中藥活性成分抑制抗凋亡蛋白抗腫瘤研究進展*

張紅陽 ，曹世杰 ，邱 峰 ，康 寧

（1.天津中醫藥大學中藥學院中藥化學教研室，天津 301617；2.天津市現代中藥重點實驗室，天津 301617；3.天津中醫藥大學中西醫結合學院生物化學教研室，天津 301617）

腫瘤目前已成為危害人類生命健康的重大疾病。依據世界衛生組織（WHO）公布的數據，平均每年死于惡性腫瘤者高達690萬人，新發病例為870萬例，且數字在逐年增加。目前腫瘤治療主要依賴于化學合成藥物，但其普遍存在毒副作用大、耐藥性強的缺點，因而尋找和開發新型的抗腫瘤藥物已成為醫藥領域的研究重點。與化學合成藥物相比，傳統中藥因其多成分、多靶點、且高效低毒的特點一直是藥物研發的重要來源，在預防和治療腫瘤方面有獨到優勢。腫瘤的發生是細胞增殖與細胞凋亡失衡所致，許多惡性腫瘤細胞對藥物誘導的凋亡產生耐受，其主要原因是其中具有抗凋亡作用的蛋白過度表達。因此，以抗凋亡蛋白為靶點的抗腫瘤藥物研發具有廣泛的應用前景。本文綜述了國內外近幾年的研究報道，對具有抑制抗凋亡蛋白作用的中藥活性成分進行化學成分歸類，綜述其生物活性及作用機制，為抑制抗凋亡蛋白的天然抗腫瘤新藥發現提供依據。

1 抑制Bcl-2蛋白的中藥活性成分

B淋巴細胞瘤-2基因（Bcl-2）是第一個被發現的抗凋亡基因。Bcl-2最初在人類濾泡樣淋巴瘤中被發現，是凋亡發生過程中關鍵的調節蛋白，在細胞凋亡調控過程中發揮著重要作用[1]。目前已鑒定的人Bcl-2家族成員中Bcl-2蛋白在許多腫瘤細胞中有顯著的高水平表達，且Bcl-2蛋白作為線粒體介導的內源性凋亡途徑中最主要的抗凋亡蛋白，在腫瘤細胞的凋亡調控中發揮著重要作用[2]。據報道，許多中藥活性成分可以抑制Bcl-2蛋白的表達，這類中藥活性成分包括生物堿、黃酮、萜類以及苷類和多糖等。

1.1 生物堿 生物堿類成分是一類廣泛存在于中藥的活性成分，具有潛在的抗腫瘤生物活性。Yang等[3]研究表明半枝蓮提取物（主要是生物堿類成分）對許多腫瘤具有顯著的增殖抑制效果，進一步通過體內外實驗證實，半枝蓮堿主要通過抑制Bcl-2的表達，誘導人肺癌細胞A549凋亡。Mohamad等[4]通過實驗研究發現，刺果番荔枝是一種潛在的抗癌植物，其中的主要活性成分番荔枝堿對Bcl-2顯示出高親和力，是Bcl-2抗凋亡蛋白質家族的有效抑制劑。近年來研究發現苦參堿對許多類型的腫瘤都具有抑制作用。Jiang等[5]通過實驗研究發現苦參堿可以上調食管癌細胞中Bax蛋白的表達，抑制Bcl-2蛋白表達的同時還激活caspase-3和caspase-8，誘導細胞發生凋亡。GU等[6]使用CDOCKER算法進行了靶蛋白的計算機模擬對接，發現苦參堿可以與Bcl-2結合，且在體內顯著抑制腫瘤生長而無毒副作用。提示苦參堿可有效抑制結直腸癌腫瘤細胞中抗凋亡蛋白Bcl-2的表達，是抗結腸直腸癌的新型候選藥物。

