南方紅豆杉水提物在腫瘤中的研究進展

何馳宇 曹君

作者單位：310053 浙江中醫藥大學第二臨床醫學院（何馳宇）310022 浙江省腫瘤醫院（曹君）*通信作者

南方紅豆杉Taxus chinensis var. mairei 別名為美麗紅豆杉，為紅豆杉科Taxaceae 紅豆杉屬Taxus 植物，是常綠喬木，是我國特有的一級重點保護珍稀植物，主要分布在我國東南部如臺灣、福建、江西、浙江、安徽等區域的海拔1000～1500m 以下的山地［1］。自從1971 年美國天然產物化學家Wani 等［2］首次從紅豆杉中分離提取得到紫杉醇以來，如今，紫杉醇的抗癌作用已經廣泛被人們所認知并關注，且在癌癥臨床的治療中得到廣泛應用。但由于紫杉醇的提取率不高，且提純技術要求嚴格，深度挖掘南方紅豆杉中潛在的活性抗癌物質有廣闊的前景和臨床價值。綜合文獻［3］以及下文研究學者們的方法，南方紅豆杉水提物的主要提取方法如下：先將80g 南方紅豆杉煎煮3 次，將獲得的藥液經真空抽濾器過濾，再用電磁爐濃縮至約100ml，接著于旋轉蒸發儀上濃縮成40ml 藥液，最后在真空干燥箱中干燥，得到浸膏，即南方紅豆杉水提物（aqueous extract of Taxus chinensis，AETC），按100%濃度計算得率。與紫杉醇的提取相比，AETC 的提取方法更加簡便與經濟，并且提取率高，有明顯的優勢。AETC 在臨床實踐中被廣泛使用，其安全性已經比較明確。但是，AETC 具體的化學成分仍不明確，目前也暫無針對水提物的藥理學研究。近年來有大量的研究表明AETC 有抗腫瘤的作用，在其具體化學成分得到明確之前，其在臨床上尚可以作為有效的抗腫瘤輔助用藥。本文從腫瘤細胞增殖和凋亡、腫瘤細胞轉移和侵襲、腫瘤血管生成和多藥耐藥等方面綜述了AETC 的研究進展。

1 腫瘤細胞的生長增殖與凋亡

AETC 發揮抗腫瘤作用的主要途徑是增殖和誘導凋亡。先前的研究表明，其能抑制胃癌細胞、肺癌細胞、乳腺癌細胞［4］、卵巢癌細胞的增殖和生長，并誘導細胞凋亡。發揮作用主要機制可能與干擾細胞周期和調節凋亡相關基因的表達有關，另外AETC 還能增強其它抗腫瘤藥物的作用，與其聯合使用能發揮協同作用，具有成為抗腫瘤輔助用藥的良好發展前景。

1.1 干擾細胞周期 AETC 能夠干擾腫瘤細胞的細胞周期，使腫瘤細胞周期停滯在G1 期，達到影響細胞增殖的目的。舒琦瑾等［5］的一項研究表明人肺癌腫瘤A549 細胞經過AETC 的處理會呈現細胞周期阻滯現象，G1 期細胞數量增多，S 期細胞數量減少，發生G1 期阻滯，作用效果與AETC 的劑量在一定范圍內成正比關系。此外，細胞的形態發生明顯的變化，比如皺縮、壞死等，表現為典型的凋亡表現，細胞增殖受到明顯的抑制。

1.2 調節凋亡相關基因 AETC 誘導細胞凋亡的機制主要是下調Survivin 的表達，可能與抑制EGFR/MAPK 信號通路、影響Ras/MAPK 信號通路、抑制JNK 通路有關。Survivin 是一種凋亡抑制蛋白，是目前最強的凋亡抑制因子［6］，該分子過表達能夠增強細胞的增殖能力，反之，抑制該分子的表達可誘導細胞凋亡。膜受體酪氨酸蛋白激酶信號傳導（Ras/MAPK）途徑是在細胞中普遍存在的一條對細胞生存與凋亡具有調控作用的傳導通路［7］。EGFR 信號通路受到激活則可以促進細胞的增殖和阻斷細胞的凋亡［8］。c-Jun 氨基末端激酶（JNK）對細胞的形態發生、細胞分化和凋亡的調節等方面均有著重要的影響［9-10］。

