劉萬青,董語迪,羅 清

(1.遵義醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院 病理科,貴州 遵義 563099;2.遵義醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院 臨床醫(yī)學(xué)公共實驗中心,貴州 遵義 563099)

惡性腫瘤藥物治療中化學(xué)藥物治療、靶向藥物治療、免疫藥物治療作為主要的治療方式[1-3],均不可避免的出現(xiàn)耐藥的情況,極大的限制了藥物的作用,進而導(dǎo)致預(yù)后較差。例如,在肝癌的化學(xué)藥物治療過程中,常因P-gp過表達、DNA損傷修復(fù)功能異常、肝細胞缺氧等產(chǎn)生耐藥[4];在不同腫瘤的靶向藥物治療中,常因糖代謝、氨基酸代謝和脂質(zhì)代謝異常導(dǎo)致耐藥的發(fā)生[5];在三陰性乳腺癌的免疫藥物治療中,常因腫瘤細胞抗原水平下調(diào)、浸潤T細胞的功能減弱等產(chǎn)生耐藥[6]。因此逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞耐藥是腫瘤治療中亟待解決的問題。常規(guī)逆轉(zhuǎn)藥物如維拉帕米、奎尼丁、胺碘酮和環(huán)孢素A等普遍存在毒副作用大、靶點單一、價格昂貴等缺點,而越來越多的證據(jù)表明,中藥中的天然活性成分能夠顯著提高化療敏感性,可用作化療敏化劑[7-8]。中藥來源的天然活性成分具有價格低廉、高效、低毒、多靶點的優(yōu)勢,故在逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞耐藥方面的作用愈發(fā)受到關(guān)注。

浙貝母(Fritillaria thunbergii Miq)為百合科多年生草本植物,因其主產(chǎn)地在浙江省而得名。其干燥鱗莖是我國傳統(tǒng)的大宗中藥材,俗稱浙貝、象貝、大貝、珠貝、元寶貝,被列為“浙八味”之一,歷版《中國藥典》均有收載。其味苦、性寒,歸肺、心經(jīng),具有清熱化痰、降氣止咳、散結(jié)消腫的功效,對于風(fēng)熱或痰熱咳嗽、肺癰吐膿、瘡癰腫毒也有一定的功效。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn),浙貝母的主要成分包括生物堿、多糖、黃酮類成分、皂苷和揮發(fā)油等,具有止咳祛痰平喘、鎮(zhèn)痛抗炎、抗?jié)?、抗菌、抗氧化、抗腫瘤及逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞多藥耐藥等功效[9-10]?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)中,復(fù)方甘草浙貝氯化銨片常用于治療急慢性支氣管炎引起的咳嗽、咳痰;浙貝母與烏賊骨組合制成的烏貝散,在治療胃酸過多導(dǎo)致的胃及十二指腸潰瘍效果甚好。浙貝母為藥食兩用藥材,目前已獲批作為清熱化痰、散結(jié)解毒的保健功能性食品?，F(xiàn)通過對浙貝母化學(xué)成分及其逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞耐藥作用的相關(guān)研究進行綜述,為進一步研究開發(fā)浙貝母天然活性成分作為腫瘤耐藥有效逆轉(zhuǎn)劑應(yīng)用于臨床提供參考。

1 浙貝母的主要化學(xué)成分

生物堿是浙貝母中主要的化學(xué)成分之一,分為異甾體類生物堿和甾體生物堿兩大類,其中,異甾體生物堿包括貝母辛(peimisine)、貝母素甲(peimine)、貝母素乙(peiminine)、浙貝寧(zhebeinine)、浙貝寧苷(zhebeininosinoside)、梭砂貝母酮堿(delavinone)、環(huán)巴胺(cyclopamine)、鄂貝啶堿(ebeiedine)、去氫鄂貝啶堿(ebeiedinone)、浙貝丙素(puqiedinone)等;甾體生物堿包括Spirosol-5-en-3-yl acetate、Solasodine 3-b-D-glucopyranoside、(3beta,12alpha) -3,12-Dihydroxysolanid-5-en-1-one等[11-13]。Cui等[14]通過應(yīng)用高分辨液質(zhì)聯(lián)用儀從浙貝母的鱗莖、花、花蕾、莖以及葉中鑒定出貝母辛(C27H42O3N)、貝母素甲(C27H46O3N)、貝母素乙(C27H44O3N)、去氫鄂貝啶堿(C27H46O2N)、鄂貝啶堿 (C27H46O2N)、浙貝寧苷(C33H56O8N)等37種生物堿及其同分異構(gòu)體(圖1)。其中貝母辛、貝母素甲和貝母素乙等都是浙貝母中最具活性的生物堿成分[15]。浙貝母的止咳祛痰平喘[16]、鎮(zhèn)痛抗炎[17]、抗?jié)僛18]、抗腫瘤[19]、逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞多藥耐藥[20]等功效均與其生物堿成分密切相關(guān)。

