中藥有效成分抗腦膠質瘤的研究進展及新劑型的應用

龐曉晨，高丹丹，柴仲秋，張靜莎，周冰*

腦膠質瘤作為中樞神經系統(tǒng)中最常見的原發(fā)性惡性腫瘤，由于其惡性程度高、缺乏有效治療藥物且易復發(fā)，預后較差，已經成為威脅人類生命安全的主要疾病之一。隨著全球環(huán)境的不斷惡化，腦膠質瘤的發(fā)病率及病死率也在逐年上升。我國腦膠質瘤年發(fā)病率為（5～8）/10萬，5年生存率低于10%，病死率在全身腫瘤中僅次于胰腺癌和肺癌［1］。

現階段臨床上腦膠質瘤主要以手術治療為主，結合化學療法、靶向治療及免疫治療等措施延長患者生存時間，減少術后腫瘤的轉移及復發(fā)，提高患者的生存率，但由于術后復發(fā)率、致殘率和病死率高，以及化療藥物靶向性不明顯，不易穿透血-腦脊液屏障（BBB），長期使用易產生多藥耐藥性等問題，使腦膠質瘤的治療難以取得理想效果［2］。

隨著中藥單體活性成分研究的不斷深入，如何透過BBB增強藥物的靶向遞送、提高治療效果、延長患者生存期是目前臨床治療腦膠質瘤亟待解決的問題，也是藥學領域所面臨的巨大挑戰(zhàn)。本文通過對現階段中藥活性成分抗腦膠質瘤作用機制進行綜述，介紹中藥抗腦膠質瘤新劑型的應用，以期為今后中藥單體和中藥復方用于腦膠質瘤的臨床治療提供更理想的治療方案，為更深層次的理論研究和機制探索開拓思路。

1 BBB及靶向治療

BBB是血液和腦組織之間的屏障系統(tǒng)，是一層連續(xù)致密的內皮細胞膜，且以高達99%的覆蓋率附著于大腦的毛細血管表面。BBB主要由腦毛細血管內皮及其細胞間的緊密連接、完整的基膜、星形膠質細胞以及周細胞圍成的神經膠質膜構成，其中構成屏障作用的主要是腦毛細血管內皮細胞（BMECs）［3］。由于BMECs的胞飲作用弱且細胞之間緊密連接，使藥物很難透過BBB到達腦部。因此，BBB限制了99%以上的小分子藥物和大部分大分子藥物進入腦內［4］。

近年來靶向技術給腦膠質瘤的治療帶來了新的契機，其能夠使藥物選擇性地在腫瘤細胞中聚集，提高藥物透過BBB的濃度，降低藥物對全身的毒副作用，從而達到高效低毒的治療效果［5］。受體介導、轉運體介導和吸附介導是現階段研究較多的腦遞藥方式，其中受體介導的應用最為成熟［6］。由于腫瘤組織的快速生長和局部微環(huán)境的改變，腫瘤細胞或腫瘤血管內皮細胞表面會產生一些異常表達的受體，通過受體與配體特異性結合的方式介導藥物進入腦部。芳香開竅類藥物如冰片相對分子質量小，脂溶性強，易于通過BBB，可通過影響神經遞質含量、誘導生物膜屏障超微結構改變、抑制P-糖蛋白等方式調節(jié)BBB通透性，增強腦靶向性［7］。

2 抗腦膠質瘤作用機制

2.1 直接抑制腫瘤細胞增殖與生長 細胞增殖及生長過程與細胞周期正常運行、細胞膜完整性以及細胞能量的正常代謝密切相關。大部分中藥抑制腫瘤細胞增殖的主要機制是藥物作用于細胞生長階段，阻礙細胞生長過程中DNA、RNA復制所需要蛋白質的合成，從而使細胞終止于某增殖周期。刺芒柄花素通過抑制G1/S-特異性周期蛋白-D1（Cyclin D1）和基質金屬蛋白酶（MMP）2/9來抑制膠質瘤細胞的增殖和遷移［8］；柴胡皂甙d通過上調CDKN1B的表達對人腦膠質瘤Μ251細胞生長起到抑制作用［9］。

