熊果酸抗腫瘤作用機制的研究進展△

馮振，陳偉霞，丁亞杰，趙愛光

上海中醫藥大學附屬龍華醫院腫瘤一科，上海200032

惡性腫瘤是威脅人類健康的常見疾病，隨著現代人們生活節奏的加快及工作、生活壓力的加大，中國惡性腫瘤的發病率逐年上升。文獻報道，2016年中國惡性腫瘤的發病率約為273.36/10萬，病死率約為164.73/10萬[1]。目前臨床常見的腫瘤治療方式包括手術切除、放化療及分子靶向治療，此外，中藥因具有低毒、有效、廉價等優點也發揮了重要的治療作用。因此，積極挖掘中藥在抗腫瘤治療中的作用具有重要的臨床價值。應用網絡藥理學對中藥活性成分進行篩選發現，熊果酸廣泛存在于多種臨床常用抗腫瘤中藥如藤梨根、白花蛇舌草、石見穿、夏枯草、女貞子中。本文對近年來熊果酸抗腫瘤作用機制的研究進展作一綜述。

1 熊果酸抗腫瘤作用機制

1.1 誘導腫瘤細胞凋亡

細胞凋亡是一種由基因控制的自主性有序的細胞死亡過程，與病理條件下細胞的自體損傷和被動的細胞壞死不同，凋亡是涉及一系列基因激活、表達及調控等，為更好地適應生存環境而主動爭取的一種死亡過程[2]。因此，誘導腫瘤細胞凋亡成為抗腫瘤藥物發揮作用的重要途徑之一。

Son等[3]研究發現，熊果酸通過激活AMP活化的蛋白激酶（AMP-activated protein kinase，AMPK），促使糖原合成酶激酶3β（glycogen synthase kinase 3β，GSK3β）發生磷酸化，最終誘導HepG2肝癌細胞凋亡。Luo等[4]研究發現，熊果酸通過干預磷脂酰肌醇-3-羥激酶（phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase，PI3K）和蛋白激酶 B（protein kinase B，PKB，又稱AKT）信號通路，導致糖原合成酶激酶3（glycogen synthase kinase 3，GSK3）活性增加和抗凋亡蛋白B細胞淋巴瘤/白血病-2（B cell lymphoma/leukemia-2，Bcl-2）表達水平下降，并通過下調細胞周期蛋白D1（cyclin D1）和上調胱天蛋白酶 3（cysteinyl aspartate specific proteinase 3，caspase 3）的表達水平，誘導乳腺癌細胞凋亡和自噬。Gai等[5]研究結果顯示，熊果酸可通過阻斷絲氨酸/蘇氨酸激酶（Rho-associated kinase，ROCK）及張力蛋白同源物（phosphatase and tensin homolog，PTEN）信號通路和抑制前列腺癌細胞DU145中絲切蛋白1（cofilin 1，CFL1）的表達，從而使線粒體膜電位發生變化，引起細胞凋亡。Chuang等[6]應用不同濃度的熊果酸處理SK-Hep-1細胞后，觀察到細胞活力以劑量和時間依賴性方式降低，細胞核染色質濃縮，表明熊果酸可能通過阻斷PI3K/AKT和p38MAPK信號通路誘導細胞凋亡。Xiang等[7]研究發現，熊果酸可抑制BGC-823胃癌細胞增殖，促進BGC-823胃癌細胞凋亡，抑制細胞遷移，其機制可能與上調微小RNA-133a（microRNA-133a，miR-133a）的表達有關。Wang等[8]研究表明，熊果酸可抑制信號轉導及轉錄激活因子3（signal transducer and activator of transcription 3，STAT3）的磷酸化，抑制結腸癌起始細胞存活和干細胞球形成；熊果酸通過活化caspase 3、胱天蛋白酶8（cysteinyl aspartate specific proteinase 8，caspase 8）、胱天蛋白酶 9（cysteinyl aspartate specific proteinase 9，caspase 9），下調Bcl-2的表達，抑制BGC-803胃癌細胞的增殖并誘導細胞凋亡，從而抑制其在體外和體內的生長。

1.2 抑制腫瘤細胞侵襲和轉移

腫瘤轉移涉及細胞黏附、侵襲、移動、上皮-間充質轉化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）及失巢凋亡耐受等多種生物學過程。腫瘤轉移是惡性腫瘤治療失敗的重要原因，術后抗腫瘤的主要任務是預防復發轉移，中藥在抑制腫瘤侵襲和轉移方面具有獨特的優勢。

