余慧穎,龍斯穎,季湍云,李亞麗,邢馨曉,肖珊珊,羅惠,蘇俊芳,魏小勇,楊巧紅
(1 中山市人民醫(yī)院,廣東 中山;2 廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院,廣東 廣州;3 廣州中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,廣東 廣州)
黃芪甲苷(astragaloside IV,AS-IV)是傳統(tǒng)中草藥黃芪的主要單體活性成分[2](見圖1),具有免疫調(diào)節(jié)、抗菌抗炎等作用[3]。隨著中藥單體抑制腫瘤發(fā)生發(fā)展的研究日趨深入,AS-IV 也被發(fā)現(xiàn)在肺癌、肝癌、胃癌等多種癌癥中起到抗癌作用[4]。文章對(duì)AS-IV 治療肺癌和肝癌、胃癌、結(jié)直腸癌等消化腫瘤展開綜述。
圖1 黃芪甲苷分子結(jié)構(gòu)式[2]
肺癌根據(jù)其病理特征主要分為小細(xì)胞肺癌和非小細(xì)胞肺癌,非小細(xì)胞肺癌約占肺癌分型85%,以下主要從非小細(xì)胞肺癌展開綜述。
研究表明,經(jīng)黃芪甲苷作用后A549 細(xì)胞增殖受到抑制,胞中E-cadherin 蛋白表達(dá)上調(diào)、Vimentin 蛋白表達(dá)下調(diào),且胞質(zhì)蛋白Bax/Bcl2 表達(dá)水平升高。結(jié)果顯示黃芪甲苷可能通過抑制NEDD4/PTEN 通路,激活并促進(jìn)Bax 表達(dá)從而實(shí)現(xiàn)抑制非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞A549 增殖、遷移并誘導(dǎo)其凋亡[5]。
也有研究證實(shí),黃芪甲苷通過AMPK 信號(hào)調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞極化來(lái)抑制肺癌的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移,黃芪甲苷顯著抑制了IL-13 和IL -4 誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞M2 極化,表現(xiàn)為PPARγ、Arg-1 和CD206 等三個(gè)巨噬細(xì)胞表面標(biāo)志物的mRNA 水平降低,并且黃芪甲苷可以抑制M2 巨噬細(xì)胞誘導(dǎo)的A549細(xì)胞的侵襲、遷移和血管生成[6]。
黃芪甲苷與人參皂苷配伍后,對(duì)A549 細(xì)胞抑制效果顯著提高。研究表明,其原因可能是黃芪甲苷能逆轉(zhuǎn)MDR1 基因編碼P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp),P-gp可以把細(xì)胞內(nèi)人參皂苷轉(zhuǎn)移至胞外,黃芪甲苷發(fā)揮逆轉(zhuǎn)作用后減少細(xì)胞對(duì)人參皂苷的外排作用,且黃芪甲苷也具有一定的抗腫瘤作用,兩者配伍可以達(dá)到增效的作用[7]。
吳安妮等證實(shí)黃芪甲苷可以抑制非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞SPC-A-1 的增殖,促進(jìn)其凋亡,表現(xiàn)為經(jīng)黃芪甲苷處理后肺癌細(xì)胞SPC-A-1 增殖相關(guān)基因Ki67、PCNA 均下降,凋亡相關(guān)基因Caspase-3 和 Caspase-9 的表達(dá)均升高,且調(diào)控作用呈濃度依賴性;同時(shí),黃芪甲苷可能通過抑制Akt 信號(hào)通路中p-Akt 的表達(dá)來(lái)調(diào)控SPC-A-1 的增殖和凋亡[8]
黃芪甲苷與部分藥物聯(lián)合應(yīng)用可增強(qiáng)藥物的某些作用,當(dāng)黃芪甲苷和貝伐單抗聯(lián)用時(shí),能明顯抑制肺癌細(xì)胞NCI-H1395 增殖,表現(xiàn)為Wnt/β-catenin 信號(hào)通路蛋白表達(dá)下降,推測(cè)黃芪甲苷可能通過下調(diào)Wnt/β-catenin 信號(hào)通路,促進(jìn)NCI-H1395 細(xì)胞凋亡,其抑制結(jié)果對(duì)比單用貝伐單抗效果更好[9]。
