中药对乳腺癌MCF-7细胞的作用及机制研究进展

吴聪冲陆一丹吴青青马芳笑毛丹漪刘晓谷

1.浙江中医药大学第二临床医学院 杭州 310053 2.浙江中医药大学基础医学院

中药对乳腺癌MCF-7细胞的作用及机制研究进展

吴聪冲1陆一丹1吴青青1马芳笑1毛丹漪2刘晓谷2

1.浙江中医药大学第二临床医学院 杭州 310053 2.浙江中医药大学基础医学院

[目的]综述近5年来中药对乳腺癌MCF-7细胞的作用及机制的研究进展。[方法]通过中国知网、万方、PubMed等数据库检索近5年来国内外关于乳腺癌MCF-7细胞的中药实验研究文献，总结近年来干预乳腺癌MCF-7细胞作用明显的多种中药对乳腺癌MCF-7作用机制研究概况。[结果]多种中药单体及复方可以通过：①调节生长周期蛋白抑制MCF-7细胞生长；②通过死亡受体及线粒体介导的两条经典凋亡路径促进其凋亡；③通过抑制EGFR信号通路及新生血管的形成抑制其转移；④通过下调P-gp蛋白表达逆转其耐药等途径作用于乳腺癌MCF-7细胞。[结论]中药复方及单体能多靶点、多方面作用于乳腺癌MCF-7细胞，作用显著。但目前仍缺乏对复方各组分的深入研究，有待于进一步的拓展，为传统中医治疗乳腺癌提供实验依据。

乳腺癌；MCF-7细胞；中药；机制；综述

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，据世界卫生组织下属的国际癌症研究所（IARC）发布的2012年全球癌症报告（Globocan 2012）数据显示：全球每年新发乳腺癌病例约167.1万，每年约52.2万死于乳腺癌[1]。在我国，乳腺癌发病率位居城乡女性首位，随着社会、经济发展，人口老龄化等因素，其发病率和死亡率总体呈上升趋势[2-3]。中医药作为乳腺癌治疗的主要方法之一，其高效低毒等特点，越来越引起当代医学界的重视，对其临床、实验研究开展得如火如荼。在乳腺癌实验研究中，为了准确地反应乳腺癌细胞在人体内的生物学特性，研究人员大多采用乳腺癌经典细胞系的一种乳腺癌MCF-7细胞。本文以乳腺癌MCF-7细胞为切入点，归纳梳理了近年中药复方或其提取物对乳腺癌MCF-7细胞实验研究结果，现陈述如下。

1 调控乳腺癌MCF-7细胞周期

细胞周期是指细胞从上次分裂结束到下一次分裂终了的过程，它可分为4个阶段：DNA合成前期（G1期）、DNA合成期（S期）、DNA合成后期（G2期）、有丝分裂期（M期）和处于静止状态的静止期（G0期）。细胞周期调控的异常与肿瘤的发生、发展有密切的联系。研究证实，多种中药都对乳腺癌MCF-7细胞具有阻滞细胞周期的作用。蒋维尔等人[4]通过体外实验发现，三叶青有效成分对乳腺癌MCF-7细胞的增长有明显的抑制作用，MCF-7细胞的IC50为（22.35± 1.02）g·L-1，并随着给药浓度的增大，G0/G1期细胞比例降低，S期和G2/M期细胞比例增大，证明三叶青有效部位可通过阻滞MCF-7细胞于S期和G2/M期，抑制其生长。白羽等人[5]通过体外实验发现中药复方益肾固冲汤能明显抑制人乳腺癌MCF-7细胞的增殖，且具有明显的时-效和量-效关系；实验中益肾固冲汤达到40.0μg·mL-1、作用72h时肿瘤细胞凋亡率最高，具有明显时间依赖性。张立[6]用人参皂苷Rg3处理乳腺癌细胞，发现用药组中乳腺癌异常表达的CDC25A[7-8]、Cyclin E[9-11]蛋白含量明显低于对照组，且与剂量成正相关，这证实了人参皂苷Rg3可能参与了乳腺癌细胞增殖的调控作用[12]。

