李劭恒 牟永平，▲ 王振飛 衛(wèi) 星 賀曉花 米 瀾

1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬人民醫(yī)院檢驗(yàn)科，內(nèi)蒙古呼和浩特 010020；2.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)腫瘤分子診斷實(shí)驗(yàn)室，內(nèi)蒙古呼和浩特 010020；3.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬人民醫(yī)院腹部外科B區(qū)，內(nèi)蒙古呼和浩特 010020

腫瘤是嚴(yán)重危害人民生命健康的常見病，發(fā)病率高，治療難度大。目前的治療手段主要是手術(shù)，但因晚期患者失去手術(shù)機(jī)會，治療效果不佳；其次是靶向藥物治療、化療與放療，靶向藥物治療常因耐藥而降低療效，而化療與放療引起的毒副反應(yīng)較大。臨床需要能夠有效控制實(shí)體瘤進(jìn)展，延緩腫瘤轉(zhuǎn)移，對患者產(chǎn)生的毒副作用小，可以改善患者生存質(zhì)量的治療方法。中醫(yī)藥是我國幾千年來智慧結(jié)晶的傳承，是中華民族獨(dú)具特色的治療方法，在腫瘤的治療中發(fā)揮著重要作用?，F(xiàn)代藥理研究表明，中藥重樓主要活性成分重樓皂苷Ⅶ具有細(xì)胞毒作用、抑制腫瘤細(xì)胞生長、誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡、調(diào)節(jié)人體免疫功能、影響癌基因表達(dá)、逆轉(zhuǎn)耐藥、抗腫瘤血管生成等抗癌藥理作用。本文就重樓皂苷Ⅶ抗腫瘤主要作用機(jī)制的國內(nèi)外研究進(jìn)展做以綜述。

1 重樓簡介

重樓（Rhizoma Paridis）作為一味傳統(tǒng)名貴藥材，重樓以蚤休之名史載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，2015年版中國藥典記載：“本品為百合科植物云南重樓Paris polyphylla Smith var.yunnanensis（Franch.）Hand.Mazz或七葉一枝花[Paris polyphylla Smithvar. chinensis（Franch.）Hara]的干燥根莖?！敝貥菫榍鍩峤舛绢愔兴?。其藥性苦、微寒、有小毒，主入肝經(jīng)，具有清熱解毒，消腫止痛，涼肝定驚的功效[1]。重樓作為民間抗癌方劑主要成分，用于治療腫瘤歷史悠久，齊元富教授使用中藥復(fù)方含重樓清熱解毒，活血止痛，行氣散結(jié)之功治療肺癌[2]。陳其劍等[3]使用重樓軟堅湯輔助放化療治療肺癌，戚桂玉等[4]使用金蟾片治療消化道腫瘤，金煒東等[5]使用重樓提取物抗肝癌。

國內(nèi)外研究者鑒定分離出來的重樓主要藥用活性化學(xué)成分有甾體皂苷類、多種氨基酸、植物甾醇、三萜類、植物蛻皮激素、生物堿、黃酮類等。重樓中的化學(xué)成分80%為甾體皂苷，按苷元的不同可分為薯蕷皂苷元的糖苷和偏諾皂苷元的糖苷兩大類，云南重樓根莖中分得7種甾體皂苷，其中重樓皂苷Ⅰ、Ⅱ?yàn)槭硎氃碥眨貥窃碥闸?、Ⅶ為偏諾皂苷[6]。重樓皂苷Ⅶ為重樓抗腫瘤活性物質(zhì)的有效成分之一，具有較強(qiáng)的抗癌活性，中文名稱：重樓皂苷Ⅶ，中文同義詞：重樓皂苷G，英文名字：Polyphyllin Ⅶ（PP7），化學(xué)分子式：C51H84O22，分子量：1049.18MOL，結(jié)構(gòu)式見圖1。