Tang等[9]研究表明，阿司匹林和熊果酸組成的Asp-UA可通過降低CD44的表達，抑制4T1鼠乳腺癌轉移模型的肺轉移，體外實驗證實Asp-UA可以抑制乳腺癌細胞MDA-MB-231和MCF-7的黏附、侵襲和遷移。有研究發現，熊果酸可顯著抑制SNU-484胃癌細胞的侵襲性表型，降低基質金屬蛋白酶 2（matrix metalloproteinase 2，MMP2）的表達，提示熊果酸可能作為預防胃癌轉移或緩解轉移過程的化學預防劑[10]。Shanmugam等[11]研究表明，熊果酸以劑量和時間依賴性方式下調CXC趨化因子受體 4（C-X-C chemokine receptor 4，CXCR4）在前列腺癌細胞中的表達，且不受人表皮生長因子受體 2（human epidermal growth factor receptor 2，HER2）狀態、蛋白酶體抑制劑和溶酶體穩定性的影響；同時還在體內試驗中驗證了熊果酸能夠抑制TRAMP小鼠前列腺組織中CXCR4的表達水平，抑制前列腺癌轉移至遠處器官（如肺和肝臟）。

1.3 抑制炎性反應

多數腫瘤的發生和轉移與炎性反應密切相關，慢性炎性反應可誘發某些惡性腫瘤，如皰疹病毒感染可誘發鼻咽癌，幽門螺桿菌感染可誘發胃癌，肝炎病毒感染可誘發肝癌。因此，控制炎性反應已成為治療惡性腫瘤的目標之一[12]。

Luo等[4]通過檢測乳腺癌組織中核因子κB（nuclear factor-kappa B，NF-κB）的表達水平評估乳腺癌細胞的炎性反應，證實熊果酸可下調乳腺癌細胞中NF-κB的表達水平，抑制炎性反應，從而抑制乳腺癌的進展。Shanmugam等[13]研究結果表明，熊果酸可下調背外側葉前列腺中NF-κB、STAT3、AKT 和 Iκα/β 激 酶（inhibitor of kappaα/β kinase，IKKα/β）等各種促炎介質的活化，并降低腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）和白細胞介素-6（interleukin-6，IL-6）的表達水平。Yokomichi等[14]研究發現，熊果酸幾乎可以完全抑制人肺癌A549細胞中TNF-α誘導的細胞間黏附分子1（intercellular adhesion molecule 1，ICAM1）的表達，且證明了熊果酸通過阻斷氨基酸轉運和蛋白質合成，抑制鉀鈉離子ATP酶活性及TNF-α誘導的TNF-κB依賴性基因的表達，從而抑制肺癌的發生。

1.4 逆轉放化療藥物的耐藥性

化療是治療腫瘤的重要手段，化療過程中，腫瘤細胞易產生耐藥甚至多藥耐藥，是影響治療效果的重要因素，逆轉耐藥可以提高腫瘤化療的療效。Lin等[15]研究發現，熊果酸能夠抑制耐伊馬替尼細胞株K562/G01的生長，并證實在白血病細胞株K562和K562/G01中聯合使用熊果酸時，可以協助伊馬替尼發揮作用，其機制可能與抑制信號轉導及轉錄激活因子5（signal transducer and activator of transcription 5，STAT5）/AKT 信號通路有關 。Yang等[16]研究表明，熊果酸可通過抑制導致放射療法抗性的途徑，使腫瘤細胞對放療敏感，聯合熊果酸照射組與單純照射組相比，聯合熊果酸照射組的存活分數顯著降低，這可能與熊果酸可以改善放療增敏效應，阻滯G2/M細胞周期，增加活性氧（reactive oxygen species，ROS）水平，下調Ki-67水平和誘導細胞凋亡有關。Wu等[17]研究發現，熊果酸可通過阻斷核轉錄因子紅系2相關因子2（nuclear factor-erythroid 2-related factor 2，Nrf2）/抗氧化反應元件（antioxidant response element，ARE）信號通路，增強順鉑耐藥的HepG2/DDP細胞對順鉑的敏感性。Zhang等[18]研究結果表明，熊果酸和奧沙利鉑聯合治療可明顯抑制結直腸癌細胞株HCT8和SW480的增殖，促進細胞凋亡，增加ROS水平，并抑制耐藥基因的表達。蔣潔敏[19]的研究證實，熊果酸聯合紫杉醇可通過下調胃癌細胞中環氧化酶-2（cyclooxygenase-2，COX-2）的表達，抑制細胞增殖，誘導細胞凋亡。Shan等[20]研究表明，熊果酸能增強奧沙利鉑體內外抗結直腸癌的治療效果，并可減輕奧沙利鉑導致的不良反應。

1.5 阻滯細胞周期

基因表達的改變可使腫瘤細胞的增殖周期失控，因此，阻滯細胞周期是治療腫瘤的重要方法。Harmand等[21]研究發現，熊果酸可抑制永生化表皮細胞HaCat的增殖，上調磷蛋白21野生型p53活化片段（proteina fosforilata 21 wide-type activated factor l，p21WAF1）的表達，使細胞周期阻滯于G1期。Weng等[22]的體外研究發現，熊果酸可以改變與膽囊癌細胞GBC-SD和SGC-996細胞周期和凋亡有關的分子的表達，阻滯GBC-SD和SGC-996細胞于S期；體內試驗表明，腹腔注射熊果酸可明顯抑制裸鼠移植瘤的生長，且抑制率與劑量有關。Chen等[23]研究表明，熊果酸衍生物IUA可抑制c-Jun氨基末端激酶（c-Jun N-terminal kinase，JNK）信號通路，使凋亡蛋白caspase 3的表達增加，將骨肉瘤細胞阻滯于G1期，誘導骨肉瘤細胞凋亡，降低骨肉瘤細胞的體外和體內活力。

