鸦胆子抗肿瘤研究进展

(整期优先)网络出版时间:2019-12-13
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鸦胆子抗肿瘤研究进展

崔毅菲 赵华伟

浙江大学医学院附属儿童医院 浙江杭州 310052

摘要:中医药抗肿瘤历史悠久,在古代就对癌症已经有了相当程度的认识。近年来,鸦胆子被发现具有广谱抑制癌细胞生长的作用,因而受到广泛关注。研究发现,不但鸦胆子油性提取物油酸和亚油酸具有明显抗癌效果,多种水溶性成分也具有抗癌细胞生长的作用。本文分析了中药在肿瘤治疗中的优势,阐述了鸦胆子抗肿瘤活性成分,综述了鸦胆子抗肿瘤的作用机理、对肿瘤细胞的影响及其在化疗中的应用。

关键词:鸦胆子;抗肿瘤;研究进展

中医药抗肿瘤历史悠久,早在三千多年前,《黄帝内经》中就有“瘤者攻之”的记载。当今,随着基础研究的深入,中药抗肿瘤的机制研究有了很大进步,对中医抗肿瘤发挥了重要影响。鸦胆子系苦木科鸦胆子属植物的种子,近年来,鸦胆子被发现具有广谱抑制癌细胞生长的作用,因而受到广泛关注。笔者查阅了最近几年的相关研究文献,分析了中药在肿瘤治疗中的优势,阐述了鸦胆子抗肿瘤活性成分,综述了鸦胆子抗肿瘤的作用机理、对肿瘤细胞的影响以及在化疗中的应用,现报告如下:

一、中药在肿瘤治疗中的优势

(1)抗肿瘤效果显著:人之所以患病,在于人体阴阳平衡失调,气血、经络、脏腑的功能异常,中医药能有效地调和阴阳,改善机体状态,因此能有效地发动患者全身的力量抗击肿瘤,起到良好疗效;

(2)安全可靠、副反应小:中医药在杀灭肿瘤细胞的同时,一般不会损伤正常组织细胞。同时通过配伍辅助中药,可起到止痛、止吐、消除积水、改善食欲、提高睡眠质量、提高免疫力、保护肝功能、升白细胞及血小板等作用;尤其对不能手术及放、化疗已失去西医治疗机会的患者同样适用;

(3)适用范围广泛:中医药既可以单独使用,适用于各种中晚期肿瘤,也可以与手术、放疗、化疗等配合使用。联合应用可增加疗效,并能减轻或消除毒副作用。

中医药在传统辨证论治的基础上,也开始侧重辨病论治,一些中药经过现代药理研究证实有较好的抗肿瘤效果,也得以广泛应用。对传统中药抗癌方剂进行补充,也可以进行新的有效方剂组合。例如,清胰化积方就是复旦大学附属肿瘤医院结合自身经验及中药现代药理研究,挑选了对胰腺癌有较好疗效的中药进行组方,而确立的中药新方,临床实践也证实了其有良好的抗胰腺癌作用。此外,许多中药如喜树、莪术、鸦胆子、斑蝥、蟾蜍等也有良好的抗肿瘤效果。一些提取自中药的抗肿瘤制剂如消癌平、康莱特、华蟾素注射液也被广泛地运用在临床抗肿瘤治疗中。中药的作用是贯穿于肿瘤病人的整个诊治过程中,甚至对于正常人在没有发现肿瘤时,也可以积极使用中药进行调理。

二、鸦胆子抗肿瘤活性成分

鸦胆子系苦木科鸦胆子属植物的种子,始载于《奉草纲目拾遗》。鸦胆子作为一种常见的中草药,长期用于有效治疗疟疾,寄生虫和腐蚀赘疣等疾病。目前从鸦胆子水提取物中现已发现鸦胆子苦素A-I,鸦胆子甙A-P,鸦胆子苦内酯A-D,鸦胆子苦醇,鸦胆丁等30余种苦木内酯类-苦木素类化合物,多数有抗癌活性。脂溶性成分主要由油酸、亚油酸、硬脂酸和棕榈酸等组成。其中,鸦胆子油性提取物油酸和亚油酸具有明显抗癌效果,在国内作为抗癌药剂已生产上市。最近研究表明,鸦胆子多种水溶性成分也具有抗癌细胞生长的作用,部分成分进入了抗癌细胞试验或临床初期试验。

鸦胆子最显著的药理活性即是抗肿瘤作用,对多种恶性肿瘤均有一定的抑制作用。目前,鸦胆子抗肿瘤作用的研究,主要集中在鸦胆子油单独和联合用药对恶性肿瘤的作用。鸦胆子油是以鸦胆子为原料提取的脂肪油,其有效成分主要为不饱和脂肪酸类成分。现代药理研究表明,鸦胆子油可明显抑制肉瘤细胞、肝癌细胞、肺癌细胞以及宫颈癌细胞等肿瘤细胞的生长,是较好的抗肿瘤药物。王坚1】采用S180肿瘤细胞荷瘤小鼠模型,研究鸦胆子S180抑瘤率的影响结果表明,鸦胆子油能够抑S180 肿瘤细胞的生长,并增强小鼠的机体免疫力。崔明超等2】采用胆子油对小鼠S180腹水瘤、Heps肝癌细胞、Lewis肺癌模型的影响,结果表明鸦胆子油对小鼠S180 腹水瘤、Heps肝癌细胞、Lewis 肺癌等移植性肿瘤均有明显的抑制作用。胡燕等3】采用噻唑蓝比色法研究了鸦胆子油对人乳头瘤状病毒所致的宫颈癌的影响,结果表明鸦胆子油能下调HPV16E6、E7基因的表达,从而有效抑制宫颈癌细胞的增殖。