1.2 黃酮 黃酮類成分也是具有抗腫瘤作用的一類中藥活性成分。Primikyri等[7]采用生物化學和物理化學測定等多學科方法發現存在于中藥中的黃酮類成分槲皮素可以直接結合Bcl-2蛋白的BH3結構域，從而抑制其活性，促進腫瘤細胞凋亡。Mu等[8]實驗研究顯示中藥黃連中的活性成分黃芩素可以抑制抗凋亡蛋白Bcl-2，誘導胃癌細胞凋亡。同時在皮下異種移植瘤模型中，黃芩素也表現出顯著的腫瘤生長抑制作用，是胃癌治療的潛在天然藥物。ABT-263是一種與Bcl-2同源的小分子模擬物，可以抑制Bcl-2的活性，在許多腫瘤細胞中都具有顯著的抗腫瘤作用，近年來受到廣泛關注[9]。Polier等人[10]研究發現，抗癌黃酮類化合物，例如漢黃芩素、黃芩素、芹菜素、白楊素和木犀草素可以抑制Bcl-2蛋白表達，并增強急性髓系白血病細胞中ABT-263誘導的細胞凋亡。同時，漢黃芩素及相關黃酮與ABT-263聯用可降低ABT-263的有效劑量，從而降低治療的不良反應，起到減毒的作用。

1.3 萜類 中藥的萜類成分具有多種生物活性，近年來萜類在抗腫瘤活性方面的研究較多。Li等[11]研究發現分離自雷公藤的一種天然的萜類化合物雷公藤紅素可通過抑制肝癌細胞中的Bcl-2蛋白誘導細胞發生凋亡；呋喃二烯是從莪術中分離的天然萜類化合物，Xu等[12]研究發現其誘導腫瘤細胞凋亡機制復雜，亦通過抑制Bcl-2蛋白的表達而誘導腫瘤細胞發生凋亡。此外，有研究報道Bcl-2的抑制劑ABT-737和萜類成分紫杉醇聯合使用可有效治療胰腺癌[13]。

1.4 其他 除上述各類化學成分外，從中藥中分離發現的如苯丙素類、皂苷類以及多糖類等活性成分也具有通過調控Bcl-2發揮抗腫瘤活性的作用。如重樓皂苷 VII[14]、桔梗素 D[15]、土貝母苷甲[16]、黃芪多糖[17]、白花蛇舌草多糖[18]、靈芝多糖[19]等，這些化合物在抑制抗凋亡蛋白Bcl-2發揮抗腫瘤活性方面均有較廣泛的報道。

2 抑制IAPs家族的中藥活性成分

細胞凋亡抑制蛋白（IAPs）是一類高度保守的獨立于Bcl-2的內源性抗凋亡蛋白[20]。IAPs最初由Roy等[21]于1995年首次從脊髓性肌萎縮癥研究中發現。在迄今已發現的IAPs家族蛋白成員中，與腫瘤調控相關的是IAPs（cellular IAP，cIAP-l和cIAP-2）、X 染色體連鎖凋亡抑制蛋白（XIAP）、存活蛋白Survivin、黑色素瘤凋亡抑制蛋白（melanoma-IAP，Livin）[22]。近年來，IAPs家族蛋白成為中藥發揮抗腫瘤活性的重要靶點之一。

2.1 生物堿 Yang等[23]研究發現從植物蝙蝠葛中提取得到的生物堿類成分蝙蝠葛堿可抑制各種核轉錄因子-κB（NF-κB）調節基因的表達，包括涉及細胞增殖的基因（cyclinD1、Cox-2和c-Myc）及抗凋亡基因（Survivin、XIAP 和 IAP-1）等。Li等[24]實驗表明來源于中藥延胡索的活性成分延胡索乙素在急性淋巴細胞白血病中可引起XIAP介導的p53依賴性凋亡，隨著劑量和時間的增加，延胡索乙素的處理導致細胞內XIAP蛋白水平降低。Wang等[25]研究發現從豆科槐屬植物苦豆子中提取的單體生物堿——槐定堿對膠質瘤細胞顯示出明顯的抗癌活性，其可激活線粒體信號通路并抑制Survivin和Livin的表達，從而誘導膠質瘤細胞發生凋亡。