圖1 浙貝母中部分生物堿的結(jié)構(gòu)式

浙貝母中多糖的提取率約為7.4%,且無蛋白質(zhì)、多酚、淀粉等物質(zhì)[21]。李仕偉[22]通過使用線性離子阱-靜電場軌道離子阱質(zhì)譜儀對浙貝母多糖進行單糖組分定性分析,發(fā)現(xiàn)浙貝母多糖中單糖種類繁多,如葡萄糖、阿拉伯糖、木糖、半乳糖、鼠李糖、半乳糖醛酸、來蘇糖、核糖等。同時根據(jù)浙貝母多糖定性分析結(jié)果,對其中的葡萄糖、阿拉伯糖、木糖、半乳糖、鼠李糖、半乳糖醛酸等6種含量較高的單糖進行含量測定,發(fā)現(xiàn)每克浙貝母多糖中葡萄糖的含量最高,約為60～72 mg,其他5種單糖含量均低于22 mg。目前研究表明,浙貝母中的多糖具有清除體外自由基、體外抗氧化、抗衰老等作用[23]。

浙貝母中還含有少量黃酮類成分,主要包括槲皮素、山奈酚及其苷。Cui等[14]利用高分辨液質(zhì)聯(lián)用儀對浙貝母中的黃酮類成分進行鑒定,鑒定出16個黃酮類成分,如槲皮素、山奈酚、槲皮素-7-O-蘆丁糖苷、山奈酚-7-O-β-D-葡萄糖等。其中的代表性成分為山柰酚類化合物和槲皮素,它們具有較強抗氧化作用[24]。由于其抗氧化特性,它們可以保護細胞免受氧化應(yīng)激、炎癥和DNA損傷,并通過阻滯細胞周期進展和腫瘤細胞增殖以及誘導(dǎo)細胞凋亡來抑制多種腫瘤細胞的生長[25-27]。

浙貝母總皂苷含量約為1.724 %,主要包括西貝素苷、貝母素甲苷、伊貝堿苷A、平貝堿苷等,具有一定的抗炎作用[28-29]。顧健等[30]發(fā)現(xiàn)皂苷可減輕角叉菜膠所致大鼠足趾腫脹、降低小鼠毛細血管通透性,提示其對急性炎癥滲出過程具有一定的抑制作用。

另有研究者發(fā)現(xiàn),浙貝母中含有38種揮發(fā)油成分,主要為十八烯酸甲酯類物質(zhì)、苯乙醛、庚醛、辛醛、戊二醛和糠醛等[31-32],具有抑菌、抗炎、抗過敏、抗癌、抗微生物、驅(qū)蟲、抗氧化等作用[33-34]。

除上述5種主要成分外,浙貝母中還含有豐富的不飽和脂肪酸,如亞麻酸(28.55%)和亞油酸(18.41%),具有潛在的抗氧化和鎮(zhèn)痛活性[35]。浙貝母中含有尿嘧啶、胞苷、鳥嘌呤、鳥苷、腺嘌呤、尿苷、脫氧肌苷、脫氧胸苷、腺苷、脫氧腺苷等多種核苷類成分[36-37]。研究表明,核苷類成分可以通過嘌呤和(或)嘧啶受體起到調(diào)控機體各種生理過程的作用,具有調(diào)節(jié)機體免疫功能、參與代謝、抗菌和抗病毒等多種作用[38]。另有文獻報道,浙貝母中含有游離氨基酸和Ca、Fe、Zn、Mo、Se、Mn、Cu等人體必需微量元素[39]。浙貝母中重要活性成分及其藥理作用概況總結(jié)(表1)。

表1 浙貝母中重要活性成分及其藥理作用

2 浙貝母化學(xué)成分逆轉(zhuǎn)腫瘤化學(xué)藥物治療耐藥的研究現(xiàn)狀

研究表明,浙貝母具有逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞耐藥的作用。在白血病、乳腺癌、肝癌、胃癌、肺癌、卵巢癌等疾病中,浙貝母的天然活性成分均具有明顯的體外逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞耐藥的作用[42-47]。

