单味中药提取物治疗非小细胞肺癌的研究进展
2021-04-17张泽良俞杞泉吴春晓寿伟臻
李 阳,张 琨,张泽良,俞杞泉,包 祺,吴春晓,寿伟臻
(上海中医药大学附属龙华医院,上海 200032)
肺癌是世界上发病率及死亡率较高的恶性肿瘤之一[1],按病理可将其分为非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)和小细胞肺癌,其中NSCLC约占肺癌发病的85%,NSCLC一般分为鳞癌、腺癌及大细胞癌3种类型[2],目前非小细胞肺癌的治疗包括分子靶向治疗、免疫治疗、化疗和放疗等[3],虽然NSCLC的治疗技术已经取得重大突破,但是在经过相关药物治疗之后的耐药问题日益突出,新的治疗靶点及药物开发也迫在眉睫。中医药具有多靶点治疗的优势,能够弥补耐药方面的空白,目前较多研究也证实其有效性,但是由于成分复杂,诸多研究也遭受质疑,从单味中药进行研究,找出有效成分成为目前的热点及难点,本文将近十年单味中药提取物治疗NSCLC的相关研究进行综述,希望能为后续的中药治疗NSCLC提供思路和方法。
1 黄芪提取物
黄芪提取物中含有皂、叶酸、多糖、氨基酸等活性物质,这些活性物质能够抑制肿瘤的增殖,影响肿瘤组织的代谢及调节人体的免疫[4]。殷采萎等[5]通过meta分析发现黄芪注射液联合铂化疗方案能够改善晚期NSCLC患者的临床症状,提高生活质量,且能够降低化疗引起的骨髓抑制,效果较单纯含铂方案相比为佳。黄芪多糖是黄芪的主要成分之一,张莹等[6]使用黄芪多糖联合细胞因子诱导的杀伤细胞来治疗中晚期气虚型的NSCLC患者,研究纳入75例患者,共治疗2个月,结果发现两药联合治疗能够改善患者的神疲乏力、自汗懒言症状,延缓NSCLC患者的肿瘤病灶的进展,提高患者的免疫力,且不良反应较少。雷琰等[7]则在常规的放疗基础上加用黄芪多糖,以观察它的作用,结果发现黄芪多糖能够降低NSCLC患者外周血中糖类抗原125(CA125)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)及血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的表达,提高临床疗效,且能够缓解骨髓抑制。黄芪甲苷也是黄芪的主要成分之一,贾力维等[8]通过细胞实验发现经过黄芪甲苷(As-Ⅳ)作用后24 h的非小细胞肺癌A549细胞,它的胞质蛋白Bax/Bcl2水平较未用药的对照组高,同时As-Ⅳ也促进了Caspase-3 裂解为cleaved Caspase-3,说明黄芪甲苷在体外可以抑制非小细胞肺癌A549细胞的增殖、迁移并诱导其凋亡,其作用机制可能和调NEDD4/PTEN/PI3K/Akt通路有关。另外还有一项研究发现黄芪的乙酸乙酯组分(EAM)可以诱导染色质浓缩,并以时间依赖性方式增加了亚G1期和膜联蛋白V阳性细胞的数量,EAM还增强了裂解的caspase-8和-9的表达,并增加了裂解的多聚(ADP-核糖)聚合酶(PARP)的积累,结果表明EAM通过诱导细胞凋亡在NSCLC中表现出抗癌作用[9]。
2 姜黄素
姜黄素能够通过抑制肿瘤细胞的增殖、抑制血管生成、上调癌症易感基因的表达、调节细胞周期和诱导细胞凋亡等多种机制发挥抗肿瘤作用[10]。蔡勇等[11]使用姜黄素联合顺铂探讨其对NSCLC细胞A549放射增敏的影响,采用人工划痕、Transwell试验及Western blotting检测处理24 h后的细胞迁移、侵袭及表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)的蛋白水平,最后发现姜黄素联合顺铂能够抑制A549细胞增殖且具有放射增敏作用,同时还可以抑制其侵袭和迁移,这可能和EGFR相关信号通路受抑制相关。李玲等[12]从姜黄素联合化疗方面进行研究,结果发现姜黄素和多烯紫杉醇联用后会使诱导肺腺癌A549细胞凋亡的作用增强,且二者联用会有效减少化疗的毒副作用。陈晓琳等[13]则发现姜黄素能够通过下调波形蛋白(Vimentin)、E钙黏蛋白(E-cadherin)、Twist的表达,并提高上皮标志物角蛋白(pan-Keratin)的表达,从而逆转电离辐射诱导A549细胞发生上皮间质转化。