補骨脂素抗腫瘤實驗研究進展

朱羿霖 劉軍樓 金妙文

摘要：中藥補骨脂性味偏于溫性，能夠溫補先后天之本，使人體的正氣得以補充和穩固，在中藥方劑中可作為君藥起到抗腫瘤的作用。現代研究發現補骨脂主要提取物之一補骨脂素對多種腫瘤細胞株具有抑制作用。研究表明補骨脂素可通過鈣拮抗作用、逆轉多重耐藥性作用、雌激素樣作用、光敏活性作用、誘導凋亡、誘導線粒體變性等多種機制達到抗腫瘤的目的，本文就補骨脂素抗腫瘤的機理及其臨床應用作一綜述。

關鍵詞：補骨脂素；抗腫瘤；作用機制

中圖分類號：R273文獻標志碼：A文章編號：1007-2349（2015）05-0095-03

惡性腫瘤已成為當前病死率最高的疾病之一。尋找有效的抗癌藥物和方法，一直是世界醫學界的重要研究課題。祖國醫學在現代醫學的手術、放療、化療基礎上為腫瘤的治療開辟了新途徑。中草藥在殺滅腫瘤細胞、提高機體免疫能力、對抗放化療毒副作用等方面存在優勢。

傳統中醫認為正氣虛弱是腫瘤發生發展的必要條件，癌毒內結是腫瘤發生的重要病機和物質基礎。腫瘤雖為有形之邪局部病變為實，但基本病機多表現為虛，因此其治療當以扶正祛邪為主。《醫宗必讀》記載“朔本求源，則腎為先天之本、脾為后天之本。補骨脂出自《雷公炮炙論》，入脾、腎經，性味偏于溫性，能夠溫補先后天之本，使人體的正氣得以補充和穩固，正氣存內，邪不可干，在中藥方劑中可作為君藥起到抗腫瘤的作用。現代研究表明，補骨脂抗腫瘤作用與其主要提取物之一補骨脂素（Psoralen）密切相關。研究結果顯示，Psoralen對JB6皮膚癌細胞株、膀胱癌細胞株、乳腺癌細胞株、人肝癌細胞等均有明顯的生長抑制作用[1～2]。現就Psoralen的抗腫瘤機理及臨床應用進行綜述。

1補骨脂素抗腫瘤機制

1.1鈣拮抗作用補骨脂中含有補益藥中少有的鈣離子通道拮抗劑。蔡宇等[3]通過實驗發現Ca2+介導的細胞凋亡是Psoralen抑制腫瘤細胞生長的可能機制之一。Psoralen作用于HL60細胞48h后胞內Ca2+上升，96h時胞內Ca2+濃度最大，結合流式細胞儀檢測結果分析，隨著細胞Ca2+內流的明顯增加，可明顯見到凋亡細胞數明顯增加，表明Ca2+與Psoralen誘導HL60細胞凋亡有關。余紹蕾[4]研究發現Psoralen對鈣離子的信號轉導調控機制可以抑制腫瘤血管內皮細胞的生長和增殖。具有鈣拮抗作用的藥物已被應用于腫瘤治療，其機制可能與鈣離子誘導血管內皮因子增生及產生氧自由基造成細胞凋亡相關[5]。該機制可作用于腫瘤細胞增殖的各時期[6]。

1.2逆轉多重耐藥性作用多重耐藥性（MDR）是指腫瘤細胞對一種抗腫瘤藥物產生耐藥性的同時，對結構和作用機制完全不同的其他多種抗腫瘤藥物產生交叉耐藥性。腫瘤MDR已經成為腫瘤化療失敗的重要原因之一。趙益業[7]發現Psoralen能使MCF-7/ADR對ADR的IC50降低，與陽性對照異搏定相似，說明它能在某種程度上逆轉MCF-7/ ADR的多藥耐藥性，其逆轉作用是肯定的。此外，Psoralen可能通過抑制ABCB1基因和蛋白質水平來逆轉多藥物耐藥性。這種抑制作用會導致ABCB1基因活性的下降以及抗癌藥物的釋放，最終導致藥物耐藥性的逆轉，再結合化療藥物，使耐藥細胞具備敏感性而死亡[8]。另有研究[9]指出Psoralen能作用于P-170蛋白，P-糖蛋白參與藥物轉運，使腫瘤細胞外排泵功能減弱，細胞內化療藥物濃度升高，從而增敏而逆轉腫瘤MDR。