2.1 生物堿對腫瘤耐藥的逆轉(zhuǎn)作用 現(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn),浙貝母中起逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞耐藥的主要活性成分是生物堿,尤其是對貝母素甲、貝母素乙2種成分的研究較多。

浙貝母生物堿能夠通過調(diào)控P-gp、多藥耐藥相關(guān)蛋白(multidrugresistance-associatedprotein, MRP)、肺耐藥相關(guān)蛋白(lungresistance-associateprotein, LRP)等蛋白的表達及減少藥物外排、增加胞內(nèi)藥物濃度的機制,在多種腫瘤細胞中實現(xiàn)其逆轉(zhuǎn)耐藥的作用。在白血病中,胡凱文等[20]發(fā)現(xiàn)在以P-gp升高為主要耐藥機制的耐藥細胞株K562/A02和以MRP升高為主要耐藥機制的耐藥細胞株HL-60/ADR,貝母素甲對上述2種具有不同耐藥機制的腫瘤細胞的逆轉(zhuǎn)倍數(shù)約為5.7和5.6。王云飛等[45]在研究貝母素乙逆轉(zhuǎn)胃癌細胞MDR、增強化療藥物對胃癌多藥耐藥裸鼠移植瘤的抑制作用中,發(fā)現(xiàn)聯(lián)合用藥組裸鼠移植瘤生長緩慢,治療結(jié)束時,腫瘤平均體積為(0.66±0.42)cm3,顯著低于模型組腫瘤平均體積(1.96±0.48)cm3(P<0.01),而阿霉素組腫瘤平均體積為(0.96±0.65)cm3,與模型組比較差異顯著(P<0.05),提示貝母素乙可以增強胃癌耐藥細胞移植瘤對阿霉素的敏感性,能夠顯著抑制胃癌耐藥移植瘤的生長,其作用機制可能與P-gp表達降低、Cleaved Caspase-3表達升高有關(guān)。唐曉勇等[48]進行了貝母素甲逆轉(zhuǎn)肺癌耐藥細胞株A549/DDP的相關(guān)研究,研究結(jié)果顯示,相比于順鉑組,川芎嗪及貝母素甲組切除修復(fù)互補基因1(excision repair cross-complementation 1,ERCC1)mRNA及LRP蛋白均明顯降低(P<0.05),且貝母素甲組明顯低于川芎嗪組,提示貝母素甲可通過下調(diào)LRP蛋白表達、抑制ERCC1 mRNA表達而逆轉(zhuǎn)肺癌細胞系A(chǔ)549/DDP對鉑類藥物的耐藥性。另有研究表明[49],貝母素甲與貝母素乙均能不同程度地抑制胃癌親本細胞系SGC-7901和耐藥細胞系SGC-7901/VCR的增殖能力,其中貝母素乙更具逆轉(zhuǎn)胃癌細胞耐藥的潛力,研究人員采用流式細胞儀檢測胃癌親本細胞系SGC-7901和耐藥細胞系SGC-7901/VCR內(nèi)阿霉素的平均熒光強度,發(fā)現(xiàn)貝母素乙(20 μg/mL)與阿霉素聯(lián)用后,SGC-7901/VCR細胞內(nèi)的平均熒光強度較單用阿霉素組增加了2.33倍,表明貝母素乙可明顯恢復(fù)耐藥細胞株對阿霉素提取和蓄積的能力,由此可見,貝母素乙可提高SGC-7901/VCR細胞對抗腫瘤藥物的敏感性,是通過降低P-gp的表達、減少細胞內(nèi)藥物外排及誘導(dǎo)細胞凋亡等多種途徑對腫瘤細胞耐藥產(chǎn)生明顯的逆轉(zhuǎn)作用。

除此之外,浙貝母生物堿能抑制腫瘤細胞增殖并提高其對化療藥物的敏感性,進而逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞耐藥。研究表明,在人小細胞肺癌A549細胞系、人乳腺癌MCF-7細胞系、人宮頸癌HeLa細胞系、人食管癌Eca-109細胞系、人肝癌HepG2細胞系中,貝母素乙與阿霉素聯(lián)用能明顯抑制腫瘤細胞的增殖,不同程度地增強上述5種腫瘤細胞對阿霉素的敏感性,提高化療的成功率[50]。隨后,研究人員發(fā)現(xiàn),貝母素乙與奧沙利鉑在一定濃度范圍聯(lián)合應(yīng)用可有效抑制胃癌MKN45細胞的增殖,且具有協(xié)同效應(yīng),可使化療藥奧沙利鉑在低濃度發(fā)揮藥效,減少毒副反應(yīng)[51]。隨著研究的深入,發(fā)現(xiàn)貝母素乙可能是通過調(diào)節(jié)EGFR/FAK途徑,抑制胃癌細胞增殖,誘導(dǎo)細胞凋亡,提高其對阿霉素的敏感性[52],該研究提示貝母素乙也許能作為新的化療增敏劑。

