丹参及其有效成分治疗乳腺癌作用机制的研究进展

卢迪 赵丕文 赵笛 杨阳 石丹宁

丹参及其有效成分治疗乳腺癌作用机制的研究进展

卢迪 赵丕文 赵笛 杨阳 石丹宁

丹参中含有多种抗乳腺癌的有效成分，其治疗乳腺癌的作用机理成为近年的研究热点。近年来研究表明，丹参有效成分可多靶点、多途径抑制乳腺癌细胞生长增殖，促进细胞凋亡，其作用机制与增殖、凋亡信号传导通路密切相关；丹参在抑制肿瘤迁移和耐药逆转方面也能发挥有效作用。在临床应用中，丹参在改善乳腺癌患者的临床症状和术后并发症、减轻化疗带来的不良反应等方面有显著疗效。

丹参； 细胞增殖； 细胞凋亡； 肿瘤转移； 耐药逆转； 临床应用

国家癌症中心根据中国2009～2011年的肿瘤登记数据预估了2015年癌症发病情况，结果表明女性中乳腺癌发病率最高，占所有女性癌症的15%，死亡率也明显上升，是45岁以下女性最主要的死亡原因[1]。丹参(salvia miltiorrhiza)为唇形科植物，其干燥根和根茎可入药，味苦微寒，归心、肝经，功效：活血祛瘀，通经止痛，清心除烦等。丹参主要分为水溶性成分和脂溶性成分两大类，脂溶性成分包括丹参酮Ⅰ、丹参酮ⅡA(TanshinoneⅡA)、隐丹参酮等，水溶性成分包括丹参素、丹参酮ⅡA磺酸钠等，丹参类有效成分尤其是丹参酮ⅡA抗肿瘤活性已被多项基础和临床研究证实。本文对近年来丹参抗乳腺癌的研究成果进行综述。

1 丹参与乳腺癌细胞增殖的关系

在肿瘤的发生发展过程中，肿瘤细胞增殖信号转导通路的改变是多成分、多环节的，从信号的发放、接受、信号在细胞内的传递，直至作用靶蛋白出现效应的信号通讯中的任何一个环节失控，都会出现细胞增殖失控。丹参的多种有效成分可通过影响增殖信号转导通路，发挥抗乳腺癌的靶向作用。

1.1 对雌激素受体介导的细胞增殖相关信号通路的影响

雌激素受体(estrogen receptor，ER)阳性乳腺癌是临床常见的类型，雌激素在细胞核中与雌激素受体α亚型ER-α和雌激素受体β亚型ER-β结合，受体激活后形成同源或异源二聚体，一些共同调节因子与之形成复合物，复合物与ER反应元件结合启动转录，引起慢基因组效应，可引起细胞增殖和分化的异常。赵丕文等[2-3]研究发现丹参酮Ⅰ和丹参酮ⅡA这两种活性成分均具有植物雌激素样作用，并通过ER受体途径来实现对ER阳性受体MCF-7乳腺癌细胞的增殖抑制，其中丹参酮ⅡA的抗雌激素作用是通过对ER-α/ER-β比值的调节来发挥抑制癌细胞增殖的效应，对ER-α阳性细胞作用更明显。

近年来研究发现，G蛋白偶联雌激素受体(G protein-coupled receptor，GPER)作为膜性受体，能介导雌激素快速非基因组效应或者间接参与基因转录的调控，影响下游效应分子在相应的靶组织中发挥其影响细胞周期进程或导致细胞增殖的作用，成为肿瘤治疗的新靶点。臧金凤[4]研究结果表明一定浓度的丹参酮ⅡA可降低乳腺癌T47D细胞增殖指数，使GPER、磷酸化-细胞外信号调节激酶(p-ERK)和cyclinD蛋白的表达水平显著降低，通过GPER-ERK途径抑制乳腺癌T47D细胞增殖。Binai等[5]研究发现雌激素能激活信号转导及转录激活因子-3(STAT3)，GPER/IL-6/STAT3信号通路介导了雌激素对细胞增殖的调控作用[6]，并为肿瘤细胞的生长提供了炎性微环境。易长胜等[7]研究发现，丹参素对STAT3相对启动子活性的抑制表现为剂量依赖性，Western blot检测发现丹参素可以抑制STAT3的磷酸化激活，降低p-STAT3蛋白表达，这可能是丹参素发挥抑制肿瘤细胞增殖的作用机制之一。

