張金華,李 琦*
(1.上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬曙光醫(yī)院腫瘤科,上海 201203 ;2.上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬曙光醫(yī)院腫瘤研究所,上海 201203)
左金丸出自《丹溪心法·火六》原文:“左金丸,治肝火。”,由金元四大家之一的朱丹溪所創(chuàng)。黃連與吳茱萸按照6:1組方構(gòu)成左金丸,方中君藥是性味苦寒的黃連,清肝火瀉胃火,配伍性味辛熱的吳茱萸暖肝散寒開郁,疏肝理氣,組方辛開與苦降并用,調(diào)理肝、胃氣機(jī),主治肝火犯胃證。研究[1]表明,左金丸可抑制胃酸分泌、抑制細(xì)菌、減慢胃腸蠕動(dòng)、防治潰瘍、止痛消炎等作用。近年來,研究發(fā)現(xiàn)左金丸具有抗腫瘤的作用,現(xiàn)將其具體機(jī)制作一綜述。
細(xì)胞凋亡主要通過線粒體依賴性途徑和死亡受體(Fas等)介導(dǎo)途徑,激活Caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)[2-5]。細(xì)胞凋亡的過程受到p53蛋白、survivin蛋白、Bcl-2及Caspase家族蛋白 等的調(diào)控[6]。Bcl-2基因家族在細(xì)胞凋亡的調(diào)控中起重要作用。該家族中抑制凋亡的包括Bcl-2、Bcl-xL等;促凋亡的包括Bax、Bak等。促凋亡的家族成員可通過促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)線粒體通透性轉(zhuǎn)變孔道的開放和膜的通透性的增加,使線粒體內(nèi) Cytochrome C等物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞液,與Apaf-1和 Caspase-9組成凋亡復(fù)合體,促使 Caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng)被啟動(dòng),Caspase-3等被激活,活化的Caspase-3等作用效應(yīng)底物,產(chǎn)生細(xì)胞的凋亡[7]。Bax、Bak可經(jīng)上述線粒體途徑,最后激活Caspase-3等,作用于PARP等,誘導(dǎo)細(xì)胞的凋亡。湯慶豐等[8]研究證實(shí),左金丸作用于Hp感染的人胃癌細(xì)胞 MKN45后,Bax和PARP蛋白的表達(dá)水平升高,MKN45細(xì)胞的凋亡率也增加,這提示左金丸可通過上調(diào)Bax、底物PARP的表達(dá),從而誘導(dǎo)Hp感染的人胃癌細(xì)胞MKN45凋亡。XU Lina等[9]研究顯示左金丸可通過上調(diào)Bax、Bak表達(dá),同時(shí)下調(diào)Bcl-2、Bcl-xL表達(dá),增加Caspase-3、Caspase-9的活性,誘導(dǎo)人肝癌細(xì)胞SMMC-7721、人肺癌細(xì)胞A549和人結(jié)腸癌細(xì)胞HCT-116調(diào)亡。
活性氧簇(ROS)的產(chǎn)生,損傷細(xì)胞線粒體膜,引起線粒體跨膜電位崩潰,導(dǎo)致線粒體內(nèi)有關(guān)促凋亡因子,如Cytochrome C等釋入胞質(zhì),結(jié)合Apaf-1,激活Caspase-9,產(chǎn)生Caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng),最終激活Caspase-3等,導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[10-11]。PENG Q X等[12]采用左金丸作用于人胃癌細(xì)胞SGC-790l,發(fā)現(xiàn)其誘導(dǎo)ROS的產(chǎn)生,JC-1實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)左金丸導(dǎo)致SGC-790l線粒體跨膜電位崩潰;同時(shí)發(fā)現(xiàn)Bax表達(dá)上調(diào)和Bcl-2表達(dá)下調(diào),Caspase-9、Caspase-3活性增加,細(xì)胞凋亡率增加;提示左金丸可通過產(chǎn)生ROS,引起線粒體跨膜電位崩潰,同時(shí)Bax表達(dá)上調(diào)和Bcl-2表達(dá)下調(diào),基于線粒體依賴方式導(dǎo)致SGC-790 l人胃癌細(xì)胞凋亡。