随着研究的深入,现在已经不仅仅局限于对鸦胆子油的抗肿瘤研究,而是扩大并深入到提取物中非脂肪酸类化学成分的有关研究。田桂英等4】采用小鼠腋下S180 实体瘤模型,研究了鸦胆子提取物苦木内酯化合物对小鼠抑瘤率的影响,结果表明,中、高剂量能明显抑制S180 实体瘤的生长。

三、鸦胆子抗肿瘤的作用机理

(1)抑制肿瘤细胞DNA合成。DNA合成过程中,拓扑异构酶有着极为重要的作用,广泛参与到DNA的复制、转录等过程中。根据作用方式不同,拓扑异构酶可分为拓扑异和拓扑异构酶II,前者断裂DNA 单链,后者断裂DNA 双链。肿瘤细胞中的拓扑异构酶II 量及活性远高于正常细胞,从而导致肿瘤细胞快速繁殖,故通过干扰拓扑异构酶II 改变 DNA拓扑构 型或激活相关基因,可能最终导致细胞死亡,抑制肿瘤细胞生长。鸦胆子油可以抑制肿瘤细胞DNA使用不同浓度的鸦胆子HTdR的掺入抑制率结果表明,鸦胆子油可以影响DNA的合成。而进一步的研究表明,鸦胆子油可以特异性地抑制拓扑异构酶II,从而抑制肿瘤细胞的DNA合成。

(2)诱导细胞凋亡和分化。正常细胞中,凋亡是主动过程,其通过一系列基因的激活、表达以及调控来达到;分化也有其特定的途径,当这种途径被激活后,细胞生长将停滞,而出现不同目标性的分化。但肿瘤细胞的增殖、凋亡和分化是失调的,从而导致恶性生长。除了能诱导细胞凋亡,鸦胆子提取物还可以诱导细胞分化。鸦胆子苦醇对各种白血病细胞系都有诱导分化作用,并以人早幼粒白血病细胞HL60 细胞为体外分化诱导模型,采用cDNA宏阵列技术和电泳迁移率试验,研究其诱导分化机制,结果表明,鸦胆子苦醇通过激活核转录因NFκB,,从而诱导分化。

(3)耐药逆转机制。化疗药物在使用一段时间后,肿瘤细胞会对其产生耐受性,从而导致化疗失败,而鸦胆子油与化疗药物联合使用,可以对肿瘤细胞耐药性产生一定的逆转作用。陈丹5】采用流式细胞技术,检测了化疗药物组和联合用药组人卵巢癌耐药细胞株A2780/DDP的凋亡率,发现联合用药组的耐药细胞凋亡率明显高于其他用药组,表明鸦胆子油对A2780/DDP 的耐药性有良好的逆转作用;进一步研究发现,鸦胆子油的耐药逆转作用可能与下调基因及多药耐药相关蛋白的表达有关。丁雨欣等6】利用RTPCR术,检测了鸦胆子油对人肺腺癌耐药细胞株A549/DDP的耐药逆转效果,结果表明,鸦胆子油能有效降低细胞耐药相关基因即切除修复交叉互补基因1(ERCC1)蛋白的表达,降低细胞对顺铂的耐药性。

四、鸦胆子对肿瘤细胞的影响

(1)鸦胆子对细胞增殖的影响。尹绍成等7】体外培养大鼠C6胶质瘤细胞,MTT法检测鸦胆子油乳注射液对C6胶质瘤细胞增殖的抑制作用;免疫细胞化学染色法和western blot法检测鸦胆子油乳注射液对C6胶质瘤细胞caspase-3蛋白表达的影响.结果MTT法显示,鸦胆子油乳注射液对C6胶质瘤细胞增殖的抑制具有剂量依赖性.免疫细胞化学染色和western blot检测显示,随着鸦胆子油乳注射液浓度增加,caspase-3蛋白表达明显上调.结论 鸦胆子油乳注射液能通过促进凋亡基因caspase-3蛋白表达的上调,从而抑制C6胶质瘤细胞增殖。

