張逸星 瞿曉燕 (同濟大學附屬楊浦區(qū)中心醫(yī)院婦產(chǎn)科,上海 20090)
近年來,中草藥提取化合物因其高生物利用度和平穩(wěn)的副作用,在包括癌癥在內的許多人類疾病治療中起到?jīng)Q定性作用。研究人員把從植物青風藤中所提煉出來的單體稱為青藤堿,其為一種生物堿,分子式為C19H23NO4,在中國有兩千多年的使用歷史,一開始主要被用于治療神經(jīng)痛和風濕性疾病[1]。青藤堿的抗腫瘤作用,隨著近年的研究,日益凸顯,通過多種途徑抑制腫瘤細胞增殖,抗腫瘤細胞的侵襲和遷移、影響腫瘤新生血管等方式從而達到抗腫瘤的作用[2]。本文主要圍繞其抑制腫瘤細胞增殖的作用,簡述了青藤堿在婦科腫瘤中的研究進展,展望了其在癌癥治療中的應用。
青藤堿能通過多種方式阻礙腫瘤細胞的增殖,這些方式目的在于促進腫瘤細胞凋亡,或是改變腫瘤細胞增殖周期,由此來發(fā)揮抗腫瘤的作用。加入50、100、200 mmol/ L的青藤堿后,研究者分別觀察36、48 h,得到人骨肉瘤MG-63細胞的培養(yǎng)基中,骨肉瘤細胞的增殖能力會表現(xiàn)出依次降低的結論[3]。
不同濃度的青藤堿能降低癌細胞中p-Akt、p-mTOR、pP70S6K蛋白磷酸化的水平,達到下調AKT信號通路,阻止凋亡抑制蛋白BCL-2的表達,調高促凋亡蛋白BAX分子水平,使得BCL-2 /BAX之比發(fā)生改變,半胱天冬酶3(caspase-3)表達上調,誘發(fā)細胞凋亡,在此作用下,經(jīng)過濃度為0、1、2 和4 mmol /L的青藤堿作用后的人套細胞淋巴瘤Jeko-1細胞株, 凋亡率分別為(2.21 ± 1.05) % 、(11. 29 ± 2.42) % 、(18.79 ± 2.84) % 和(31.05 ± 3.52) %[4]。Deng等[5]研究還發(fā)現(xiàn)青藤堿可劑量依賴地在腎細胞癌中,通過降低人腎癌細胞(ACHN細胞)的成球能力并促進其凋亡,達到降低ACHN細胞的存活率的效果。研究者也通過細胞增殖/凋亡標志物的表達水平,強化了該結果的正確性。青藤堿能顯著調控自噬相關蛋白水平,其與下調p62表達,增加Beclin1和LC3 II/LC3 I的表達有關。
與此同時,磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)/AKT/雷帕霉素靶蛋白(mTOR)通路也是青藤堿發(fā)揮作用的重要通路,其可推進腎細胞癌(RCC)自噬,促進其凋亡。另在Sun等[6]在青藤堿對黑色素瘤的抗腫瘤活性研究中,發(fā)現(xiàn)自噬抑制劑氯喹在一定程度上消除了青藤堿對細胞生長和凋亡的影響,且其觸發(fā)的自噬激活同樣是由PI3K/Akt/mTOR信號通路介導的。
Wang等人研究[7]測試了140,280和560μM三種劑量的青藤堿,發(fā)現(xiàn)其均能抑制人肝細胞癌細胞系Huh7細胞存活和增殖,在細胞凋亡和多項細胞周期的阻滯上發(fā)揮較大作用。通過上調促凋亡調節(jié)因子表達、激活半胱氨酸天冬氨酸特異性蛋白酶(Caspase),青藤堿也能促進凋亡途徑[2]。青藤堿可以分解caspase-3和Bax,下調Bcl-xl水平,促進凋亡。此外,青藤堿治療還增加了p21和p27的蛋白水平。這兩個調節(jié)因子有減緩細胞周期的進展的功能。
2.1對卵巢癌細胞增殖的影響 卵巢癌是最致命的一種婦科惡性腫瘤,雖然對卵巢癌的診治已經(jīng)取得了重大進展,但其仍然具有居于婦科腫瘤之首的高死亡率。據(jù)美國癌癥協(xié)會統(tǒng)計[8],2019年美國約有22 530例女性罹患卵巢癌,13,980例患者死于卵巢癌。在我國,近年來卵巢癌的發(fā)病率及死亡率也一直居高不下,統(tǒng)計表明卵巢癌2010年在我國的發(fā)病率為6.47/10萬,死亡率為2.74/10萬[9]。目前,卵巢癌的類型、分期影響了其主要治療方法,臨床上的治療包括手術、鉑類藥物、靶向藥物和免疫治療。 絕大部分卵巢癌患者需要化療,然而,盡管在一線化療藥物的作用下,療效可達到60-80%,但化療的嚴重副作用及短效性,使得許多患者終將復發(fā)或死亡[10]。因此,進一步的研究或探索治療卵巢癌的新方法來是必不可少的。
在對卵巢癌的影響中,青藤堿的具體方式及其作用機制尚待進一步研究。Huimin Li[11]等研究表明,青藤堿(0、0.5、1和2 mmol·L - 1 ) 對人卵巢癌IGROV1和HeyA8細胞具抑制增殖作用,同時通過癌基因MCM2和Wnt / β-catenin信號通路,抑制細胞侵襲和轉移,劑量越大,抑制作用越強。
