李 瑞，王 宇

1 陜西中醫(yī)藥大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院,陜西 咸陽 712046；2 陜西中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)科研實(shí)驗(yàn)中心

黃芪作為一種歷史悠久且臨床應(yīng)用具有多重 功效的補(bǔ)氣中藥，含有多糖、皂苷類、黃酮類等化學(xué)成分。黃芪多糖（astragalus polysaccharides，APS）為黃芪的主要化學(xué)成分之一，目前已經(jīng)被分離出30 多種，主要分為葡聚糖和雜多糖［1］。APS具有抗病毒、抗輻射、抗衰老、抗氧化、抗腫瘤等多種生物活性，可促進(jìn)RNA 和蛋白質(zhì)合成，從而延長細(xì)胞壽命。已有許多研究報(bào)道了APS 在多種腫瘤中發(fā)揮抗癌作用，本文綜述近幾年APS 在各種腫瘤中的抗癌機(jī)制。

1 APS與肺癌

肺癌是全球最常見的惡性腫瘤之一，由于其起病隱匿，約70%的患者確診時(shí)已到晚期。非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer,NSCLC）約占肺癌相關(guān)死亡率的85%，轉(zhuǎn)移在NSCLC患者中較常見，早期轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致大多數(shù)患者死亡的原因［2］?；熥鳛镹SCLC 的重要治療手段，找到有效控制NSCLC 的化療藥物尤為重要。APS 作為近年來NSCLC 患者的輔助治療藥物，具有促血管新生和抗炎作用，且對各器官均有保護(hù)作用［3］。于海艷等［4］收集783 例NSCLC 患者，最終納入9 個(gè)隨機(jī)對照試驗(yàn)（randomized controlled trial，RCT），采用Meta 分析方法系統(tǒng)評價(jià)了注射用APS 聯(lián)合放、化療作為NSCLC 患者輔助治療的有效性和安全性，結(jié)果表明APS 聯(lián)合放、化療可提高患者免疫能力，增強(qiáng)治療效果，減少不良反應(yīng)，其療效優(yōu)于單純放、化療。

大量研究顯示，APS 的抗癌機(jī)制涉及一系列復(fù)雜的調(diào)控過程，而不是某種單一機(jī)制。盡管APS的研究機(jī)制尚未闡明，但已有研究表明APS的抗癌機(jī)制可能與其誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡有關(guān)。李蓉［5］研究證實(shí)，APS 可抑制人肺癌A549 細(xì)胞增殖及促進(jìn)細(xì)胞凋亡。應(yīng)用流式細(xì)胞術(shù)檢測經(jīng)APS 處理48 h 后的人肺癌A549 細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)APS 可阻滯腫瘤細(xì)胞于G1期，延緩腫瘤細(xì)胞周期進(jìn)程，且與順鉑聯(lián)用后腫瘤細(xì)胞的G1和S 期均受到阻滯，兩藥聯(lián)合使用后效果增加。ZHANG YM 等［6］經(jīng)體外研究發(fā)現(xiàn)APS對A549肺癌細(xì)胞誘導(dǎo)的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（bone mesenchymal stem cells，BMSC）的細(xì)胞增殖和形態(tài)變化具有保護(hù)作用，APS 可逆轉(zhuǎn)A549 肺癌細(xì)胞和BMSC 共同培養(yǎng)中的細(xì)胞異常形態(tài)變化，減少細(xì)胞增殖并促進(jìn)細(xì)胞周期停滯。這些作用可能與絲裂原活化蛋白激酶（mitogen activated protein kinase,MAPK)/核轉(zhuǎn)錄因子κB(nuclear factor-κB，NF-κB)信號通路及p53、Caspase-3、乙?；疕4K5、乙?；疕4K8 和乙?；疕3K9 調(diào)節(jié)有關(guān)。金安粉是由APS組成的復(fù)方中藥，有研究發(fā)現(xiàn)其能誘導(dǎo)人肺癌A549細(xì)胞發(fā)生凋亡，機(jī)制可能是上調(diào)Caspase-3表達(dá)，下調(diào)Survivin蛋白表達(dá)［7］。

