药用真菌抗肿瘤活性及机制的研究进展

钱宇 乔辉 郑天军 唐晨豪 孙佳愉 刘文洪

(浙江中医药大学基础医学院，杭州 310053)

近年来，随着人口老龄化的增长，肿瘤作为最难治愈的疾病之一，已严重影响人类的健康和平均寿命。其发病率呈多年持续上升趋势，因此开发研制能预防、治疗肿瘤的药物迫在眉睫。药用真菌作为中药的主要类别，我国早在一千多年前就对其进行了应用。《神农本草经》中记载了多种药用真菌，而真菌中起关键作用的是其产生药理活性的物质，其活性物质主要包含有黄酮、多糖、萜类、生物碱、氨基酸等。药用真菌在抗肿瘤方面有显著疗效，且副作用小，已成为当今开发新型预防和治疗肿瘤药物的重点研究对象。该文对药用真菌抗肿瘤作用的研究进展进行综述，旨在为药用真菌的合理开发利用及深入研究提供参考依据。

1 抗肿瘤药用真菌的研究现状

1.1 桑黄

桑黄属于真菌界，担子菌门，刺革菌目，刺革菌科，是硬质多孔菌。桑黄多糖是桑黄类真菌的主要活性成分，可增强免疫力，具有抗肿瘤活性。而在已知药用真菌中，仅有桑黄及其类似菌中含有黄酮。现代研究表明桑黄对结肠癌细胞SW480[1]、乳腺癌细胞MCF-7[2]、脑胶质瘤U251[3]、肝癌细胞HepG2[4]等均有非常好的抗肿瘤作用，同时有研究统计，桑黄的药理学功能除了抗肿瘤外还有20多种，包括抑菌、消炎、抗氧化、加强机体免疫、保肝护肝、降血糖、降血脂、抗肺炎等[5]。Lee等[6]研究了来源于柬埔寨的桑黄的水提取物对黑色素瘤转移的抑制作用，发现当该桑黄水提物给药剂量为50 mg/kg时，对癌细胞肺转移的抑制率高达55.5%，并呈现剂量依赖性，且其可下调尿激酶型纤溶酶原激活物 (uPA)的表达，uPA是一种与肿瘤细胞的侵袭和转移相关的主要蛋白。Zhan等[7]从桑黄菌丝体中分离得到3个多糖PNMP 1、PNMP 2和PNMP 3，体外抗氧化实验表明三者均具有较好的抗氧化活性，并且能明显增加淋巴细胞数量，特别是PNMP 2和PNMP 3。

1.2 香菇

香菇属于担子菌，纲伞形科的食用兼药用真菌。1969年Chihara等首次用热水浸提法从香菇子实体中提取得到一种由葡萄糖组成的多糖，并证明其具有明显的抗肿瘤作用。杨云华等研究表明[8]从香菇子实体和菌丝体中分离得到的香菇多糖，其主链结构为β-(1→3)葡聚糖，生物活性检测发现其具有显著的抗肿瘤作用及提高细胞免疫及体液免疫的功能。Su等[9]通过香菇多糖和联合使用吉西他滨对晚期膀胱上皮癌细胞系T24增殖的抑制作用进行了研究，发现香菇多糖能显著增强吉西他滨的抗肿瘤作用。

1.3 灰树花

灰树花属担子菌亚门，层菌纲，无隔担子菌亚纲，非褶菌目，多孔菌属中的一种大型真菌。研究证明从灰树花中提取的活性多糖具有抗肿瘤、抗病毒、抗HIV等作用。张桂春等[10]通过对灰树花发酵液进行提取获得多糖，研究证实其具有明显的抗肿瘤活性，对小鼠S180肉瘤的抑制率为26.62%～63.01%，并可显著提高小鼠的胸腺指数和脾指数。Wang等[11]的实验证明，硫酸化灰树花多糖通过在S期阻滞，notch1、NF-κB、p65介导的半胱天冬酶途径诱导HepG2细胞凋亡。