一項來自清華大學玉泉醫院鄧勇梅［11］的研究表明，經過AETC 處理后，通過MTS 法檢測到卵巢癌SKOV-3 細胞株MTS 值下降，細胞活力受到抑制，ATP 含量降低，細胞的能量代謝受到抑制，另外，此研究還發現其能通過抑制凋亡抑制蛋白Survivin 的表達，達到誘導凋亡的目的。來自浙江中醫藥大學附屬第一臨床醫學院的舒琦瑾等學者［12］通過Westren blot 檢測人肺癌A549 細胞的凋亡相關蛋白ERK1/2、JNK1/2、Survivin 的表達，隨著AETC 劑量的逐漸增加，腫瘤細胞的ERK1/2、JNK1/2 蛋白較正常細胞無明顯變化，但是Survivin 蛋白則逐漸減少。在其團隊之后深入的研究［13］中發現AETC 可以抑制磷酸化EGFR 和ERK1/2 的水平，增強p38 MAPK 磷酸化的水平，對EGFR、ERK1/2 和p38 MAPK 的表達影響甚微，提示AETC 抑制人肺癌A549細胞增殖的作用方式是多靶點性的，調節Survivin 蛋白以及抑制EGFR/MAPK 信號通路可能是AETC 誘導凋亡的重要機制。戴飛飛等［14］發現AETC 可以部分下調HER2 陽性胃癌移植瘤的HER2、KRAS 蛋白及其mRNA 表達水平，主要通過Ras/MAPK 信號通路，與赫賽汀聯合使用還可以增強療效。徐穎扉等［15］通過Western blotting 檢測發現，隨著AETC 劑量的增加，經過AETC 處理的人肺腺癌A549 細胞P38 蛋白的水平較正常細胞無顯著變化，但P-JNK 蛋白則逐漸減少（P＜0.01），說明AETC 可能通過抑制JNK 通路的激活，從而誘導A549 細胞發生凋亡。

1.3 與抗腫瘤藥物的協同 研究表明，AETC 可以和抗腫瘤藥物（厄洛替尼、順鉑、赫賽汀、環磷酰胺）聯合發揮作用，增強抗腫瘤藥物的效應，產生協同相加的效果，這些研究對于AETC 日后成為抗腫瘤藥物的輔助藥物有著積極的意義。AETC 可以與厄洛替尼協同發揮作用：通過抑制EGFR 的磷酸化，P-EGFR 蛋白的表達減少，EGFR 信號通路減弱，從而導致此通路下游的P-ERK、P-JNK蛋白的表達也受到影響，A549 腫瘤細胞的增殖能力、轉移和侵襲能力、血管生成能力均被抑制，還能促進細胞調亡，起到抗腫瘤效果［16］。顧丹琳等［17］對A549 肺癌裸鼠的研究發現AETC 能夠抑制腫瘤的生長，相比于環磷酰胺（CTX），其抑癌效果一般，但是在改善裸鼠生存質量等方面更有優勢。崔慶麗等學者［18］的研究表明AETC 和厄洛替尼有相加關系的抑制裸鼠A549移植瘤生長的作用，二者協同的機制可能是下調COX-2 和Bcl-2 的mRNA 和蛋白表達水平。李萍等［19］用CCK-8 法檢測人肺癌A549 細胞48h 后的存活情況，發現AETC 能夠抑制其生長，與順鉑聯合使用能增強其效果，作用效果呈現量效關系，用RT-PCR 發現AETC 和順鉑連用能下調細胞Bcl-2、Survivin 基因的表達，并且上調Bax 的表達。另外，李萍等［20］的研究發現AETC 與紫杉醇聯合用藥也可以抑制人肺癌A549 細胞的生長，下調細胞Bcl-2、Survivin 基因的表達，并且上調Bax 的表達。王亞坤等［21］通過TUNEL 法發現AETC 能促進HER2 陽性人NCI-N87 胃癌移植瘤的凋亡，并能聯合赫賽汀能增強其作用，主要也是通過促進凋亡。AETC 還能抑制移植瘤瘤塊的生長，兩藥聯合使用抑制生長的作用更加明顯。