近些年研究發(fā)現(xiàn)炎癥細(xì)胞包括巨噬細(xì)胞（Macrophages）、樹突狀細(xì)胞（dendritic cells，DC）和細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞（cytotoxic T lymphocyte，CTL）通過直接或間接作用影響腫瘤微環(huán)境平衡，調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞增殖、血管生成和轉(zhuǎn)移［8］。巨噬細(xì)胞的不同表型決定了其在腫瘤生長中的作用，M1 表型巨噬細(xì)胞可抑制腫瘤生長，M2 表型巨噬細(xì)胞可促進(jìn)腫瘤生長。BAMODU OA等［8］證實(shí)APS增強(qiáng)了NSCLC 患者巨噬細(xì)胞由M2 表型向M1 表型極化，激活樹突狀細(xì)胞促進(jìn)DC 功能成熟以及加強(qiáng)T 細(xì)胞介導(dǎo)的抗癌免疫反應(yīng)。ZHAO L 等［9］發(fā)現(xiàn)APS能夠抑制小鼠Lewis肺癌的生長及轉(zhuǎn)移，改善免疫器官功能，抑制癌細(xì)胞中血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）和表皮生長因子受體（epithelial growth factor receptor，EGFR）的表達(dá)，并具有量效關(guān)系。Notch蛋白是一種參與轉(zhuǎn)錄調(diào)控的跨膜受體，已被證實(shí)在肺癌中具有調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、凋亡和分化的作用。WEI W等［10］從黃芪中分離出一種名為RAP的多糖，能夠誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞中SOCS3基因表達(dá)，經(jīng)RAP處理的巨噬細(xì)胞降低了生長腫瘤的重量和體積，具有腫瘤抑制作用，其作用機(jī)制可能為RAP刺激Notch信號通路的激活從而促進(jìn)M1 極化，而Notch 信號通路可通過SOCS3 來改變巨噬細(xì)胞表型。近些年，促炎性細(xì)胞因子被越來越多研究者證實(shí)與晚期癌癥患者的疼痛、疲勞、認(rèn)知功能障礙等相關(guān)。HUANG WC 等［11］在23 個(gè)有轉(zhuǎn)移的癌癥患者雙盲隨機(jī)對照試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)經(jīng)APS 注射液治療，患者的總體生活質(zhì)量得到改善的同時(shí)，降低了主要促炎細(xì)胞因子［白細(xì)胞介素1β(interleukin-1β，IL-1β)、白細(xì)胞介素6(interleukin-6，IL-6)、IL-12、干擾素γ(interferonγ，IFN-γ)和粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony stimulating factor，GM-CSF)］水平，表明APS 可通過下調(diào)炎癥級聯(lián)反應(yīng)，降低其相關(guān)信號調(diào)節(jié)，有效改善晚期癌癥患者生活質(zhì)量。

研究顯示，許多癌基因或抑癌基因參與了細(xì)胞周期調(diào)控。APS 還可下調(diào)NF-κB 等凋亡相關(guān)信號分子表達(dá)，抑制NF-κB 活性，從而促進(jìn)人肺癌細(xì)胞A549凋亡。同樣，APS還能通過抑制細(xì)胞自身的自噬機(jī)制起到抗腫瘤作用，這可能與其下調(diào)PI3K/Akt 信號通路的自噬作用有關(guān)。PI3K-Akt-mTOR 是癌癥中重要的3種主要信號通路之一，被認(rèn)為是治療失敗、腫瘤復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移的根源。王雪林等［12］采用黃嘌呤氧化酶作用人肺癌A549 細(xì)胞24 h 來建立自噬模型，發(fā)現(xiàn)APS 可能通過降低LC3B 表達(dá)干擾自噬小泡形成雙層膜，降低PI3K蛋白表達(dá)，從而阻斷自噬小泡進(jìn)入溶酶體，抑制癌細(xì)胞自噬程度。APS 還可上調(diào)Akt 蛋白表達(dá)，可能是PI3K 蛋白表達(dá)降低減弱了其下游AKT 蛋白活化。表明APS 能下調(diào)PI3K/Akt 信號通路，使人肺癌A549 細(xì)胞處在缺氧和營養(yǎng)缺乏環(huán)境，為肺癌的治療提供了潛在靶點(diǎn)。ZHOU Y等［13］發(fā)現(xiàn)APS結(jié)合10-羥基喜樹堿（10-hydroxycamptothecin，HCPT）通過MAP4K3/mTOR 信號通路抑制NSCLC 的轉(zhuǎn)移，表明MAP4K3 可能為NSCLC治療的另一個(gè)潛在靶點(diǎn)。