1.4 黑木耳

黑木耳为担子菌亚门，层菌纲，异担子菌亚纲。其性平，味甘，具有益气强身、抗肿瘤、抗衰老等功能。其中，黑木耳多糖是黑木耳抗肿瘤作用的有效成分之一。黄滨南等[12]研究发现，黑木耳多糖能显著延长荷瘤小鼠的生存时间，并能提高小鼠SOD及CAT酶活性。此外，黑木耳多糖成分具有抑制肿瘤组织增殖细胞核抗原 (PCNA)表达的作用，在抑制大鼠脑胶质瘤实验中能使抑制率达到40.7%[13]。经过纳米硒化的黑木耳多糖溶液对HepG2肝癌细胞的抑制率更是高达61.27%[14]。这进一步确定了黑木耳在抗肿瘤药物试验中的重要地位和研究价值。

1.5 云芝

为多孔菌科真菌彩绒革盖菌的干燥子实体，是我国传统的药用真菌，广泛应用于癌症和免疫缺陷等疾病的治疗[15]。在中国传统中医药中，云芝子实体是多类中药产品的原料，其中云芝多糖 (CVP)是云芝子实体中的主要活性成分，具有直接抑制肿瘤细胞生长的作用[16]。有研究显示，0.5 μg/mL的CVP对小鼠黑色素瘤B16的凋亡率随培养时间的延长而升高，72 h后高达75.40%[17]。此外，云芝糖肽通过体液免疫、细胞免疫调节机体的免疫能力，拮抗癌症患者由放疗和化疗导致的免疫抑制，间接杀伤肿瘤细胞，常用作辅助药参与癌症的治疗。同时，云芝糖肽还能通过细胞毒性作用直接参与杀伤肿瘤细胞[18]。

1.6 金针菇

金针菇又名智力菇、构菌、毛柄金钱菌，隶属担子菌门、伞菌纲、伞菌目。金针菇做为天然的药食两用菌，从中分离的免疫调节蛋白FIP-fve对肺癌细胞表现出良好的抑制作用[19]。金针菇子实体醇提物的石油醚部分和正丁醇部分对肿瘤细胞L1210、SW620、MCF-7、K562的增殖均有抑制[20]。吴希哲等[21]实验结果表明，金针菇粉经热水提取、乙醇沉淀后的粗提物 (FVE)，其糖含量为44%,，蛋白质含量为24%。FVE对小鼠移植性Heps肿瘤具有较好的抑制作用，能明显延长Heps腹水型小鼠的存活天数。另外，金针菇多糖还具有增强T细胞功能、活化巨噬细胞、激活淋巴细胞和诱导细胞因子产生等作用，通过恢复和增强机体免疫功能间接抑制肿瘤生长发挥抗肿瘤功效[22]。

1.7 茯苓

茯苓为多孔菌科真菌茯苓 (Poriacocos)的干燥菌核，茯苓中具有抗肿瘤作用的化学成分主要为多糖和三萜类成分。茯苓多糖具有抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、增强机体免疫力、保肝、催眠、抗炎、消石等作用。王青等[23]通过对口服茯苓多糖对环磷酰胺诱导的小鼠淋巴细胞亚群变化作用的研究发现，口服茯苓多糖可以调节派氏结 (PPs)、肠系膜淋巴结 (MLNs)中的CD3+、CD19+细胞比例的变化，对肠道黏膜免疫系统有较强的作用。张密霞等[24]发现低剂量茯苓多糖可增加白细胞CD11b、CD18mRNA表达，活化外周血白细胞。桂枝茯苓丸体外抑制肿瘤生长实验中，用药浓度2 g/mL作用时间在24 h及48 h时对胃癌SGC-7901细胞的抑制率分别18.6%和25.7%，而桂枝茯苓丸体内抑瘤率则为33.7%[25]，此研究显示桂枝茯苓丸抗肿瘤作用除了直接的细胞毒作用可能还存在其他的一些途径。