1.3雌激素樣作用Psoralen具有與雌激素類似的促雌激素受體（ER）細胞增殖的作用，呈現出明顯的劑量—效應關系。Psoralen可增加T47D細胞雌激素效應基因孕激素受體（PR）mRNA的表達。而且上述促增殖和誘導PR表達增強的效應均可被雌激素受體拮抗劑ICI 182，780所拮抗，進一步說明Psoralen發揮上述作用是通過ER介導的[10～11]。研究表明，雌激素樣作用對乳腺癌ASC-J9基因的表達有逆轉作用[12]，此外另有研究表明雌激素受體通路被阻斷與乳腺癌發病及治療預后相關[13]

1.4光敏活性作用Psoralen有光敏作用，注射或內服，再以長波紫外線或日光照射，可使受射處皮膚紅腫、色素增加。在紫外線照射下的Psoralen的光誘導激活療法，被稱作Psoralen光化學療法（PUVA），它被用于增生性皮膚病的治療。PUVA的抗增殖作用很大程度上歸因于Psoralen對DNA的嵌入，這種嵌入在紫外線的作用下，激活可以抑制DNA轉錄和復制的鏈間交鏈（ICL）的形成[14]。

1.5誘導凋亡作用有研究報道[15]，Psoralen對白血病K562細胞有殺傷作用，用流式細胞儀檢測到的亞二倍體凋亡峰以及透射電鏡下觀察到的典型的細胞凋亡形態，證實了其對白血病K562細胞的殺傷作用是通過誘導細胞凋亡來實現的。此外，PUVA可誘導白血病細胞NB4發生凋亡，Fas/FasL系統是PUVA誘導NB4細胞發生凋亡的作用途徑之一。PUVA在基因與蛋白水平可上調Fas的表達，下調FasL的表達，使得NB4細胞的Fas表達降低，FasL表達增強進而抑制癌細胞在體內的無限增殖[16]。

1.6誘導線粒體變性作用Psoralen能使細胞線粒體變性，胞核腫脹、溶解，細胞空泡化。Psoralen的作用機理是在破壞線粒體的同時，減少細胞的能量供應，抑制核酸及蛋白質的合成，降低有關酶的活性。其對線粒體的變性作用可使乳腺癌EMT6的生長有顯著抑制，藥物濃度加大，抑制率增高[17]。

通過上述機制可以猜測，Psoralen進入細胞后，通過影響Ca2+、線粒體或者接觸紫外線后作用于基因，改變基因表達，從而逆轉腫瘤MDR、促ER細胞增殖最終使病變細胞凋亡發揮抗腫瘤的作用。

2補骨脂素抗腫瘤應用研究

2.1抗皮膚癌的應用相關研究發現Psoralen對小鼠表皮JB6腫瘤細胞擴散有抑制作用[1]。Psoralen在細胞內解毒酶（QR）活性的誘導作用中比較活躍，誘導1.5倍的QR活性需要的Psoralen濃度是14.8μg /mL。當這種純化合物在15.6 μg/mL的濃度時抑制了50%的組織原生質激活劑（TPA）誘導的鳥氨酸脫羧酶（ODC）活性，并且在17.1μg/mL的濃度下表現出了對鼠JB6細胞中的TPA誘導的腫瘤擴散因子的抑制作用。因此，可以推測，通過誘導QR活性、抑制TPA誘導的ODC活性和抑制鼠JB6細胞的腫瘤擴散作用，Psoralen擁有抑制癌變的起始和/或擴散階段的潛在能力。目前也有研究發現黑克斯胺（HAL）介導的光動力療法可以選擇性地消滅激活了的變形的淋巴細胞，且誘導全身的抗腫瘤免疫系統發揮作用，避免了8-甲氧基Psoralen（8-MOP）不加選擇地殺死腫瘤細胞和正常細胞[18]。