2 APS與乳腺癌

乳腺癌是危害全球女性最常見的惡性腫瘤之一。三陰性乳腺癌（triple negative breast cancer，TNBC）占所有乳腺癌的10%～20%，與其他乳腺癌亞型相比，其惡性程度最高，預(yù)后最差［14］。雖然許多研究為其發(fā)病機(jī)制和治療策略提供了幫助，但TNBC 的發(fā)病率和死亡率依然居高不下?；熕幬镏委煹母弊饔煤湍退幮試?yán)重限制了TNBC的治療效果。因此，更有效、更安全的藥物對于改善TNBC 患者的預(yù)后和生存質(zhì)量顯得尤為重要。APS 通過誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡，從而影響TNBC的發(fā)展。LIU C 等［15］的體外研究結(jié)果證實(shí)，APS 能有效減少TNBC 腫瘤細(xì)胞活性，減少腫瘤細(xì)胞的侵襲，加速人乳腺癌MDA-MB-231 細(xì)胞凋亡，進(jìn)而以劑量依賴的方式對抗TNBC癥狀。LIU C等［16］利用TCGA（the cancer genome atlas）疾病數(shù)據(jù)和分子靶標(biāo)數(shù)據(jù)證實(shí)APS 對乳腺癌的干預(yù)可能通過調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂周期蛋白6（Cdc6）、細(xì)胞周期蛋白B1（CyclinB1，CCNB1）和p53 來實(shí)現(xiàn)。此外，谷俊朝等［17］經(jīng)體內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)APS 可以有效增加乳腺癌荷瘤小鼠淋巴細(xì)胞的免疫活性，抑制腫瘤血管的生成并減少癌細(xì)胞中熱休克蛋白70（Heat Shock Protein 70，HSP70）和Bcl-2 的表達(dá)水平，從而抑制乳腺癌腫瘤的生長。LI W 等［18］發(fā)現(xiàn)，APS 可以激活巨噬細(xì)胞釋放NO 和TNF-α，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡，從而直接阻斷癌細(xì)胞的生長。張虹等［19］發(fā)現(xiàn)，APS 對人乳腺癌細(xì)胞的抑制作用可能與誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯于G0/G1期有關(guān)，且抑制作用呈量效關(guān)系。謝榮丹［20］建立人乳腺癌裸鼠移植瘤模型，并將其分為3組（模型組、APS低劑量組、APS高劑量組），另將一組正常裸鼠設(shè)為正常組，連續(xù)21天灌胃給藥，結(jié)果顯示，APS 干預(yù)后乳腺癌裸鼠移植瘤體的質(zhì)量和體積與模型組比較均顯著減小，腫瘤組織細(xì)胞發(fā)生明顯凋亡，未見肝、肺組織有腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移，癌細(xì)胞中Bcl-2 蛋白表達(dá)量減少，Bax、Caspase-9 及Caspase-7 蛋白表達(dá)量增加。同時(shí)，APS 干預(yù)組的脾指數(shù)與模型組相比有所增加，且與正常組相比無明顯差異，而脾指數(shù)在一定程度上反映了機(jī)體的免疫水平，反映出APS 可有效減緩機(jī)體炎癥反應(yīng)，抑制腫瘤生長。

