青蒿素及其衍生物抗宫颈癌作用的研究进展
2019-02-10胡胜男
胡胜男,张 蓓*
(南京中医药大学附属徐州市中心医院,江苏 徐州 221000)
青蒿又名黄花蒿,是一种菊科类草本植物,最早是由屠呦呦等于1971年从青蒿中提取的具有抗疟作用的倍半萜内酯[1]。根据前期的研究证实,双氢青蒿素对肝癌细胞、胰腺癌、肺癌细胞和骨肉瘤细胞在体内外的增值能力具有显著的抑制作用。
一 诱导肿瘤细胞铁死亡
恶性细胞的生长和增殖需要高水平的铁代谢来维持,所以较正常细胞,肿瘤细胞表现出高水平的转铁蛋白受体(TfR),其可以吸收铁并对细胞内的铁浓度进行调节。另外,肿瘤细胞内富含铁离子,对青蒿素类化合物的过氧桥进行催化,使其裂解后产生以碳为中心的自由基,该自由基能够对生命大分子进行攻击,致使肿瘤细胞DNA及蛋白质遭到损伤,从而达到杀伤肿瘤细胞的效果。唐琳等认为二氢青蒿素抗肿瘤与肿瘤细胞内铁离子有关,可将二氢青蒿素(DHA)与Tf结合,使铁离子和DHA能同时进入肿瘤细胞,产生靶向性抗肿瘤作用。
二 抑制肿瘤血管生成
恶性肿瘤在发展的过程中,需要借助新生血管提供血液,肿瘤形成新生血管是肿瘤发展的重要环节。除血管内皮细胞之外,在血管形成的过程中涉及很多其他的细胞和分子,具体包括:碱性成纤维细胞生长因子、血管生成素(angioPoietin-1)、肝细胞生长因子、血小板因子、血管内皮生长因子、血小板反应蛋白、血小板衍生的内皮细胞生长因子以及干扰素α β(IFNα β)等。
三 抑制端粒酶活性
端粒酶在正常人体细胞中不表达,而在多种肿瘤细胞中可检测出其活性[2]。肿瘤细胞端粒酶活性的增强可导致肿瘤细胞的永生化,青蒿琥酯对端粒酶活性具有抑制作用,并能引起相关基因表达的变化。报道表明青蒿琥酯可通过下调HeLa细胞端粒酶hTRT基因的表达,降低端粒酶活性,进而抑制HeLa细胞的增殖。
四 促进凋亡
细胞凋亡是机体细胞在正常生理或病理状态下,发生程序化、自发的一种死亡的过程。据研究显示,细胞内的基因能够直接对细胞的发生、发展及凋亡进行控制。而细胞外部因素通过信号转导影响细胞内基因,间接调控细胞凋亡。研究人员通过实验证实了DHA通过激活线粒体途径而诱导宫颈癌细胞凋亡,还将DHA局部作用于受人乳头状病毒感染的犬口腔粘膜,抑制了肿瘤发生。
五 对免疫功能进行调节
肿瘤治疗无效的一个重要原因是免疫抑制,其会使机体内重要的免疫活性细胞失去识别功能,因而不能对肿瘤细胞进行有效的识别和杀伤,使免疫能力下降,导致癌细胞逃逸,进而使肿瘤不断的发生和发展。而肿瘤组织可以分泌多种免疫抑制分子,研究表明ART降低 CD4+ CD25+Fox P3 T 细胞比例不是直接作用于 T 细胞,而是宫颈癌细胞产生某种分子变化,从而引起 T 细胞内 Fox P3表达降低即即在不影响癌细胞增殖的情况下,改善机体免疫应答。
六 活性氧介导的细胞毒性作用
活性氧(ROS)是一种由氧形成、且在分子的组成上含氧,其化学性质比氧更加活泼的氧原子或原子团。活性氧对预防、控制及治疗肿瘤方面具有重要的医学价值[3]。活性氧对诱导细胞发生凋亡的过程中,起着重要的调节和介导作用,其介导的线粒体凋亡途径;P53受体凋亡途径;Fas受体凋亡途径;NF一kB通路凋亡途径;诱导细胞自噬等。ROS可能是青蒿素类药物引起损伤的起始机制来自于一项研究:人宫颈癌细胞HeLa细胞在ART作用下16 h产生ROS,48 h发现其细胞毒作用。DHA可抑制细胞增殖,并能作用于氧化细胞膜或者细胞膜系统的不饱和脂肪酸,发生膜脂质过氧化细胞毒作用。肿瘤细胞内的自由基产生过量,则会导致抗氧化酶和氧化系统失去平衡,从而导致反应性氧族的活性增强,增加氧化应激的程度,从而加大其对肿瘤细胞的杀伤力,直至细胞死亡。
七 增加放化疗敏感性
研究表明,多药耐药(MDR)的机制和药泵分子在活性、DNA损伤修复能力、药物解毒功能等方面有关。据报道,ART是通过癌细胞中的P53依赖和独立通路发挥作用的。P53依赖通路缺陷与肿瘤抗放疗和化疗相关。ART似乎通过复杂的机制调节HeLa细胞的辐射敏感性,通过影响RNA转运、剪接体和RNA降解等多种途径。ART治疗也增加诱导凋亡的EIF3的转录本,减少G2/M在体内和体外的阻滞,显示了其作为一种有效的肿瘤放疗增敏剂的前景。有研究表明在HeLa细胞中,ART和放疗联合降低了Wee1蛋白但增加了Cyclin B1的表达水平,削弱了辐照诱导的G2/M阻滞。ART降低了辐射引起的G2/M阻滞。另有结果表明,青蒿琥酯通过消除放射诱导的G2阻滞和细胞凋亡,选择性地对人宫颈癌HeLa细胞进行放射增敏。实验发现,ART与射线联合作用后,与单纯照射组相比,G/M期细胞数量减少,而Go/G,期细胞数量增加,因此,二氢青蒿素可能通过抑制G:周期检查点,去除射线引起的G2期阻滞,使细胞带着损伤的DNA进入分裂期而发生增殖性死亡。
综上所述,青蒿素及其衍生物有确切的抗宫颈癌作用。但目前对于青蒿素以及衍生物抗宫颈癌的作用方面研究甚少,具体作用机制仍有待进一步研究。