隐丹参酮抗肿瘤作用机制的研究进展

张 佳，李明花，袁 星，王 栋

(1.山西省中医药研究院，山西 太原030012； 2.北京振东光明药物研究院，北京100085； 3.中国人民解放军海军军医大学，上海200082)

肿瘤是全球仅次于心血管疾病的第二大死因。在2015全年，全球共有1 750万患者被确诊为肿瘤，870万人死亡。从2005年到2015年，肿瘤病例数上升了33%[1]。中国恶性肿瘤发病高于世界平均水平。目前针对肿瘤的治疗方法主要有手术根除治疗、放射治疗、化学治疗和靶向治疗[2-3]。手术的创伤大，难以被患者或家属接受；化疗药物和靶向药物疗效有限，毒副作用大，易被耐受而影响治疗效果，且高额的治疗费用也会给患者带来巨大的经济压力；因此，寻找高效、低副作用、不易被耐受的治疗药物迫在眉睫[4]。隐丹参酮是从唇形科植物丹参中提取出来的一种脂溶性蒽醌类衍生物，呈橙色针状结晶，具有多种药理作用。近年来，有关隐丹参酮的研究越来越多、应用越来越广泛。体内外研究发现，隐丹参酮不仅可以治疗心血管疾病、脑血管疾病、白血病等，还具有良好的抗肿瘤作用[5-6]。隐丹参酮的抗肿瘤作用机制还不完全明确，需要进一步的深入研究。笔者将近年来国内外有关隐丹参酮抗肿瘤的作用机制研究综述如下。

1 隐丹参酮的来源及药理研究

丹参是唇形科植物丹参SalviamiltiorrhizaBge.的干燥根及根茎，又名赤参、红根、紫丹参等。 因其药用根部呈紫红色,民间称其“丹心”[7-11]。中医学认为,丹参味苦,性微寒,归心、心包、肝经，具有活血通经、祛瘀止痛、养血安神、凉血消痈、清心除烦的功效，临床多用于治疗胸痹心痛、热痹疼痛、月经不调、痛经、心烦不眠、癥瘕积聚、疮疡肿痛等病症,是常用的活血化瘀要药[12-18]。现代药理学研究发现，丹参多用于治疗心血管疾病(如冠心病)、缺血性脑血管疾病等[19]。丹参的有效成分有脂溶性的丹参酮和水溶性的丹酚酸两大类，总丹参酮的主要单体成分有丹参酮I、二氢丹参酮Ⅰ、丹参酮ⅡA、隐丹参酮[20]。隐丹参酮(cryptotanshione，CPT) 是从丹参中提取的一种脂溶性蒽醌类衍生物，呈橙色针状结晶，分子式 C19H2O O3，相对分子质量 296.35，属于二萜醌类化合物，微溶于水，易溶于二甲基亚砜、甲醇等有机溶剂[21-23]。研究表明，隐丹参酮单体除有抗菌[24]、抗炎[25]、抗氧化作用[26]外，还有很好的抗肿瘤作用[27]。

2 隐丹参酮的抗肿瘤机制

2.1 抑制肿瘤细胞增殖机制

肿瘤细胞周期调控蛋白Plk1在周期进程中，调节磷酸戊糖途径的关键代谢酶G6PD的活性，进而促进生物大分子合成和肿瘤细胞在体内外的增殖。Plk1通过结合并磷酸化修饰G6PD，使得G6PD形成二聚体增多，从而促进酶活性和整个磷酸戊糖途径。增强的磷酸戊糖途径对于肿瘤细胞的周期进程和肿瘤的发生、发展有重要的促进作用。Chen Z等[28]发现隐丹参酮在A498肾细胞癌异种移植小鼠模型中通过抑制STAT 3在Tyr 705的磷酸化和阻断核易位，显著抑制肿瘤细胞的生长，P-AKT、CyclinD 1、C-MYC、MEKK 2和HGF协同下调，细胞周期阻滞于G0/G1期，从而抑制细胞增殖。Lu L等[29]发现：在MGS恶性胶质瘤中，隐丹参酮可使细胞周期阻滞于G0/G1期，并且通过STAT 3 Tyr 705磷酸化的抑制，上调了SHP-2蛋白酪氨酸磷酸酶活性，对荷U87异种移植MGS恶性胶质瘤裸鼠的颅内肿瘤生长有抑制作用，延长了裸鼠的存活时间，证实了隐丹参酮对恶性胶质瘤MGS的抑制作用。结果表明：隐丹参酮可能是一种治疗MGS恶性胶质瘤的潜在药物。Tinghong Ye等[30]发现隐丹参酮通过阻断A375人黑色素瘤细胞G2/M期的细胞周期进程，下调MMP-9，阻断了A375细胞在体外的迁移和侵袭，抑制了A375人黑色素瘤细胞的增殖。因此，隐丹参酮主要通过影响肿瘤细胞周期分布来抑制肿瘤细胞增殖。