Rangel[12]等通過研究發(fā)現(xiàn)上皮性卵巢癌特異轉錄子(Human ovarian cancer-specific transcripts ,HOSTs)在卵巢癌中特異性表達的五個轉錄本,包括HOST1 、HOST2 、HOST3、HOST4和HOST5。HOST2目前被證實是長鏈非編碼RNA(long non-coding RNAs (lncRNAs) )家族中的一員,與卵巢癌細胞的增殖、侵襲、轉移和耐藥中都有著密切的關聯(lián)。在卵巢癌組織和細胞系中,轉錄因子HOST2明顯增加,卵巢癌細胞存活率降低與其表達增高有關。Yuting Xu[13]發(fā)現(xiàn)HOST2可能是青藤堿對卵巢癌治療的影響靶點,青藤堿可以降低HOST2的表達,而發(fā)揮抑制細胞生長、阻滯細胞周期阻滯、誘導細胞凋亡的作用。在體外試驗中,青藤堿能降低人卵巢癌Caov3和SKOV3細胞包含CyclinD1、CDK4 和CDK6在內的所有蛋白的表達水平,以至于其可降低停留在G0/G1期的Caov3和SKOV3細胞的活性,并抑制細胞增殖[13]。青藤堿下調 cyclin D1、cyclin A 和 MMP-9 蛋白水平,并且上調E-cadherin蛋白水平的作用被王新榮[14]等發(fā)現(xiàn),在此作用下,處于G0 /G1期和S期的人卵巢癌SKOV3 細胞被抑制增殖、遷移和侵襲。在CCK-8法的檢測下,青藤堿作用細胞48 h的IC50為2.12 mmol/L[14]。
2.2對宮頸癌細胞增殖的影響 據(jù)統(tǒng)計,2000年至2011年間,女性癌癥發(fā)病率發(fā)病率明顯增加。其中宮頸癌的發(fā)病率逐漸攀升[15]。宮頸癌的臨床分期往往在臨床治療中,決定了其治療的具體方式。手術、藥物化療及放療方案因人而異,然而,在這些治療方法實施后后,30%~40%的患者仍然會有治療失敗死亡的風險[16]。藥物治療是最初在在宮頸癌治療領域引入的,對新型藥物的探索也從未間斷,青藤堿就是其中之一。青藤堿亦可制成生物凝膠,外用涂抹,易丹丹等[17]通過研究證實了青藤堿凝膠外用有著低毒副作用、胃腸道反映輕的優(yōu)點。
張瑜等[18]證實了青藤堿(0.1,0.2,0.4,0.625,1.25,2.5mol/L)抑制了Hela細胞的增殖。Hela細胞更易停滯在G1期,而不是S期,或能為宮頸癌的治療提供新思路。文獻報道[19],在宮頸癌細胞的增殖過程中,若出現(xiàn)青藤堿和順鉑的協(xié)同影響,Hela細胞的增殖會受到抑制。研究結果表明,青藤堿通過下調蛋白Caspase-3 和 COX-2,加強蛋白Maspin的表達,宮頸癌細胞的凋亡會被增強,且時間越長,劑量越多,凋亡作用越強。此外,卡鉑和青藤堿的聯(lián)合作用也與順鉑類似,也是通過對其周期和凋亡的影響,達到阻止增殖的目的,同時也表現(xiàn)出時間-劑量依賴性(P<0.05)[20]。青藤堿也可跟放療結合降低腫瘤的生長速度,DAN ZHANG等[21]研究發(fā)現(xiàn),青藤堿可以抑制DNA損傷反應(DDR)因子Ku80和Rad51在轉錄中的表達,促進電離輻射誘導的DNA雙聯(lián)的斷裂(DNA double-strand breaks (DSBs)),干擾DNA損傷檢查點的激活,加快在電離輻射的作用下宮頸癌HeLa細胞的凋亡。
近年來,對于各種類型癌癥的藥物治療探索與日俱增,各類新型的靶向藥物也逐漸用于臨床。青藤堿因其在治療腎小球膜增生性腎炎,神經(jīng)性疼痛超敏反應和各種類風濕性疾病而廣泛為人所知。因其在抑制癌細胞方面的作用,青藤堿收獲了很高的關注度。在肺癌、乳腺癌以及消化系統(tǒng)的腫瘤如胃癌、肝癌、食管癌、腸癌,青藤堿都能發(fā)揮抑制癌細胞方面的作用,抑癌類型多,作用范圍廣。在阻礙癌細胞轉移,阻止癌細胞侵襲中,青藤堿所表現(xiàn)的潛在作用也被逐益報道,Song等發(fā)現(xiàn)青藤堿通過調節(jié)IL-4 / miR-324 / CUEDC2軸顯著抑制NF-κB通路的激活,并可在體外減少乳腺癌細胞的侵襲和遷移[22]。此外,青藤堿也可作為放射增敏劑,通過下調Bcl-2,Bax,cyclin B1,CDK1,Ku86,Ku70和Rad51的蛋白表達,修復損傷DNA,增強食管鱗狀細胞癌對射線的敏感性[23]。青藤堿在婦科腫瘤的抑制方面效果日益凸顯,這些結果在將來可能會為腫瘤的治療及干預開辟新的可能性。青藤堿在抗婦科腫瘤侵襲、轉移、化療增敏等的作用機制,還需要我們進一步探索。