圖1 重樓皂苷Ⅶ結(jié)構(gòu)式

2 體內(nèi)外研究

2.1 重樓皂苷Ⅶ抑制腫瘤細(xì)胞增殖和遷移

張欣等[7]研究發(fā)現(xiàn)PP7可抑制結(jié)腸癌SW-480細(xì)胞生長；王理槐等[8]研究發(fā)現(xiàn)PP7對人結(jié)腸癌HCT116細(xì)胞株的增殖產(chǎn)生抑制作用；其他學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)PP7對不同腫瘤細(xì)胞株產(chǎn)生抑制作用，如胰腺癌Miapaca-2細(xì)胞[9]、人前列腺癌PC3細(xì)胞[10]、肺癌H460細(xì)胞[11]、人宮頸癌Hela細(xì)胞[12]、鼻咽癌細(xì)胞系HONE-1和NPC-039[13]、人口腔鱗癌（OSCC）中SAS和OECM-1細(xì)胞株[14]、肝癌細(xì)胞株HepG2[15]、腦膠質(zhì)瘤U87-MG和U251細(xì)胞[16]、肺癌細(xì)胞A549和NCI-H1299細(xì)胞[17]、順鉑耐藥細(xì)胞株A549/DDP[18]在PP7作用下增殖能力受到抑制。

2.2 阻滯腫瘤細(xì)胞增殖周期

通常每代腫瘤細(xì)胞的增殖都需要經(jīng)歷四個不同時期，即：DNA合成前期（G1期）、DNA合成期（S期）、DNA合成后期（G2期）和有絲分裂期（M期）。

張欣等[7]研究發(fā)現(xiàn)PP7可明顯抑制SW-480細(xì)胞增殖，通過線粒體和死亡受體途徑誘導(dǎo)SW-480細(xì)胞凋亡，PP7可促進(jìn)SW-480細(xì)胞Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9、Bax及p21的 表 達(dá)，降 低Bcl-2、Cdk-4、Cdk-6和CyclinD1的表達(dá)，將SW-480細(xì)胞周期阻滯于G1期。劉帥等[10]通過PP7對人前列腺癌PC3細(xì)胞的作用發(fā)現(xiàn)PP7上調(diào)p21，抑制Cyclin D1周期調(diào)控蛋白，將前列腺癌細(xì)胞周期阻滯于G1期，抑制前列腺癌細(xì)胞的增殖。Song等[19]通過生物信息學(xué)分析顯示，PP7調(diào)控結(jié)直腸癌的多種途徑，包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體小泡介導(dǎo)的轉(zhuǎn)運(yùn)、對cAMP的應(yīng)答、Ras蛋白信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、代謝途徑、MAPK信號通路和細(xì)胞周期，細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)PP7可顯著抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯和凋亡。Lin等[17]研究發(fā)現(xiàn)PP7下調(diào)cyclin B1，誘導(dǎo)G2/M細(xì)胞周期阻滯，觸發(fā)細(xì)胞凋亡，在體內(nèi)外均表現(xiàn)出較強(qiáng)的抑制肺癌細(xì)胞生長的作用。