2 诱导乳腺癌MCF-7细胞凋亡

细胞凋亡，又称为程序性死亡，是由于体内外因素触发细胞内预存的死亡程序而导致的细胞死亡过程。近年来研究发现，细胞凋亡与肿瘤有密切关系，乳腺癌的发生发展与细胞中存在多条信号转导通路相关[13]，最常见的包括死亡受体介导的凋亡通路[14-15]和线粒体介导的凋亡通路[16-17]。厉小雪等[18]研究发现石斛提取物槲皮素，在剂量达到80.0μmol·L-1时，能明显促进乳腺癌MCF-7细胞的凋亡，其机制是通过上调乳腺癌MCF-7细胞中Fas/FasL的表达，最终诱导乳腺癌MCF-7细胞的凋亡。明松林等[19]发现中药复方桂枝茯苓汤可以降低乳腺癌MCF-7细胞内Bcl-2蛋白的表达，同时可以促进Bax、Caspase-3/9和Bid蛋白的表达。安欣等[20]研究发现，金钗石斛生物碱可通过线粒体途径促进乳腺癌MCF-7细胞的凋亡，且有细胞色素C释放，并激活procaspase-3启动了肿瘤细胞的死亡程序。李馨刚[21]发现葛根素可促使基因Bax、Cleaved caspase-3水平升高，抑制凋亡基因Bcl-2水平降低来抑制MCF-7细胞的增殖，促进肿瘤细胞凋亡。章英宏[22]发现桔梗皂苷D能促进细胞凋亡，其作用机制与降低MCF-7细胞Bcl-2表达水平有关，但对Bax表达无影响。

3 抑制乳腺癌MCF-7细胞转移

具有局部侵袭和远处转移的能力是恶性肿瘤的主要生物学特性，也是导致肿瘤患者死亡的主要原因[23]。乳腺癌MCF-7细胞最具有代表性的转移信号通路是表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)信号通路[24]。EGFR经配体活化后可以激活细胞内多种效应因子如:Ras、Raf、MAPK、Src、AKT、STAT3/5等[25-30]，进而活化下游的信号通路。一般来说，EGFR高表达可以抑制肿瘤细胞凋亡，促进肿瘤细胞增殖、侵袭和转移，诱导肿瘤血管新生，引起肿瘤的复发和转移[31-32]。赵婧晖等[33]实验研究表明秦皮素能够能显著抑制EGFR蛋白及其下游的AKT蛋白磷酸化水平，通过抑制EGFR信号通路，抑制MCF-7细胞迁移。肿瘤侵袭和转移的一个重要因素是新生血管的形成，其中血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）是血管生成的关键调控因子，它由肿瘤细胞分泌进入体液，能与多种血管新生因子相互协同刺激血管内皮细胞的迁移、增殖[34]。研究表明，无论是在mRNA水平还是蛋白水平，在多种恶性肿瘤中VEGF的表达均增高，而抑制VEGF的表达可抑制肿瘤的生长［35］。艾婷等人[36]实验研究发现中药QHF复方（华蟾素∶人参皂苷Rg3∶三七总皂苷∶香菇多糖为57∶1∶0.4∶7）作用于乳腺癌MCF-7细胞后可抑制其增殖和迁移侵袭能力，并下调VEGF的表达，证实中药QHF复方抑制人乳腺癌MCF-7细胞增殖、迁移和侵袭的作用可能与其抑制肿瘤细胞VEGF的分泌和合成有关。同时，基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)通过降解细胞外基质和基膜以促进肿瘤转移，而MMP-9是MMPs家族中与肿瘤浸润、转移关系最为密切的成员之一[37]。国内外研究认为，MMP-9在乳腺癌中高表达，且与TNM分期、淋巴结转移、组织学分级、激素受体明显相关；其相关转录因子激活子蛋白-1（activator protein-1，AP-1）、核因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）与ERK蛋白激酶、Raf/ MEK/ERK信号通路密切相关，会影响MMP-9的合成[38-39]；MMP-9表达增高者，乳腺癌恶性程度高，侵袭、转移发生率高，患者预后较差[40-41]。车佳[42]的研究发现水飞蓟宾可以抑制乳腺癌MCF-7细胞侵袭转移，且MMP-9及其相关蛋白表达水平明显降低，这与水飞蓟宾通过阻断Raf/MEK/ERK信号通路、抑制AP-1和NF-κB的活化，从而抑制人乳腺癌MCF-7细胞的生长和侵袭转移有关。

4 逆转MCF-7细胞耐药

乳腺癌化疗过程中，常产生多药耐药现象,导致肿瘤化疗失败。获得性耐药是多基因、多阶段、多步骤和多因素作用的结果，其发生机制很复杂，受各种内源性和外源性因素的影响。其中经典机制主要包括以下几个方面：减少药物的摄取；增加药物的外流；改变药物的作用靶点和影响药物代谢；增强DNA损伤后修复；改变细胞周期关卡介质以及凋亡通路的下游介质等[43-44]。其中膜糖蛋白介导的药物外排机制是其重要机制之一。多药耐药基因MDR-1和其编码的P-gp是最具有代表性、研究最多最清楚的通路。