1.8 冬虫夏草

冬虫夏草属麦角菌科，是由僵虫头端抽生出长棒状的子座而成的冬虫夏草的子实体与僵虫菌核构成的复合体。冬虫夏草具有多种药理作用，其降血糖、抗肿瘤、免疫调节以及抗脂质过氧化作用都较为显著。虫草多糖是冬虫夏草中最主要的生理活性成分，冬虫夏草中抗肿瘤活性成分通过抑制核酸、蛋白质的合成或葡萄糖的跨膜转运直接抑制肿瘤细胞的生长；也可通过调节人体免疫力，降低肿瘤的发生、转移、复发等。Jayakumar等[26]分离检测了1种相对分子质量为27.6 kDa的虫草多糖CME-1对小鼠黑色素瘤B16-F10的作用，发现CME-1能够抑制肿瘤的转移，降低基质金属蛋白酶 (MMP)-1的表达Mei等[27]从虫草菌丝体中分离出1种相对分子质量约117 kDa的杂多糖并命名为CSPS-1，其能够显著抑制小鼠腹水瘤细胞S-180的增殖，并诱导其凋亡。还有一些研究发现，冬虫夏草能提高自然杀伤 (NK)细胞与肿瘤细胞的结合率，从而增强NK细胞对肿瘤细胞的杀伤活性[28]。

1.9 灵芝

灵芝是担子菌纲，多孔菌科，属真菌。国内外许多研究者对灵芝的抗肿瘤作用做了大量研究，证实灵芝提取物在体外及体内均有较强的抗肿瘤作用[29]。灵芝多糖是灵芝中最主要的生理活性成份，在多种灵芝多糖中，β-葡聚糖是主要的抗肿瘤成分。灵芝多糖可抑制荷瘤小鼠S180肿瘤的生长，并增加荷瘤小鼠血液中白细胞和淋巴细胞的数量[30]。灵芝多糖还能显著抑制小鼠Lewis肺癌的生长，剂量为50 mg/kg时抑制率最高，达55.5%[31]。

2 抗肿瘤药用真菌的作用机理研究

药用真菌抗肿瘤的机理研究已取得了一定的进展，但其抗肿瘤作用较为复杂，各种有效成分作用机理不尽相同。初步研究可知其抗肿瘤作用是多方面、多途径共同作用的结果。

2.1 诱导肿瘤细胞凋亡

细胞凋亡 (apoptosis，APO)又称程序性细胞死亡，是指细胞受到生理或病理信号刺激后通过启动自身内部机制，而发生的由基因控制的、主动的细胞死亡过程。真菌富含多种具有生物活性的蛋白质，凝集素是其中的一种，也是研究最深入的一种，有重要的医学和生物学功能。目前，已有多种大型真菌凝集素被分离纯化，大多数大型真菌凝集素具有很强的抗肿瘤活性。Koyama等[32]报道了1种从牛肝菌 (Boletopsis)中分离的一个单体凝集素KL-15，其可诱导单核母细胞白血病细胞U937的凋亡，抑制DNA梯状条带的形成，该研究表明凝集素诱导细胞凋亡的机制可能是通过激活Caspase酶完成的。真菌多糖可诱导肿瘤细胞生成白细胞介素2 (IL-2)、干扰素 (IFN)，从而诱导肿瘤细胞发生细胞凋亡，或通过诱生肿瘤坏死因子 (TNF)，提高TNF活性而增加TNF诱导细胞凋亡的能力。例如猪苓多糖对膀胱癌细胞株T24细胞具有明显的抑制作用，表现为阻止细胞周期S期进入G2/M期，抑制细胞增殖；改变T24细胞形态，减慢细胞增殖，减少贴壁细胞等[33]。

