何 瑩,王春森,李 慧
(1.川北醫學院,四川 南充 637000 2.四川省醫學科學院·四川省人民醫院血液內科,四川 成都 610072)
△通訊作者
丹參酮類化合物對血液系統惡性腫瘤作用機制的研究進展
何 瑩1,2,王春森2△,李 慧2
(1.川北醫學院,四川 南充 637000 2.四川省醫學科學院·四川省人民醫院血液內科,四川 成都 610072)
丹參酮類化合物是丹參的主要抗腫瘤活性成分。當前研究認為,丹參酮類化合物因其獨特的化學結構,具有廣泛的抗腫瘤作用。大量體內外實驗證明,丹參酮類化合物對血液系統惡性腫瘤細胞有細胞毒作用,同時有報道認為丹參酮類化合物可以降低血液腫瘤細胞P-gp表達、逆轉多耐藥、抑制NF-κB信號通路的表達,有潛在的靶向治療血液系統腫瘤的作用。本文就丹參酮類常見化合物的結構及其活性成分、丹參酮類化合物對血液腫瘤的作用及其機制做一綜述。
血液腫瘤;丹參酮化合物;信號通路
丹參為唇形科鼠尾草屬植物的干燥根部,其制劑主要可以分為單體化合物和提取物。單體化合物是丹參中含有的化學活性成分,目前已經發現了多種,研究較多的如丹參酮I、丹參酮Ⅱ、IH764-3、丹酚酸A、丹酚酸B等,相關研究[1~4]已證明這些物質具有良好的藥理活性,是丹參的有效成份。丹參酮作為丹參根部的乙醚或乙醇提取物,是丹參的主要有效部位[5],按其不同的化學結構可分為丹參酮Ⅰ、丹參酮ⅡA、丹參酮ⅡB、隱丹參酮及二氫丹參酮Ⅰ等15種成分[6],丹參酮Ⅰ、丹參酮ⅡA、隱丹參酮、二氫丹參酮Ⅰ是丹參中最主要的丹參酮類化合物,其含量也較高,均為鄰醌型的二萜醌類化合物[7]。丹參的活性成分分為脂溶性和水溶性兩種,水溶性活性成分主要為酚酸類化合物,脂溶性的活性成分主要為二萜醌類化合物。二萜醌類化合物骨架上多具有三元或四元碳環的對醌或鄰醌結構,統稱為丹參酮類化合物。
近年來大量研究證實,丹參酮類化合物具有廣泛的抗腫瘤活性,對多種癌細胞[8~14]具有誘導凋亡作用,尤其對血液系統腫瘤增殖抑制、誘導分化與凋亡作用更為顯著[15,16]。 目前大部分國內外研究僅針對丹參酮ⅡA作用于急性髓細胞白血病,而缺乏其它丹參酮類化合物對血液系統腫瘤的作用及其作用機制的系統性作用研究,且丹參酮類化合物針對多發性骨髓瘤和淋巴瘤的作用及其作用機制研究鮮有相關報道。
2.1 丹參酮提取物抗白血病研究 髓細胞白血病是一種異質性的惡性腫瘤,也是血液系統常見的疾病之一。髓系白血病按自然病程及腫瘤細胞的成熟程度可以分為急性和慢性兩大類:急性髓細胞白血病是成人白血病中最常見的類型之一,同時也是預后較差的白血病類型,其致死率高,約有半數以上的成年患者及90%的老年患者死于該病[17];慢性髓細胞白血病占成人白血病的15%,隨著酪氨酸激酶抑制劑的應用,其臨床預后有顯著的提高。但是,包括異基因骨髓移植在內的經典治療手段都存在著副作用大、耐藥、容易復發及老年患者不易耐受等問題,因此,髓細胞白血病的治療仍面臨著嚴峻的挑戰。中藥抗癌已有數百年的歷史,臨床常以單藥或復方制劑應用于白血病的輔助治療。與傳統西醫化療藥物相比,中醫藥具有延長或阻止白血病復發、預防及逆轉白血病多耐藥以及防治白血病治療相關并發癥等優勢[18,19]。
許多研究者采用丹參酮化合物,尤其是丹參酮ⅡA對白血病細胞株K562、NB4、THP-1等進行研究,發現丹參酮對這些腫瘤細胞株均有增殖抑制和誘導凋亡作用,并呈現出一定的時間-效應與劑量-效應關系[20~23]。丹參酮ⅡA能下調耐藥株MR2細胞P-gp高表達,逆轉耐藥性[24]。丹參酮類化合物應用于髓細胞白血病,可以抑制髓系白血病細胞增殖和 DNA 合成、引起凋亡的關鍵效應酶 Caspase-3 激活、誘導白血病細胞分化、抑制 JAK/STAT 信號通路、降低 P-gp 的表達、抑制NF-κB的表達等作用。這些作用證明酮類化合物可以同時靶向治療白血病細胞和白血病干細胞,逆轉多耐藥,有潛在的臨床價值。同時與傳統經典化療藥物相比,具有副作用小的優勢[5]。轉錄因子NF-κB 是一種與抗凋亡作用相關的核因子,在白血病的發生過程中起著重要作用。有研究顯示:丹參酮Ⅰ誘發骨髓白血病細胞凋亡主要與線粒體膜電勢的干擾、Bax 的表達上調、Caspase-3 的活化相關,而這些過程與 PI3K/Akt/survivin 信號傳導途徑有很高的相似性[25]。其他丹參酮化合物是否也作用于NF-KB和PI3K,以及丹參酮化合物是否對MAPK通路也有作用等,都需要進行深入系統的研究。