赖艳等[45]发现中药胡椒中的胡椒碱具有部分逆转MCF－7/ADM细胞耐药的作用，其逆转作用机制可能与通过下调P-gp的表达有关。冯福彬等[46]通过中药复方化痰散结方（茯苓、生半夏、浙贝母、薏苡仁、天花粉、莪术）可降低乳腺癌MCF-7/ADM细胞的P-gp含量，提高细胞内阿霉素浓度，逆转其耐药性。王寅声等[47]发现中药姜黄中的姜黄素能显著上调MCF-7和MCF-7/ADM细胞中的P-gp在mRNA及蛋白质水平的表达；并发现MCF-7和MCF-7/ADM细胞中MDR-1基因启动子区域的甲基化程度明显降低，表明姜黄素能通过上调P-gp的表达来逆转MCF-7/ ADM的耐药性，其诱导作用与其对MDR1基因去甲基化功能密切相关。

5 总结与展望

目前，乳腺癌的预防和治疗是以西医为主的综合治疗，手术、放疗、化疗、内分泌治疗、分子靶向治疗等为其主要治疗手段。近年来，中医作为辅助性治疗在乳腺癌综合治疗过程中的作用日益显著。上述结果提示中药复方或其提取物单体对乳腺癌MCF-7细胞/MCF－7/ADM细胞具有一定作用，其作用机制大多与通过调节生长周期蛋白抑制其生长；通过死亡受体及线粒体介导的两条经典凋亡路径促进其凋亡；通过抑制EGFR信号通路及新生血管的形成抑制其转移；通过下调P-gp蛋白表达逆转其耐药等有关。

单味中药可能通过多种途径发挥抗肿瘤作用,且不同的单体也可表现出不同的生物活性，其具有多途径、多作用的优势。但是，在实验设计方面，目前具有抗癌活性的中药干预体内外实验大部分是按照西药的研究思路和方法来探讨中药及其有效成分的作用和机理，缺乏病证结合的乳腺癌体内外实验研究模型，忽略了中医整体调节与辨证论治的特点。

另外，由于中药复方的成分复杂，国内外对中医药的研究多集中于单味中药或单味中药的有效成分，缺乏对复方中药中多成分间的效能关系研究。随着医疗界对传统医学重视度的提升，前期复方中各单体的实验研究，借用计算机技术对大数据处理和生物信息学的发展成果，后续的中药复方研究会逐步增多，也成为中医药在防治乳腺癌实验研究的必然趋势，这为完善传统中医治疗乳腺癌的理论及方法提供了宝贵的实验室理论依据。

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The Experimental Research Advances in Effect of Traditional Chinese Medicine on Breast Cancer Cell MCF-7

WU Congchong,LU Yidan,WU Qingqing,et al
Second Clinical Medical College,Zhejiang Chinese Medical University,Hangzhou(310053)

[Objective]Summarizing the research progress of traditional Chinese medicine in effect on breast cancer cell MCF-7 in recent five years.[Methods]By querying the nearly five years of the domestic and foreign literature about the effect of traditional Chinese medicine on breast cancer MCF-7 cells from CNKI,Wang Fang data,PubMed,etc,summarizing the advances in studies on various traditional Chinese medicine effective prevention and treatment for breast cancer MCF-7.[Results]Traditional Chinese medicine monomer and compound through the same or different ways play a role in breast cancer MCF-7 cells,for example,(1)adjusting the growth cycle protein to inhibit the growth of MCF-7 cells,(2)promoting the apoptosis through two classic pathways mediated by death receptor and mitochondrion,(3)inhibiting the formation of angiogenesis and the EGFR pathway,(4)reversing the multidrug resistance by reducing the expression of P-gp.[Conclusion]The traditional Chinese medicine monomer and compound play a significant role in breast cancer MCF-7 cells in many ways with the multi-target.However,there is still lack of in-depth studies on the components of the compound,which needs further expansion to provide an experimental basis for traditional Chinese medicine treatment of breast cancer.

breast carcinoma;MCF-7 cell;Chinese medicine;mechanism;review

R273

：A

：1005-5509（2017）05-0437-04

10.16466/j.issn1005-5509.2017.05.022

2016-10-12）

浙江省中医药科技计划（2016ZB030）;浙江省大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划项目（2016R410030）;浙江中医药大学基础医学院“中医证的本质研究”创新团队(JCIT2016-3）

Fund projects:Sci-tech plan of Zhejiang Provincial TCM（2016ZB030）;Programs of Zhejiang Provincial collegial students sci-tech creative plan and Xinmiao talents plan（2016R410030）;Creative team of“Nature Study of TCM Syndrome”of Basic Medical College of Zhejiang Chinese Medical University(JCIT2016-3）

刘晓谷,E-mail:liuxiaogu@126.com