山奈酚致敏TRAIL誘導人卵巢癌細胞凋亡的相關機制及前景

簡文文，魚 慶，王 敏，趙 柘，趙淑慧，汪宇佳，楊淑莉

(吉林大學第二醫院 婦產科，吉林 長春130041)

卵巢惡性腫瘤致死率居于婦科惡性腫瘤首位[1]，由此人們對于卵巢癌的防治日益重視。TNF相關凋亡誘導配體即TRAIL屬于腫瘤壞死因子TNF之一，能夠有所針對性地促進腫瘤細胞凋亡，并且不會對健康組織造成明顯的副作用[2]。山奈酚是一種具有抗癌、增強抗癌治療效果等多種生物功能的黃酮類化合物[3]。卵巢惡性腫瘤以手術及化療為主的輔助治療為原則[1]。現階段臨床的輔助治療手段因其副反應重及易致耐藥性等原因而具有局限性，使得探索新型高效的抗癌治療方案勢在必行[4]。結合國內外相關文獻及報道，深入探討山奈酚致敏TRAIL誘導人卵巢癌細胞凋亡的相關機制，對于尋求新型輔助治療方案以便改善卵巢癌患者預后具有重要意義。

1 TRAIL與死亡受體

1.1 TRAIL信號傳導通路與死亡受體

腫瘤壞死因子相關的凋亡誘導配體 (TRAIL) 信號傳導通路是指以TRAIL為配體[5],通過與死亡受體 (DR4,DR5) 結合而啟動細胞凋亡[6]從而達到治療癌癥的效果。TNF相關凋亡誘導配體即TRAIL屬于腫瘤壞死因子TNF之一。1995 年,Wiley 等從心肌 cDNA 文庫中克隆出 TRAIL 基因。后經研究證實， TRAIL 的 mRNA 廣泛存在于各組織及器官。截至目前發現的TRAIL受體有5種： TRAIL-R1、TRAIL-R2、TRAIL-R3、TRAIL-R4 和 OPG,分為死亡受體和誘捕受體。死亡受體是 TRAIL 的功能型受體，分布廣泛[7]。死亡受體具有死亡結構域由此可以傳遞死亡信號，當TRAIL與之結合時能夠選擇性地誘導相關靶細胞凋亡從而抑制對應的惡性腫瘤的發展與侵襲達到治療癌癥、維護機體健康的最終目的，死亡受體即TRAIL-R1 和 TRAIL-R2,又稱為死亡受體 4 (DR4) 和死亡受體5 (DR5)。誘捕受體包括 TRAIL-R3、TRAIL-R4、OPG。因TRAIL-R1 和 TRAIL-R2與TRAIL傳導通路緊密相關，本文著重討論山奈酚致敏TRAIL與誘導人卵巢癌細胞凋亡的相關機制及前景，以期得到業界對相關領域的認知及重視。

1.2 TRAIL應用于癌癥治療的理論基礎

研究表明：原發腫瘤中誘捕受體存在異常甲基化，死亡受體異常甲基化罕見。正常組織中所有受體的異常甲基化均罕見。腫瘤組織中DR4 和 (或) DR5的表達并不受抑制甚至增加,這就為以 TRAIL 及 DR4 或 DR5的靶向腫瘤治療方案提供了依據[8]。TRAIL 能在對正常組織無明顯殺傷作用的前提下誘導腫瘤細胞凋亡如肺癌、卵巢癌、結腸癌等,與此同時副作用罕見[9]為其將來可能廣泛應用于臨床奠定了相對安全的實踐基礎。重組的 rTRAIL 或有望研發為新型抗腫瘤細胞因子,現已進入臨床研究，若將來得以適用于臨床,將從源頭遏制疾病的發展造福于廣大罹患癌癥的患者,具有劃時代意義。然而值得注意的是，TRAIL 受體在腫瘤中的表達及分布是以死亡受體為靶點的治療方案的重中之重，有數據顯示，乳腺癌等在TRAIL的基因所在位置大多存在等位缺失，肺癌等存在TRAIL的突變[5]，10.3%的卵巢癌患者DR4不表達，8.8%的卵巢癌患者DR4表達下調。以上相關研究可以充分說明腫瘤與TRAIL存在關聯，但是,TRAIL 受體在腫瘤中的表達及分布尚未完全明確，亟待進一步研究。若能將其對應關系研究透徹，將有助于針對不同的腫瘤疾病給予精準的靶向治療，將有限的醫療資源發揮最大的作用，可以最大程度的避免錯誤治療及過度治療，達到提高治療效果、減少醫療開支、改善患者預后的良好初衷。

1.3 TRAIL的抗癌協同性

不僅如此，TRAIL在可以安全高效抗癌的同時可以增強其他癌癥治療方案的療效,不同抗腫瘤制劑都能與 TRAIL 聯用而呈現協同性從而不僅降低機體對 TRAIL 的耐藥性并且可以減少抗腫瘤制劑的使用，如此一來，增加了患者治療過程的可持續性，同時也使得抗腫瘤制劑的經濟投入及機體副作用有所下降，這為TRAIL的合理利用及開發提供了更加廣闊的前景。Sheridan等[10]的研究發現，TRAIL聯合化療藥物可以通過上調死亡受體DR5的表達從而誘導肝癌細胞HepG2凋亡。陳儒新[11]發現TRAIL聯合卡鉑促進人卵巢癌細胞A2780凋亡。胡文獻等[12]發現杭白菊提取液和重組腺病毒介導的TRAIL基因聯合作用于人大腸癌細胞株DLD1細胞使得凋亡率和TRAIL的死亡受體DR4和DR5表達水平均顯著上調。馮忻等[2]發現TRAIL與順鉑聯用可以協同抑制卵巢癌細胞株SKOV3和OVCAR3細胞的增殖，而這有可能與死亡受體DR4、DR5表達水平上調有所關聯，這與Arts等[13]對臨床卵巢癌患者的研究結果相互符合。以上相關研究均印證了死亡受體與不同抗腫瘤制劑聯用的可行性與科學性，有所收獲的同時也發現了一些尚未完全明確的疑問，有關實驗有待進一步豐富以期為將來的實際臨床應用引導更為明確的方向。