2.3 誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡

根據(jù)細(xì)胞的獨(dú)特形態(tài)學(xué)特點(diǎn)，細(xì)胞的死亡方式分為壞死（necrosis）和程序性細(xì)胞死亡（programmed cell death），后者包括凋亡（apoptosis）、壞 死 性 凋 亡（necroptosis）自 噬（autophagy）及焦 亡（pyroptosis）[20]、脹 亡（oncosis）[21]、鐵 死 亡（ferroptosis）[22]。其中凋亡與自噬研究的最廣泛。誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡是大多數(shù)抗腫瘤藥的主要作用機(jī)制，細(xì)胞凋亡又稱程序性細(xì)胞死亡，是由細(xì)胞內(nèi)特定基因操縱、調(diào)控的一種生理性或病理性、自主性、有序性的自主性細(xì)胞死亡。PP7誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的作用機(jī)制包括癌基因的激活和抑癌基因的表達(dá)抑制，bcl-2/bax調(diào)節(jié)，Caspase的級聯(lián)激活，細(xì)胞凋亡通過線粒體介導(dǎo)的內(nèi)源性和細(xì)胞死亡受體介導(dǎo)的外源性途徑進(jìn)行，這兩種途徑都會轉(zhuǎn)化為Caspase的級聯(lián)激活[18]。內(nèi)源性途徑中，細(xì)胞色素C從受損的線粒體釋放并引起Caspase-9的凋亡體依賴性激活，外源性Caspase-8激活，都可以導(dǎo)致下游Caspase-3激活，并最終使多聚ADP核糖聚合酶（PARP）失活。絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）為內(nèi)源性的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，將細(xì)胞外信號轉(zhuǎn)導(dǎo)至細(xì)胞及細(xì)胞核內(nèi)，促進(jìn)細(xì)胞有絲分裂，引起細(xì)胞生物學(xué)反應(yīng)[23]。Zhang等[24]在肝癌細(xì)胞HepG2中研究發(fā)現(xiàn)PP7促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)活性氧的產(chǎn)生和線粒體膜電位的去極化。上調(diào)細(xì)胞色素C、caspase-3、-8、-9和PARP及Bax/Bcl-2的水平，并呈劑量依賴性和時間依賴性，表明PP7通過內(nèi)源性和外源性途徑誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞凋亡。PP7顯著增強(qiáng)了MAPK通路主要成分JNK、ERK和p38的磷酸化，以及腫瘤抑制蛋白p53和PTEN的表達(dá)。MAPK抑制劑和ROS抑制劑顯著抑制PP7誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。得出結(jié)論P(yáng)P7通過促進(jìn)線粒體介導(dǎo)ROS的產(chǎn)生，激活MAPK和PTEN/p53通路，通過內(nèi)源性和外源性途徑誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞凋亡。Lin等[17]在肺癌A549細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)PPVI和PPVII上調(diào)腫瘤抑制蛋白p53，兩種處理均顯著提高了死亡受體Fasl-3、Fasl-5、Fas、cleaved PARP和活性caspase-3的表達(dá)水平。實(shí)驗(yàn)表明PPVI和PPVⅡ通過誘導(dǎo)G2/M細(xì)胞周期阻滯，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。王理槐等[8]研究PP7能抑制人結(jié)腸癌HCT116細(xì)胞生長及誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡，Caspase-3和PRAP相對表達(dá)，提示凋亡內(nèi)源性途徑參與了PP7誘導(dǎo)的HCT116細(xì)胞凋亡過程。相關(guān)研究[12]發(fā)現(xiàn)PP7對Hela細(xì)胞的半數(shù)最大抑制濃度（IC50）為（2.62±0.11）μm。PP7上調(diào)caspase-3、caspase-9、Bax表達(dá)，下調(diào)Bcl-2表達(dá)，提示PP7可以通過內(nèi)源性凋亡途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。胡世尚等[9]主要以胰腺癌Miapaca-2細(xì)胞為對象，發(fā)現(xiàn)樓皂苷Ⅶ可通過誘導(dǎo)胰腺癌細(xì)胞凋亡，抑制干細(xì)胞標(biāo)志物CD133的表達(dá)發(fā)揮抗胰腺癌作用。何昊等[11]研究PP7抑制人肺癌H460的作用和機(jī)制，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，PP7可顯著抑制H460影響其集落形成，并使細(xì)胞形態(tài)發(fā)生變化誘導(dǎo)凋亡，抑制細(xì)胞遷移和侵襲能力。H460細(xì)胞經(jīng)PP7處理后，基質(zhì)金屬蛋白酶MMP-2和MMP-9顯著降低，ICAD、Bcl-2表達(dá)降低，凋亡相關(guān)蛋白剪切型caspase-3、Bax表達(dá)增加，提示PP7體外可能通過調(diào)節(jié)基質(zhì)金屬蛋白酶抑制H460細(xì)胞遷移和侵襲，同時誘導(dǎo)凋亡的發(fā)生。He等[25]發(fā)現(xiàn)PP7處理后PI3K、磷酸化（p）-PI3K、Akt、p-Akt、NF-κB和p-NF-κB均下調(diào)，caspase-3活性增加，PARP切割增加，caspase激活的DNase抑制劑下調(diào)，表明PP7通過抑制人肺癌A549細(xì)胞的PI3K/Akt和NF-κB通路誘導(dǎo)凋亡細(xì)胞死亡。Chen等[13]在不同的人鼻咽癌細(xì)胞系（HONE-1和NPC-039）中，發(fā)現(xiàn)PP7影響ERK信號通路，通過激活caspase-3、-8和-9，以及Bcl-2、Bcl-xL和Bax蛋白表達(dá)的變化來誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。Hsieh等[14]在口腔鱗癌SAS和OECM-1細(xì)胞株中，發(fā)現(xiàn)caspase-3、-8和-9激活，PARP聚合酶劑量依賴性地誘導(dǎo)SAS和OECM-1細(xì)胞凋亡，Bcl-2和促凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá)發(fā)生了變化，PP7通過激活ERK、Akt、p38 MAPK和JNK誘導(dǎo)口腔細(xì)胞凋亡，而ERK和JNK則誘導(dǎo)細(xì)胞自噬。