2.2 抑制新血管的生成机制

血管可以给肿瘤细胞提供营养，更重要的是，血管生成在肿瘤的生长和转移中起着至关重要的作用，被认为是肿瘤治疗的一个有前途的靶点[31]。Zhu Z等[32]在对小鼠和斑马鱼模型的研究中发现，隐丹参酮通过抑制NF-KB和STAT 3活性，抑制了肿瘤血管的生成，进一步抑制了肿瘤的生长。Xu Y等[33]在探讨隐丹参酮对U20S骨肉瘤细胞血管内皮生长因子(VEGF)表达的影响时，采用实时定量聚合酶链式反应技术检测U20S骨肉瘤细胞中血管内皮生长因子(VEGF)mRNA的表达，用Western免疫印迹法和免疫荧光细胞化学方法检测VEGF蛋白水平，通过体外成管实验观察血管生成能力，最终研究表明隐丹参酮可以下调U20S骨肉瘤细胞VEGF表达，抑制血管生成。陈倩等[34]在探讨隐丹参酮对HUVECs人类脐静脉内皮细胞的抗血管生成效应时发现，5 μmol/L和10 μmol/L的隐丹参酮可消除VEGF，并且呈剂量依赖性地抑制管状结构的形成。Hur JM等[35]研究发现，隐丹参酮二氢呋喃环是一种新型的抗血管生成剂，C-15位双键对其活性起着至关重要的作用。

2.3 抑制肿瘤细胞迁移与侵袭机制

癌症转移是癌细胞扩散到身体其他部位的过程。肿瘤细胞的迁移和侵袭是癌症转移的前提[36]。Tinghong Ye等[35]通过transwell小室和划痕实验发现，隐丹参酮能以剂量依赖性的方式阻断A375人黑色素瘤细胞的迁移和侵袭。同时越来越多的研究表明，基质金属蛋白酶(MMPs)在肿瘤的迁移与侵袭中对组织重构起着关键作用。隐丹参酮还通过下调基质金属蛋白酶9(MMP-9)来抑制A375人黑色素瘤细胞迁移和侵袭。研究表明，通过阻断NFKB的转录，可以抑制内皮细胞和白血病细胞中的粘附分子[38]。Wu CF等[39]证实：隐丹参酮可以抑制NFKB信号，并且可以以剂量依赖性的方式下调细胞粘附，在浓度为20 μmol时，抑制率约为50%。

2.4 诱导肿瘤细胞凋亡机制

细胞凋亡是在细胞生长发育过程中，基因控制的细胞自主的有序的死亡。肿瘤是细胞增殖过度、凋亡受到抑制使存活细胞多于死亡细胞所致的一类疾病[40]。Park IJ等[41]发现隐丹参酮激活了AMPK信号通路，包括LKB 1、P53、TSC 2，并以AMPK依赖的方式诱导人肝癌HepG2细胞的凋亡，从而对肝癌的治疗提供了新的方向。Ke F等[42]在研究隐丹参酮治疗胆管癌时，采用AnnexinV/碘化丙啶双染法和Hoechst 33342染色法检测细胞凋亡，采用Western免疫印迹法分析细胞凋亡及信号通路相关关键蛋白的表达，结果隐丹参酮通过抑制JAK 2/STAT 3和PI3K/Akt/NFKB信号通路，改变Bcl-2/bax家族的表达而诱导胆管癌细胞凋亡，表明隐丹参酮可作为胆管癌的一种潜在的治疗药物。Xu Z等[43]在研究隐丹参酮治疗结肠癌时，发现隐丹参酮通过ROS-p38MAPK-NF-KB信号通路诱导结肠癌SW 620 AD 300细胞自噬细胞死亡，用四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法检测，结果发现10 μmol的隐丹参酮对正常人结肠成纤维细胞CDC-18Co无明显的细胞毒性作用，但对SW 620 AD300细胞的杀伤率为48.35%，使隐丹参酮有可能成为治疗多药耐药结肠癌的一种化疗药物。Hao W等[44]的研究表明，隐丹参酮通过激活JNK信号通路，增加了细胞内活性氧(ROS)的产生而诱导人肺癌A549细胞的凋亡，同时隐丹参酮对ROS的产生具有时间和浓度依赖性。王加茹等[45]发现，隐丹参酮可能通过增加细胞内活性氧水平，调控AKT和MAPK信号通路，诱导HCE-4细胞的凋亡。

2.5 抑制淋巴管生成机制

淋巴管的生成不仅对机体的生理稳态、代谢和免疫起着重要的调节作用，还可以促进肿瘤的转移，因此抑制淋巴管的药物也具有抗肿瘤的作用[46]。Luo Y[47]等发现，隐丹参酮能抑制小鼠淋巴管内皮细胞管状的形成，提示隐丹参酮具有抗淋巴管生成的作用。隐丹参酮的抗淋巴管生成的作用一部分原因是由于其下调VEGF受体3 (VEGFR-3)的蛋白表达，过表达的VEGFR-3可以抑制隐丹参酮抗淋巴管生成的作用，并且隐丹参酮具有抑制淋巴管生成的作用；部分是通过抑制VEGRF-3介导的Erk1/2磷酸化；部分是通过抑制小G蛋白的活性和蛋白表达。