2.2 誘導腫瘤細胞凋亡 細胞凋亡是由基因控制的細胞自主的、有序的死亡，是機體發(fā)育調控、穩(wěn)定內環(huán)境的核心機制。研究發(fā)現中藥可通過多靶點、多途徑誘導腫瘤細胞凋亡，其中包括阻滯腫瘤細胞周期、干擾細胞信號轉導、調控腫瘤細胞基因等［10］。通過干預、調節(jié)細胞凋亡相關因子的表達，對靶向凋亡通路相關蛋白或酶進行調控，進而誘導腫瘤細胞凋亡。海岳東等［11］發(fā)現蒙藥烏力地格通過磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）-AKT-雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信號通路促進膠質瘤細胞的凋亡，并誘導膠質瘤細胞發(fā)生自噬作用。

2.3 抑制腫瘤血管的生長 腫瘤的生長主要依賴于腫瘤血管的生成，腫瘤內部新生的大量腫瘤血管為腫瘤細胞提供營養(yǎng)與氧氣促使其持續(xù)生長、擴散和轉移。當腫瘤血管生長受到抑制，腫瘤細胞就會出現凋亡或壞死。因此，抑制腫瘤血管生長是治療腫瘤的重要機制之一。腫瘤的血管生成與血管內皮細胞及調控血管生成的多種相關因子密切相關。其中，與血管生成最相關的就是血管內皮生長因子（VEGF）［12］。研究表明，姜黃素（CUR）通過抑制c-Met/AKT/mTOR/S6信號通路抑制血管生成促進因子血管內皮生長因子（VEGF）蛋白的表達，最終抑制血管內皮細胞增殖并促進凋亡［13］。

2.4 逆轉腫瘤細胞多藥耐藥性 多藥耐藥性是指腫瘤細胞對化療藥物呈現耐藥的同時，對其他結構不同、作用靶點不同的抗腫瘤藥物也產生交叉耐藥性，是一種獨特的廣譜耐藥現象。目前，多藥耐藥性是臨床上腫瘤化療失敗的主要原因，也是困擾腫瘤治療的一大難題。其形成機制相當復雜，研究表明可能是蛋白表達、酶類介導、基因突變等多種因素共同參與多藥耐藥性的產生［14］。

中藥憑借其多途徑、多環(huán)節(jié)、多靶點、低毒等優(yōu)勢已成為目前腫瘤多藥耐藥性逆轉劑的研究熱點。王宏等［15］對漢防己甲素聯(lián)合紫杉醇（PTX）逆轉耐藥型腦膠質瘤（C6/MDR）細胞多藥耐藥性機制進行研究，結果表明，在漢防己甲素干預下，C6/MDR細胞內PTX和R123累積量相比PTX組分別提高9.4倍和12.3倍，凋亡率提高2.3倍，其耐藥逆轉機制可能與降低C6/MDR細胞P-gp表達、增加細胞內P-gp ATP酶活性有關。

3 抗腦膠質瘤新劑型的應用

3.1 納米粒 納米粒是一類由天然或合成聚合物制成的粒徑為納米級的固態(tài)膠體微粒，粒徑通常為1～1 000 nm。這類粒子的特點是體積小、表表面積大、生物相容性好，能夠靶向作用于病灶部位，提高靶組織、器官的藥物濃度，降低藥物在正常部位的毒副作用，是靶向制劑的良好載體［16-17］。

蘇曉梅［18］采用乳化溶劑蒸發(fā)法制備Angiopep-2修飾的人參皂苷-Rg3納米粒，通過腦微血管內皮細胞（BMEC）-C6共培養(yǎng)模型評價腦膠質瘤細胞的靶向性，結果顯示，人參皂苷-Rg3納米粒更易透過BBB，具有一定的靶向性，可以加速腦膠質瘤細胞C6對納米粒的攝取。張越［19］考察T7肽修飾的長春新堿低密度脂蛋白納米粒體外跨越BBB情況和體內靶向性結果表明，靶向修飾的納米粒腦部蓄積能力更強，且提高了長春新堿對腦膠質瘤組織的靶向性。

