云芝糖肽抗肿瘤机制研究进展*

王星光，王虎霞，宋张骏

（1.陕西省人民医院，陕西 西安 710000；2.西安医学院，陕西 西安 710000；3.陕西省肿瘤医院，陕西 西安 710000）

自古以来，人类从未放弃在自然界中寻找药材来治疗疾病。中医中药作为我国传统医疗手段，越来越受到广泛关注。云芝（Coriolus versicolor）是产自我国的一种珍贵药用多孔菌科植物真菌，具有多种药理作用。云芝所含化学物质比较多，包括多糖、糖肽、蛋白质等大分子化学物质，也包括水溶性无机盐、氨基酸等小分子化学物质，被认为是促进健康和长寿的“神奇草药”，其药用价值于《本草纲目》和《千金翼方》中均有记载[1-2]。云芝糖肽（Polysaccharopeptide，以下简称PSP）是提取自云芝的菌丝体中的一种高分子糖肽聚合物，多糖含量约为60%，肽的含量约30%，易溶于水且性质稳定，分子量约100kDa，是云芝的重要活性物质[3]，主要包含甘露糖、葡萄糖及某些半乳糖、木糖和焦糖。β-葡聚糖是PSP中确定的具有免疫调节功能的最主要的成分[4]。与之相似的云芝多糖k（polysaccharide-k，PSK）则是从“CM-101”的菌株中提取，早在1977年在日本作为抗癌药批准上市。科学研究已经证实，PSP有提高机体免疫、抗肿瘤、保护肝脏、降血脂等多种生理活性作用。目前，PSP已被临床用于治疗癌症、肝炎、高脂血症、慢性支气管炎等疾病，是一种应用广泛，安全无毒，潜力巨大的中药活性成分。本文主要将PSP抗肿瘤机制归纳为3点，包括：直接抗肿瘤作用、免疫调节作用及对抗肿瘤药物的增敏作用。

1 直接抗肿瘤作用

在正常情况下，人体细胞受基因控制有序的发生分化、增殖、凋亡等现象。但是在各类致癌因素的影响下，细胞在基因水平缺乏正常的调控，机体内的细胞出现无序过度生长而产生了异常病理变化，此时就出现了癌变[5]。而PSP作为抗癌药可以延缓甚至阻止这一过程。

1.1 诱导细胞凋亡 细胞凋亡是一个由基因调控的细胞自发、有序的程序性凋亡细胞的过程，在正常真核生物发育过程中主要负责程序性筛选并保持机体内稳定状态，在正常生命体的进化、内环境的平衡及其各系统的生长与发育过程中起着关键的作用[6]。PSP主要通过活化线粒体途径、死亡受体途径诱发癌细胞的凋亡。

内源性线粒体途径：线粒体主要负责调节细胞的凋亡内在途径，大多数药物诱导细胞凋亡都是通过此途径。YANG X T等[7]在将PSP作用于人类HL-60细胞和人T淋巴细胞后发现，PSP可以降低Bcl-2/Bax的比例及线粒体跨膜电位，上调细胞色素C和Caspase-3、Caspase-8和Caspase-9的表达，从而引发瀑布效应，使HL-60细胞发生不可逆的凋亡，并且对人T淋巴细胞无任何毒性作用。提示PSP可通过内源性线粒体途径诱发癌细胞凋亡。

外源性死亡受体途径：死亡受体均属于TNFR基因超家族，它们都具有大小相似的含有半胱氨酸的细胞外结构域，胞内亦有称为死亡结构域（DD）的蛋白结合域，该特殊功能域可特殊地与其配体融合，继而诱发细胞凋亡。唐海波[8]发现PSP在诱导Molt-4细胞凋亡的过程中，通过上调TNFR1蛋白表达，激活了TNFR1死亡途径，由TNFR1将凋亡信号传递给TRADD蛋白，再由TRADD蛋白在细胞质内招募衔接蛋白FADD，形成的凋亡复合物对TNFR1死亡受体途径进行调控，且与线粒体途径两者之间没有交集关系。说明PSP可以通过外源性死亡受体途径诱发癌细胞凋亡，主要激活TNFR死亡受体通路。

1.2 阻滞细胞周期 恶性肿瘤细胞最基本的生物特性之一就是由细胞周期调控失常所引起的细胞恶性转移和恶性肿瘤细胞失控性生长[9]，这为开发出调控肿瘤细胞这类药物提供了理论基础。

