苦參堿抗腫瘤作用及其抗性機制的研究進展

楊美玲

(運城學院應用化學系，山西運城 044000)

苦參堿廣泛存在于苦參 (Sophora flabescens)、苦豆子 (Sophora alopecuroides)、廣豆根 (Sophora tonkinensis)等豆科槐屬植物中，是其中主要的活性成分。苦參堿的化學式為C15H24N2O，屬于四環的噻嗪啶類，分子骨架可看做是2個喹嗪啶的雜環［1］。苦參堿有4種形態:α-苦參堿為針狀或柱狀，β-苦參堿為斜方晶體，γ-苦參堿為液體，δ-苦參堿為柱狀結晶，其中常用的是α-苦參堿。國內外大量研究表明，苦參堿具有多方面的藥理作用，具有抗肝炎、病毒、心律失常、動脈粥樣硬化、寄生蟲和調節免疫功能、抑制中樞神經系統等廣泛的藥理作用和生物活性。近年來還發現，苦參堿有較強的抗腫瘤活性作用，如對黑色素瘤、胃癌、膀胱癌、乳腺癌、上皮性卵巢癌、肺癌等多種腫瘤細胞都有不同程度的抑制作用，且其毒副作用小，因此在臨床上得到廣泛應用。本文就近年來苦參堿抗腫瘤的最新研究進展進行綜述。

1 抑制腫瘤細胞增殖

大量試驗研究結果表明，苦參堿對多種腫瘤細胞的增殖活性均有一定的抑制作用。雷佳紅等［2］采用MTT法測定苦參堿對人食管癌細胞株EC109細胞的增殖抑制作用，發現24 h后其增殖抑制活性IC50為0.75 mg·mL－1。眾所周知，腫瘤細胞在增殖過程中會受到多種因素的影響，其中誘導腫瘤細胞凋亡在腫瘤發生、發展及其治療中起著重要的作用。而在檢測細胞凋亡的多種方法中，主要是根據凋亡細胞的形態、生化代謝及生物水平上發生的改變來進行分析的。通常認為，形態學變化是判斷細胞凋亡的基礎［3］。而通過光學顯微鏡觀察苦參堿對人食管癌細胞株EC109細胞的影響發現，對照組細胞數量多，細胞貼壁生長，細胞間結構緊密，生長旺盛。試驗組細胞在加藥24 h后，細胞變圓，胞體增大，胞內有大小不等的空泡樣結構，細胞不貼壁，死亡;與對照組比較，細胞數量明顯減少，且隨著苦參堿濃度的增加及作用時間的延長，EC109存活細胞量顯著減少，呈明顯的劑量依賴性。在濃度為1.5 mg·mL－1的苦參堿作用24 h后，苦參堿對 EC109細胞的抑制率可達到65.69%。另外，還有試驗［4－8］同樣采用MTT法檢測不同濃度的苦參堿在不同時間對多發性骨髓瘤MM細胞、人肉瘤細胞系MS0812、人宮頸癌HeLa細胞以及人食管癌細胞株Eca-109、乳腺癌細胞株MCF-7增殖的影響，發現苦參堿可顯著抑制這些細胞的增殖，且其抑制作用均呈劑量和時間的依賴性。

2 誘導腫瘤細胞凋亡

苦參堿不僅能抑制腫瘤細胞增殖，促進其良性分化，還能誘導多種腫瘤細胞凋亡。王雷［9］采用流式細胞儀法和DNA ladder法分別檢測了苦參堿對大腸癌細胞lovo早期和晚期的誘導凋亡情況，并進一步采用TUNEL染色法從形態學上檢測其對lovo細胞晚期凋亡的誘導情況，結果均表明，苦參堿能夠同時誘導lovo細胞早期、晚期凋亡，發揮其抗癌作用。而且通過對促細胞凋亡蛋白Bax以及抗凋亡蛋白Bcl-2的檢測發現，隨著苦參堿濃度的增加，Bax/Bcl-2比值逐漸增大，且與對照組有顯著的差異。表明苦參堿誘導大腸癌lovo細胞凋亡的機制可能與抑制Bcl-2表達、激活Bax表達有關。

仇萌等［10］采用Annexin V-FITC雙染色法檢測細胞凋亡。將A357細胞接種于培養瓶中，分為對照組和0.25，0.50，1.00和2.00 g·L－1不同濃度苦參堿用藥組，藥物作用24 h后收集細胞，調整細胞濃度，最終在流式細胞儀上測定其細胞凋亡情況。結果顯示，0.25 g·L－1組細胞凋亡率與對照組相比無差異顯著性 (P＞0.05);而高濃度干預組0.50，1.00和2.00 g·L－1的細胞凋亡率分別為(8.54±0.83)%，(19.80±4.14)%和 (49.46±8.77)%，與對照組相比，均有差異顯著性 (P＜0.01)。由此可見，A357細胞凋亡率會隨著苦參堿濃度的增大而逐漸升高。