1.6 誘導細胞自噬

細胞自噬是指損壞的細胞器或蛋白被自噬小泡包裹后，進入溶酶體被降解從而引發的細胞死亡。在不同的情況下，細胞自噬可能發揮促進或抑制腫瘤細胞凋亡的作用，甚至可參與化療耐藥[24]。

Leng等[25]研究表明，自噬是熊果酸導致TC-1小鼠肺上皮細胞死亡的主要原因，其機制是熊果酸通過激活自噬相關基因5（autophagy related 5，ATG5）依賴性自噬，促進腫瘤細胞凋亡，該研究進一步證明調節ATG5的表達水平可以提高熊果酸對惡性腫瘤的治療效果，熊果酸激活自噬可能成為凋亡療法治療惡性腫瘤的一種補充策略。Shin等[26]研究表明，熊果酸可將前列腺癌PC3細胞阻滯于G1期，導致PC3細胞早期凋亡，并證實熊果酸通過調節自噬相關基因beclin 1的表達和介導AKT/雷帕霉素靶蛋白（mechanistic target of rapamycin，MTOR）信號通路誘導PC3細胞的自噬。

1.7 抑制EMT

EMT是指上皮細胞向間質細胞的轉化，與腫瘤的發生發展及轉移密切相關，抑制EMT可有效防止腫瘤轉移。Zhang等[27]研究表明，熊果酸可通過抑制EMT，抑制卵巢癌干細胞的增殖，促進細胞凋亡，增強化療敏感性，從而抑制卵巢癌裸鼠移植瘤的生長。Sohn等[28]研究表明，熊果酸可通過抑制EMT，激活惡性胸膜間皮瘤細胞中let-7b的表達，從而誘導細胞凋亡，抑制惡性胸膜間皮瘤的生長。

1.8 抑制腫瘤血管生成

血管為腫瘤細胞輸送營養，是腫瘤無限生長、轉移的基礎。抑制血管生成可以切斷腫瘤細胞的養分供給，達到抗腫瘤的效果。Saraswati等[29]研究發現，熊果酸可抑制艾氏腹腔積液瘤皮下移植瘤的血管生成，可能與抑制血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）等蛋白的表達有關。周文靜[30]將132例腫瘤患者隨機分為4組，應用不同的中藥成分進行干預，其中熊果酸組抑制腫瘤血管生成的有效率為82%，該研究還表明熊果酸等許多中藥成分可以抑制VEGF的表達，從而抑制腫瘤血管的生長。王杰軍等[31]研究結果表明，隨著熊果酸濃度的增加，熊果酸對血管內皮細胞（vascular endothelial cell，VEC）遷移及小管形成的抑制作用逐漸增加，證明熊果酸在體外具有抑制血管生成的作用。

1.9 調節免疫功能

人體免疫力低下是腫瘤形成的主要原因之一。放化療藥物的刺激或長期的腫瘤消耗均會非選擇性地攻擊患者的免疫系統，抑制患者的免疫功能，導致其生活質量下降，而調節免疫功能可有效地對抗腫瘤。Raphael和Kuttan[32]的研究表明，熊果酸等多種中藥單體具有免疫調節活性，可提高白細胞總數和骨髓細胞數量，抑制遲發型超敏反應。李艷紅等[33]研究發現，熊果酸可提高荷瘤小鼠的免疫力，抑制肝癌H22荷瘤小鼠的腫瘤生長，其抗腫瘤作用可能與機體的免疫調節功能有關。

2 小結與展望

中藥及其有效活性成分因具有多靶點抗腫瘤作用在臨床實踐中獲得廣泛應用，熊果酸作為臨床常用抗腫瘤藥物如藤梨根、石見穿及白花蛇舌草等中藥的有效活性成分，可從多個方面發揮抗腫瘤作用。然而，熊果酸因作用不穩定、代謝較快、溶解度有限和生物利用度較低限制了其在臨床應用中的進一步發展。雖然經提煉加工的熊果酸的衍生物彌補了這些不足，但作用有限，仍需在熊果酸的加工工藝及給藥方式方面不斷探索，以提高其臨床效果。中藥“君臣佐使”的組方原則仍適用于單體的應用，可以在基礎研究中聯合不同單體、單體與復方、單體與化療及靶向藥物甚至與免疫制劑的組合應用，探討最優的抗腫瘤組合，達到中醫學中的“相須”，即協同增效的作用，從而為指導臨床治療提供新的思路。