Noxa，抑制凋亡的Bcl-2、BclxL、Bcl-w、Mcl-1等。细胞凋亡分为线粒体、受体和内质网三个途径，与细胞周期阻滞密切相关，细胞阻滞于某一期，凋亡就发生于该期。细胞凋亡还通过天冬氨酸蛋白水解酶进行，通过将无活性的Procaspase水解为有活性的Caspase，然后依次激活下游底物，实现肿瘤细胞的凋亡。凋亡过程的缺失或受到抑制，都能够导致癌症的发生和肿瘤细胞耐药性产生。研究发现[4]，经徐长卿所含丹皮酚处理大肠癌HT-29细胞后出现典型的凋亡形态，且凋亡指数与丹皮酚浓度呈正相关。也有研究发现[5]丹皮酚能诱导肝癌细胞BEL -7404、SMMC -7721和MHCC97-H的凋亡，AKT表达下降，PTEN表达升高，表明由于PTEN水平的上调，能够有效抑制异常活化的磷脂酰肌醇3-激酶/AKT途径，是促使肝癌细胞凋亡的主要机制，也说明诱导细胞凋亡在癌症治疗中起着至关重要的作用。

3　抑制肿瘤侵袭转移

肿瘤侵袭转移是恶性肿瘤细胞从其原发灶迁移到机体其他组织器官的过程，也是肿瘤发生、发展和演进过程中最危险的阶段，绝大多数恶性肿瘤患者死亡是由肿瘤侵袭转移所致。肿瘤的侵袭转移受到多种因子的共同作用，往往伴随着血小板数量的增多和活性的升高，形成血小板-肿瘤细胞和肿瘤细胞-内皮细胞受体，为肿瘤细胞提供刺激生长因子和细胞因子。在血液高黏状态下，肿瘤细胞与血小板相互作用变得活跃，肿瘤细胞分泌血小板凝集活性因子，促使血小板在肿瘤细胞表面聚集，其特异性抗原由于被遮掩不易被宿主免疫监控系统识别，从而避免被破坏、杀伤和清除。同时，肿瘤细胞诱导血小板聚集形成癌栓，阻断自然杀伤细胞与癌细胞直接接触，导致癌细胞能够在血流中更快地转移。观察徐长卿所含丹皮酚和阿司匹林改变血液流变性能力的比较[6]，结果表明丹皮酚能够降低全血黏度，使红细胞聚集性和血小板黏附性降低，同时降低红细胞压积，并使红细胞的变形能力显著增强。研究丹皮酚对血小板衍性生长因子-BB型所致血管平滑肌细胞增殖周期的影响[7]，结果显示丹皮酚呈浓度依赖式抑制PDGF-BB诱导的大鼠血管平滑肌细胞增殖，阻止血管平滑肌细胞由G0/G1期进入S期，其机制可能与其升高一氧化氮合酶mRNA的表达、降低原癌基因c-fos mRNA的表达有关。

4　抑制肿瘤血管形成

肿瘤血管在实体肿瘤的生长与转移中发挥重要作用，一是为其提供营养成分，二是通过该血管和血液循环促进肿瘤增殖和转移扩散。因此，抗肿瘤血管形成具有重要治疗意义。肿瘤血管形成有两个关键环节，首先是随着肿瘤细胞的生长和肿瘤组织的增大，由于氧及营养成分的缺乏会使局部处于低氧状态，低氧诱导因子-1α（HIF-1α）和NF-κB则被相继激活，同时下游的血管内皮生长因子（VEGF）也依次活化。其次，肿瘤细胞还可促使生成血管的MMP等高表达，而血管生成抑制剂如血小管反应蛋白和TIMP的被抑制表达或低表达，从而促进肿瘤血管的形成。有学者[8]用丹皮酚亚硝基衍生物对HT-1080纤维肉瘤细胞及bFGF诱导的人脐静脉血管再生进行干预，发现其浓度为12.5mg/ L时，能够显著降低HT-1080纤维肉瘤细胞的细胞内与细胞外AKT磷酸化水平，亦降低VEGF的表达，并呈现剂量效应相关性，但对人脐静脉细胞的生存能力无影响，显示徐长卿能够通过抑制肿瘤血管再生而发挥抗肿瘤作用。

5　提高免疫细胞功能

肿瘤的发生、发展与机体的免疫功能有着不可分割的联系，增强机体免疫功能而发挥抗肿瘤作用，因此免疫调节是徐长卿抗肿瘤主要机制之一，它能够提高机体先天免疫，调整免疫应答，改变免疫细胞的比例，从而提高机体识别和杀伤肿瘤细胞的能力。徐长卿的多糖CPB64、CPB54有较强的促脾细胞和淋巴细胞增殖作用，而CPB-4对ConA或LPS诱导的T淋巴细胞及B淋巴细胞增殖有一定抑制作用[9-11]。徐长卿所含丹皮酚能够明显提高小鼠脾脏指数、胸腺指数以及淋巴细胞转化率，并呈明显的量效关系[12]。在低浓度时（10～15mg/kg），丹皮酚能够显著提高外周血酸性α-醋酸萘酯酶（ANAE）阳性淋巴细胞百分率，从而明显提高外周血中性粒细胞对金黄色葡萄球菌的吞噬能力，并通过增加T淋巴细胞在血液循环中的比例，使T淋巴细胞能够充分发挥淋巴因子分泌功能，增强机体非特异性免疫功能[13]。也有研究表明[14]，徐长卿多糖CPBB可以延缓60Co辐射所导致的小鼠胸腺、脾缩小，防止骨髓DNA降低，同时也具有对抗60Co辐射或CTX所引起白细胞降低的作用。