从上述研究结果可以发现，乳腺癌等妇科肿瘤疾病的发生发展与雌激素密切相关，丹参及其有效成分有植物雌激素样作用，可以影响雌激素受体通道，发挥抑制肿瘤细胞增殖的作用。

1.2 对MDM2-p53信号通路的影响

MDM2-p53信号通路是p53基因网络中的重要通路，Vogelstein等[8]发现，该信号通路中任何一个基因结构或功能的改变都能导致肿瘤的发生、发展。抑癌基因p53的失活或突变对肿瘤形成和增殖有重要作用，人类乳腺癌中p53的突变率为50%～70%[9]。另有研究表明，丹参酮Ⅱ可能通过下调突变型p53蛋白的表达抑制乳腺癌细胞的增殖[10]。Cheng H等[11]通过Meta分析发现亚洲人癌基因MDM2的多态性与乳腺癌的发生风险显著相关。MDM2与p53之间存在自动调节的负反馈调节环，以维持机体内环境的稳态，而p53、MDM2之间的失衡，如MDM2的上调和p53的失活、突变，将导致细胞增殖异常，诱发肿瘤[12]。中医认为气滞血瘀是乳腺癌主要的发病机制，刘永惠等[9]对血瘀证裸鼠进行乳腺癌细胞株MDA-MB-231s体内种植，经对照实验发现丹参酮能显著抑制裸鼠血清中突变型p53基因和MDM2基因的表达，这可能是丹参酮发挥抗肿瘤生长的机制之一。

2 丹参与乳腺癌细胞凋亡的关系

2.1 对乳腺癌细胞凋亡的影响

细胞凋亡是细胞在一定的生理或病理条件下，由多基因、多通路参与和调控的，引起细胞自身预设的自主性死亡程序启动而诱导细胞死亡的过程，将出现细胞体积缩小、细胞膜重构、细胞质膜出泡、核染色质缩合、DNA碎裂等凋亡细胞的特征性改变。张欣等[10]研究发现，丹参酮ⅡA作用后，乳腺癌MCF-7和MDA-MB-231细胞株裸鼠模型体内凋亡分数与对照组及他莫西芬组相比均显著升高，丹参酮ⅡA可通过下调抗凋亡基因bcl-2蛋白表达诱导MCF-7、MDA-MB-231细胞凋亡。周瑞芳[13]研究也表明丹参可诱导MDA-MB-231和MCF-7细胞凋亡，在生理剂量E2(1×10-9mol/L)环境下，一定剂量的丹参注射液可诱导MCF-7细胞凋亡，但不影响其细胞周期；MDA-MB-231细胞在丹参注射液高、中、低实验剂量下均可出现典型的凋亡细胞群，凋亡率较高。

2.2 影响乳腺癌细胞凋亡的信号转导通道

MAPK通路是蛋白激酶偶联受体介导的信号转导通路，其异常活化可引起细胞异常增殖和肿瘤发生。Yan MY等[14]用丹参酮ⅡA处理乳腺癌BT-20细胞后，发现细胞中的p-JNK、磷酸化-p38、caspase-12、生长抑制与DNA损伤基因153(GADD153)及促凋亡基因Bax的表达上调，而Bcl-xl、p-ERK表达下调，细胞发生凋亡，提示丹参酮II A促进细胞凋亡可能是通过MAPK信号转导通路而实现。近年来研究证明，乳腺癌中PI3K/Akt/mTOR信号通路的活化达70%[15]，其信号通路的异常在乳腺癌的发生、发展中有重要作用，Akt通过磷酸化促凋亡基因Bad可抑制细胞调亡。王丽[16]实验研究发现，不同浓度丹参酮I作用人乳腺癌MCF-7细胞和MDA-MB-453细胞48小时后，细胞内p-Akt蛋白和p-PI3K蛋白表达量随着丹参酮I浓度的增加将显著下降，而Bad、Caspase-9和Caspase-3等促凋亡蛋白表达量随药物浓度的增加而显著增加，提示丹参酮I促进细胞凋亡可能是通过PI3K/Akt/mTOR信号通路实现的。上述研究表明，丹参有效成分可通过影响凋亡信号通路中多种关键蛋白的表达水平发挥促乳腺癌细胞凋亡的作用。