羅娟等［11］也采用流式細胞儀檢測細胞凋亡率，采用比色法檢測Caspase-8的相對活性，并通過SPSS16.0軟件進行單因素方差分析，結果表明，苦參堿可通過上調Caspase-8的活性誘導NB SHSY5Y細胞凋亡，且其作用會隨時間的延長而逐漸增強。

3 抑制腫瘤新生血管形成

新生微血管生長是腫瘤生長和轉移的關鍵環節，也是當前惡性腫瘤治療的熱點之一。在腫瘤生長過程中，存在著持續而失控的血管生成，VEGC就是誘導腫瘤血管生成的最主要生長因子［12］。HIF-1α是在缺氧條件下，腫瘤產生的一種轉錄因子，可調節包括VEGF在內的多種靶基因的表達。因此在腫瘤血管生成中起著核心的調控作用，即腫瘤新生血管的形成要依賴于VEGF的表達，且在缺氧的條件下，HIF-1α和VEGF啟動子的結合是誘導其表達的重要途徑［13］。

周娟等［14］發現，隨著苦參堿質量濃度的升高，HIF-1α和VEGF mRNA表達逐漸下降。說明苦參堿可抑制HIF-1α和VEGF mRNA表達，且表達之間存在正相關性。因此推測，苦參堿是通過抑制HIF-1α的表達來下調VEGF的表達，從而抑制腫瘤血管生成，起到抗腫瘤作用的。

于靜等［15］通過給大鼠在結膜下注射不同劑量的苦參堿 (0.2，0.4和0.8 mg)，而后采用 RTPCR方法檢測各組大鼠角膜組織中VEGF mRNA的表達。結果發現，注射苦參堿后，大鼠新生血管面積明顯減少，且不同劑量的苦參堿試驗組的新生血管密度計數 (17.83±2.32，11.00±2.37和10.87±2.41)明顯低于對照組 (21.11±2.14)(P＜0.05);各試驗組角膜VEGF的平均光密度值均小于對照組，差異有統計學意義 (P＜0.05)。各試驗組VEGF mRNA水平與對照組相比也顯著下降 (P＜0.05)。說明結膜下注射苦參堿對大鼠角膜堿燒傷后的新生血管生長有抑制作用。

此外，苦參堿也能下調乳腺癌4T1細胞高轉移模型小鼠 VEGF和 VEGFR-2表達［16］，減少 MDAMB-231細胞中VEGF的分泌［17］，從而通過抑制血管生成發揮其抗腫瘤作用。

4 抗腫瘤侵襲轉移

侵襲和轉移是腫瘤最本質的特性之一，因此抑制腫瘤的侵襲和轉移是降低腫瘤死亡的重要途徑之一。粘附性和運動性是腫瘤細胞轉移的重要因素，且影響因素很多。

近年研究發現，腫瘤細胞的轉移與多種基因和細胞因子的表達有關。如MMPs就是其中之一。在腫瘤細胞侵襲的過程中，MMPs結合腫瘤細胞后就會直接誘導宿主細胞產生更多的MMPs，從而通過破壞腫瘤細胞周圍的物理屏障，重塑細胞粘附力，使腫瘤細胞向周圍生長，作用于基質成分后，激發潛在的生物活性、參與腫瘤的免疫過程及降解細胞外基質來促進腫瘤血管的形成，從而促進腫瘤侵襲和轉移［18］。

李圓等［19］檢測了不同濃度的苦參堿作用于Hep-2細胞48 h后MMP-2和MMP-9的表達，結果顯示，苦參堿能顯著降低MMP-2和MMP-9的表達，Hep-2細胞MMP-2mRNA的表達與細胞侵襲力呈正相關，MMP-9mRNA的表達與Hep-2細胞的侵襲力也呈正相關，且有顯著的統計學意義 (r=0.961，P＜0.01)。這表明苦參堿可能是通過下調MMP-2和MMP-9mRNA的表達來抑制Hep-2細胞的侵襲力的。

