五味子乙素与TRAIL诱导胶质瘤细胞凋亡的研究进展

方爽爽,韩 冰综述,齐 玲审校

(吉林医药学院:1.2016级医学检验技术本科班,2.病理学教研室，吉林 吉林 132013)

肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(tumor necrosis factor related apoptosis- inducing ligand，TRAIL)作为正在新开发的抗肿瘤药物，它可以诱导多种肿瘤细胞发生凋亡，但其存在明显的耐药性[1]。五味子乙素(Schisandrin B，Sch B)是从中药五味子中提取出来的，能促进肿瘤细胞胱天蛋白酶8(caspase- 8)、caspase- 3和caspase- 9等多种细胞凋亡因子的表达，进而发挥抗肿瘤作用。同样的，TRAIL作用细胞后与死亡受体5(death receptor 5，DR5)反应活化caspase- 8，caspase- 8通过转运和自催化裂解产生，导致临近分子的相互接近，继而引发细胞凋亡[2]。因此，下面就Sch B与TRAIL单独和联合应用诱导胶质瘤细胞凋亡进行综述。

1 TRAIL抗肿瘤的作用机制

TRAIL也称为凋亡素2配体，是人体天然的抗肿瘤药物，也是体内最好的抗癌分子之一[3]。它通常可由人体的免疫系统表达，并引起多种肿瘤细胞的凋亡。与肿瘤坏死因子家族其他成员有所差异的TRAIL对肿瘤细胞具特异性，能诱导肿瘤细胞凋亡，且对正常细胞没有显著影响。作为临床开发的抗肿瘤新药，它已进入到临床Ⅱ期试验阶段[4]。

TRAIL作用于细胞，TRAIL蛋白通过受体- 配体与DR4或DR5相互作用结合，使受体三聚化，DR5胞内的死亡结构域(deathdomain，DD)募集特异性的死亡域蛋白FADD，FADD上的死亡效应域再募集caspase- 8形成死亡诱导信号复合体(death- inducing signaling complex，DISC)，因此，DISC是由DR5、FADD与caspase- 8在蛋白水平上共同组成的[5]。成功组装DISC后，就会活化caspase- 8进而激活下游的caspases蛋白酶级联反应，从而特异性诱导肿瘤细胞发生凋亡[6]。Caspase- 8因结构中含有两个DED而具备强大的死亡效应启动和传递功能，因此，它在细胞凋亡途径中起着关键作用[7]。而水蓟宾具有能增强TRAIL对三阴乳腺癌细胞的诱导能力，是通过上调FADD的表达促进TRAIL依赖的受体相互作用蛋白的去泛素化，诱导三阴乳腺癌细胞中caspase- 8的活化引发细胞凋亡[8]。

2 Sch B通过影响caspases家族抗肿瘤的作用机制

2.1 Sch B对caspase- 8的影响

Caspase- 8参与多种细胞功能，最常见的就是控制细胞死亡[9]。在非线粒体途径中，caspase- 8通过配体的作用被活化后激活下游的caspase分子。存在于细胞质中的Bid被活化的caspase- 8分解为tBid，tBid被转移至线粒体上，刺激细胞色素c，使它从线粒体中释放到胞质中，将线粒体途径和非线粒体途径联系起来可增强凋亡信号[10]。有研究发现，Sch B作用后，caspase- 8发生转运和自催化裂解现象，导致附近分子相互接近，引发细胞凋亡[11]。

2.2 Sch B对caspase- 9的影响

在线粒体途径中，细胞色素c从线粒体中释放出来，启动细胞凋亡程序[12]。细胞色素c作为一种凋亡诱导因子，在dATP的作用下，可与凋亡相关因子连结形成多聚体，与caspase- 9形成凋亡小体，从而激活caspase- 9。细胞色素c、凋亡相关因子和caspase- 9所组成的凋亡复合物称为凋亡体。凋亡体可切割并激活下游的caspase- 3，caspase级联反应发生，使细胞凋亡继续[13]。Sch B不仅可以通过激活caspase- 8诱导细胞凋亡，Sch B可增强阿霉素诱导SMMC7721细胞凋亡，与caspase- 8的活化无关而是通过活化caspase- 9达到这一效果[14]。

2.3 Sch B对caspase- 3的影响

研究认为caspase- 3是一种“死亡蛋白酶”，处于凋亡级联反应的下游，在不同的凋亡途径中作为细胞凋亡的执行者，也能将众多凋亡刺激信号聚集在一起[15]。在正常情况下，caspase- 3作为无活性的酶原存在，当药物作用后，被caspase- 8或caspase- 9活化进而使凋亡的级联反应进行下去。Sch B单独作用对胃癌SUN- 1细胞有抑制作用，当与顺铂联用后作用更加明显。研究发现，增加caspase- 3级联通路可诱导胃癌SUN- 1细胞凋亡[16]。除此之外，田妮[17]发现Sch B可抑制脑胶质瘤细胞生长，与增加细胞caspase- 3、Bax和Bcl- 2的表达有关。因此可以说，Sch B通过调节caspase- 3的表达而诱导细胞凋亡。在细胞凋亡过程中，caspases家族发生一定的作用，无论是caspase- 3、caspase- 8还是caspase- 9等都起着重要作用,它们相互作用，通过影响其中一个而产生连续性的影响。Sch B可促进caspase- 8、caspase- 3和caspase- 9在肿瘤细胞中的表达增加，能有效降低人神经胶质瘤细胞增殖，发挥抗肿瘤作用[18]。

3 Sch B联合TRAIL抗肿瘤细胞的作用机制

实验证明，Sch B和TRAIL均能使肿瘤细胞发生凋亡，但肿瘤对TRAIL的耐药性限制了它的临床治疗效果[19]。越来越多的证据表明caspase- 8 mRNA甲基化降低caspase- 8的表达，导致对TRAIL的耐药[20]。Sch B与TRAIL有相同的作用位点——caspase- 8，通过Sch B上调DISC水平增加caspase- 8的表达，增强TRAIL诱导细胞凋亡，逆转TRAIL抗性，发挥更好的抗肿瘤作用。

王东东等[21]研究表明TRAIL与Sch B均可以抑制脑肿瘤干细胞的增殖,这两者可以发挥重要的协同作用，TRAIL与Sch B联合应用可抑制肿瘤细胞的生长。虽然将两者结合使用的实验并不多，但通过TRAIL与穿心莲内酯联用的实验发现，通过诱导caspase- 8依赖的细胞凋亡和DNA损伤来使肾癌细胞凋亡，联用增强了对肾癌细胞的杀伤能力[22]。蛇床素通过提高DR5的表达和caspase- 3、caspase- 8、caspase- 9的活性能增强TRAIL诱导白血病HL- 60细胞的凋亡[23]，Sch B也具有同样的效果。这都说明了Sch B和TRAIL两者联用会具有协同效应。

TRAIL能杀死对传统化疗有抵抗力的癌细胞，而对正常细胞没有太大的负面影响，因为它的DR几乎只存在于癌细胞上。如何能进一步研发出高效、安全、低毒抗肿瘤药物将成为更为重要的任务。Sch B与TRAIL的联用可为开发区域特色中药材五味子寻找新的研究方向，提供新的理论依据，可进一步开阔市场前景。