冬凌草甲素抗消化系腫瘤的研究進展

劉軍樓　金妙文南京中醫藥大學第一臨床醫學院，江蘇　南京　210046

冬凌草甲素抗消化系腫瘤的研究進展

劉軍樓金妙文*
南京中醫藥大學第一臨床醫學院，江蘇南京210046

【摘要】冬凌草甲素具有清熱解毒、消炎止痛、健胃活血及抗腫瘤等作用，近年來其抗腫瘤作用受到國內外學者關注.研究表明該藥對多種腫瘤有效，筆者對近年冬凌草甲素抗消化系腫瘤的研究進展進行綜述.

【關鍵詞】冬凌草甲素;消化系;抗腫瘤;實驗研究

冬凌草[Rabdosia rubescens(Hemsl)Hara]，系唇形科香茶菜屬植物，學名碎米亞，味苦甘，性微寒，具有清熱解毒、消炎止痛、健胃活血及抗腫瘤等作用.冬凌草主要的化學成分為貝殼杉烯類的二菇，包括冬凌草甲素、乙素、丙素、丁素、戊素等，其中最重要的抗癌有效成分確定為冬凌草甲素(Oridonin).研究表明，Oridonin對食管癌、肝癌、結腸癌、胃癌、宮頸癌、肺癌、鼻咽癌、白血病、人黑色素瘤等有一定的療效.本文就近幾年Oridonin抗消化系腫瘤的研究進展作一綜述.

1　 Oridonin治療食管癌

上世紀七十年代醫藥科研工作者發現，河南省濟源地區民間用冬凌草來治療食管癌，由此對其開始了抗癌作用的研究，發現其抗癌作用明確.早期有學者以人食管鱗癌CaEs－17細胞株為研究對象，就Oridonin細胞毒作用的劑量和時間依賴關系以及對生物大分子合成的影響進行了觀察，結果發現:藥物殺細胞作用有明顯的劑量依賴性和時間依賴性，但均非直線關系;藥物可選擇性抑制DNA，認為藥物的殺細胞作用與對細胞DNA合成的強烈抑制有密切的關系，臨床使用時似以大劑量沖擊治療方案為佳.

張松等[1]以濃度0. 75g/L的刺五加皂苷與不同濃度的Oridonin作用于體外培養的人食管癌Eca－109細胞，結果提示刺五加皂苷與Oridonin聯合應用對Eca－109細胞的增殖具有明顯抑制作用，其對細胞周期的影響及誘導細胞凋亡可能是其重要機制之一.陳琦等[2]研究Oridonin對人食管癌Eca－109細胞株中食管癌干細胞的放射增敏作用，以Oridonin處理的Eca－109細胞給予不同劑量放射性射線照射，研究結果提示Oridonin對Eca－109細胞有明顯的增殖抑制作用和放射增敏作用，其增敏機制可能與增加食管癌干細胞的放射敏感性有關.

謝曉原等[3]用不同濃度Oridonin作用于人食管癌SHEE細胞株，結果提示Oridonin可誘導SHEE細胞凋亡，其機制可能與線粒體凋亡途徑有關.有學者進一步研究認為線粒體改變和細胞內Ca2 +升高可能是Oridonin誘導食管癌細胞凋亡過程的重要環節[4]，同樣以食管癌EC9706細胞作為研究對象的實驗也證實了這一觀點[5].

2　 Oridonin治療胃癌

自發現Oridonin具有抗食管癌作用后，有學者應用不同濃度Oridonin作用于人胃癌BGC－823細胞株，結果發現Oridonin可抑制細胞生長、誘導凋亡，認為其凋亡機理與caspase－3的激活，p53蛋白表達上調及cyclin A表達下調相關.體內實驗研究也證實給予Oridonin組可減少BGC－823移植瘤MMP－2、MMP－9的表達，認為Oridonin可能具有抑制腫瘤侵襲轉移及血管生成的作用[6].季宇彬等[7，8]以胃癌SGC－7901細胞株為研究對象，予不同濃度Oridonin處理后，結果提示Oridonin通過下調腫瘤細胞內Cdk1、Cy clinB1兩種蛋白的表達，阻滯細胞于G2/M期而抑制細胞生長.在此基礎上，又進一步采用Oridonin注射劑處理胃癌SGC－7901細胞，發現藥物可通過升高細胞內Ca2 +濃度誘導細胞凋亡[9].新近體內外實驗表明，Oridonin可抑制胃癌SNU－5細胞株生長，其作用機制可能是通過調節c－Met基因信號通路和抗血管生成[10].

由于Oridonin水溶性差，有學者通過改變Oridonin劑型增加其水溶性來增強其作用效果.陳瑩等[11]采用熔融均質法制備Oridonin長循環固體脂質納米粒(ORI－LSLN)，以Oridonin溶液、Oridonin固體脂質納米粒為對照，進行ORI －LSLN體外釋放試驗，認為新劑型對人胃癌SGC－7901細胞具有較強的毒性作用，ORI－LSLN包封率高、載藥量大，工藝易于工業化，與Oridonin固體脂質納米粒相比，ORILSLN具有更好的抗癌藥物緩釋制劑潛力.

