顏 露,黃繩武
(浙江中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,浙江杭州 310053)
惡性腫瘤已成為危害人類健康最嚴(yán)重的疾病之一。臨床上,對腫瘤采取綜合治療的措施,即手術(shù)、放療、化療相結(jié)合的治療方法?;熆善鸬揭欢ǖ闹委熥饔茫殡S著免疫抑制、骨髓抑制等嚴(yán)重毒副反應(yīng),未必能確實提高患者的生存質(zhì)量、延長壽命。中藥抗腫瘤制劑具有毒副作用小和多靶點抗腫瘤的優(yōu)勢,在物質(zhì)基礎(chǔ)及多靶點作用等方面的研究有很大進展,本文對此作一綜述。
由于中藥作用的整體性、中藥成分和作用機制的復(fù)雜性,使中藥抗腫瘤制劑藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的闡明進展緩慢,成為制約共發(fā)展的瓶頸。尋找合理的研究方法,闡明藥效物質(zhì)基礎(chǔ)及作用的本質(zhì),建立科學(xué)的質(zhì)量控制方法,是研究的關(guān)鍵問題。
物質(zhì)基礎(chǔ)的研究主要運用“分離解析”研究思路及植物化學(xué)逐步分離、藥理活性示蹤模式。從宏觀到微觀,從整體到局部,從3個化學(xué)層次(整體-部位-成分)、4個藥理水平(整體動物-組織器官-細胞-分子基因)進行篩選,確定藥效物質(zhì)。雖然取得了一定進展,但存在活性成分≠藥效物質(zhì)≠中藥,制劑整體臨床有效而“活性成分”效果較差甚至無效等諸多問題[1]。由此,提出了許多新的、合理有效的研究方法和技術(shù),主要有:
在計算機上建立三維化學(xué)分子結(jié)構(gòu)模型,通過計算機模擬探討藥物與靶點的相互作用關(guān)系,從分子層面上闡釋中藥的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)。鄭春松等[2]研究槲皮素抑瘤物質(zhì)基礎(chǔ)使用計算機模擬方法,通過分子對接,得到與靶酶最佳相互作用模式。槲皮素中色原酮結(jié)構(gòu)可與COX-2多個部位作用,發(fā)揮抑瘤作用,驗證了其是藥效的物質(zhì)基礎(chǔ)。
結(jié)合體外血清藥理活性測定方法,對血清中有效成分分離鑒定,將中藥入血成分進行體外活性篩選,最終確定有效成分和代謝產(chǎn)物。王喜軍等[3]對復(fù)方安替威膠囊物質(zhì)基礎(chǔ)的研究運用血清藥物化學(xué)分析方法,分析其入血成分,認為綠原酸、黃芩苷既是入血的主要成分,又是眾多代謝產(chǎn)物的前體化合物,最有可能成為藥效的物質(zhì)基礎(chǔ),以其為指標(biāo)進行工藝及其相關(guān)研究,能體現(xiàn)藥物的內(nèi)在質(zhì)量。
通過建立各色譜峰表征的化學(xué)物質(zhì)和以藥理指標(biāo)為表征的藥效之間的關(guān)系,運用多元非線性回歸、主成分分析等方法分析數(shù)據(jù),找出和藥效正相關(guān)的色譜峰,歸屬其代表的化學(xué)成分,確定中藥或復(fù)方的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)。
盧紅梅等[4]對魚腥草注射液進行譜效分析,發(fā)現(xiàn)色譜圖中17~21 min中的色譜峰是藥效的主要相關(guān)峰,包含的主要化合物有甲基正壬酮、癸酰乙醛、月桂醛、β-蒎烯、β-芳樟醇、1-壬醇、4-松油醇、α-松油醇,其中3種有效物質(zhì)的活性與文獻報道相符。
以各種具有生物活性的材料作為固定相,將活性大分子、活性細胞膜、甚至活細胞固著在色譜載體上,作為生物活性填料用于現(xiàn)代色譜技術(shù),形成一種能模仿藥物與生物大分子、靶體或細胞間相互作用的色譜系統(tǒng)。色譜中的各種技術(shù)參數(shù)可定量表征藥物與生物大分子、靶體間相互作用,研究藥物與各種生物活性材料間的特異性結(jié)合情況,模擬生理或病理狀態(tài)下藥物在體內(nèi)生物活性表達的一些關(guān)鍵步驟,篩選活性成分,揭示藥物的吸收、分布、生物轉(zhuǎn)化、代謝等機理,探討藥物間的競爭、協(xié)同、拮抗等相互作用,具有一定的藥理學(xué)或生理學(xué)意義[5]。