細(xì)胞增殖的調(diào)控十分復(fù)雜,主要涉及細(xì)胞周期調(diào)控的分子(cyclin等)、生長因子及其受體(EGF及EGFR等)、癌基因(c-erbB等)及抑癌基因(P53等)、信號(hào)通路(PI3K/AKT/mTOR)等的作用,其中AP-1和NF-κB是調(diào)控細(xì)胞增殖的重要效應(yīng)分子。AP-1(activator protein1)位于細(xì)胞核,參與基因轉(zhuǎn)錄,由c-Jun和c-Fos兩個(gè)亞單位構(gòu)成,通過亮氨酸拉鏈與DNA結(jié)合,活化的AP-1能調(diào)控多種基因的表達(dá),參與細(xì)胞的凋亡、增殖等多種生物學(xué)功能,促進(jìn)腫瘤發(fā)生、發(fā)展。AP-1可基于多種不同的信號(hào)通路調(diào)控細(xì)胞周期。人細(xì)胞周期素D1( cyclinD1)調(diào)控序列含有2個(gè)AP-1結(jié)合位點(diǎn),AP-1/ c-Jun能與cyclinD1結(jié)合,誘導(dǎo)cyclinD1基因轉(zhuǎn)錄;AP-1/c-Jun還能抑制抑癌基因P53、P16的表達(dá)和功能,促使細(xì)胞周期的異常啟動(dòng),參與腫瘤細(xì)胞增殖[13]。NF-κB(nuclear factor-κB)是細(xì)胞內(nèi)重要的核轉(zhuǎn)錄因子之一,由RelA(p65)、c-Rel、RelB、NF-κB1(p50)、NF-κB2(p52)各家族成員兩兩結(jié)合構(gòu)成的轉(zhuǎn)錄因子,活化的 NF-κB能調(diào)控多種基因的轉(zhuǎn)錄,參與阻斷腫瘤細(xì)胞凋亡、推動(dòng)腫瘤增殖和血管形成等,促進(jìn)腫瘤發(fā)生發(fā)展、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。NF-κB可基于不同的信號(hào)通路調(diào)控細(xì)胞周期。NF-κB識(shí)別人細(xì)胞周期素D1(cyclinD1)啟動(dòng)子區(qū)的2個(gè)NF-κB結(jié)合位點(diǎn),結(jié)合cyclinD1,上調(diào)cyclinD1基因表達(dá);NF-κB還能拮抗抑癌基因P53的活性和功能,從而促進(jìn)細(xì)胞周期從G1到S期,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖[14]。CHAO D C等[15]研究發(fā)現(xiàn)左金丸水提物可以通過抑制AP-1和NF-κB的活性,從而抑制人肝癌HepG2細(xì)胞增殖。
c-myc被激活后,通過至少2種機(jī)制,抑制細(xì)胞周期/生長抑制基因(gas1,p15,p21, p27,gadd34,gadd45,gadd153)轉(zhuǎn)錄,可導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的增殖;一種機(jī)制是Myc-Max異二聚體通過其c-mycC末端結(jié)構(gòu)域連接Miz-1等,Myc-Max異二聚體又與生長抑制基因的啟動(dòng)子Inr區(qū)連接,抑制Miz-1等激活生長抑制基因的轉(zhuǎn)錄;另一種機(jī)制是c-myc中心區(qū)域與轉(zhuǎn)錄因子Sp1結(jié)合,抑制Sp1的轉(zhuǎn)錄活性[16]。CHOU Shunting等[17]通過微陣列分析用左金丸及其成分以TC50分別干預(yù)48 h的重組人肝癌細(xì)胞 HepG2/ NF-κB/ Luc,發(fā)現(xiàn)c-myc可能是左金丸及其成分發(fā)揮抑制肝癌細(xì)胞增殖作用的關(guān)鍵分子。
侵襲轉(zhuǎn)移是在多種效應(yīng)分子和信號(hào)通路作用下,通過腫瘤細(xì)胞黏附運(yùn)動(dòng)、降解細(xì)胞外的基質(zhì)與基底膜、生成腫瘤血管等多個(gè)步驟完成。腫瘤細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移主要受到腫瘤轉(zhuǎn)移基因(Bmi-1等)及轉(zhuǎn)移抑制基因(nm23等)、腫瘤血管形成相關(guān)因子(VEGF等)、細(xì)胞外基質(zhì)降解酶(MMP等)、細(xì)胞粘附分子(CD44等)、腫瘤的微環(huán)境(炎性微環(huán)境等)的影響[18]。腫瘤Wnt/β-catenin通路和MMP-7效應(yīng)分子參與了腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移。Wnt/β-catenin信號(hào)通路,主要由β-catenin匯集到細(xì)胞核內(nèi)激活靶基因發(fā)揮效應(yīng)。在有Wnt信號(hào)刺激的情況下,細(xì)胞分泌的Wnt蛋白結(jié)合細(xì)胞膜表面的受體Fz(Frizzled)以及 LRP-5、LRP-6,使細(xì)胞內(nèi)Dsh(Dishevelled)被激活,而活化的Dsh促使由Axin、GSK-3β、CK1、APC等所組成的復(fù)合體解散,不能降解β-catenin,引起β-catenin在胞質(zhì)中累積并且移入胞核內(nèi),與轉(zhuǎn)錄因子TCF或LEF結(jié)合,在其他因子輔助作用下激活下游靶基因如c-myc、cyclinDl、MMP-7、 CD44、Claudin-1等的轉(zhuǎn)錄表達(dá),參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展[19]。