2.2 增强免疫调节作用

免疫调节作用涉及改善细胞呼吸、抗氧化、肠道菌群调节、抑制细胞凋亡、刺激细胞因子分泌等多方面[34]。而真菌内的某些活性物质主要通过以下几个途径作用于人体的免疫系统：激活巨噬细胞，促进T11细胞转化，活化Tc细胞，提高B淋巴细胞和NK细胞的数量与活性；激活网状内皮系统和补体系统；诱生多种免疫因子，如IFN、L1-2和TNF等；影响神经-内分泌-免疫系统网络；促进细胞中的核糖核酸 (RNA)、脱氧核糖核酸 (DNA)、蛋白合成和细胞内环核普酸 (cGMP、cAMP)的含量等[35]。真菌多糖的主链构成、分支度、相对分子质量和三螺旋结构是影响抗肿瘤免疫活性的重要因素，如冬虫夏草多糖可激活巨噬细胞和NK细胞、活化APCs和T、B淋巴细胞，增强免疫细胞的抗肿瘤作用，分泌相关细胞因子，激活补体系统，诱导肿瘤细胞凋亡，影响细胞内信号转导，实现对免疫系统的调节从而产生抑瘤作用[36]。研究表明灰树花多糖是灰树花中主要的活性成分，其多糖的分馏物即D-分馏物是带有1,6-葡糖基分枝的1,3-β-D -葡聚糖，分子量为100万。许多研究都阐明了D-分馏物和MD-分馏物的抗肿瘤活性，这些化合物能促进巨噬细胞和DCs分泌IL-12，并且刺激T淋巴细胞、NK细胞分泌INF-γ和溶细胞作用的发生。小鼠试验表明灰树花的D2分馏物可增强脾细胞分泌TNF-α、INF-γ，并促使NK细胞表达TNF-α，从而抑制肿瘤生长[37]。

2.3 抑制基因突变

P53基因定位于人类17号染色体短臂上 (17p13.1)，全长20 kb，是肿瘤抑制基因家族中最广谱、最重要的一员，分为野生型和突变型。野生型p53参与DNA损伤修复、细胞周期的调控，对细胞分化和诱导细胞凋亡具有重要功能。突变后的p53基因失去肿瘤抑制功能，有一半以上肝癌的发生都与p53基因突变有关。张胜等[38]通过灵芝肽 (Ganodermalucidumpeptides，GLP)对HepG2细胞共同培养用western blotting检测得，随GLP浓度增加p53表达水平上调，而肿瘤细胞形态学上表现为核碎裂表明存在DNA损伤，证明高水平的野生型p53表达同时下调了变异型p53表达。还有研究显示桑黄能够有效抑制直接致突变物质四硝基苯二胺 (NPD)、叠氮化钠 (NAN3)[39]和间接致突变物苯并芘[40]的诱变，可能是通过诱导醌氧化还原酶 (QR)和谷胱甘肽S转移酶 (GST)的活性，提高谷胱甘肽生成水平，发挥肿瘤的预防作用。

3 总结展望

综上所述，药用真菌对肿瘤的防治主要通过调控肿瘤细胞相关凋亡细胞因子、影响肿瘤细胞代谢、改变细胞功能结构启动凋亡程序诱导肿瘤细胞凋亡等途径实现，同时其也能增强机体的免疫调节作用，提高机体自身对肿瘤细胞的抵抗效果辅助治疗肿瘤。相比现代的一些防治手段，药用真菌对预防肿瘤效果更安全，结合中药治疗手段，其实际的药用价值更值得发掘。然而现阶段对于药用真菌抗肿瘤的研究尚存在不足，如给药途径、临床应用及影响因素等尚需研究；药用真菌的培养，活性物质的提取、分离、纯化方面也存在着技术上的不足。因此，我们今后必须着眼于药用真菌抗肿瘤活性成分的分离纯化以及深入开展作用机制、构效关系研究，极大程度开发利用药用真菌，为新型抗肿瘤药物的开发奠定基础。药用真菌必将成为预防、治疗肿瘤的新型研究方向，具有广阔的前景和产业化趋势。

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