3　 Oridonin治療結直腸癌

有研究認為Oridonin對人結腸癌HCT8細胞株具有體外抗腫瘤作用，其作用機制與誘導凋亡有關.Zhu等[12]以人結腸癌HT29細胞株為研究對象，通過體內外實驗觀察Oridonin對HT29細胞抑制作用，結果發現藥物抑制細胞作用有劑量依賴性和時間依賴性，細胞G2/M期阻滯，可見凋亡小體，可抑制實體瘤生長，認為Oridonin可在體內外抑制腫瘤細胞生長，可通過線粒體損傷途徑誘導細胞凋亡.

楊鵬高等[13]以人結腸癌細胞HCT－116和HT－29細胞株為研究對象，結果提示Oridonin通過提高ROS水平誘導HCT－116和HT－29細胞的凋亡.金星鏡等[14]研究也發現Oridonin可顯著抑制HCT116細胞的增殖，同時發現細胞內的β－catenin、c－myc蛋白水平均顯著下調，認為其機制可能與Wnt/β－catenin信號通路有關.有體外實驗也

證實Oridonin可誘導結直腸癌細胞SW－1116生長抑制、細胞周期阻滯、凋亡、衰老和克隆形成能力;進一步采用SW －1116建立裸鼠移植瘤模型，體內實驗發現Oridonin顯著抑制裸鼠移植瘤的生長，隨著藥物劑量增加移植瘤中的細胞凋亡與衰老增加，該研究認為Oridonin具有抗結直腸癌的活性，可能成為治療結直腸癌的一個新的候選化合物[15].

黃羽等[16]探討Oridonin對結腸癌LOVO細胞凋亡的誘導及其對P53表達的影響，認為Oridonin可誘導結腸癌細胞的凋亡并且和P53的調控有關.戴功建等[17]采用LOVO細胞建立裸鼠皮下接種模型，4周后使用該模型生長的腫瘤建立結腸造口的結腸癌原位移植模型，使用不同劑量的藥物處理動物模型，探索Oridonin對微衛星不穩定的結直腸癌的作用，認為Oridonin對錯配修復基因缺失的結直腸癌有明顯抑制作用，但LOVO細胞微衛星不穩定狀態并未改變，發生的作用機理與抑制微衛星不穩定無關.

4　 Oridonin治療肝癌、膽囊癌

有學者研究發現Oridonin對肝癌BEL－7402細胞株有生長抑制作用，同時發現細胞接觸Oridonin 60h后，Caspase－3酶原蛋白(32－kDa)分裂出現20－kDa的亞單位;細胞凋亡過程中，觀察到Bcl－2蛋白表達下調而Bax蛋白表達上調[18].他們進一步研究顯示冬凌草甲素可降低端粒酶hTERTmRNA的表達水平及端粒酶活性，可能是其能抑制BEL27402細胞的生長及誘導細胞發生凋亡的重要作用機制之一[19].

高緒照等[20]以人肝癌細胞株SMMC－7721為研究對象，探討加溫聯合Oridonin是否具有協同抗肝癌作用，結果提示加溫與Oridonin聯合能產生明顯協同抑制肝癌細胞生長的作用;二者抑制肝癌細胞生長的機制與細胞凋亡密切相關;在肝癌的臨床治療中二者聯合運用可能產生明顯的抑制作用.鄧志成等[21]研究結果提示降低Survivin、Bcl －2表達和上調Bax表達可能是誘導SMMC－7721細胞株發生凋亡的機制.

有研究探討Oridonin誘導人肝細胞癌HepG2細胞凋亡及與PTEN基因表達的關系，認為其作用途徑可能與上調PTEN mRNA表達有關[22].黃健等[23]認為Oridonin通過p53蛋白誘導活性氧自由基的產生，從而導致HepG2細胞凋亡.王輝等[24]研究發現，Oridonin可降低HepG2細胞Bcl－2、caspase－9和caspase－3的蛋白表達，增加p－JNK、p－p38、p－p53和活化的caspase－9的蛋白表達，提示MAPK信號轉導通路凋亡相關蛋白的活化與Oridonin誘導HepG－2細胞凋亡相關.另有研究發現Oridonin可能通過抑制STAT3－HK－Ⅱ通路誘導HepG2細胞凋亡[25].

體內實驗研究也證實Oridonin對肝癌具有很好的治療效果.王培軍等[26]建立肝癌H22移植瘤模型，用高、中、低三個劑量的Oridonin灌胃2周后，結果提示Oridonin可抑制小鼠H22腫瘤細胞的增殖，認為藥物下調bcl－2和p53基因表達、激活caspase3基因表達，與腫瘤細胞的凋亡相關.巫珊等[27]采用水溶性好的新劑型Oridonin自微乳作用于H22移植瘤模型，結果發現新劑型藥物對荷瘤小鼠腫瘤生長具有抑制作用，強于Oridonin，并有劑量依賴性.