羅耀玲［20］采用Transwell檢測不同濃度的苦參堿對處理HepG2細胞的影響，發現苦參堿具有抑制HepG2腫瘤細胞的侵襲能力。

林淑儀等［21］在體外建立腫瘤細胞黏附、遷移和侵襲模型，采用MTT法瑞氏染色后，在400倍顯微鏡下用細胞計數法間接反映黏附、遷移和侵襲穿膜的細胞數目，發現一定濃度的苦參堿可通過抑制低氧下HIF-1α的表達，從而抑制VEGF等靶基因的表達來有效抑制低氧壞境下Raji細胞、K562細胞的黏附、遷移和侵襲能力。

5 逆轉腫瘤細胞耐藥性

多藥耐藥性 (multidrug rrsistance，MDR)是指當腫瘤細胞對一種抗腫瘤藥物出現耐藥的同時，對其他結構不同、作用靶位不同的抗腫瘤藥物也產生耐藥性的一種現象。這是抗腫瘤治療中的難題，嚴重影響了腫瘤化療的成功率，其產生機制非常復雜。目前研究表明，主要與多藥耐藥基因產物P-糖蛋白 (P-glycoprotein，P-gp)的過度表達有關［22］。此外，對多藥耐藥相關蛋白也有較多的研究［23］。周炳剛等［24］用不同濃度的苦參堿處理MCF-7/ADR細胞48 h后，分別從細胞的形態學變化、對細胞的生長抑制和凋亡，以及對細胞內的ADR積累的影響等多方面研究了苦參堿對MCF-7/ADR細胞的影響，結果顯示，低濃度的苦參堿能增強ADR對耐藥株MCF-7/ADR的殺傷作用，能顯著降低ADR對MCF-7/ADR的IC50值，從而降低MCF-7/ADR的耐藥性。

6 聯合用藥

苦參堿與其他抗腫瘤藥物聯合應用可產生協同作用，增強藥效。

在體外，苦參堿和塞來昔布均有逆轉K562/AO2細胞多藥耐藥的作用，兩藥聯合應用時效果更明顯［25］。苦參堿可誘導 MCF-7細胞凋亡率下降，同時也可增加阿霉素誘導MCF-7細胞凋亡率。因此，苦參堿可作為抗癌藥物化療增敏劑［26］。苦參堿還可抑制SH-SY5Y細胞的增殖，并誘導其凋亡［27］;與順鉑類藥物聯合使用，可提高藥物化療的敏感性［28］。一定濃度的苦參堿對實體瘤u14小鼠具有抗腫瘤作用，與順鉑聯合應用可增加順鉑的抗腫瘤效應［29］。另外，苦參堿聯合化療藥物治療中晚期惡性腫瘤，可減輕化療藥物的不良作用，緩解患者的疼痛［30］，這為抗腫瘤新藥的開發和腫瘤臨床治療的新思路提供了試驗依據。

在體內，苦參堿具有上調u14移植瘤組織中TSCL1蛋白的作用，聯合順鉑后TSCL1蛋白的上調作用明顯增強。王英等［31］通過給小鼠接種宮頸癌u14腫瘤細胞后，采用免疫組化法發現，苦參堿作用后的移植腫瘤組織中，TSLC1蛋白的陽性表達率隨苦參堿劑量的增大而逐漸上升。苦參堿濃度為75，50和35 mg·kg－1劑量組的TSLC1陽性表達率分別為60%，50%和30%，與陰性對照組比較，苦參堿75 mg·kg－1組和 50 mg·kg－1組的差異具有統計學意義。而在聯合順鉑用藥以后，TSLC1陽性表達率分別為 90%，80%和 70%。因此，TSCL1蛋白的表達增強可能就是苦參堿抗宮頸癌作用的重要機制之一。

綜上所述，苦參堿對機體多個系統器官和組織均能產生較為顯著的藥理作用，同時還能提高人體的免疫力，沒有明顯的毒副作用，這是許多化療藥物所不能及的，是極具開發潛力的抗癌藥物。因此，進一步探討苦參堿抑制腫瘤生長及其對腫瘤相關調控的研究，同時針對苦參堿抗腫瘤的特點進一步加強苦參堿體內活性物質、聯合用藥和新制劑的研究，可充分發揮傳統中藥在抗腫瘤方面的獨特效用;同時進一步對苦參堿的構效關系進行深入研究，以苦參堿為先導化合物，進行衍生物及其配合物的合成和活性研究，以發現活性更強、專一性更好的化合物，為開發新型抗癌藥物奠定基礎。分子生物學技術的不斷發展，特別是基因芯片和蛋白芯片技術的發展，將推動對苦參堿抗腫瘤作用的更深人研究，亦將催生新的抗腫瘤藥物，為腫瘤治療開辟出一條新的道路。

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