2.2抗乳腺癌的應用譚敏[19]研究發現3.125、6.250、12.500 ug / mL濃度的Psoralen作用24 h后，均可以使乳腺癌MCF-7細胞和MDA-MB-231細胞產生早期凋亡，提示Psoralen有誘導乳腺癌細胞早期凋亡的作用。同時通過組織學，分子生物學，和成像分析表明，Psoralen可抑制小鼠乳腺癌骨轉移。Psoralen是一種骨改性劑，可以調節骨微環境中的成骨細胞和破骨細胞的功能，從而能治療潛在的骨轉移患者[20]。

2.3抗白血病的應用有研究[21]指出Psoralen 的PUVA具有誘導髓系原代白血病細胞凋亡和壞死的作用。張勵[22]認為當Psoralen被365 nm波長光激發后，能與細胞內DNA雙鏈形成交聯，并釋放單態氧等活性物質，使其抗腫瘤活性得到顯著增強。黃世林[23]認為當其被波長范圍在320～360 nm之間的紫外光照射，可激發Psoralen的動力效應，從而增強其抗腫瘤及抗白血病的作用。張晨[24]認為PUVA誘導髓系原代白血病細胞凋亡和壞死的作用，且PUVA的作用明顯強于單純使用紫外線照射和Psoralen。沈建良等[25]對6例臨床確診為白血病的血標本進行研究，結果顯示短期用藥和長期用藥均顯示預激態Psoralen對白血病原代細胞具有顯著殺傷作用。

2.4抗胃癌的應用郭江寧等[26]對補骨脂進行初步實驗研究，從氯仿提取物中分離得到2個化合物，分別鑒定為Psoralen和異Psoralen，2種化合物對人胃癌細胞BGC-823的半數抑制濃度（IC50）分別為5.82μg /mL和148.8μg /mL，認為化合物Psoralen和異Psoralen從補骨脂中的分離得率分別為0.048 %和0.11%，對人胃癌細胞BGC-823的生長有較強的抑制作用。

2.5抗肝癌的應用Psoralen通過半胱天冬酶-3、p53、Bax和Bcl-2基因途徑的調節機制可以抑制肝癌SMMC-7721細胞的生長，這種抑制呈量效性和時效性，而且對這些細胞有一種強大的凋亡作用[27]。Psoralen對肝星狀細胞增殖及氧化有應激的作用[28]。激活的肝星狀細胞是肝纖維化形成最主要的細胞，幾乎在所有的慢性肝損傷的患者中都會產生纖維化，最終形成肝硬化甚至肝癌。Psoralen之所以能夠抑制肝星狀細胞增殖，其機制可能與抑制脂質過氧化有關。目前尚有猜測Psoralen有可能是通過作用于肝細胞上的雌激素受體而發揮作用，因為雌激素及其代謝產物均能夠有效抑制肝星狀細胞增殖和分泌細胞外基質，從而具有抗肝纖維化的作用[29]。此外Psoralen能保護肝臟急性損傷，其機制可能為增加肝臟還原型谷胱甘肽的含量，更好地清除過氧化物質，從而提高機體抗氧化能力[30]。

3展望

綜上所述，目前對Psoralen抗腫瘤方面已有不少研究。其中PUVA療法兼具中西醫結合的特色，在臨床上已有應用且有實際治療效果，為皮膚病、白血病的治療開辟了新的方法。但大多Psoralen抗腫瘤作用僅停留在實驗階段，應用于臨床的報道尚不多見。大部分研究發現Psoralen在體內外能夠作用于腫瘤細胞，通過多種機制達到抗腫瘤的目的。今后，應對Psoralen抗腫瘤作用機理進一步深入研究，使Psoralen能夠應用于臨床治療惡性腫瘤。參考文獻：

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