研究表明,黃芪甲苷和吉非替尼聯(lián)用可通過對(duì)SIRT6通路的下調(diào)從而抑制NCI-HI299、HCC827 等非小肺癌細(xì)胞的增殖,且比單用吉非替尼效果更好[10]。除此之外,黃芪甲苷與順鉑聯(lián)用時(shí),可通過對(duì)B7-H3 通路蛋白質(zhì)表達(dá)的抑制,從而起到抑制NCI-HI299、HCC827 等非小肺癌細(xì)胞的增殖的作用[11]。
目前黃芪甲苷對(duì)胃癌的治療作用研究主要從其對(duì)各種胃癌細(xì)胞的作用開展,本文主要從胃癌細(xì)胞BGC823、MGC-803 以及SGC7901 展開綜述。
黃芪甲苷具有抑制胃癌細(xì)胞BGC823 增殖,并抑制其遷移、侵襲的作用,經(jīng)黃芪甲苷處理后,胃癌細(xì)胞BGC823中 MMP-2、MMP-7、MMP-9 的mRNA 及蛋白表達(dá)量降低,TIMP-1、nm23 的mRNA 及蛋白表達(dá)量升高,且黃芪甲苷可能通過下調(diào)MDR1/P-gp、MRP-1、Bcl-2 等的表達(dá),上調(diào)Bax 表達(dá)增加胃癌細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性,逆轉(zhuǎn)其耐藥[12]。
黃芪甲苷具有抑制胃癌細(xì)胞MGC-803 增殖,誘導(dǎo)該細(xì)胞G1 期阻滯及凋亡的作用,經(jīng)黃芪甲苷處理后胃癌細(xì)胞MGC-803 中蛋白激酶B(protein kinase B,PKB/AKT)和核因子kB(nuclear factor kB,NF-kB)信號(hào)通路蛋白表達(dá)量下降,凋亡相關(guān)蛋白Bcl-2 表達(dá)下降、凋亡相關(guān)蛋白BAX表達(dá)上升,以及表明其機(jī)制可能與抑制AKT 和NF-kB 信號(hào)通路,降低MGC-803 胞內(nèi)BCL-2 的表達(dá),上調(diào)BAX 蛋白表達(dá),促進(jìn)Caspase-3 的活化有關(guān)[13]。
腫瘤治療過程中腫瘤細(xì)胞往往會(huì)對(duì)抗腫瘤藥物產(chǎn)生耐藥性,降低臨床療效。SGC7901/DDP 是具有耐藥性的人胃癌細(xì)胞,其對(duì)順鉑的敏感性遠(yuǎn)低于SGC7901?,F(xiàn)有研究表明,在體外實(shí)驗(yàn)中,黃芪甲苷可能通過MDR1 基因及P-gp 蛋白的下調(diào),對(duì)SGC7901/DDP 細(xì)胞的耐藥性起到逆轉(zhuǎn)作用。黃芪甲苷對(duì)SGC7901/DDP 的逆轉(zhuǎn)效果的毒副作用顯著低于目前常用的維拉帕米[14]。
黃芪甲苷通過阻滯肝癌細(xì)胞G1 期,促進(jìn)其凋亡并抑制侵襲能力[15]。實(shí)驗(yàn)表明,黃芪甲苷通過增加miR-150-5p 的表達(dá),加速肝癌細(xì)胞凋亡,并降低β-catenin 的表達(dá)提高肝癌細(xì)胞的凋亡率[16]。
研究發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷可以使肝癌細(xì)胞HepG2 克隆形成率、Ki67、Bcl-2、NF-kB 信號(hào)通路蛋白表達(dá)量下降,且使肝癌細(xì)胞HepG2 凋亡率、ROS 含量水平明顯升高,黃芪甲苷可能通過調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激和抑制NF-kB 信號(hào)通路,從而抑制肝癌細(xì)胞HepG2 的增殖和促進(jìn)其凋亡[17]。多藥耐藥相關(guān)蛋白-3(multidrug resistance related protein-3,MRP3)是一種具有外排功能的轉(zhuǎn)運(yùn)體,現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn),黃芪甲苷可以通過上調(diào)HepG2 細(xì)胞中MRP3 基因的表達(dá),增加MRP3 蛋白表達(dá)量,增加細(xì)胞外排功能,提示黃芪甲苷與MPR3 底物合用時(shí),可能產(chǎn)生藥物-藥物相互作用,調(diào)節(jié)藥物在細(xì)胞中分布與吸收[18]。