研究發現Oridonin對膽囊癌細胞株也有很好的生長抑制作用.丁笑笑等[28]研究發現Oridonin能顯著抑制人膽囊癌GBC－SD細胞增殖、誘導細胞凋亡，隨著藥物濃度增加，GBC－SD細胞線粒體膜電位逐漸下降而caspase－3活性逐漸增強，caspase－9酶原被激活且活化條帶隨藥物濃度的增加而增強，認為Oridonin可能通過使細胞線粒體膜電位下降激活caspase－3并最終誘導GBC－SD細胞凋亡.最新體外實驗研究以膽囊癌SGC996和NOZ細胞株為研究對象，也證實Oridonin可抑制細胞生長和促進細胞凋亡，其機制與影響線粒體有關;進一步的體內實驗提示Oridonin可通過線粒體途徑抑制NF－κB核轉位和激活caspase－3，caspase－9，PARP－1分裂來增加Bax/Bcl－2比率來誘導細胞凋亡[29].

5　 Oridonin治療胰腺癌

與上述消化系腫瘤相比，Oridonin對胰腺癌作用研究相對起步較晚.有學者認為Oridonin對人胰腺癌SW1900細胞具有生長抑制和誘導凋亡作用，認為抗凋亡蛋白Bcl－2表達的降低和促凋亡蛋白Bax上調是Oridonin體外誘導胰腺癌SW1900細胞發生凋亡的重要作用機制之一.宋芳等[30]認為Oridonin對人胰腺癌SW1900細胞抑制作用機制可能與survivin和p21調節的信號途徑有關.我們課題組研究也發現Oridonin對胰腺癌SW1900細胞有效，其作用機制可能是藥物引起了端粒酶hTERT mRNA表達水平降低和細胞漿細胞骨架蛋白β－actin聚合/解聚狀態的改變[31－32].

進一步研究提示Oridonin可誘導胰腺癌SW1900細胞DNA損傷，引起H2AX蛋白發生磷酸化，具體DNA損傷信號通路有待進一步研究.周黎明等[33]探討Oridonin在體外聯合吉西他濱對胰腺癌細胞株SW1990作用，認為Oridonin在體外能顯著增強吉西他濱對胰腺癌SW1990細胞的抗瘤效果，其機制可能是通過下調NF－κB及其下游XIAP的表達，進而誘導胰腺癌細胞的凋亡而實現.新近研究提示Oridonin誘導凋亡可能與p53蛋白和caspase酶參與的p38 MAPK信號通路有關[34].

有學者以胰腺癌細胞株PANC－1細胞為研究對象，結果也同樣提示Oridonin可抑制腫瘤細胞生長、誘導凋亡，其分子機制可能是通過改變Bax/Bc l－2的表達比率激活Caspase－3，從而促進PANC－1細胞發生凋亡[35].王輝等[36]發現Oridonin可降低胰腺癌PANC－1細胞JNK、p38、Caspase－9、Caspase－3和PARP的蛋白表達，增加p－JNK、p－p38和活化的Caspase－9的蛋白表達，故認為Oridonin誘導PANC－1細胞凋亡機制與JNK和p38 MAPK信號轉導通路凋亡相關蛋白的活化有關.

沈雯等[37]觀察Oridonin對胰腺癌BxPC－3細胞的影響，結果發現Oridonin能誘導BxPC－3細胞形態改變，在一定程度下調了CDK4基因的表達和上調了pl6基因的表達，但不能改變p16基因的甲基化，認為其機制可能是通過影響Cyclin D/Rb/p16信號通路而抑制胰腺癌的生長周期.岳靜等[38]應用表達譜芯片技術比較Oridonin干預前后人胰腺癌細胞株BxPC－3的基因表達差異，認為Oridonin

對胰腺癌細胞BxPC－3基因表達譜有一定影響，其抗腫瘤和免疫調節作用可能與一系列腫瘤及免疫相關基因的表達變化有關.

上述實驗研究表明Oridonin對消化系惡性腫瘤細胞具有明顯的生長抑制作用.Oridonin作為一種有良好活性且低毒性的抗消化系惡性腫瘤中藥制劑，具有很好的臨床應用和開發價值.自發現其有抗腫瘤作用以來，30多年內一直受到國內外學者的關注，但由于其抗腫瘤作用機制尚未完全明確以及其水溶性差等原因，限制了其臨床應用.因此，今后研究的重要方向應著重于對Oridonin作用機理的進一步深入研究，著重于對其結構進行修飾改造從而改善其水溶性和活性，使Oridonin能夠盡快應用于臨床治療消化系惡性腫瘤.

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收稿日期:( 2015. 01. 01)

通信作者:金妙文，E－mail : jinmiaowen@126. com

基金項目:江蘇省中醫藥局課題資助項目(編號: LZ11196);江蘇省高校自然科學基金項目(編號: 13KJB360011).

【文章編號】1007－8517(2015)06－0026－03

【文獻標志碼】A

【中圖分類號】R735