CHOW L W C等[10]发现PSP可以通过上调P21基因和下调细胞周期蛋白D1基因来诱导三阴性乳腺癌细胞MDA-MB-231凋亡，即通过P21基因和周期蛋白D1基因将乳腺癌细胞的生长抑制在G1/S之间和G2/M期之间。LI W W等[11]利用cDNA微阵列芯片检测PSP诱导的HL-60细胞凋亡的分子机制，发现PSP能上调早期转录因子AP-1、EGR1、IER-2和IER-5，下调NF-κB通路。HSIEH T C等[12]发现，PSP处理的HL-60细胞p65和p50形式的转录因子NF-κB显著降低，并阻滞了G1/S和G2/M阶段的细胞周期进展。

1.3 抑制血管生成 血管形成是癌症发生机制中的一个重要步骤，癌细胞通过新生毛细血管来吸收氧和养分，控制癌症血管形成是阻止肿瘤发生、进展和转化的有效途径[13]。许凌巧[14]利用鸡胚尿囊膜模型实验，发现PSP可以显著抑制血管生成。HO J C K等[15]利用微腐蚀铸型和免疫组织化学证实了PSP治疗组小鼠的活跃血管生成特征明显减少，基因表达研究基本证实经PSP治疗后血管内皮生长因子（VEGF）的表达明显降低。VEGF是最强的血管生成因子之一，但到目前为止，对PSP抗血管生成作用还没有更为详细的机制研究，以及PSP抑制肿瘤血管生成过程中其他血管生成因子在抑制肿瘤生长中的作用还有待进一步研究。

1.4 细胞焦亡 细胞焦亡是近年来新出现和证明的一个程序性细胞凋亡方法，细胞焦亡可影响肿瘤的发生和进展，其通过一些非编码RNA和其他分子调节肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移[16-17]。黄誉娴[18]用PSP处理人急性白血病Molt-4细胞后，发现存在部分细胞核体积异常增大，不符合凋亡特征，还发现了PSP可促进Pro-caspase-1、IL-18、IL-1β蛋白的高表达。该现象提示PSP诱导Molt-4细胞凋亡的过程参与Caspase-1依赖的焦亡途径。从目前的研究来看，这种细胞焦亡对于肿瘤的治疗是把“双刃剑”，细胞焦亡可以通过引发炎症反应来抑制肿瘤生长，但也会增加患者感染的风险，其中的利弊关系尚需进一步研究。

2 免疫调节作用

Toll样受体4（TLR4）是人类最先发现的的Toll样蛋白质受体，该受体与大多数革兰氏阴性菌中发现的脂多糖（LPS）诱导的信号转导事件有关[19]。当TLR4被LPS激活后，就会导致下游的两种信号通道同时开启，即MYD-88依赖性信号传导路径和非MYD-88依赖性信号传导路径，多糖类药物的免疫调控功能与TLR4信息通路相关[20-21]。WANG Z X等[22]采用Q-PCR和Western blotting检测PSP调控下TLR4-TIRAP/MAL-MyD88通路基因及蛋白的表达，发现PSP可显著上调TLR4-TIRAP/MAL-MyD88通路及其磷酸化水平，其中TLR4、IRAK4、TRAF6、TAK1和IKKa 5个基因的表达量均增加2倍以上，并检测到下游的效应分子IL-12、IL-6及TNF-α的表达量显著上升。

巨噬细胞是免疫效应细胞，在抗感染免疫和肿瘤免疫中发挥重要作用，PSP也是巨噬细胞激活剂之一。REZVANI V等[23]建立了艾氏腹水癌小鼠模型，发现PSP可通过TLR4-MyD88-TRAF6信号通路，刺激巨噬细胞的活化，增强巨噬细胞的吞噬作用，还可以促进其分泌一氧化氮（NO）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和干扰素-γ（IFN-γ），从而引起肿瘤相关内皮细胞凋亡，导致肿瘤坏死。SEKHON B K等[24]也发现PSP能显著增加CD14+/CD16-型巨噬细胞，这类巨噬细胞相较于经典巨噬细胞具有高人类白细胞抗原表达和高抗原呈递细胞活性，从而更好的提高人体免疫，清除肿瘤细胞。

自然杀伤细胞（NK细胞）因其快速杀伤机制在抗肿瘤免疫反应中具有核心作用，已有研究[25]表明，NK细胞的活性与癌症的发病率有显著的相关性。PSP可通过诱导白细胞介素-6（IL-6）来增强NK细胞增殖、TNF-α分泌和NK黏附能力[26]。NK细胞被激活后释放TNF-α和IFN-γ，两者通过靶细胞中ICAM-1表达的NF-κB依赖性上调，协同增强NK细胞对肿瘤的杀伤作用[27]。此外，PSP还可以诱导免疫细胞产生IL-12，又可增加NK细胞识别表达CD80或CD86肿瘤细胞的能力，从而进一步提高杀伤活性。