另外汪丛丛等[14]发现姜黄素对肺癌A549细胞株具有抑制作用,与XAV939对照组相比,姜黄素含药组血管形成数目减少,且呈剂量依赖性;随着姜黄素浓度增加,β-连环蛋白(β-catenin)基因的mRNA表达水平显著降低,结果表明姜黄素能够抑制肺癌细胞的血管生成,其机制或许是通过抑制Wnt/β-catenin信号通路的活性来实现的。另外,药物的耐药性是目前肿瘤治疗的一大难点,具有野生型EGFR和KRAS突变的NSCLC患者对吉非替尼等具有耐药性,而目前姜黄素已经被公认为是几种主要人类癌症的潜在治疗剂,有研究[15]探索姜黄素对逆转NSCLC吉非替尼耐药性及其分子机制,结果表明姜黄素显著增强了吉非替尼对原发性吉非替尼耐药的NSCLC细胞H157和H1299的抑制作用。姜黄素和吉非替尼的联合治疗通过抑制Sp1并阻断Sp1和HADC1的相互作用而下调了EGFR活性,并抑制了耐药NSCLC细胞中的受体酪氨酸激酶以及ERK/MEK和AKT/S6K途径。同时,与单独使用姜黄素或吉非替尼治疗相比,姜黄素和吉非替尼联合治疗可引起剧烈的自噬诱导、自噬细胞死亡和自噬介导的细胞凋亡,这一发现证明姜黄素和吉非替尼联合治疗可产生协同的生长抑制和凋亡活化作用。
3 丹参提取物
丹参中含有多种化学成分,主要可以分为丹参酮类,单酚酸类和无机元素等,其中丹参酮类的组分是其细胞毒性作用的基础,具有广泛的抗肿瘤作用[16]。丹参素是丹参水溶成分中含量最高的成分,陶丽等[17]探讨丹参素抗肿瘤的分子机制,通过细胞实验发现丹参素能够降低A549细胞内的活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平,这与它的抗氧化活性和自由基清除有关,并通过进一步的研究发现它能降低Nrf2表达,这与丹参素抑制Akt以及ERK1/2的磷酸化水平有关,表明丹参素是通过清除ROS进而抑制Akt,ERK1/2的磷酸化进而下调Nrf2的表达来抑制A549细胞的生长的。郭忠聪等[18]使用丹参酮IIA联合TP化疗方案治疗NSCLC,并用流式细胞术检测患者治疗前后P-gp蛋白含量的变化,结果发现丹参酮IIA能够提高TP方案治疗NSCLC的疗效,并且发现它不会增加化疗的毒副作用。简晓顺等[19]则通过细胞实验来探索丹参酮ⅡA抑制非小细胞肺癌NCI-H52细胞生长和其分子机制,在使用不同浓度的丹参酮ⅡA处理非小细胞肺癌NCI-H52细胞后,使用流式细胞术检测细胞周期,并采用免疫印迹方法检测蛋白表达水平,最后发现丹参酮ⅡA能够抑制非小细胞肺癌NCI-H520细胞的生长,且呈浓度依赖方式,细胞周期蛋白Cyclin E和CDK2抑制剂P27也较处理前明显上调,说明丹参酮ⅡA可能通过上调P27同时抑制CDK2来发挥抗肿瘤作用的。隐丹参酮也是丹参的有效成分之一,雷俊华等[20]发现其联合顺铂作用于非小细胞肺癌NCI-H1975细胞可以起到协同抗肿瘤作用,其机制和抑制信号通路JAK2 /STAT3的磷酸化表达水平有关。叶欢等[21]则探讨隐丹参酮抑制A549细胞复发转移的机制,最后发现它能够抑制非小细胞肺癌A549细胞的增殖、迁移和侵袭,其机制可能和β整合素下调、E-cadherin的上调和阻滞细胞周期有关。
4 人参提取物
人参中含有人参皂苷、多聚糖、脂肪酸等多种活性成分,现在被用于防治肿瘤和免疫疾病等[22]。江冠铭等[23]人参皂苷Rg3发现其联合奥希替尼治疗EGFR-TKI耐药的晚期NSCLC患者的疗效较单独使用奥希替尼好,能够改善患者的生存质量,延长患者的生存期。临床实验表明人参皂苷Rg3可以提高化疗的作用,减少其副作用,且已经有研究表明参皂苷Rg3可以通过诱导DNA损伤来减少NSCLC的发生,其在肿瘤细胞中的抗DNA损伤作用和机制仍不完全清楚,有研究通过细胞实验发现人参皂苷Rg3能够通过上调VRK1表达和P53BP1灶形成而减轻DNA的损伤,进而抑制癌细胞的生存能力[24]。另外一个研究发现人参的另外一种有效成分人参二醇能够使NSCLC细胞中的G1期细胞周期停滞,并通过进一步的研究发现细胞的周期停滞主要与Ca2+的上调密切相关,说明它是治疗肺癌的一种有前途的方法[25]。