H.L.Wang等[6]用人血清白蛋白生物色譜技術(shù)研究茵陳蒿甲醇提取物在色譜柱上的結(jié)合狀態(tài),發(fā)現(xiàn)5個主要的保留峰并鑒定了其中兩個化合物濱蒿內(nèi)酯和茵陳新酯,表明這兩個化合物具有生理活性。
將代謝組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)等整合起來,使用高通量的篩選技術(shù)通過本質(zhì)和表征的變化揭示體內(nèi)物質(zhì)的變化[7]。如利用代謝組學(xué)評價中藥對病理機體的回調(diào)能力及其影響機體的多種途徑;采用基因芯片技術(shù)、蛋白質(zhì)組相關(guān)分析技術(shù),將中藥的多組分、多靶點、多途徑作用特點與基因、蛋白表達關(guān)聯(lián)起來,比較各自不同的表達差異,確定不同有效成分對基因及蛋白表達靶點。對于復(fù)方,根據(jù)表達量的多少與復(fù)方的君、臣、佐、使理論和用藥劑量,分析不同有效成分對應(yīng)基因及蛋白靶點的相互作用、復(fù)方各組成單藥之間的密切關(guān)系,闡明復(fù)方的組成原理[8]。
王喜軍等[9]將代謝組學(xué)用于茵陳蒿湯的研究發(fā)現(xiàn)茵陳蒿湯對造模后的標(biāo)記物回調(diào)作用明顯,說明其對肝臟疾病有預(yù)防作用,從藥物代謝組學(xué)角度對經(jīng)典方劑防治肝損傷給出了全新解釋。
近期提出了基于熱力學(xué)觀和還原整合的研究方法[1]及體內(nèi)外物質(zhì)組關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)分析[10-11]。前者通過測定中藥的藥效活性物質(zhì)對生物體生長代謝的干預(yù)作用引起的能量轉(zhuǎn)移和產(chǎn)熱變化,推斷藥物的生物活性,具有準(zhǔn)確、靈敏、高通量、普適性好、實時、動態(tài)、在線等優(yōu)點;后者在全面分析中藥組分及其在生物體內(nèi)形成的代謝物組的基礎(chǔ)上,確定在生物體內(nèi)具有適宜藥代動力學(xué)特征的成分組作為潛在藥效物質(zhì)組,并通過化學(xué)信息學(xué)手段,闡明中藥成分組與其在生物體內(nèi)的潛在藥效物質(zhì)組之間的網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)關(guān)系,針對體內(nèi)潛在藥效物質(zhì)組進行多重藥效篩選與確證,在體外、體內(nèi)兩個層次揭示中藥的復(fù)雜藥效物質(zhì)基礎(chǔ),是中藥物質(zhì)基礎(chǔ)研究的一個重要補充。
以往對腫瘤的治療主要應(yīng)用單靶點的高選擇性配體化學(xué)藥物分子,很難達到預(yù)期效果或毒性很大,難以治愈腫瘤這種涉及多基因,影響多個組織或細胞的疾病。因此提出了多靶點藥物治療以克服單靶點藥物的局限性,中藥抗腫瘤制劑是一種天然的多靶點制劑,具有多角度攻擊和調(diào)節(jié)疾病網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的多個環(huán)節(jié)、不易產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)點[12]。目前,對其多靶點作用的研究主要有:
陳剛等[13]用C57BL小鼠接種Lewis肺癌細胞造模,用川芎嗪注射液 50、100、200 mg/(kg·d)腹腔注射 21 d 后,檢測腫瘤體積、重量、肺轉(zhuǎn)移灶數(shù)及微血管密度,并用Western Blot法和免疫組化法分析腫瘤細胞VEGF表達,結(jié)果顯示川芎嗪能減少小鼠Lewis肺癌腫瘤體積、重量和肺轉(zhuǎn)移灶數(shù),并降低腫瘤微血管密度,抑制腫瘤細胞VEGF表達。