综上，PSP主要通过活化体内免疫细胞，如巨噬细胞、NK细胞、T淋巴细胞，提高了细胞内激素和趋化因子的表达，主要包括TNF-α、IL-1β、IL-6、组胺和前腺素E，从而改善与化疗相关的不良反应，增强人体免疫[28]。

3 对抗肿瘤药物的增敏作用

化疗药物的多药耐药性（MDR）仍然是攻克癌症过程中的主要难题之一[29]，其耐药机制复杂、多变，因此，发现和开发可以预防和逆转多药耐药性的药物是癌症治疗的首要挑战。中药因其独特的优势，越来越受到国内外学者广泛的关注，PSP可通过多种机制，增强化疗药物的作用，从而逆转癌细胞耐药。WAN J等[30]研究表明，PSP可增强阿霉素（Doxo）、依托泊苷（VP-16）对乳腺癌细胞的毒性作用，且经PSP处理过的乳腺癌细胞G0/G1期和G2/M期细胞比例相应降低，DNA合成时间（Ts）明显延长（12～18 h），并提出“S期细胞陷阱假说”，即PSP通过干扰癌细胞S期DNA合成，使癌细胞处于S期的时间延长，从而让一些靶定癌细胞S期的化疗药的杀伤作用达到极致。与之类似的还有WAN J M F等[31]发现PSP可以使HL-60细胞上调周期蛋白E（Cyclin E），加速G1/S期进程，使细胞大量积聚在S期，从而最大发挥喜树碱（CPT）的细胞毒性作用。桑花等[32]研究表明，PSP在和多柔比星联合用药后，相比于多柔比星单一药物，联合用药对AGS型胃癌细胞的毒性效果明显提高，并证实了PSP同样具有和化学疗法药物的增敏效应，其机理很可能是通过对恶性肿瘤细胞表面p-糖蛋白转运体，提高了化疗药在胃癌细胞中的累积含量，从而增强细胞毒性水平，起到协同增效的功能。LIU J等[33]发现PSP能增强γ-T3对AMPK通路的激活作用，使癌细胞对γ-T3诱导的细胞毒作用增敏，且在体内实验中能有效抑制肿瘤生长。RAZMOVSKINAUMOVSKI V等[34]将PSP与他莫昔芬联合应用，发现PSP可以显著提高他莫昔芬在小鼠体内的血药浓度达峰时间。还发现PSP组小鼠肝脏、肾脏和心脏生化血清参数中的19项均可维持正常水平，尤其是可以显著降低血清胆固醇值，这说明PSP可以通过增强他莫昔芬的脂质途径来联合抑制肿瘤生长。以上结果均提示PSP与其他药物联用时可与药物产生协同作用，增强其药效，并且PSP还可以减轻联用药物的不良反应[35]，这使得PSP作为辅助用药的地位日益凸显，并可能成为未来PSP临床应用的重要方向。

4 结语与展望

随着恶性肿瘤发病率的不断攀升，各种治疗手段也在发展与进步，但均有其局限性。中医中药作为我国传统医疗手段，越来越受到广泛关注。PSP作为一种中药活性成分，可以直接使肿瘤细胞凋亡，又可以增强人体免疫功能，且对其他抗肿瘤药物有增效、减毒的作用，抗肿瘤类型多样，是一种潜力巨大、应用广泛的中药单体，是恶性肿瘤规范化治疗中的理想辅助药物。但是目前对于PSP的研究还局限在传统中医药的思路中，存在着以下问题：（1）在与其他药物联合使用的研究中，仅局限在传统化疗药联合用药，并没有与目前热门的靶向、免疫药物联合使用的研究；（2）针对某些通路机制的研究不具体、欠深入，还停留在现象层次；（3）目前关于PSP抗肿瘤作用的研究多数是体外实验及动物实验，缺乏大规模临床试验。近10年来，随着现代互联网、网络组学等技术网络的发展，网络药理学应运而生。与单一实验方法相比，网络药理学联合实验能更全面地揭示中药疗效的机制，有助于解决中药材机制研究难点。通过网络药理学，PSP的药理学作用和机制将得到进一步的开发和论证，其抑制肿瘤的基因和通路研究也会日趋完善。

中医药作为我国医疗的瑰宝，距今已有上千年的历史，包含了先辈们智慧的结晶，具有非常大的研究潜力。PSP作为中药单体之一在抗肿瘤方面的作用已得到肯定，并显示出良好的应用潜力，相信在不久的将来会成为一种常规的抗癌药物。