2.4 細(xì)胞自噬

細(xì)胞自噬是一種進(jìn)化過程中非常保守的細(xì)胞降解系統(tǒng)，它可以分離蛋白質(zhì)、聚合物和溶解的有機(jī)體進(jìn)行降解，維持細(xì)胞的穩(wěn)定生理狀態(tài)，自噬是一把雙刃劍，自噬對于腫瘤有雙重作用，根據(jù)細(xì)胞環(huán)境和功能狀態(tài)的不同，自噬可以提高細(xì)胞活性，或誘導(dǎo)細(xì)胞程序性死亡[26]。細(xì)胞自噬是一個動態(tài)過程，自噬體形成增加及自噬溶酶體降解過程被阻斷，均可以導(dǎo)致自噬小體蓄積，使細(xì)胞死亡[27]。自噬被過度激活則導(dǎo)致細(xì)胞死亡，這種生物學(xué)行為被稱為自噬性死亡，也叫做Ⅱ型程序性死亡[28]。PI3K/Akt/mTOR信號系統(tǒng)調(diào)控細(xì)胞自噬和促進(jìn)細(xì)胞增殖。3-MA和CQ是PI3K的信號抑制劑。自噬在人鼻咽癌（NPC）中的潛在機(jī)制研究[13]，發(fā)現(xiàn)在鼻咽癌異種移植模型中，PP7能有效抑制腫瘤的生長。LC3-Ⅱ和Beclin-1的含量均顯著增加，提示PP7處理后的鼻咽癌細(xì)胞發(fā)生自噬。AKT、p38 MAPK和JNK參與了皂苷Ⅶ誘導(dǎo)的自噬。Hsieh等[14]發(fā)現(xiàn)皂苷Ⅶ處理后LC3-Ⅱ和beclin-1的表達(dá)均顯著增加，提示口腔癌細(xì)胞中誘導(dǎo)自噬發(fā)生，而ERK和JNK介導(dǎo)了皂苷Ⅶ誘導(dǎo)的自噬。Zhang等[15]使用PP7誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞的自噬，觀察到LC3B-Ⅰ向LC3B-Ⅱ轉(zhuǎn)化，P62的降解，斑點(diǎn)狀lc3陽性結(jié)構(gòu)的形成，以及自噬空泡的形成。PP7通過抑制PI3K/AKT/mTOR，激活JNK通路，誘導(dǎo)Bcl-2磷酸化，Beclin-1從Beclin-1/Bcl-2復(fù)合物中解離，誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞自噬死亡。Pang等[16]研究報道了PP7對膠質(zhì)瘤細(xì)胞具有細(xì)胞毒性作用，凋亡和自噬過程均參與PP7的細(xì)胞毒作用，PP7激活Bcl2/Bax通路，抑制自噬增強(qiáng)了PP7在膠質(zhì)瘤細(xì)胞中的毒性。