Toll 樣受體（Toll-like receptors，TLR）是一類跨膜蛋白，在天然免疫中發(fā)揮重要作用。ZHOU L［21］的研究表明APS 可通過TLR4 激活TLR4-MyD88依賴型信號通路，激活TRAF-6、NF-κB和AP-1等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，促進(jìn)IL-6 和腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factorα，TNF-α)的生成從而發(fā)揮APS的免疫調(diào)節(jié)作用，可顯著改善乳腺癌患者的生活質(zhì)量。APS 還可能作用于PIK3CG/Akt/Bcl-2 途徑。有研究表明［22］，Caspase-9 和Bax 在TNBC 患者癌細(xì)胞中呈現(xiàn)低表達(dá)，而Bcl-2 呈現(xiàn)高表達(dá)。APS 可通過上調(diào)Bax、Caspase-7、Caspase-9 表達(dá)，同時(shí)下調(diào)Bcl-2 表達(dá)，參與線粒體凋亡途徑促進(jìn)乳腺癌腫瘤細(xì)胞的凋亡，為乳腺癌的臨床治療提供了新思路。

3 APS與頭頸部腫瘤

頭頸部是惡性腫瘤的好發(fā)部位之一，且頭頸部涉及較多的重要器官，故手術(shù)方案常常受到限制。適形調(diào)強(qiáng)放射治療（intensity modulated radiation therapy，IMRT）作為目前頭頸部腫瘤患者的常用治療手段，與傳統(tǒng)放療相比可控制放療的劑量分布，并最大程度保護(hù)正常組織，但I(xiàn)MRT引起的毒副作用仍然不可避免。已被證實(shí)APS 可以改善IMRT 所引起的免疫功能下降，減少患者毒副反應(yīng)，從而提高患者生存質(zhì)量［23］。同時(shí)，APS 注射液聯(lián)合替吉奧在頭頸部腫瘤的放療中可起到增效作用，提高患者總緩解率，增強(qiáng)患者免疫，減輕毒副作用，使患者明顯受益［24］。ZHOU Z 等［25］評估了APS 對鼻咽癌（nasopharyngeal carcinoma，NPC）細(xì)胞的抗腫瘤和化學(xué)增敏活性，并探討了其潛在機(jī)制。結(jié)果表明，不同濃度的APS 在體內(nèi)、體外均對鼻咽癌細(xì)胞有明顯的抑制作用，能顯著增強(qiáng)了順鉑的抗增殖和凋亡作用，上調(diào)Bax/Bcl-2 比值和Caspases 的表達(dá)可能為其機(jī)制之一。石豐榕等［26］發(fā)現(xiàn)注射用APS 對人鼻咽癌細(xì)胞株CNE-2 的生長有明顯抑制作用，可誘導(dǎo)CNE-2 細(xì)胞發(fā)生自噬，其機(jī)制可能是上調(diào)Beclin-1基因的表達(dá)。上述結(jié)果為APS的臨床應(yīng)用提供了更多可能。

4 APS對其他腫瘤的抑制作用

越來越多的證據(jù)表明，APS 對其他腫瘤同樣具有促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡，抑制細(xì)胞增殖的作用。數(shù)據(jù)表明miRNA-27a 參與了APS 對卵巢癌（ovarian cancer，OC）細(xì)胞的抗癌作用。GUO Y 等［27］研究證實(shí)APS 可在體外通過靶向調(diào)節(jié)抑癌基因FBXW7 抑制細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。其機(jī)制可能為APS通過下調(diào)miRNA-27a 表達(dá)，從而上調(diào)FBXW7 表達(dá)，最終抑制了卵巢癌細(xì)胞的增殖并誘導(dǎo)了其凋亡。YU J 等［28］發(fā)現(xiàn)APS 可以抑制人胃癌MGC-803 細(xì)胞的增殖，其機(jī)制可能是通過阻滯細(xì)胞于S 期并誘導(dǎo)線粒體凋亡途徑來促進(jìn)細(xì)胞凋亡，這可能與細(xì)胞內(nèi)活性氧自由基（reactive oxygen species，ROS）的累積，Bax/Bcl-2比值的增加，細(xì)胞色素c的釋放，激活Caspase-9/-3 的表達(dá)以及DNA 修復(fù)酶（poly ADP-ribose polymerase，PARP）的裂解有關(guān)。另外，APS 還能誘導(dǎo)人肝癌細(xì)胞HepG2發(fā)生凋亡，可能是通過抑制MAPK信號通路，下調(diào)ERK1/2 的表達(dá)［29］。此外，APS 還可上調(diào)HepG2 中Bax的表達(dá)，下調(diào)Bcl-2的表達(dá)，促進(jìn)Caspase-9、Caspase-3 的表達(dá)，從而使癌細(xì)胞發(fā)生凋亡［30］。CHU Y C 等［31］發(fā)現(xiàn)APS 可上調(diào)miR-133a，誘導(dǎo)JNK 途徑從而發(fā)生失活，抑制骨肉瘤MG63細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，同時(shí)誘導(dǎo)其凋亡。劉美平［32］經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出APS 可調(diào)控p53、Bcl-2、Bax 的表達(dá)，從而調(diào)控子宮肌瘤模型大鼠性激素水平，促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡，阻滯細(xì)胞周期。這些結(jié)果進(jìn)一步完善了APS的抗癌機(jī)制。