2.2 黃酮 Yang等[26]通過實驗研究發現存在于許多植物中的黃酮類化合物葉黃素，具有抑制IAPs的生物活性，包括抑制XIAP、Survivin和IAP-1。Xu等[27]研究發現IAPs凋亡抑制蛋白家族成員被一種來源于擬南芥的天然黃酮類化合物二氫楊梅素處理后表達水平降低，從而誘導細胞凋亡并逆轉卵巢癌細胞的多藥耐藥性。此外，Chen等[28]發現藥用植物淫羊藿的黃酮類成分淫羊藿黃素在抑制人HeLa和SiHa宮頸癌細胞增殖的同時對非癌性成纖維細胞CCD-1095Sk和293細胞無影響，其可通過抑制抗凋亡蛋白XIAP發揮抗腫瘤作用。Chen等[29]探討了黃芩素在人急性淋巴細胞白血病細胞中的分子凋亡機制。他們的研究發現黃芩素可抑制IAP家族蛋白，引起Survivin和XIAP蛋白的減少并提出了黃芩素和來源于長春花的生物堿長春新堿聯合使用可產生協同治療的功效。

2.3 萜類 Zhang等[30]發現冬凌草中貝殼杉烷型二萜化合物冬凌草甲素可通過抑制XIAP和其他抗凋亡蛋白的表達，有效增強bromodomain和extraterminal抑制劑在肝癌治療中的敏感性。此外，Kong等[31]從三角褐指藻中分離出一種環三萜類化合物KHF16，其具有強效的抗癌活性，可通過降低抗凋亡蛋白XIAP、Survivin誘導乳腺癌細胞凋亡。

2.4 酚類 白藜蘆醇是一種多酚化合物，存在于葡萄、花生和漿果內。Wong等[32]通過實驗研究發現白藜蘆醇可以負性調節HCT116和SNU81結腸癌細胞中cIAP-2蛋白表達。另外，Zhou等[33]發現一種從生姜中提取的酚類化合物6-姜烯酚可抑制人胰腺腫瘤的生長，其可通過抑制NF-κB信號的傳導，從而抑制IAPs家族成員Survivin、cIAP-1、XIAP的表達而發揮抗胰腺癌作用。除此之外實驗還證明了6-姜烯酚與吉西他濱聯合用藥比單獨使用更有效，其機制也是抑制NF-κB活性及抗凋亡蛋白Survivin的表達。

2.5 其他 除上述活性成分外，在中藥中分離發現的如苯丙素類和多糖類活性成分也具有抑制IAPs家族成員的作用。Ishikawa等[34]研究發現褐藻糖可抑制抗凋亡蛋白Bcl-xL、Mcl-1和XIAP，對預防和治療原發性積液淋巴瘤具有潛在治療作用。Wang等[35]發現從中藥五味子中分離提取的五味子乙素可以顯著提高乳腺癌和卵巢癌細胞對化療藥物多柔比星的敏感性。該課題組發現五味子乙素不僅抑制了P-糖蛋白活性而且顯著抑制抗凋亡蛋白Survivin表達，并由此提出靶向P-糖蛋白和Survivin可能是治療乳腺癌和卵巢癌的一種新策略。

3 調控c-FLIP的中藥活性成分

細胞型Fas相關死亡域蛋白樣白介素-1轉換酶抑制蛋白（c-FLIP）[36]是1997年從惡性黑色素瘤中發現的一種高表達蛋白，其作為一種重要的抗凋亡蛋白在許多物種中廣泛存在。在腫瘤凋亡發生過程中，除上述Bcl-2蛋白和IAPs參與的內源性凋亡途徑，外源性途徑（死亡受體凋亡途徑）也是重要的細胞凋亡信號轉導途徑。c-FLIP蛋白作為重要的負性調節因子在死亡受體介導的外源性凋亡調控過程中發揮著重要作用[37]。近年來，在中藥活性成分抗腫瘤機制研究中，c-FLIP作為腫瘤治療的一個非常關鍵的靶蛋白逐漸受到研究學者的廣泛關注。