3.2 脂質體 脂質體作為一種經典藥物傳遞載體，具有雙層膜結構，既可以攜帶水溶性藥物，將藥物包封在水相內，也可以使脂溶性物質在雙層膜之間增溶，其主要成分為磷脂和膽固醇，具有較強的親脂性，可以通過被動擴散以及細胞膜內吞、融合等方式將藥物轉運至腦部［20］。因此，中藥脂質體在腫瘤化療和免疫調節(jié)等方面具有重要的研究價值和廣闊的應用前景。

李秀英等［21］采用薄膜分散法制備靶向性蒿甲醚脂質體，考察脂質體靶向性和對腦膠質瘤細胞C6的生長抑制作用，結果顯示，靶向性蒿甲醚脂質體可以有效跨越BBB，并靶向運輸至腦膠質瘤內部，且具有很強的殺傷腦膠質瘤細胞活性的作用。徐浩倫等［22］通過薄膜分散-硫酸銨梯度法制備白藜蘆醇脂質體并對其體外抗腫瘤作用進行評價，結果表明，相比于游離藥物組，脂質體組對腦膠質瘤細胞C6的抗增殖作用更明顯，具有更強的誘導細胞凋亡作用。由此提示，白藜蘆醇脂質體具有較強的體外抗腦膠質瘤細胞C6作用。

3.3 微乳 微乳又稱納米乳，其分散相液珠小而均勻，粒徑一般為10～100 nm，其因生物相容性好、生物利用度高，且能避免肝臟首關效應，可經注射、口服、鼻腔給藥。納米乳體內循環(huán)時間長，粒徑小，機體滲透性強，具有良好的緩釋作用，可以提高藥物的穩(wěn)定性和靶向性，降低藥物的毒副作用［23］。

SHINDE等［24］觀察二十二碳六烯酸（DHA）介導的CUR微乳體外對人膠質母細胞瘤U-87MG細胞的細胞毒性，結果顯示CUR微乳組靜脈給藥24 h后U-87MG細胞中的IC50值是空白DHA微乳組的21倍，其原因可能是DHA介導的微乳穿過BBB所實現的靶向性。呂長江等［25］采用轉相法制備冰片鴉膽子油納米乳并構建大鼠腦膠質瘤模型，考察冰片鴉膽子油納米乳對大鼠腦膠腫瘤的抑瘤作用，結果顯示冰片鴉膽子油納米乳對大鼠腦膠質瘤相對具有較強的抑制作用，初步推斷冰片可能通過促進鴉膽子油納米乳跨過BBB來提高抑瘤作用。

3.4 納米結構脂質載體 納米結構脂質載體包載藥物能力強，可提高脂溶性藥物生物利用度，顯著增加敏感物質的穩(wěn)定性，同時增加其滲透滯留效應，延長藥物t1/2，使藥物高濃度分布在腫瘤部位，是一種極具發(fā)展前景的新型納米膠態(tài)藥物載體給藥系統(tǒng)［26-27］。

MADANE等［28］制備載姜黃素-納米結構脂質載體（CRM-NLC），鼻腔給藥觀察負載CRM-NLC對癌細胞系中星形細胞瘤-成膠質細胞瘤細胞系（U373MG）的細胞毒性，生物分布研究結果表明鼻內給予CRM-NLC后腦內藥物濃度明顯升高，提示CRM-NLC用于腦癌治療有廣闊前景。吳玉梅等［29］以香豆素-6為熒光探針，利用高內涵成像儀考察轉鐵蛋白受體單克隆抗體OX26修飾的丹酚酸B/黃芩苷納米結構脂質載體在腦微血管內皮細胞bEnd.3對其攝入情況的影響，結果顯示，與溶液組和未修飾NLC組相比，OX26修飾的NLC組具有更高的攝入量。