2.5 抑制腫瘤細(xì)胞微環(huán)境

羅斌等[29]以C57BL/6小鼠肺癌移植瘤模型，探究肺癌腫瘤轉(zhuǎn)移的局部“正虛”科學(xué)內(nèi)涵。發(fā)現(xiàn)重樓的有效單體重樓皂苷Ⅶ通過下調(diào)免疫炎性蛋白S100A8表達(dá)，干預(yù)髓源性抑制細(xì)胞MDSCs的免疫抑制作用，進(jìn)而抑制肺部轉(zhuǎn)移前微環(huán)境的形成，提示其可能具有“扶正”的作用，初步揭示了扶正中藥預(yù)防轉(zhuǎn)移的可能機(jī)制，揭示“正虛伏毒”轉(zhuǎn)移核心病機(jī)的生物學(xué)基礎(chǔ)。

2.6 逆轉(zhuǎn)耐藥與化療增敏作用

腫瘤耐藥是化療失敗的主要原因，其發(fā)生機(jī)制與多藥耐藥有關(guān)。研究最多的是依賴ATP的“藥物外排泵”P-gp蛋白過度表達(dá)導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞耐藥在腫瘤耐藥及逆轉(zhuǎn)耐藥的復(fù)雜機(jī)制中，繞過多藥耐藥通過促進(jìn)細(xì)胞凋亡逆轉(zhuǎn)耐藥，已成為目前關(guān)注的熱點(diǎn)[30]。重樓皂苷Ⅶ通過抑制P-gp蛋白介導(dǎo)的藥物外排作用，也顯示著良好的抗腫瘤效應(yīng)。PP7可下調(diào)耐藥基因P-gp、MRP、BCRP表達(dá)，增加ADR細(xì)胞內(nèi)蓄積，促進(jìn)細(xì)胞凋亡，并通過PI3K/AKT/MAPK增強(qiáng)HepG2/ADR細(xì)胞對ADR的敏感性。其機(jī)制可能與重樓皂苷Ⅶ抑制P-gp蛋白介導(dǎo)的藥物外排作用，以及引起線粒體功能障礙，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。王震等[31]研究結(jié)果顯示，不同濃度的重樓皂苷Ⅶ對A549/DDP細(xì)胞的增殖均有抑制作用，具有明顯的量-效關(guān)系；流式細(xì)胞技術(shù)分析顯示，不同濃度的重樓皂苷Ⅶ作用于A549/DDP細(xì)胞后，凋亡早期細(xì)胞所占的百分比逐漸升高，顯示出明顯的促凋亡現(xiàn)象。重樓皂苷Ⅶ將A549/DDP細(xì)胞周期阻滯于G2期。提示重樓皂苷Ⅶ有促凋亡現(xiàn)象，從而逆轉(zhuǎn)肺腺癌細(xì)胞耐藥。Tang等[32]研究PP7通過PI3K/AKT/MAPK信號通路下調(diào)HepG2/ADR細(xì)胞耐藥基因P-gp、MRP和BCRP的表達(dá)，增加細(xì)胞內(nèi)ADR的積累，bax和caspase-3片段增加，bcl-2下調(diào)，促進(jìn)細(xì)胞凋亡增加，PI3K/AKT/MAPK通路受到抑制，提高了細(xì)胞對ADR的敏感性。