浙貝母生物堿還可以通過阻滯細胞周期誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡,進而增加腫瘤細胞內(nèi)抗癌藥物濃度、逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞耐藥。體外研究顯示[53],在人急性髓系白血病細胞系KG-1a細胞中,貝母素甲可使KG-1a細胞G0/G1期細胞比例降低、G2/M期細胞比例升高,促進細胞從靜止期進入有絲分裂期,進而提高化療藥物的敏感性,加強化療藥物對腫瘤細胞的殺傷作用。此外,在卵巢癌細胞中,貝母素甲能通過阻滯細胞周期、抑制細胞PCNA蛋白表達,進而發(fā)揮其對低劑量5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil, 5-FU)的增敏作用,貝母素甲低劑量能增強5-FU作用,可能是通過使細胞停留在S期而較多攝入5-FU所致[47]。

除上述3種機制外,浙貝母生物堿逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞耐藥還有其他機制。例如,貝母素甲可通過誘導(dǎo)細胞活性氧爆發(fā),引起谷胱甘肽水平下降的機制,抑制多藥耐藥人白血病細胞系K562/A02的細胞活力,誘導(dǎo)其凋亡,從而逆轉(zhuǎn)耐藥的發(fā)生[54]。

2.2 多糖對腫瘤耐藥的逆轉(zhuǎn)作用 多糖是藥用植物的主要活性成分之一,其單糖組成主要含有葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖和甘露糖[55]。浙貝母中多糖含量豐富,具有清除體外自由基、體外抗氧化、抗衰老等作用,卻未見其逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞耐藥的相關(guān)研究及報道。但有研究表明,其他中藥中的多糖成分具有逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞耐藥的作用。例如,艾芳芳等[56]通過實驗發(fā)現(xiàn)枸杞多糖聯(lián)合奧沙利鉑處理后,通過抑制PMI/PI3K/AKT通路,可促進結(jié)腸癌細胞系HCT116-OXR細胞的凋亡,逆轉(zhuǎn)HCT116-OXR細胞耐藥,逆轉(zhuǎn)倍數(shù)約為2.8。劉洪盛等[57]研究表明,青果多糖提取物可逆轉(zhuǎn)胃癌5-FU耐藥細胞系BGC823/5-FU對5-FU的耐藥性,逆轉(zhuǎn)倍數(shù)約為3.11,其機制可能是通過降低耐藥基因GST-π和MDR1 mRNA及GST-π和P-gp的表達,減少5-FU的外排,提示青果多糖提取物在化療藥物增敏方面具有廣闊的研究前景。Song等[58]采用了多種方法檢測胃癌親本細胞系SGC-7901和耐藥細胞系SGC-7901/ADR細胞中黃芪多糖誘導(dǎo)的細胞凋亡情況,結(jié)果表明黃芪多糖不僅以時間和劑量依賴性的方式誘導(dǎo)胃癌細胞凋亡,還可以增強阿霉素對胃癌細胞的促凋亡作用,提示黃芪多糖可在一定程度上起到化療增敏的作用。上述研究提示,浙貝母多糖在逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞耐藥方面亦具研究價值。

2.3 黃酮類成分對腫瘤耐藥的逆轉(zhuǎn)作用 槲皮素是黃酮類成分的代表性成分之一,具有多種藥理活性和生理活性,近年來的大量研究表明,它也是一種有效的多藥耐藥逆轉(zhuǎn)劑。Chen等[59]研究發(fā)現(xiàn),在肝癌中,槲皮素可通過阻斷FZD7/β-catenin信號通路來增強人肝癌耐藥細胞系BEL-7402中常規(guī)化療劑5-氟尿嘧啶的功效。在乳腺癌中,槲皮素一方面通過提高雌激素受體的表達逆轉(zhuǎn)乳腺癌細胞中的他莫昔芬耐藥性,另一方面通過降低P-gp的表達和消除Y-box結(jié)合蛋白1核易位介導(dǎo)的癌癥干細胞逆轉(zhuǎn)乳腺癌的多藥耐藥[60-61]。在胰腺癌中,槲皮素通過調(diào)控RAGE/PI3K/AKT/mTOR信號軸顯著提高了胰腺癌細胞對化療藥物的敏感性,同時通過抑制P-gp的表達逆轉(zhuǎn)了胰腺癌細胞對柔紅霉素的耐藥[62-63]。此外,在黑色素瘤中,槲皮素還可降低基因deltaNp73的表達提高其對替莫唑胺的敏感性[64]。因此,槲皮素具備作為腫瘤耐藥有效逆轉(zhuǎn)劑的潛力,在臨床上有很好的應(yīng)用前景。槲皮素是浙貝母黃酮類成分中代表性成分,目前尚未見有關(guān)浙貝母中槲皮素逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞耐藥的報道,其對于腫瘤耐藥的作用有待于進一步研究。