(2)鸦胆子对细胞周期的影响。张楚等8】取对数生长期的PC-9、A549细胞进行实验,两细胞株在实验中均分为对照组和实验组,采用MTT比色法、TUNEL法及流式细胞技术检测各实验组对肺腺癌细胞的增殖抑制、诱导细胞凋亡及细胞周期阻滞等作用,发现吉非替尼、鸦胆子油乳单药均能抑制PC-9、A549细胞的生长、增殖并诱导其凋亡,呈浓度和时间依赖效应。与鸦胆子油乳联合后,吉非替尼对PC-9和A549细胞的IC50较单用时分别下降了50.72%和66.56%.两药联合后对两细胞的增殖抑制及凋亡诱导作用进一步增强,得出吉非替尼联合鸦胆子油乳能显著抑制肺腺癌PC-9、A549细胞增殖、诱导细胞凋亡,可能与药物对细胞周期的阻滞作用有关,两者合用时鸦胆子油乳可对吉非替尼起到增效增敏的作用。尹香菊等9】通过鸦胆子油乳对宫颈癌Hda细胞的抑制作用及其作用机制研究发现物鸦胆子油乳引起Hela细胞周期分布的改变,随着药物浓度增加,S和G2~M期细胞数量明显增加,G0~G。期细胞数量显著减少,提示鸦胆子油乳阻滞S期细胞进入G:~M期,降低肿瘤细胞分裂能力,抑制其增殖。抑制细胞周期并诱导其凋亡是鸦胆子抑制肿瘤细胞的主要作用之一。

(3)鸦胆子对bcl-2基因的影响。李英等10】在鸦胆子油乳诱导白血病细胞凋亡并调控凋亡相关基因的实验研究中发现鸦胆子油乳可下调Bcl-2、c-myc基因表达,提示下调Bcl-2、c-myc基因表达可能是其诱导U937细胞凋亡的细胞效应机制之一。因此,鸦胆子下调bcl一2基因的表达可能是其抑制瘤细胞增长的主要途径之一。

(4)鸦胆子对细胞免疫功能的影响。实验与临床研究表明,机体的免疫功能状态随着肿瘤的不断生长而成进行性下降,特别是晚期带瘤机体的各种特异性和非特异性的细胞与体液的免疫功能均受到显著程度的抑制,这就够成了肿瘤发展过程中恶性因果转化连中的重要一环。研究表明,通过提高细胞的免疫功能,可以增加患者的生存时间和生存质量。田华琴等11】通过鸦胆子油乳剂对非小细胞肺癌患者细胞免疫功能及生活质量的影响研究发现鸦胆子油乳剂联合化疗治疗中晚期非小细胞肺癌患者,可以提高患者的细胞免疫功能、改善患者的生活质量。

五、鸦胆子在化疗中的应用

化疗即化学治疗是用化学合成药物治疗疾病的方法。化学药物治疗是目前治疗肿瘤及某些自身免疫性疾病的主要手段之一,但在治疗中,患者普遍有明显的恶心、呕吐、乏力、骨髓抑制、肝肾功能损害等副作用,给患者带来不适感。如何能减轻化疗的副作用及增加化疗的疗效一直是我们研究的重点内容之一。鸦胆子作为苦木科植物提取的新型抗癌药物,实验证明鸦胆子油乳为细胞周期非特异性抗癌药,对肿瘤细胞G0、G1、S、G2、M期有杀伤和抑制作用,能明显抑制肿瘤细胞DNA的合成,配合化疗及放疗有增效减毒作用。与传统抗肿瘤药物不同的是,该药除直接杀伤癌细胞外,还具有增强人体免疫功能和骨髓造血功能。

鸦胆子油不仅单独应用于抗肿瘤,在联合治疗使用方面也具有良好的效果,如鸦胆子油联合化疗治疗肺癌和肺癌脑转移患者可增效减毒,联合放疗能有效提高宫颈癌和皮肤癌等晚期肿瘤患者的生命质量,联合热疗可增强对人膀胱癌BIU-87 细胞的增殖抑制作用等。

于丽丽12】采用将经病理确诊的肺癌56例分治疗组和对照组,治疗组采用鸦胆子油乳注射液联合洛铂的化疗方案,洛铂50mg/m2,d1,鸦胆子油乳30mL溶于生理盐水中,连用10d,对照组只采用化疗方案,剂量同上,21d为1个周期。观察鸦胆子油乳注射液联合化疗与单纯化疗治疗晚期肺癌的疗效、不良反应及其对免疫功能的影响。结果显示治疗组生活质量、免疫功能都高于对照组,差异有统计学意义和显著性,发现鸦胆子油乳注射液联合化疗治疗肺癌,能减毒增效,提高人体免疫功能,提高生活质量。

近年来研究还表明,鸦胆子油乳具有逆转化疗药物的多药耐性,从而增强化疗药物对肿瘤的作用。董西林等在鸦胆子油乳注射液配合NP方案化疗治疗非小细胞肺癌中研究发现应用鸦胆子注射液组的临床控制率、生活质量及细胞免疫功能显著高于对照组,说明鸦胆子可以明显提高患者的生活质量,保护免疫功能,减轻化疗的骨髓抑制作用。

综上所述,鸦胆子可通过对细胞的形态,对细胞周期、对凋亡基因及细胞免疫功能的影响来抑制肿瘤细胞的增殖。近年来,鸦胆子在结合西药化疗药的应用上取得了明显的结果,然而单独应用鸦胆子的报道较少。鸦胆子能否作为单独有效的化疗药而应用于临床,有待于我们进一步的研究与证实。

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