趙益等[14]研究腫節(jié)風(fēng)注射液抗腫瘤作用,發(fā)現(xiàn)其可促使早期凋亡和中晚期凋亡的細胞出現(xiàn)凋亡小體,誘導(dǎo)細胞凋亡,對腫瘤具有良好的抑制作用。
Kim等[15]實驗發(fā)現(xiàn)腫瘤組織中端粒酶活性表達呈陽性,正常組織中端粒酶活性表達呈陰性。腫瘤細胞由于缺乏調(diào)節(jié)端粒酶的機制,有無限增殖的能力。因此抑制端粒酶活性成為治療腫瘤的一個靶點??鄥A是中藥苦參抗腫瘤的主要活性成分之一,將不同濃度的苦參堿加入肝癌細胞株HepG-2細胞,發(fā)現(xiàn)苦參堿在750 μg/ml濃度可抑制端粒酶活性,明顯下調(diào)人類端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶(hTERT)啟動子的表達[16]。彭彥輝等[17]研究苦參堿對腸癌HT-29細胞株作用表明苦參堿通過抑制DNA合成和誘導(dǎo)細胞凋亡來抑制腫瘤細胞增殖,抑制端粒酶活性是苦參堿抑制腫瘤細胞增殖的一個重要途徑。
中藥抗腫瘤靶向制劑可分為被動靶向制劑和主動靶向制劑。被動靶向制劑的研究主要有:脂質(zhì)體、納米粒和乳劑等。El-Samaligy MS等[18]創(chuàng)造性地把水飛薊素包裹在由卵磷脂、膽固醇、環(huán)己胺、吐溫-80組成的脂質(zhì)體中,并通過頰黏膜給藥提高水飛薊素的生物利用度。吳旭錦[19]等以小麥胚芽油為油相,聚氧乙烯氫化蓖麻油為表面活性劑,制備紫蘇子油納米乳,提高紫蘇子油的溶解度和穩(wěn)定性,重現(xiàn)性好,有一定的靶向效應(yīng)。
主動靶向制劑多由被動靶向制劑經(jīng)修飾而來,可增加對特定組織或器官的靶向性,主要的研究有經(jīng)修飾的脂質(zhì)體、微球和微囊、納米粒等。時軍等[20]用聚乙二醇2000-二硬脂酰磷脂乙醇胺修飾足葉乙苷脂質(zhì)體膜制得足葉乙苷長循環(huán)脂質(zhì)體,提高了脂質(zhì)體的靶向性、穩(wěn)定性和包封率。張方宇等[21]采用逆向蒸發(fā)-短時超聲法制備苦參堿脂質(zhì)體,用乳糖酰磷脂酰乙醇胺修飾苦參堿脂質(zhì)體得到乳糖脂苦參堿脂質(zhì)體,對肝區(qū)有特異性親合力,強化靶向作用,在肝臟中相對于其他臟器的靶向效率有顯著性差異。體外對人肝癌HepG2細胞的殺傷率也大大增加,有望成為一種新型靶向抗肝癌藥物。
研究主要集中在:滲透泵片、微球和微丸、納米粒等。劉占軍等[22]以二羥基二過碘酸合鎳鉀為引發(fā)劑,在殼聚糖上接枝醋酸乙烯酯,后者水溶液中生成殼聚糖納米粒,再利用超聲震蕩技術(shù)將0.5~5.0mg的紫杉醇與上述納米粒混合制備負載紫杉醇的殼聚糖納米粒。制劑粒徑均勻,穩(wěn)定性好,包封率高,體外釋藥具有明顯的緩釋作用。朱陵君等[23]以mPEGPCL為原料,采用乳化-揮發(fā)法,制備負載漢防己甲素的高分子納米微球,制劑具有明顯緩釋特征。何燕等[24]比較了燈盞花素凝膠骨架片和滲透泵片的釋放行為,得出以L-PEO為輔料制備的燈盞花素雙層滲透泵片具有良好的控釋釋放行為,穩(wěn)定性高,體內(nèi)外順應(yīng)性好,有較好的發(fā)展前景。
我國中藥資源豐富,有著悠久的應(yīng)用歷史和臨床經(jīng)驗。近年來,我國學(xué)者在中藥抗腫瘤制劑方面做了大量研究,取得了顯著的成績。但仍需在以下方面深入研究:物質(zhì)基礎(chǔ)方面,加強對中藥抗腫瘤制劑物質(zhì)基礎(chǔ)和整體作用的研究等;制劑工藝方面,加強對主動靶向制劑、控釋制劑及二者相結(jié)合制劑的研究。同時,注意結(jié)合中藥藥理學(xué)、免疫學(xué)、細胞生物學(xué)、分子生物學(xué)等多學(xué)科研究方法和多種技術(shù)手段,推動中藥完善發(fā)展。為提高腫瘤患者的生命質(zhì)量、促進人類健康做出更大的貢獻。
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