2 抑制腫瘤侵襲和遷移

在臨床上，患者預后差甚至最終導致死亡的主要原因是腫瘤惡性的廣泛轉移，調控腫瘤轉移能力的關鍵因素是腫瘤細胞的遷移和侵襲能力。因此，在腫瘤的治療過程中，抑制腫瘤的侵襲和轉移是現在抗腫瘤的重要思路之一。以下研究表明，AETC 可以通過下調細胞粘附分子的表達從而抑制腫瘤侵襲和轉移，主要與CD44v、IGT-β1、COX-2、MMP-2有關。鄧勇梅［11］發現AETC 能夠降低細胞遷移率、抑制細胞遷移，且在一定范圍內呈現劑量正相關。另外，通過Real-time RCR 發現IGT-β1、CD44v、Survivin 的mRNA 含量降低，涉及增殖和粘附基因的表達受到抑制，從而影響腫瘤的侵襲和遷移。單雙雙等［22］發現AETC 與厄洛替尼聯用，厄洛替尼的效應能得到一定的提升，發揮作用的機制可能為下調COX-2、MMP-2 蛋白表達。

3 抑制腫瘤血管的生成

大量研究表明，腫瘤血管的生成極大程度地影響了腫瘤的生成、增殖和轉移，通過抑制腫瘤血管生成可以影響腫瘤組織正常的新陳代謝行為，進而達到抗腫瘤的目的，這也是目前臨床上治療腫瘤使用較多的思路和手段。AETC 能否抑制腫瘤血管的生成目前仍需要更多的證據來支撐和說明，最近幾年主要有下面兩項研究：鄧勇梅［11］對卵巢癌SKOV-3 細胞的研究中發現AETC 可以抑制血管新生相關基因MIF、HIF-1、VEGF 的表達，防止腫瘤新生血管的生成。然而，在崔慶麗等［23］的研究結果并不支持前者的結論，經過AETC 處理過的裸鼠A549 肺癌移植瘤組織中EGFR 及VEGF 蛋白水平雖然均有輕微減少的趨勢，但差異無統計學意義，結果說明AETC 對血管生成無明顯影響，這個研究還發現Survivin 及 p-EGFR 蛋白水平明顯下調（P＜0.05），提示AETC 可能通過抑制Survivin 蛋白的表達，減少EGFR 的磷酸化，發揮抑制腫瘤生長的作用。

4 逆轉腫瘤多藥耐藥

腫瘤細胞的多藥耐藥性（MDR）現已成為阻礙腫瘤化療成功的重要因素。姜貽乾等［24］以人非小細胞肺癌H460 干細胞為研究對象，在一定范圍內AETC 對腫瘤細胞的增殖抑制作用效果與劑量呈現正相關，IC50 值為1449μg/ml 在這項研究中還發現AETC 可有效逆轉細胞對于順鉑的耐藥性，抑制P-gp 蛋白的外排作用可能是其逆轉多藥耐藥性的作用機制。

5 小結

近年研究表明，AETC 能對多種腫瘤細胞發揮作用，主要與細胞周期的調控、抑制腫瘤細胞增殖、誘導腫瘤細胞凋亡、抑制腫瘤轉移和侵襲、抑制腫瘤血管的生成、逆轉腫瘤多藥耐藥性等多個方面有緊密的關系。近年來，對于AETC誘導腫瘤細胞凋亡的臨床前研究較完備，但是在抑制血管侵襲和逆轉耐藥性等方面仍有較大的研究空間。此外，研究腫瘤的種類也較為有限，對于人肺癌A549 細胞的研究較多，但是對于其余癌腫的基礎研究仍有所欠缺，這在某種程度上給今后對于南方紅豆杉水提物的研究提供了一定的方向。另外，目前也缺少針對AETC 具體化學成分的藥理學研究。AETC 具有良好的抗腫瘤應用前景，未來可以在逆轉腫瘤多藥耐藥以及聯合用藥等方面進行更多的基礎研究和臨床研究，探明機制。若在今后的研究中能夠明確其發揮作用的主要成分并分離提取，其或可以成為一種新的抗腫瘤藥物，以期能夠在臨床上被廣泛運用，弘揚發展我國傳統中醫藥事業。