2.2 丹參酮提取物抗淋巴瘤作用研究 淋巴瘤是原發于淋巴結和淋巴組織的惡性腫瘤。根據病理組織學類型,可將淋巴瘤分為霍奇金病(HD)和非霍奇金淋巴瘤(NHL)兩大類。HD的病理分型標準在數十年來幾乎沒有大的改變,而對NHL的分類不斷深入和改進,分型不斷精細[26]。WHO淋巴瘤分類方案得到了廣泛的認可和臨床應用[27]。惡性淋巴瘤是一類常見的血液系統惡性腫瘤,死亡率高,嚴重危害著人類健康,化療仍然是目前治療淋巴瘤的主要方法之一,但由于其病理類型及臨床分期不同、預后及治療效果差異顯著,同時對化療藥物的耐藥性及對化療藥物的耐受性均給惡性淋巴瘤的治療帶來了困難。中醫藥在防治腫瘤方面的特色在于整體調節,以治本和扶正祛邪為治療總原則,其作用機理是多部位、多環節和多靶點的,且中藥資源豐富,在抗腫瘤方面,無論單用還是聯合化療等其它治療方面,均有廣泛的臨床應用前景[28]。
在前期研究工作中,實驗組早期以淋巴瘤Raji細胞株為模型,對4種丹參酮類化合物進行了研究和比較,結果表明4種化合物均有效抑制淋巴瘤細胞生長,且抑制作用隨時間延長及濃度的增高而增強。以淋巴瘤jurkat細胞株為模型的體外實驗顯示,4種丹參酮類化合物同樣有抑制細胞增殖、誘導其分化和凋亡的作用,但其具體的作用機制尚不明確。劉長劍等[29]研究顯示:微乳丹參酮、微乳體系及丹參酮均可降低阿霉素耐藥株的 P 糖蛋白和 B細胞淋巴瘤的基因表達水平,使腫瘤細胞凋亡比率上升,其中微乳丹參酮的作用最強,可顯著降低P 糖蛋白和 B細胞淋巴瘤的基因表達水平,使腫瘤細胞在ADM作用下的凋亡比率增加。丹參酮ⅡA 對小鼠類淋巴細胞白血病 P388 瘤株具有良好的誘導分化作用[30]。目前,丹參酮類化合物對淋巴瘤細胞株增值抑制、誘導分化與凋亡等作用的具體作用機制是否與信號通路相關(比如NF-KB、MAPK和PI3K 三條信號通路)尚無相關文獻資料報道,需進行深入系統的研究得以驗證。
2.3 丹參酮提取物抗骨髓瘤作用研究 多發性骨髓瘤是一種漿細胞惡性克隆性疾病,在血液系統腫瘤中發病率約占 10%,主要治療方法包括化學治療、造血干細胞移植及免疫治療等。因其增殖緩慢、凋亡障礙,目前臨床療效尚不理想,且傳統的化療藥物具有很強的毒副作用。多發性骨髓瘤屬中醫的虛勞、骨痹范疇。近年研究發現,中西醫結合治療多發性骨髓瘤安全有效,避免了化療的不良反應,減輕了患者的痛苦[31]。研究發現,丹參中提取出的丹參酮類化合物除具抗氧化、抗炎以及抗菌等功效外,尚有抗腫瘤作用[32]。
在早期臨床實踐中使用復方丹參注射液用于臨床治療骨髓瘤療效較好[33]。之后的相關研究[34,35]顯示,丹參酮對體外多發性骨髓瘤RPMI8226 細胞具有明顯增殖抑制作用和誘導凋亡作用,還可抑制 RPMI8226 細胞的生長誘導其凋亡,同時降低VEGF表達。古愛虎等[36]的體外研究顯示丹參酮ⅡA對小鼠骨髓瘤細胞 SP2/0有生長抑制與誘導凋亡作用。隨著研究的深入,人們發現許多信號通路(如NF-KB、MAPK和PI3K 三條信號通路)與MM 發病緊密相關,但是上述的丹參酮類化合物對體外多發性骨髓瘤細胞的作用機制是否與NF-KB、MAPK和PI3K 三條信號通路相關,需要進一步的系統研究。
綜上所述,丹參酮類化合物對血液系統腫瘤細胞(如白血病、多發性骨髓瘤、淋巴瘤)均有增殖抑制、誘導分化及凋亡作用,但是丹參酮類化合物對血液腫瘤作用機制目前仍不明確。隨著研究的深入,人們發現許多信號通路與血液腫瘤發病緊密相關,故尚需就丹參酮化合物對血液腫瘤細胞的NF-κB、MAPK及PI3K等信號通路的作用進行全面深入探討,以明確丹參酮類化合物對血液腫瘤作用機制。 該研究成果將有助于探索新的治療血液系統腫瘤策略與途徑,并將為從中草藥單體有效成分中探尋用于治療該類疾病的新藥提供參考和借鑒。
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