MMP-7是MMPs家族中的重要一員,其發(fā)揮效應(yīng)的底物廣泛,可以使多種細(xì)胞外基質(zhì)和基底膜蛋白發(fā)生降解,還可使其他MMPs被激活,從而促進(jìn)腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移[20]。張彥博等[21]研究發(fā)現(xiàn),左金丸可以通過下調(diào)β-catenin表達(dá),從而降低Wnt/β-catenin通路活性,進(jìn)而下調(diào)靶基因MMP-7表達(dá),最終抑制人胃癌MKN45細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。
腫瘤多藥耐藥(MDR)是指不僅對(duì)所接觸的某種藥物發(fā)生耐藥,而且對(duì)其他結(jié)構(gòu)上無關(guān)和作用機(jī)制上不同的藥物也發(fā)生耐藥,是化療失敗主要原因之一[22]。腫瘤MDR產(chǎn)生的機(jī)制復(fù)雜,主要有MDR相關(guān)蛋白和酶的作用,腫瘤細(xì)胞DNA的損傷、修復(fù),細(xì)胞凋亡通路異常,細(xì)胞自噬等方面[23]。腫瘤 MDR最常見機(jī)制是由MDR1基因編碼的P-gp過表達(dá)所致;P-gp是一種ATP依賴性輸出泵,可使已進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的抗腫瘤藥輸出細(xì)胞外,細(xì)胞內(nèi)藥物濃度下降[24]。PI3K/AKT/NF-κB通路調(diào)控P-gp介導(dǎo)的腫瘤多藥耐藥機(jī)制,在GPCRs、RTKs或突變的RAS作用下,PI3 K催化產(chǎn)生第二信使 PIP3,Akt通過其PH結(jié)構(gòu)域與PIP3結(jié)合,Akt被招募至細(xì)胞膜且被激活,活化的Akt通過調(diào)節(jié)IκB激酶(IKK)的活性,磷酸化和泛素化IκB,使IκB被降解、釋放,細(xì)胞質(zhì)中與IκB結(jié)合構(gòu)成無活性復(fù)合體的NF-κB被激活后進(jìn)入細(xì)胞核,活化的NF-κB激活MDR1基因的啟動(dòng)子,調(diào)控MDR1基因表達(dá),促進(jìn)MDR1基因編碼的P-gp表達(dá),導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的多藥耐藥[25]。SUI Hua等[26]研究發(fā)現(xiàn)左金丸可以下調(diào)人結(jié)腸癌耐多藥細(xì)胞HCT116/L-OHP中 P-gp、p-AKT、p-IκB、NF-κB/p65的表達(dá),說明左金丸可以逆轉(zhuǎn)人結(jié)腸癌耐多藥細(xì)胞HCT116/ L-OHP的多藥耐藥和抑制PI3K/ AKT/NF-κB通路;進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)HCT116/L-OHP細(xì)胞用PI3K/AKT信號(hào)活化劑(IGF-1)處理后,左金丸下調(diào)P-gp、p-AKT、p-IκB、NF-κB/ p65 表達(dá)的作用減弱,表明左金丸可以通過抑制PI3K/AKT/ NF-κβ通路,從而逆轉(zhuǎn)P-gp介導(dǎo)的 HCT116/ L-OHP的耐藥。TANG Q F等[27]研究發(fā)現(xiàn)左金丸作用于DDP耐藥的人胃癌細(xì)胞SGC7901/DDP和BGC823/DDP,可以誘導(dǎo)p-cofilin-1去磷酸化,促進(jìn)cofilin-1(絲切蛋白-1)轉(zhuǎn)移至線粒體內(nèi),誘導(dǎo)聚合形肌動(dòng)蛋白轉(zhuǎn)化為球狀肌動(dòng)蛋白,發(fā)生鈣超載,引起線粒體的損傷,從而觸發(fā)線粒體途徑的凋亡通路,誘導(dǎo)人胃癌細(xì)胞 SGC7901/ DDP和BGC823/DDP凋亡。
綜上,左金丸抗腫瘤作用機(jī)制的研究進(jìn)展主要表現(xiàn)為:左金丸通過多途徑、多靶點(diǎn),誘導(dǎo)凋亡、抑制增殖、抑制侵襲轉(zhuǎn)移、逆轉(zhuǎn)MDR來發(fā)揮抗腫瘤作用。從近幾年的研究來看,研究對(duì)象主要是人胃癌、結(jié)腸癌、肝癌和肺癌細(xì),以細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)居多,而臨床研究報(bào)道較少,因此,在未來的發(fā)展中,需要從臨床的角度揭示左金丸抗腫瘤的作用和機(jī)制,為古方新用提供科學(xué)依據(jù),進(jìn)一步推動(dòng)左金丸在腫瘤臨床治療中的應(yīng)用與推廣。
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