2.3 联合用药对乳腺癌细胞凋亡的影响

刘静等[17]研究发现5-氟尿嘧啶(5-FU)可抑制乳腺癌MCF-7细胞生长，阻滞细胞周期于S期，并可下调bcl-2蛋白表达，诱导细胞凋亡。翟凤钰等[18]将实验组分为5-FU组、丹参酮ⅡA单药组和联合用药组，作用于MCF-7细胞48小时后，均可观察到细胞阻滞于G0/G1期，且出现凋亡峰，但联合用药组凋亡率增高更显著，表现为bcl-2随药物浓度增加表达显著降低，而bax促凋亡基因表达显著升高，表明联合用药促进乳腺癌细胞凋亡的效果更显著，其具体作用机制仍需进一步研究。

3 丹参对乳腺癌细胞侵袭转移的影响

3.1 对乳腺癌细胞血管生成的影响

肿瘤的增殖、浸润和转移与血管生成密切相关，肿瘤血管的生成为肿瘤生长提供必需的营养及侵袭路径。高丽等[19]研究表明，丹参酮ⅡA能抑制乳腺癌MDA-MB-231细胞的体外血管生成拟态的形成，抑制肿瘤细胞血管内皮生长因子(VEGF)mRNA表达。Xu CL等[20]研究发现，丹参酮ⅡA抑制肿瘤血管生成的作用主要体现在内皮细胞的分化阶段，对新生血管的生成有良好的抑制作用，如可抑制VEGF、原癌基因c-Myc及乏氧诱导因子(HIF-1α)等血管生成相关基因的表达，但对新生牛主动脉内皮细胞(NCAEC)增殖没有影响。

3.2 对乳腺癌细胞侵袭和转移的影响

肿瘤的侵袭和转移是引起癌症病情恶化和病人死亡的重要原因，近年研究表明，丹参有效成分在抑制乳腺癌细胞侵袭、迁移方面有一定疗效。朱智杰等[21]通过隐丹参酮体外实验和斑马鱼体内肿瘤转移模型考察发现，隐丹参酮对MDA-MB-231细胞在体内外均有抑制转移作用，在体内可减少乳腺癌细胞远端转移的数目，且呈现剂量依赖性。CD44作为细胞跨膜糖蛋白，已有大量报道表明其可发挥异质性黏附，在肿瘤细胞侵袭转移中起促进作用，王跃华等[22]最新研究发现，丹参酮ⅡA对MDA-MB-435s人乳腺癌细胞株有毒杀能力，并呈剂量和时间依赖性，且CD44的分解随着丹参酮ⅡA作用时间的延长而增加，从而降低了癌细胞迁移的能力。鸟嘌呤核苷酸交换蛋白100(ARFGEP100)参与调控与细胞迁移相关的细胞-基质黏附以及细胞骨架重构，侵袭性乳腺癌细胞中EGFR-ARFGEP100过表达使乳腺癌细胞获得恶性表型，而一定浓度的丹参酮ⅡA能够显著降低GEP100表达的活性，抑制乳腺癌转移[23]。此外，细胞自噬与肿瘤发生、转移关系密切[24]，是近些年研究的热点。Beclin1是自噬起始的重要调节基因，自噬相关蛋白LC3-I经加工和修饰后形成LC3-II，可作为自噬检测指标，全军利等[25]经过对照试验发现，隐丹参酮可通过诱导Beclin1表达增加和LC3-I向LC3-II转化增强，促进乳腺癌DA-MB-231细胞自噬，进而抑制细胞侵袭和转移的能力，这可能是隐丹参酮抑制肿瘤侵袭迁移的机制之一。

4 丹参的耐药逆转性

据报道，约90%的乳腺癌患者化疗失败归因于药物耐药，尤其是多药耐药一直是治疗乳腺癌的障碍。乳腺癌耐药蛋白BCRP/ABCG2表达上调后可以特异性识别和转运多种化疗药物，比如甲氨蝶呤、喜树碱等，在导致肿瘤细胞产生耐药性方面扮演重要角色[26]。敬静等[27]研究发现丹参酮Ⅱ作用于ER阴性乳腺癌细胞72小时后，BCRP/ABCG2 mRNA表达减少，表明丹参酮ⅡA可能通过下调BCRP/ABCG2基因表达来发挥逆转ER阴性乳腺癌细胞耐药性的作用。有研究发现，缺氧环境下肿瘤细胞对放疗、化疗的耐受性增强，丹参酮ⅡA可通过下调HIF-1α表达来逆转缺氧诱导的细胞耐药，但HIF-1α沉默可抑制丹参酮ⅡA的耐药逆转作用[28]。肿瘤细胞中常见细胞周期素依赖性激酶CDK的过表达，当与同样过表达的特异性磷酸酶CDC25A相互作用并磷酸化后，会影响肿瘤细胞对化疗药物的敏感性[39]，潘登等[30]研究表明，丹参酮ⅡA联合多柔比星ADM或者顺铂DDP用药可以抑制CDC25A和CDKmRNA表达的下降，有逆转恶性肿瘤多耐药性的作用。