2 山奈酚的概述及作用機制

山奈酚 (kaempferol) 是一種具有高效、安全、低毒、抗癌協同性等特點的黃酮類化合物，其廣泛存在于天然植物如水果、蔬菜、中草藥等[3]。又稱山奈酚-3、山奈素、山奈黃酮醇、百蕊草素，具有抗癌、抗炎、抗過敏、鎮痛、增強抗癌藥物療效等多種生物功能[14]。充分的相關研究證明山奈酚能抑制惡性腫瘤的進展,比如肺癌[15]、結腸癌[16]、肝癌[17]、乳腺癌[18]、膀胱癌[19]等；此外可以與其他腫瘤治療方案聯用協同抗癌[20]。山奈酚抗癌的作用機制如下文所述。

2.1 抑制腫瘤細胞增殖、促進腫瘤細胞凋亡

凋亡失調是腫瘤發生、進展、轉移的關鍵。抗癌藥物療效的重要指標即其誘導腫瘤細胞凋亡的能力。Lee 等[16]發現，山奈酚可以通過激活細胞表面凋亡受體和線粒體凋亡通路，從而促使結腸癌細胞 HT29 的凋亡，并呈現劑量依賴關系。山奈酚還可通過抑制細胞外信號調節激酶 / 絲裂原活化蛋白激酶(ERK/MAPK) 通路、磷脂酰肌醇 3- 激酶 / 蛋白激酶 ( PI3K-AKT) 通路誘導胃癌細胞凋亡[15]，而對正常的胃細胞沒有明顯的不良影響。由此可見,山奈酚抗癌機制多種多樣,相關領域并未完全明確,有待我們進一步深入探索以便推動從基因水平治愈癌癥的進程。

2.2 調節細胞周期

阻滯細胞周期對于遏制癌癥尤為重要。MCF-7/DOX 阿霉素耐藥性乳腺鱗狀細胞癌 G2/M 經山奈酚處理后周期阻滯，而 p53 基因和 p21 基因的表達隨之增加[21]。Choi等發現，山奈酚可引起人卵巢癌細胞中P53水平激增，從而激活CDKNlA使得CDK復合體失活以阻滯細胞周期[3]。綜上所述，山奈酚可通過多種機制阻滯細胞周期。不妨大膽設想,若山奈酚作用于腫瘤細胞則可以遏制癌癥;若山奈酚合理應用于正常細胞,或許可以延緩衰老,增長壽命。而后者尤其需要大量的實驗予以證明是否具有科學性、可行性。

2.3 抑制腫瘤增殖、轉移、侵襲

癌細胞具有容易浸潤、擴散、轉移等性質，使得僅僅依靠促使腫瘤細胞凋亡并不能根治癌癥或者遏制病程進展，由此控制腫瘤細胞的侵襲亦是抗癌的關鍵節點。山奈酚也可以通過抑制上皮 -間質轉化抑制人非小細胞肺癌細胞的轉移[22]，以及抑制 AKT-1 介導的 Smad3 在 Thr179 殘基的磷酸化來抑制肺癌細胞遷移[23]。目前，有些癌癥因其病程進展迅猛使得患者措手不及,然而山奈酚可以阻礙病程進展有助于將腫瘤限于局部病灶,為患者得到及時救治爭取了寶貴的時間。

2.4 增強其他癌癥治療手段的療效

相關實驗證明山奈酚可以增強放射治療、化學藥物治療的效果。山奈酚可通過抑制 PI3K/Akt 和 ERK 通路和激活線粒體凋亡通路增強放療對肺癌的治療效果[15]。山奈酚通過抑制原癌基因 c-myc 的轉錄協同增強了順鉑對 OVCAR-3 卵巢癌細胞生長的抑制作用[20]。未來或許可將山奈酚用于癌癥輔助治療，與其他抗腫瘤方式聯用，以便提高療效減少副作用改善患者預后。

3 總結

隨著生活環境的改變，醫療等科學技術的發展，人們越發關注惡性腫瘤如卵巢癌的防治。卵巢惡性腫瘤患者首先考慮手術，對于失去手術時機，不能耐受手術及術后患者等情況，就需要結合患者具體病情采用以化療為主的輔助性治療[1]。現階段臨床的輔助治療手段是以鉑類藥物為基礎的聯合化療。鉑類藥物不良反應嚴重且長期使用容易產生耐藥性，所以尋求更安全更有效的治療方案成為大勢所趨[4]。細胞凋亡是藥物抑制腫瘤細胞增殖的主要作用機制，以 TRAIL 及其受體為靶點的腫瘤治療為國內外的相關研究開辟了一條新的道路。TRAIL誘導癌細胞凋亡的相關機制有待進一步探索及明確，以便從源頭攻克癌癥防治這一世界性難題。山奈酚具有天然、高效、低毒、抗癌協同性等特點，使其成為國內外尋求新型抗癌治療方案以提高療效的研究熱點，山奈酚致敏TRAIL誘導人卵巢癌細胞凋亡將會使得已有相關研究更為豐富，為腫瘤的防治提供新穎可行的思路。