李 航,王 悅,李騰越綜述,張宸豪審校
(吉林醫(yī)藥學(xué)院:1.2015級(jí)臨床醫(yī)學(xué)教改本科班,2.2016級(jí)臨床醫(yī)學(xué)教改本科班,3.檢驗(yàn)學(xué)院,吉林 吉林 132013)
原發(fā)性肝癌(簡(jiǎn)稱(chēng)肝癌)是指原發(fā)于肝細(xì)胞與肝內(nèi)膽管細(xì)胞的惡性腫瘤,其惡性程度高,易復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移。原發(fā)性肝癌是我國(guó)最常見(jiàn)且危害最重的惡性腫瘤之一,在全球每年患肝癌的50多萬(wàn)人中,我國(guó)占50%以上,并且隨年份呈顯著的上升趨向。原發(fā)性肝癌早期缺乏典型臨床表現(xiàn),出現(xiàn)典型臨床癥狀及體征時(shí),肝癌往往已經(jīng)發(fā)展到中晚期。此時(shí)手術(shù)、放療、化療等傳統(tǒng)的腫瘤治療方法對(duì)肝癌治療的局限性、副作用都使肝癌病人的生存率和生存質(zhì)量大大降低。姜黃素是從姜科植物的根莖姜黃中提取的一種有效成分,據(jù)《本草綱目》記載,早在唐朝時(shí)就有了姜黃入藥的記載。姜黃素具備抗炎、抗氧化、抗微生物、清除自由基、降血脂等生物作用[1]。并且大量的研究資料可以證實(shí),姜黃素對(duì)心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)中的多種惡性腫瘤均具有抑制作用,尤其對(duì)于肝癌細(xì)胞的生長(zhǎng)增殖、腫瘤血管的生成都具有一定的抑制作用,還可以誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞的凋亡、逆轉(zhuǎn)肝癌細(xì)胞多藥耐藥。
姜黃素是從姜科姜黃屬植物的干燥根莖中提取出的一種多酚類(lèi)化合物,其化學(xué)結(jié)構(gòu)為C21H20O6。隨著近年來(lái)的許多研究發(fā)現(xiàn),姜黃素除了具備抗炎、抗氧化、抗微生物、清除自由基、降血脂等作用以外,還具有抗腫瘤活性。姜黃素的抗癌作用引起了人們的關(guān)注并日漸成為了研究熱點(diǎn)。姜黃素的毒性較低,價(jià)格低廉,但存在穩(wěn)定性差、生物利用率低、水溶性差并且易于代謝等特點(diǎn),所以尚未開(kāi)發(fā)為成熟藥物[2]。人們通過(guò)改造劑型、使用佐劑等途徑,在一定程度上改善了姜黃素的水溶性和穩(wěn)定性,以此提高了姜黃素體內(nèi)的生物利用度[3]。此外,有研究顯示,姜黃素在光照條件下可以發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)并且具有細(xì)胞毒作用,具有顯著誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的作用。這也提示我們姜黃素有望開(kāi)發(fā)成為新型光敏劑用以抗癌治療[4]。
姜黃素可以有效抑制肝癌細(xì)胞的生長(zhǎng)與增殖。研究表明,姜黃素可能會(huì)通過(guò)下調(diào)β-catenin蛋白的表達(dá)即抑制Wnt/β-catenin信號(hào)通路來(lái)抑制肝癌細(xì)胞Bel7402和QGY7703的生長(zhǎng)[5]。當(dāng)姜黃素對(duì)肝癌細(xì)胞QGY作用時(shí),發(fā)現(xiàn)細(xì)胞生長(zhǎng)在S期聚積,使細(xì)胞不能有效進(jìn)入G2/M期,阻斷了細(xì)胞生長(zhǎng)、分裂,依次延長(zhǎng)了細(xì)胞周期,從而起到抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)增殖的作用[6]。姜黃素對(duì)肝癌HepG2和Bel-7404細(xì)胞有較強(qiáng)的體外細(xì)胞毒性作用,可以明顯抑制肝癌HepG2和Bel-7404細(xì)胞增殖和生長(zhǎng),且存在劑量-時(shí)間關(guān)系[7]。
腫瘤的發(fā)生是多基因改變累積的結(jié)果,與細(xì)胞凋亡相關(guān)基因的改變也同樣參與了腫瘤發(fā)生發(fā)展的過(guò)程[8],因此細(xì)胞凋亡與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。癌變后的細(xì)胞因過(guò)度增殖不易凋亡導(dǎo)致腫瘤生成迅速,因此誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡可以成為腫瘤治療的有效策略。細(xì)胞凋亡通路根據(jù)啟動(dòng)階段的差異主要分為線粒體通路、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通路、死亡受體通路3種。研究發(fā)現(xiàn),姜黃素可以啟動(dòng)線粒體介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡通路誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞的凋亡,線粒體通路作為細(xì)胞發(fā)生凋亡的主要調(diào)控場(chǎng)所會(huì)參與大多數(shù)細(xì)胞凋亡的調(diào)控過(guò)程。線粒體膜通透性發(fā)生轉(zhuǎn)變對(duì)細(xì)胞凋亡起主要作用,Bcl-2家族控制著線粒體外膜和內(nèi)膜的通透性,因此Bcl-2在線粒體凋亡中起著關(guān)鍵作用[9]。王偉章[10]等的研究表明:姜黃素能顯著上調(diào)肝癌細(xì)胞Hun中Bcl-2家族促凋亡蛋白Bad的表達(dá),并能誘導(dǎo)細(xì)胞色素C從線粒體釋放至胞漿中以及活化胱天蛋白酶3蛋白,使剪切化多腺苷二磷酸核糖聚合酶增加,從而誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞Hun凋亡。YU等[11]的研究也表明姜黃素能夠增加Bax蛋白的表達(dá),降低Bcl-2蛋白的表達(dá),誘導(dǎo)人肝細(xì)胞癌SMMC-7721的凋亡,并且具有濃度依賴(lài)性。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通路是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激引起的細(xì)胞凋亡。目前有研究成果表示,姜黃素及其同源物(WZ35)可以通過(guò)促進(jìn)活性氧的產(chǎn)生,導(dǎo)致Jun激酶激活,使細(xì)胞發(fā)生內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[12]。
血管生成作為腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移的重要基礎(chǔ),下調(diào)血管生成相關(guān)基因的表達(dá)是姜黃素通過(guò)抑制腫瘤血管的生成進(jìn)而治療肝癌的機(jī)制之一。姜黃素能夠通過(guò)PI3K/AKT/mTOR信號(hào)傳導(dǎo)通路抑制環(huán)加氧酶2的表達(dá),進(jìn)而抑制腫瘤血管的生成[13]。此外,姜黃素可能通過(guò)抑制人肝癌細(xì)胞BEL-7402中環(huán)加氧酶2 mRNA和蛋白的表達(dá)進(jìn)而抑制肝細(xì)胞腫瘤血管生成和轉(zhuǎn)移生長(zhǎng)[14]。姜黃素還可通過(guò)減少基質(zhì)金屬蛋白酶9的分泌,抑制人肝癌SK-Hep-1細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移[15]。
腫瘤多藥耐藥是目前腫瘤治療中存在的極為普遍的問(wèn)題。作為影響化療療效的重要因素,避免和克服腫瘤多藥耐藥是腫瘤治療中亟須解決的一大難題。腫瘤細(xì)胞耐藥的重要機(jī)制之一是耐藥基因在腫瘤細(xì)胞中的高表達(dá)。有研究表明姜黃素可以通過(guò)抑制耐藥基因的表達(dá)從而逆轉(zhuǎn)肝癌細(xì)胞的多藥耐藥并且增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)各種抗腫瘤藥物的敏感性。王偉章[16]等的研究發(fā)現(xiàn),姜黃素能夠顯著地抑制凋亡敏感細(xì)胞Huh7中耐藥基因1 mRNA的表達(dá)。CHOI等[17]則發(fā)現(xiàn)姜黃素能夠抑制多藥耐藥腫瘤細(xì)胞中的耐藥基因1 mRNA的表達(dá)。P糖蛋白可將進(jìn)入胞內(nèi)的藥物主動(dòng)地轉(zhuǎn)運(yùn)至胞外,P糖蛋白的過(guò)度表達(dá)也是腫瘤多藥耐藥產(chǎn)生的重要原因。姜黃素通過(guò)抑制PI3K/Akt/NF-kappa B途徑,可以下調(diào)多藥耐藥基因1的表達(dá),進(jìn)而抑制P糖蛋白的表達(dá),起到逆轉(zhuǎn)腫瘤多藥耐藥的作用[18]。
有研究者通過(guò)建立肝癌動(dòng)物模型對(duì)姜黃素展開(kāi)體內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):姜黃素可以降低毛細(xì)血管密度,減少腫瘤內(nèi)血管分布,降低血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的表達(dá)。孟崇[19]等用給予間斷小劑量二乙基亞硝胺溶液誘發(fā)大鼠肝癌模型的手段進(jìn)行模型建立,經(jīng)實(shí)驗(yàn)可得出姜黃素可有效抑制原發(fā)性肝癌模型大鼠的血管生成,降低微血管密度,降低VEGF表達(dá)的結(jié)論。江敏華[20]等建立人肝癌HMMC-7721裸鼠肝癌皮下移植瘤模型,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)姜黃素可明顯抑制腫瘤生長(zhǎng),其機(jī)制可能與上調(diào)Bax與下調(diào)Bcl-2和存活蛋白因子有關(guān)。HAPLIYAL等用姜黃素喂養(yǎng)小鼠后,由二乙基亞硝胺誘導(dǎo)的肝細(xì)胞癌的發(fā)生率有所下降[21]。
姜黃素作為一種極具研究前景的抗癌藥物,目前廣泛被認(rèn)可的治療原發(fā)性肝癌作用機(jī)制包括:抑制肝癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖、誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞凋亡、抑制抑制肝癌血管的生成與轉(zhuǎn)移生長(zhǎng)以及逆轉(zhuǎn)多藥耐藥。但因?yàn)槠淇拱C(jī)制較為復(fù)雜,姜黃素的抗癌效應(yīng)目前依然處于臨床前研究狀態(tài),還需日后在大量的臨床研究中系統(tǒng)地評(píng)估姜黃素對(duì)原發(fā)性肝癌的實(shí)際療效。相信隨著更加深入合理的研究以及現(xiàn)代制劑的不斷發(fā)展,姜黃素能夠?yàn)樵l(fā)性肝癌的治療和預(yù)防提供新的研究方向。
[1] SRIVASTAVA K C,BORDIA A,VERMA S K.Curcumin,a major component of food spice turmeric (Curcuma longa) inhibits aggregation and alters eicosanoid metabolism in human blood platelets[J].Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids,1995,52(4):223-227.