5 APS的其他抗癌機(jī)制

由于天然藥材往往是多靶向調(diào)節(jié)，因此APS的具體作用機(jī)制至今尚未闡明。許多學(xué)者在過去十幾年間證實(shí)了APS有許多生物活性，包括抗炎、抗氧化、抗病毒和免疫調(diào)節(jié)等作用。近年來，研究者們的研究集中在APS 的抗癌活性。研究發(fā)現(xiàn)，APS在多種實(shí)體瘤中均發(fā)揮了抑制作用，其作用機(jī)制多為誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡、阻滯細(xì)胞于某一周期、免疫調(diào)節(jié)等?；钚匝踝杂苫╮eactive oxygen species，ROS）參與多種細(xì)胞的存活、增殖、凋亡和遷移，低ROS 濃度可以促進(jìn)細(xì)胞存活，而過量的ROS 容易引起DNA 損傷并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。臨床證實(shí)，APS 的抗氧化能力，可清除細(xì)胞內(nèi)氧化應(yīng)激所產(chǎn)生的ROS、活性氮自由基（reactive nitrogen species，RNS）等，減少高濃度的自由基對DNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等的損害，從而減少細(xì)胞發(fā)生癌變［33］。此外，APS 還能通過紅細(xì)胞免疫發(fā)揮其抗癌活性。紅細(xì)胞表面補(bǔ)體受體（complement receptor 1，CR1）能黏附循環(huán)免疫復(fù)合物來發(fā)揮攜帶、運(yùn)輸及清除的作用，有效減緩癌細(xì)胞的血行傳播，從而抑制腫瘤的擴(kuò)散與轉(zhuǎn)移。研究發(fā)現(xiàn)［34］，APS可提高紅細(xì)胞表面CR1的數(shù)量同時(shí)間接促進(jìn)T淋巴細(xì)胞的增殖活性，有效提高機(jī)體細(xì)胞免疫功能，發(fā)揮抗癌活性。廖大忠［35］還發(fā)現(xiàn)APS可以促進(jìn)淋巴細(xì)胞的增殖和IFN-γ的分泌，這可能是APS抗腫瘤的藥理機(jī)制之一。

6 問題與展望

APS 作為一種天然中藥單體，經(jīng)過大量科學(xué)研究，其藥理作用逐步清晰，例如抗病毒、抗輻射、抗衰老、抗氧化、抗腫瘤等作用。近年來由于腫瘤嚴(yán)重威脅了人類健康，單一的治療往往難以達(dá)到良好治療效果，APS 作為腫瘤的一種輔助治療藥物，其抗腫瘤機(jī)制也得到了更多關(guān)注。目前，對APS 的抗癌機(jī)制的研究大多停留在離體細(xì)胞或動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，用于人體的研究大多利用的是APS 的協(xié)同抗癌作用，需要聯(lián)合其他治療，雖然APS 協(xié)同化療藥物的療效優(yōu)于單純用藥，但其聯(lián)合機(jī)制還有待研究。且APS 的抗癌作用多隨濃度和時(shí)間的增加而增加，用于臨床患者的劑量和時(shí)間還有待明確。隨著對中藥的不斷深入研究，APS 等中藥單體必將成為更多研究者的努力方向。