3 中藥逆轉(zhuǎn)腫瘤靶向藥物與免疫藥物治療耐藥的研究現(xiàn)狀

由于靶向藥物與免疫藥物治療的迅速發(fā)展,極大地提高了患者的生存率,并使其他難治性惡性腫瘤得到持續(xù)緩解,但依然受到原發(fā)性和獲得性耐藥性的限制。浙貝母中各種成分是否能夠逆轉(zhuǎn)靶向藥物與免疫藥物治療過程中產(chǎn)生的耐藥性尚未可知,行文至此未見相關(guān)文獻報道。而今大量研究表明,部分中藥能夠逆轉(zhuǎn)腫瘤靶向藥物與免疫藥物治療產(chǎn)生的耐藥性,增強臨床療效。例如,Pan等[65]通過實驗發(fā)現(xiàn),參芪扶正注射液通過抑制MAPK/SREBP1通路調(diào)節(jié)人非小細胞肺癌對吉非替尼的耐藥性,參芪扶正注射液與吉非替尼的組合可增強吉非替尼與表皮生長因子受體的結(jié)合,從而恢復(fù)細胞對吉非替尼的敏感性。黃曉明等[66]發(fā)現(xiàn),中藥復(fù)方金復(fù)康口服液能通過提高人非小細胞肺癌吉非替尼耐藥細胞系PC9/R裸鼠皮下移植瘤PTEN、PDCD4蛋白的表達,抑制PI3K/AKT通路活化的信號,并降低miRNA-21的表達從而對人非小細胞肺癌吉非替尼耐藥細胞系PC9/R起到增敏作用。在胰腺癌中,中藥單體仙鶴草素在體內(nèi)和體外均能明顯抑制胰腺癌細胞的增殖,同時,仙鶴草素通過抑制ERK和AKT信號通路抑制胰腺細胞的增殖,有望成為逆轉(zhuǎn)胰腺癌靶向藥物耐藥性的逆轉(zhuǎn)劑或增效藥物[67]。另有研究表明,地榆通過阻斷結(jié)直腸癌中的PD-8/PD-L1相互作用,有效增強腫瘤浸潤CD1+T細胞活化,增強抗PD-1的療效[68]。因此,浙貝母或可逆轉(zhuǎn)上述兩種療法產(chǎn)生的耐藥性,其機制有待進一步研究。

4 展望

浙貝母藥源豐富,藥理作用明顯,且具有價格低廉、毒性較低、人體耐受性好、多個作用靶點等優(yōu)點,具有良好的應(yīng)用和開發(fā)前景。根據(jù)近年來現(xiàn)有文獻對浙貝母的化學(xué)成分及其逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞耐藥的作用進行總結(jié)與歸納,以期能夠激發(fā)更多研究者對浙貝母逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞耐藥作用的興趣,探究更深層次的作用機制,從而促進浙貝母有效成分的提取與開發(fā),制造新型天然逆轉(zhuǎn)試劑,為更多腫瘤患者帶來益處。

然而,目前對浙貝母逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞耐藥的研究大多仍停留在體外實驗和動物實驗,仍需后期實驗反復(fù)驗證其逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞耐藥的具體作用機制。雖然對浙貝母逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞耐藥作用充滿信心,但接下來仍會有許多難題亟待解決,包括：(1)浙貝母各種成分之間是否具有協(xié)同逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞耐藥作用;(2)浙貝母生物堿發(fā)揮逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞耐藥作用的具體劑量;(3)浙貝母中其他可逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞耐藥的活性成分是否具有研發(fā)價值;(4)浙貝母作為中草藥,仍需明確其不良反應(yīng)與服用禁忌。