6　控制机体炎性反应

大量流行病学、基因组学及分子生物学研究表明，肿瘤在生长过程中与炎症的发生发展关系密切。其作用机理包括：淋巴因子和趋化因子的过量表达可诱导癌症发生；癌症和炎症的产生过程中有相似的分子通路调控；肿瘤对正常组织器官的机械压迫容易诱发感染；肿瘤组织坏死也容易伴发炎症。非甾体类抗炎药如阿司匹林，能显著降低胃肠道癌症和乳腺癌等癌症的发病率。因而，控制炎症反应对预防和治疗肿瘤至关重要。徐长卿具有较强的抗炎作用，其所含丹皮酚可以显著抑制大鼠主动、被动Arthus型足跖肿胀及豚鼠Forssman皮肤血管反应，对小鼠迟发型足跖肿胀、接触性皮炎均有显著的抑制作用[15]。在抗炎症介质方面，徐长卿所含丹皮酚能作用于5-羟色胺、缓激肽和组胺，并能调节花生四烯酸的代谢，清除自由基。实验研究表明[16]，徐长卿丹皮酚可以抑制Bax蛋白的表达，促进Bcl-2蛋白的表达，从而增高Bcl-2/Bax的比值进而抑制细胞凋亡，使兔膝关节炎模型的关节软骨退变和破坏得到延缓，显示徐长卿具有明显的抗炎作用。同时研究表明[17]，丹皮酚能降低高脂血症大鼠血浆内皮素（ET）水平，升高前列腺素I2 （PGI2）、一氧化氮（NO）含量，抑制血小板积聚和黏附，抑制炎性细胞向内皮迁徙，达到舒张血管和保护动脉内皮细胞功能的作用。

7　逆转肿瘤多药耐药

肿瘤细胞一旦对某种化疗药物产生耐药，常对不同细胞靶点、结构、类型和作用机理的抗癌药物同时产生耐受，严重降低化疗药的疗效，导致肿瘤治疗失败，因此研究寻找肿瘤多药耐药逆转剂具有重要意义。实验研究发现徐长卿所含丹皮酚在非毒性剂量下，能够明显降低化疗药物长春新碱、阿霉素、柔红霉素等对多药耐药白血病细胞株K562/ ADM细胞的IC50，细胞内化疗药物的浓度得到显著提高，显示丹皮酚对人红白血病细胞株K562/ ADM细胞多药耐药具有逆转作用[18]。建立直肠癌药耐药细胞株，研究P-170、MRP及LRP等耐药蛋白的表达情况，以阐明耐药直肠癌细胞的耐药机制，并用丹皮酚进行多药耐药的逆转实验。结果表明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[19，20]。

8　具有减轻患者癌痛作用

癌性疼痛严重影响患者的生存质量。徐长卿提取液给小鼠进行腹腔注射，10min即出现镇痛作用，60min后仍未消失[21]。将丹皮酚溶于花生油中制成注射液，治疗各种疼痛20余例，有效率为83％，对蝶鞍部肿瘤疼痛的止痛效果满意[22]。实验评价徐长卿、防己微米粉末对肛肠病术后疼痛模型的镇痛效果及安全性，并对其镇痛作用机制进行研究，结果徐长卿微米粉末对小鼠热板法、扭体法动物模型具有明显的镇痛作用，能降低血清中PGE2，提高β-EP的含量，效果优于防己微米粉末[23]。临床以徐长卿为主组成抗癌止痛方，癌性疼痛明显减轻，且维持时间较长，长期应用疼痛基本消失，疗效可靠。

综上所述，随着我国环境的污染、人口结构的改变，癌症的患病人数与日俱增，极大威胁着人民群众生命健康，因此加强对高效低毒的中药抗肿瘤的研究，具有重要意义。徐长卿中含有多种生物活性成分，所以其抗肿瘤的途径和作用机制是多样化的，可以通过抑制肿瘤增殖、诱导分化和凋亡、抑制肿瘤新生血管形成、增强机体免疫功能等多方面、多环节地发挥作用，并具有广谱抗瘤、不良反应小、安全性高、逆转多药耐药等优点，但仍存在许多未明机制。因此，进一步研究徐长卿及其有效成分对肿瘤细胞作用的信号通路，对寻找新的作用靶点，发挥其抗肿瘤新作用具有重要的科学意义。

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[2015-11-10收稿，2015-12-08修回]

[本文编辑：韩仲琪]

Research progress on anti-tumor molecular-biological mechanism of Cynanchum paniculatum

LIU Tong-ting. Medical Administration Dept.，the General Hospital of Jinan Military Region，Jinan，Shandong 250031，China

[Abstract]Cynanchum paniculatum belongs to classic Chinese materia medica. In order to further bring it into playing novel roles on antitumor items this paper reviewes current research for its anti-tumor molecular biological mechanism，mainly including inhibiting the proliferation of tumor cells，inducing apoptosis of tumor cells，depressing infiltration & metastasis of neoplasm，reducing angiogenesis of neoplasm，enhancing immuno -cell's function，controlling inflammation response of body，retro -conversing the multi -drug resistance of tumor，and its having the action of relieving patient's pain from cancer.

[Key words]Cynanchum paniculatum；Antitumor；Molecular biological mechanism；Chinese materia medica

[中图分类号]R730.52

[文献标志码]A

DOI：10.14172/j.issn1671-4008.2016.05.032

[基金项目]军队中医药科研专项课题（10ZYZ302）

[作者单位]250031山东济南，济南军区总医院医务部（刘同亭）