3.1 生物堿 苦豆堿是從苦豆子中分離出的天然生物堿成分，Wang等[38]研究發現苦豆堿不僅顯著誘導結腸癌SW480和HCT116細胞的凋亡，還可誘導多發性骨髓瘤細胞凋亡。在多發性骨髓瘤細胞中，苦豆堿激活了caspase-8，減少了c-FLIP的表達。Pandey等[39]發現黃連中的主要活性成分小檗堿可以通過抑制NF-κB調節多種抗凋亡蛋白的表達，其中包括抑制c-FLIP的表達。Beranova等[40]研究發現三尖杉屬植物中分離出的生物堿高三尖杉酯堿可抑制TRAIL誘導的外源凋亡途徑中c-FLIP蛋白，是TRAIL非常有效的增強劑，也是今后以TRAIL治療為主的抗腫瘤藥物組合療法中潛在的候選藥物。

3.2 黃酮 據報道苦參黃酮協同TRAIL可誘導人胃癌細胞凋亡，其機制是通過抑制STAT3信號傳導，從而抑制Mcl-1和c-FLIP的蛋白表達[41]。淫羊藿次苷II是淫羊藿的活性成分，Han等[42]發現淫羊藿次苷II可以通過抑制抗凋亡蛋白c-FLIP增強TRAIL在黑色素瘤細胞中的抗腫瘤作用，即淫羊藿次苷II可通過ROS介導的STAT3信號傳導途徑以及NF-κB途徑抑制c-FLIP表達，增強TRAIL誘導的腫瘤細胞凋亡敏感。棕矢車菊素是一種從馬先蒿中分離的黃酮類化合物，據報道它在許多腫瘤細胞中具有抗腫瘤增殖的活性。Woo等[43]發現棕矢車菊素可顯著誘導腎癌細胞凋亡而對正常人臍靜脈細胞毒性很低。實驗研究發現棕矢車菊素通過抑制人腎癌Caki細胞中抗凋亡蛋白Mcl-1和c-FLIP的表達誘導細胞發生凋亡。

3.3 萜類 Sung等[44]發現來自中藥雷公藤的三萜類化合物雷公藤紅素可抑制c-FLIP的表達，同時對Survivin也具有一定的抑制作用。另外，Lin等[45]通過實驗研究表明雷公藤紅素在各種腫瘤細胞類型中顯示出抗腫瘤活性，可抑制c-FLIP及其他多種抗凋亡蛋白的表達，如Bcl-2、cIAP等。紫杉醇是從紅豆杉樹皮中分離純化得到的一種二萜類化合物。作為目前已發現的最經典的天然抗腫瘤藥物，紫杉醇具有廣泛的作用機制和顯著的生物活性。Chen等[46]實驗研究發現c-FLIP在HepG2肝癌細胞中過表達，而紫杉醇可顯著抑制c-FLIP的蛋白表達，深入機制研究發現紫杉醇對肝癌細胞的凋亡作用主要是通過抑制肝癌細胞內c-FLIP轉錄后蛋白水平的表達，而對c-FLIPmRNA水平表達無影響。