基質(zhì)金屬蛋白酶-2(matrix metalloproteinase-2,MMP-2)和基質(zhì)金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)能降解細(xì)胞外基質(zhì),與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。經(jīng)黃芪甲苷處理后,肝癌細(xì)胞MHCC97-H 侵襲能力下降,胞中MMP-2、MMP-9 的RNA 和蛋白質(zhì)水平的表達(dá)降低。實(shí)驗(yàn)表明,黃芪甲苷對(duì)肝癌細(xì)胞MHCC97-H 的增殖無(wú)明顯的抑制作用,但其可通過降低 MMP-2、MMP-9 的RNA 和蛋白質(zhì)水平的表達(dá)以達(dá)到降低肝癌細(xì)胞MHCC97-H 的侵襲能力的目的[19]。
實(shí)驗(yàn)表明,黃芪甲苷具有直接殺傷腫瘤細(xì)胞以及調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能間接對(duì)腫瘤細(xì)胞起到殺傷作用的雙重效應(yīng)。且黃芪甲苷的作用機(jī)理可能是通過增強(qiáng)肝癌荷瘤小鼠脾淋巴細(xì)胞中CD4+、CD8+T 淋巴細(xì)胞功能以及改變CD4+/CD8+比值,誘導(dǎo)IFN-γ、IL4 和TNF-α 分泌,改善荷瘤小鼠的細(xì)胞及體液免疫從而提高對(duì)腫瘤的抵抗力[20]。
實(shí)驗(yàn)證明,黃芪甲苷能夠明顯降低結(jié)直腸癌細(xì)胞SW480 胞中Ki67 和PCNA 的表達(dá),并通過上調(diào)Caspase-3和β-catenin 的表達(dá),實(shí)現(xiàn)對(duì)SW480 細(xì)胞的增殖抑制,促進(jìn)其凋亡[21]。
黃芪甲苷與順鉑聯(lián)用時(shí),黃芪甲苷可以抑制NOTCH3基因的表達(dá),使結(jié)直腸癌細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性增加,增強(qiáng)順鉑對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷作用[22]。
目前國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)尚未見黃芪甲苷對(duì)食管癌的研究報(bào)道。
肺癌是全球惡性腫瘤病死率第一的惡性腫瘤;胃癌是我國(guó)最常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤之一;結(jié)直腸癌、胃癌在我國(guó)的發(fā)病率分別位于惡性腫瘤的第2、3 位;食管癌發(fā)病率不斷上升。在此情況下,我們要研發(fā)新的抗腫瘤藥物,尋找新的治療方法。
現(xiàn)有研究表明,黃芪甲苷對(duì)多種癌癥有較為顯著的治療效果,對(duì)于惡性腫瘤如肺癌、胃癌等有顯著療效。黃芪甲苷的抗腫瘤機(jī)制主要為抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)增殖及轉(zhuǎn)移,或是提高免疫細(xì)胞活性,促進(jìn)免疫細(xì)胞對(duì)于多種免疫活性物質(zhì)的分泌,從而殺傷腫瘤細(xì)胞,提高機(jī)體對(duì)腫瘤的免疫力。研究發(fā)現(xiàn)[22],黃芪甲苷在與順鉑、吉非替尼、貝伐單抗、西妥昔單抗等化療藥物聯(lián)合使用時(shí)比單用化療藥物效果更佳,由此可推斷出,黃芪甲苷與化療藥物聯(lián)用時(shí)不僅可以提高治療效果,而且也會(huì)減少藥物對(duì)人體的副作用,減輕病人在治療時(shí)的痛苦[23]。而黃芪甲苷具體的抗腫瘤機(jī)制以及對(duì)其他惡性腫瘤的治療效果還需要更深入的研究。