3.5 膠束 膠束是一種自組裝納米化膠體分散體。當表面活性劑在溶液中的濃度達到某一臨界值（即臨界膠束濃度）或超過該值后，其分子或離子自動締合成聚集體微粒。膠束具有熱力學、動力學穩(wěn)定的特點，并且長循環(huán)靶向釋藥，能夠將藥物靶向到腫瘤等組織［30］。

范子梁等［31］以新型十一烯酸-接枝-ε-多聚賴氨酸(ε-PLL-UNA)為材料，采用透析法制備載姜黃素納米膠束，體外評價其對腦膠質瘤細胞C6的生長抑制作用，結果顯示ε-PLL-UNA聚合物膠束對CUR具有較高的載藥量，粒徑分布均勻，提高了腦膠質瘤細胞C6對CUR的攝取，而且對腦膠質瘤細胞C6具有有效的殺傷作用。13例膠質母細胞瘤患者口服類姜黃素膠束3次/d，連續(xù)服用4 d，手術期間采集腫瘤和血液樣品分析總姜黃素濃度，結果顯示口服膠束治療后，CUR的平均腫瘤內濃度明顯增加，且大大提高了患者的臨床耐受性［32］。

4 問題與展望

隨著近年來腦膠質瘤術后復發(fā)率和病死率的不斷上升，中藥靶向治療逐漸成為手術輔助治療腦膠質瘤的有力武器。然而，中樞神經系統(tǒng)獨特復雜的生理環(huán)境和BBB的難透過性使腦膠質瘤的臨床治療異常困難。因此，如何增強中藥有效成分以及中藥復方的靶向遞送，提高藥物的療效具有深入研究的重要意義。

目前治療腦膠質瘤的中藥靶向制劑大多數僅處于實驗室研究階段，有許多穿透BBB作用機制還沒有確切的理論支持。因此，盡快將中藥制劑與臨床有效結合并應用于臨床，是當下醫(yī)學工作者需要深入研究探討和挖掘創(chuàng)新的重點。其次，如何提高藥物在病灶部位的蓄積濃度和控制藥物透過BBB后釋放的速率，中藥靶向載體材料的安全性及其在腦內的組織免疫兼容性和代謝作用機制等方面也存在一定的問題亟待解決，也是中藥靶向制劑在腦靶向領域應用中不容忽視的重要部分。另外，目前對于多組分中藥復方制劑治療腦膠質瘤的研究較少。在今后的研究中需要不斷挖掘中藥配伍和經方驗方，闡明中藥組分的藥效物質基礎，根據中醫(yī)藥理論特色，開發(fā)具有臨床確切療效的中藥復方靶向新劑型。

解決以上這些問題，很大程度上依靠材料學、細胞生物學、藥理學等多學科協(xié)作研究。隨著現代藥物制劑手段的發(fā)展、制備工藝的不斷深入和載體表面修飾物的開發(fā)，預計在不久的將來，中藥新劑型治療腦膠質瘤的優(yōu)勢將會得到充分的體現，屆時會有更多的中藥靶向制劑走向臨床。相信通過研究者的不懈努力和國家對中醫(yī)事業(yè)的大力投入，必將為腦膠質瘤的臨床治療帶來飛躍性的發(fā)展，中藥靶向制劑治療腦膠質瘤的研究水平也會邁上一個新的臺階。

本文文獻檢索方法：

以“腦膠質瘤”“中藥有效成分”“血腦屏障”“ 作 用 機 制”“ 新 劑 型”“glioma”“effective constituents in traditional Chinese medicine”“blood brain barrier”“Mechanism”“new dosage form”等為檢索詞，在中國知網、PubMed、Elsevier等數據庫檢索2013—2019年的相關文獻，對近年來中藥有效成分抗腦膠質瘤的研究進展及新劑型的應用進行歸納和總結。

作者貢獻：龐曉晨進行研究設計與實施、資料收集整理，撰寫論文并對文章負責；高丹丹、柴仲秋、張靜莎進行研究實施、評估、資料收集；周冰進行質量控制及審校。

本文無利益沖突。