2.6 调控雌、雄激素受体信号机制

雌激素受体(ER)在乳腺癌的发生发展中起着重要的作用，因此ER是乳腺癌治疗的主要靶点。Xu D等[48]通过研究表明，隐丹参酮能有效地抑制雌激素诱导的ER转基因和ER靶基因的基因表达。此外，隐丹参酮主要以ERα依赖的方式抑制乳腺癌细胞的生长。通过体内移植实验证实了隐丹参酮潜在的治疗效果。此为隐丹参酮治疗ERα阳性乳腺癌提供了支持性证据。雄激素受体(AR)是前列腺癌治疗的主要靶点，抗雄激素可以减少或阻止与AR结合的雄激素，广泛用于抑制AR介导的PCA生长，但雄激素耗竭疗法效果较短。隐丹参酮具有类似于二氢睾酮(DHT)的结构，能有效抑制DHT诱导的AR反式激活和前列腺癌细胞的生长。研究表明，0.5 μmol的隐丹参酮能有效抑制AR阳性前列腺癌细胞的生长。隐丹参酮也具有抗雄性激素的作用，作为AR抑制剂，通过阻断AR二聚和AR-共调节复合物的形成，抑制雄激素/AR-介导的细胞生长和前列腺特异抗体的表达。Li XH[49]等持续14 d强饲雄鼠隐丹参酮后观测睾丸酮和17α-羟孕酮(17-OHP)的血清含量，发现隐丹参酮可降低雄鼠17-OHP的水平，而17-OHP是睾酮的前体，说明其具有拮抗雄激素合成的作用。

2.7 抗氧化活性机制

氧化应激可产生大量自由基，参与多种疾病如衰老、癌症、肥胖、阿尔茨海默症等的发生发展[50]。Park EJ等[51]通过研究发现，隐丹参酮可以增强超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶等抗氧化酶活性，在体内可减轻四氯化碳诱导的肝脏损伤，在体外可降低细胞内ROS的产生。此说明隐丹参酮具有抗氧化活性，但它本身也是ROS。Chen W等[52]的研究表明，隐丹参酮在治疗时能够诱导Rh30横滑肌肉瘤和DU145前列腺癌细胞在时间和浓度依赖的情况下产生ROS。另有研究[53]表明，隐丹参酮在低浓度时(<5 μmol)表现抗氧化性，在高浓度时(>5 μmol)表现氧化性。

2.8 增强其他抗肿瘤药物的药理作用机制

隐丹参酮对多种肿瘤细胞表现出了抗肿瘤活性。近年来研究发现，隐丹参酮还可以增强其他抗肿瘤药物药理作用。王颖[54]发现，隐丹参酮通过抑制STAT3在Try705位点的磷酸化，增强了舌鳞癌细胞对紫杉醇的化疗敏感性，改善了紫杉醇对舌鳞癌的治疗效果。Wang J等[55]发现，隐丹参酮可以使STAT 3失活，可以抑制STAT 3调控的抗凋亡基因的表达，增强了多柔比星在胃癌细胞中的抗癌活性，为治疗胃癌提供了新的治疗方法。Yoshino H等[56]发现，隐丹参酮与顺铂联合作用，可以使A549/DDP细胞对顺铂的敏感性增强，成为一种潜在的增敏剂，其机制可能是通过抑制Nrf 2通路。Shen L等[57]发现，隐丹参酮和三氧化二砷联合作用可以诱导Bel-7404细胞凋亡，对BEL-7404细胞具有明显的生长抑制作用，提高了三氧化二砷在体内和体外治疗肝癌的功效。Ge Y等[58]发现，以隐丹参酮联合伊马替尼处理对伊马替尼敏感耐药的慢性粒细胞白血病细胞和原代慢性粒细胞白血病细胞时均表现出明显的协同杀伤作用，此是隐丹参酮通过Bcr/Abl依赖的方式实现的，揭示了一种治疗慢性粒细胞白血病的新策略。此表明，隐丹参酮不仅有抗肿瘤的药理作用，还能够协同其他抗肿瘤药物发挥抗肿瘤作用。

3 讨 论

隐丹参酮是中药丹参的脂溶性成分，近年来越来越受到关注，尤其是其抗肿瘤的药理作用。虽然有关隐丹参酮抗肿瘤的报道越来越多，但是大部分的研究是初始阶段，其促进肿瘤细胞凋亡、抑制血管和淋巴管生成、抑制肿瘤细胞增殖等具体作用机制，以及新的信号通路和靶基因，都需要进一步深入研究。此外，隐丹参酮自身的生物利用度较低，对其代谢机制的研究还不是很充分。因此，仍需要结合相关的中医药理论，从分子生物学水平、细胞水平、动物模型水平等对其进行更深层次的研究，为中药活性成分开发成为新药奠定基础，为肿瘤的治疗提供更有力的依据。