已觀察到EGFR-TKI的獲得性耐藥導(dǎo)致疾病進(jìn)展。Wang等[33]使用吉非替尼敏感細(xì)胞PC-9和吉非替尼獲得性耐藥細(xì)胞H1975，通過體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究PP7在NSCLC中對吉非替尼增敏作用，發(fā)現(xiàn)PP7通過G1期阻滯和P21信號通路的調(diào)節(jié)來提高吉非替尼獲得性耐藥NSCLC細(xì)胞對吉非替尼的增敏作用。

在晚期非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）中，以順鉑（DDP）為基礎(chǔ)的化療反應(yīng)較差并耐藥而導(dǎo)致治療失敗。Feng等[18]發(fā)現(xiàn)PPI和PP7顯著抑制A549/DDP細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲和EMT。進(jìn)一步研究其機(jī)制發(fā)現(xiàn)，PP1和PP7可以上調(diào)p53基因表達(dá)，誘導(dǎo)caspase依賴性凋亡，抑制CIP2A/AKT/mTOR通路。通過PP1和PP7誘導(dǎo)mTOR抑制，介導(dǎo)自噬的激活。PP1和PP7可作為DDP耐藥NSCLC的候選藥物。Feng等[34]進(jìn)一步研究蛋白磷酸酶抑癌因子（CIP2A）的表達(dá)與上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)EMT促進(jìn)耐藥性，PPI和PP7能夠逆轉(zhuǎn)EMT，抑制細(xì)胞增殖，上調(diào)p53和caspase依賴信號通路，增強(qiáng)了DDP誘導(dǎo)的A549/DDP細(xì)胞的凋亡，抑制CIP2A/AKT/mTOR信號軸，提高A549/DDP細(xì)胞對DDP的敏感性。Pang等[16]在U87-MG和U251腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞中PP7給藥后，發(fā)現(xiàn)活性氧的產(chǎn)生增加，AKT/mTORC1活性被抑制，應(yīng)用NAC去除活性氧效應(yīng)可減低PP7誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡、自噬及其對AKT/mTORC1信號通路的影響。此外，PP7與膠質(zhì)瘤患者常用的化療藥物替莫唑胺（TMZ）聯(lián)合使用可產(chǎn)生協(xié)同作用，PP7通過抑制MGMT（6-O-甲基鳥嘌呤-DNA修復(fù)甲基轉(zhuǎn)移酶）表達(dá)，減低了TMZ的耐藥性。Cui等[35]研究發(fā)現(xiàn)重樓皂苷B（Polyphyllin B）和PPV7對肺癌細(xì)胞具有協(xié)同抗腫瘤作用，這種協(xié)同抗腫瘤作用是基于它們單一促凋亡作用的增加，Polyphyllin B和PVⅡ可以激活caspase-3、-8和-9等促凋亡基因，誘導(dǎo)Beclin1裂解成Beclin1-c，從而抑制Polyphyllin B誘導(dǎo)的大細(xì)胞肺癌NCI-H460細(xì)胞自噬，增強(qiáng)細(xì)胞凋亡作用。

3 總結(jié)與展望

綜上所述，祖國醫(yī)學(xué)抗腫瘤藥物重樓藥用價值較高，重樓總皂苷及其單體具有廣泛的抗腫瘤活性，能夠抑制多種腫瘤細(xì)胞的增殖，其作用機(jī)制包括阻滯細(xì)胞周期運(yùn)轉(zhuǎn)、誘導(dǎo)凋亡、調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境、逆轉(zhuǎn)腫瘤耐藥性等多個方面。由于國內(nèi)外對于PP7單體抗腫瘤活性的研究較少，其具體機(jī)制還不明確，目前多集中于凋亡及自噬機(jī)制的探索，是否通過多種途徑在此過程中起作用還需進(jìn)一步研究。PP7是重樓皂苷主要有效成分，研制療效確切、毒副作用小、能延長患者生存期，可應(yīng)用于臨床的重樓皂苷新藥，是今后中藥重樓皂苷抗腫瘤課題研究的方向。