5 薏苡仁提取物
薏苡仁抗癌的研究已经持续很久,多项细胞实验和动物实验都表明它能够抑制肿瘤生长,并且提高机体免疫力也是其抗肿瘤的作用机制之一[26]。孟丽娟等[27]发现薏苡仁油注射液联合培美曲塞能够增加老年晚期NSCLC的控制率,并可以减轻化疗相关的不良反应,改善患者的生存质量,效果较单用培美曲塞为佳。萧娟等[28]则发现薏苡仁注射液联合羟喜树碱治疗老年晚期NSCLC恶性胸腔积液效果较佳并可有效改善患者免疫功能,其机制可能与薏苡仁注射液能够调控凋亡相关蛋白有关。严萍萍等[29]通过基础研究发现薏苡仁注射液在体外能够抑制A549细胞的增殖、迁移和侵袭,还发现且与顺铂联用体内抗肿瘤作用更强。有学者进一步研究发现薏苡仁提取物可以增加caspase-3和caspase-9蛋白的表达,最后表明它是通过激活内在线粒体途径抑制肿瘤细胞增殖的[30]。
6 鸦胆子提取物
鸦胆子化学成分较多,可分为极性化合物和非极性化合物,其中包括鸦胆子油等非极性化合物的研究就多,目前多项研究都深入探索了其非极性化合物的抗癌机制和疗效。刘素荣等[31]使用鸦胆子油注射液联合顺铂治疗NSCLC,发现鸦胆子油注射液能够降低顺铂化疗造成的骨髓抑制发生率,且能够提高患者的免疫力。有学者纳入18篇文献,通过meta分析发现鸦胆子油联合化疗方案治疗NSCLC,能够明显提高临床治疗有效率,降低白细胞减少的发生率,提高患者的生活质量[32]。王敏等[33]使用鸦胆子苦醇进行研究,最后发现它能够抑制A549和H460细胞的生长,其机制可能和抑制Nrf2-Notch1信号轴相关。另外一项研究发现鸦胆子的另一种成分鸦胆子素D能够抑制H460和A549细胞的活力,最终结果表明它是通过激活JNK来发挥对NSCLC细胞的抗癌活性的[34]。
7 华蟾素
华蟾素成分复杂,里面包括甾体类强心苷、吲哚类生物碱、多肽类和氨基酸等,目前多项研究已经证明华蟾素有明确的抗癌作用,并且能够减轻癌性疼痛[35]。徐泳等[36]查阅2018年12月之前的中外有关华蟾素注射液联合含铂类一线化疗方案治疗NSCLC的文章,共纳入27个随机对照研究,通过meta分析发现在常规含铂化疗方案的基础之上加用华蟾素能够增加化疗的疗效,减轻化疗的毒副作用,提高患者的生活质量。陈娟等[37]使用华蟾素联合PC化疗方案治疗NSCLC,通过监测患者治疗前后的T淋巴细胞亚群和CA125水平,最后发现此方案能够降低患者的血清CA125水平,并且可以改善患者的免疫功能,延长生存期。
8 其他中药提取物
除了上面几种研究较多的药物之外,还有一些中药的提取物在研究中表明对治疗NSCLC有效。周微等[38]发现不同浓度莪术醇作用于A549细胞以后,细胞增殖的数量显著降低,侵袭细胞的数目明显减少,细胞中E-cadherin的表达水平也出现升高,但Vimentin、cadherin、β-catenin、snail、细胞周期蛋白1(Cyclin-D1) 和T细胞因子4(T-cell factor 4,TCF4)的表达水平显著降低,说明莪术醇能够抑制非小细胞肺癌A549细胞的增殖,其机制可能Wnt/β-catenin通路有关。陈仪坤等[39]使用赤芍总苷进行研究,在用药物干预模型大鼠后,检测MDR1-mRNA、MRP-mRNA和LRP-mRNA的基因表达水平,结果发现赤芍总苷组的相关基因的表达水平均较环磷酰胺组增加,说明赤芍总苷能够抑制肿瘤细胞的增殖,并能够降低多耐药基因的表达,进而提高机体对药物的敏感性。车杭盈[40]使用白花蛇舌草注射液进行研究,通过基础实验发现它能够促进非小细胞肺癌A549细胞的凋亡,并说明其机制可能和减少凋亡相关基因Bbl-2及survivin的表达相关。
综上所述,可以看出一些中药提取物在肿瘤治疗方面有确切疗效,并有改善肿瘤细胞耐药性和增强放化疗的作用等明显优势,但是目前中药提纯仍然是一大难点,中医药是个巨大的宝库,相信随着药物提纯技术的发展,更多的中药有效成分被挖掘研究,将来中药会在肿瘤治疗方面发挥更多的光和热。