5 丹参在乳腺癌治疗中的临床应用

据统计，活血药丹参在1362个抗癌中药经方、验方应用频率前60位药物排序中位列第4，应用频率达到8.7%[31]。复方丹参滴丸具有活血化瘀，理气止痛之功效，肖锋等[32]将80例左侧乳腺癌术后患者随机分为治疗组和对照组，治疗组从放疗开始至结束口服复方丹参滴丸，观察其预防左侧乳腺癌放射性心脏病的临床疗效，结果显示治疗组心电图异常率和血肌钙蛋白水平均显著低于对照组，说明复方丹参滴丸对放射性心脏病有一定的预防和保护作用。多西他赛是乳腺癌的化疗用药之一，宋玮等[33]对丹参联合多西他赛治疗60例确诊乳腺癌患者的临床疗效进行统计，发现联合治疗组患者关节肌肉疼痛、恶心呕吐症状显著减轻，白细胞减少数量、心率改变程度和脱发发生率均显著降低(P<0.05)，说明丹参联合化疗用药可减轻化疗不良反应。观察黄芪多糖联合丹参酮应用对40例中晚期乳腺癌化疗的影响，结果发现联合化疗能增强化疗的效果，提高患者的生存质量[34]。手术切除术是乳腺癌根治术之一，但老年患者皮瓣坏死是其术后常见并发症之一，吴祖培等[35]对临床98例65岁以上乳腺癌患者乳癌术后应用丹参注射剂预防皮瓣坏死的研究发现，术后使用丹参注射剂能显著降低老年乳腺癌患者皮瓣坏死的发生率及程度。丹参在减轻乳腺癌术后并发症、改善临床症状方面有显著优势，若要在临床普及应用，仍需要大量重复的临床药理实验结果提供支持。

6 结语

综上所述，在临床应用中，丹参及其有效成分表现出了有效的抗肿瘤作用。作为妇科常用的活血调经药物，随着近年来国内外学者对其有效成分分子作用机理的深入研究，丹参通过多靶点、多途径抑制乳腺癌细胞增殖、促进乳腺癌细胞凋亡的机制已被揭示；丹参在抑制乳腺癌细胞迁移和耐药逆转方面的优势也非常突出，但在此方面的分子作用途径仍需要重复的、更加深入的基础和临床实验来证明。相信随着基础和临床研究的深入，丹参在临床上必将能开拓更广阔的应用前景。

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Researchprogressonthemechanismofsalviamiltiorrhizaanditsactiveingredientsinthetreatmentofbreastcancer

LUDi，ZHAOPiwen，ZHAODi，etal.

SchoolofLifeScience，BeijingUniversityofChineseMedicine，Beijing100029，China

ZHAOPiwen，E-mail:pwzhao@263.net

A variety of components in salvia miltiorrhiza are effective in treating breast cancer and its mechanism has become a hot research topic in recent years. Research in recent years showed that effective components in salvia miltiorrhiza could inhibit growth and proliferation of breast cancer cells and promote cell apoptosis by various ways. The mechanism of action is closely related to the signal pathways of cell proliferation and apoptosis. Salvia miltiorrhiza also played an effective role in inhibiting tumor metastasis and reversal of drug resistance. In clinical application, salvia miltiorrhiza has great advantages in improving clinical symptoms, postoperative complications and adverse reactions after chemotherapy of breast cancer patients.

Salvia miltiorrhiza； Cell proliferation； Cell apoptosis； Tumor metastasis； Reversal of drug resistance； Clinical application

国家自然科学基金(81673764)

100029 北京中医药大学生命科学学院[卢迪(硕士研究生)、赵丕文、赵笛(硕士研究生)、杨阳(硕士研究生)、石丹宁(硕士研究生)]

卢迪(1992- )，女，2015级在读硕士研究生。研究方向：中药治疗妇科肿瘤的作用机制。E-mail：ludi324@163.com

赵丕文(1967- )，女，博士，教授，硕士生导师。研究方向：妇科常用中药的作用机制。E-mail：pwzhao@263.net

R285

A

10.3969/j.issn.1674-1749.2017.09.036

2016-11-14)

(本文编辑： 王馨瑶)