3.4 其他 除上述各類化學成分外，其他分離發現的中藥活性成分如香豆素類、酚類等也具有通過抑制c-FLIP發揮抗腫瘤活性的作用。白芷素是一種來自補骨脂果實的呋喃香豆素，具有抗炎和抗腫瘤活性。Min等[47]實驗發現單獨的異白芷素或單獨的TRAIL對細胞凋亡沒有影響，但是兩者聯用可以抑制細胞中抗凋亡蛋白c-FLIP表達從而誘導腎癌細胞發生凋亡。和厚樸酚是一種從中藥厚樸中分離出來的酚類化合物，具有多種藥理活性。Lyu等[48]發現和厚樸酚通過靶向c-FLIP抑制上皮細胞-間充質轉化介導的人非小細胞肺癌細胞的運動和遷移，c-FLIP因此可作為肺癌治療的潛在靶點，而和厚樸酚可能成為潛在的抗轉移藥物或先導化合物。

4 聯合用藥中抑制抗凋亡蛋白的中藥活性成分

近年來，中藥與腫瘤臨床治療藥物聯合使用在腫瘤治療方面具有廣泛的開發應用前景，提示抑制抗凋亡蛋白的中藥活性成分與其他抗腫瘤藥物聯用同樣具有可期待的治療效果。據報道抑制抗凋亡蛋白的中藥活性成分聯合用藥的方式主要有兩種，一種是將其與療效較好的化療藥物聯用，另一種是將其與抗凋亡蛋白的小分子抑制劑聯合使用。

4.1 與化療藥物聯用 Nazim等[49]實驗發現麥冬皂苷B可以抑制c-FLIP誘導A549細胞凋亡。進一步研究表明，麥冬皂苷B和TRAIL聯合用藥可以增強TRAIL的敏感性，從而治療TRAIL耐藥型腫瘤。此外有報道苦參素也可以和TRAIL協同作用，抑制STAT3信號通路，進一步抑制c-FLIP，誘導胃癌細胞SGC7901凋亡[41]。Wang等[50]運用多種實驗方法研究發現隱丹參酮對多種抗凋亡蛋白具有抑制作用，臨床常用化療藥物阿霉素與隱丹參酮聯合使用可以增強抑制Survivin和XIAP表達，從而增強阿霉素對胃癌細胞的抑制作用。

4.2 與抗凋亡蛋白的抑制劑聯用 Weng等[51]發現姜黃素誘導人白血病細胞（KG1a）凋亡，抗凋亡蛋白Survivin特異性抑制劑YM155與姜黃素共同使用顯著抑制Survivin，協同增強對KG1a細胞的生長抑制作用。此外，研究表明抑制抗凋亡蛋白Bcl-2的漢黃芩素與Bcl-2的抑制劑ABT-263聯用可降低抑制劑的有效劑量，從而降低治療的不良反應[10]。

5 結語與展望

綜上，抑制抗凋亡蛋白的中藥活性成分在誘導腫瘤細胞凋亡的同時，也顯現出其作為天然抗腫瘤藥物的特點與優勢，包括多靶向性，即其可通過抑制多個抗凋亡蛋白的表達發揮抗腫瘤活性，如前面所述的苦參堿、小檗堿、褐藻糖等；也包括低毒性，即這類活性成分在抑制抗凋亡蛋白發揮抗腫瘤作用的同時對人正常細胞無明顯毒副作用，如前面所述的苦參堿、淫羊藿黃素、棕矢車菊素等。與此同時，抑制抗凋亡蛋白的中藥活性成分與已知的抗凋亡蛋白抑制劑或化療藥物相聯合也成為其用于臨床抗腫瘤的有效治療策略。

雖然抑制抗凋亡蛋白的中藥活性成分抗腫瘤作用近年來受到廣泛關注并取得實驗研究成果，但這些研究尚屬初步，缺乏廣度和深度。這類中藥活性成分抑制抗凋亡蛋白作用的具體機制有待更加深入和全面的實驗研究。筆者旨在通過對這類中藥活性成分的化學成分和作用機制進行總結，為尋找和開發靶向抑制抗凋亡蛋白的抗腫瘤天然藥物提供理論參考和提示。相信隨著抗凋亡蛋白作用機制的進一步闡明和深入認識，必將加深人們對腫瘤發生發展的理解，隨之發現更為有效的天然抗腫瘤藥物。