[2] 李子強(qiáng),白曉光,楊志衡,等.姜黃素類(lèi)化合物與生物活性研究進(jìn)展[J].中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)雜志,2015,46(3):305-311.
[3] ANAND P,KUNNUMAKKARA A B,NEWMAN R A,et al.Bioavailability of curcumin:problems and promises[J].Mol Pharm,2007,4(6):807-818.
[4] 陳瑞川,蘇金華,馬勝平,等.光敏化姜黃素誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡[J].癌癥,2000,19(4):321-324.
[5] 趙琳琳,陳劍群,徐學(xué)軍.姜黃素對(duì)肝癌細(xì)胞Bel7402、QGY7703增殖凋亡及Wnt/β-catenin信號(hào)通路的影響[J].中華臨床醫(yī)師雜志(電子版),2013,7(11):4902-4906.
[6] 厲紅元,車(chē)藝,湯為學(xué).姜黃素對(duì)人肝癌細(xì)胞增殖和凋亡的影響[J].中華肝臟病雜志,2002,10(6):50-52.
[7] 任嫦娥,郭惠萍.姜黃素對(duì)肝癌HepG2和Bel-7404細(xì)胞增殖的抑制作用[J].中國(guó)生化藥物雜志,2012,33(3):251-253.
[8] 楊祺.細(xì)胞凋亡對(duì)人類(lèi)腫瘤的影響[J].黑龍江科技信息,2017(5):104.
[9] 趙彥超,顧耘.細(xì)胞凋亡通路研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代醫(yī)學(xué),2013,41(4):285-288.
[10] 王偉章,毛建文,鄭敏,等.姜黃素激活線粒體凋亡通路誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞Huh7凋亡[J].廣東醫(yī)學(xué),2010,31(8):953-955.
[11] YU J,ZHOU X M,HE X S,et al.Curcumin 48 induces apoptosis involving bax/bcl-2 in human hepatoma SMMC-7721 cells[J].Asian Pac J Cancer Prev,2011,12(8):1925-1929.
[12] ZOU P,ZHANG J R,XIA Y Q,et al.ROS generation mediates the anti-cancer effects of WZ35 via activating JNK and ER stress apoptotic pathways in gastric cancer[J].Oncotarget,2015,6(8):5860-5876.
[13] 李帥帥,孫軍.PI3K/AKT/mTOR信號(hào)傳導(dǎo)通路在姜黃素抑制人肝癌細(xì)胞Cox-2表達(dá)中的作用[J].解放軍醫(yī)學(xué)雜志,2014,39(1):30-34.
[14] 李帥帥,孫軍.姜黃素對(duì)人肝癌細(xì)胞BEL-7402中環(huán)氧合酶2表達(dá)影響的研究[J].中國(guó)醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2014,43(3):222-225.
[15] 王偉章,張碧魚(yú),陳宏遠(yuǎn),等.姜黃素對(duì)人肝癌細(xì)胞Sk-hep-1抗癌作用的研究[J].中國(guó)中藥雜志,2010,35(4):485-488.
[16] 王偉章,毛建文,金小寶,等.姜黃素對(duì)肝癌細(xì)胞耐藥基因表達(dá)的影響[J].實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志,2010,26(13):2285-2288.
[17] CHOI B H,KIM C G,LIM Y,et al.Curcumin down-regulates the multidrug-resistance mdr1b gene by inhibiting the PI3K/Akt/NF kappa B pathway[J].Cancer Lett,2008,259(1):111-118.
[18] 魏民,張陽(yáng)德,何剪太.姜黃素逆轉(zhuǎn)肝癌耐藥性實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志,2008,18(17):2441-2443.
[19] 孟崇.姜黃素對(duì)原發(fā)性肝癌模型大鼠組織VEGF及微血管密度影響研究[J].遼寧中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2017(2):19-22.
[20] 江敏華,謝瑩,胡鳳霞,等.姜黃素對(duì)荷瘤裸鼠皮下移植瘤的影響[J].實(shí)用臨床醫(yī)藥雜志,2010,14(23):7-11.
[21] HAPLIYAL R,NARESH K N,RAO K V,et al.Inhibition of nitrosodiethylamine-induced hepatocarcinogenesis by dietary turmeric in rats[J].Toxicol Lett,2003,139(1):45-54.