北京鮮動物藥研制中心(100039)李建生
腫瘤血管生成是指腫瘤細胞誘導(dǎo)的微血管生長及腫瘤中血液循環(huán)建立的過程。1971年,哈佛大學(xué)教授Folkman首次提出腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移具有血管依賴性[1]?,F(xiàn)代鮮藥在腫瘤臨床治療中顯示出了其獨特的療效,腫瘤血管生成的抑制作用也逐漸被認識。
當腫瘤體積小于2mm3或腫瘤細胞數(shù)量未達到107個時,組織間的彌散作用足可以提供腫瘤生長所必需的氧份和營養(yǎng)物質(zhì);而當腫瘤體積超過2mm3或腫瘤細胞數(shù)量超過107個時,僅僅靠彌散作用已經(jīng)不能夠滿足腫瘤組織生長所需。此時,腫瘤細胞誘導(dǎo)其特異性血管網(wǎng)的形成,便開始發(fā)揮作用[1]。
腫瘤血管的生成方式有多種,如出牙式血管生成、套疊式血管生成、成血管細胞募集、血管選定、鑲嵌體血管以及血管生成擬態(tài)等[2]。它們可能同時出現(xiàn)在同一類腫瘤中,也可能出現(xiàn)在同一個體不同腫瘤組織中,最終形成新的血管,為腫瘤的生長提供營養(yǎng)。腫瘤血管的生成是機體內(nèi)環(huán)境、多種因子、基因、酶、分子等共同作用的結(jié)果[3],它們既是腫瘤血管生成的原因,同時也是抑制腫瘤血管生成的靶點。不同的血管生成方式的分子機制不盡相同。腫瘤轉(zhuǎn)移和血管生成在分子機制上有相似之處,都需要調(diào)節(jié)細胞粘附、基質(zhì)降解和細胞運動,以便達到癌細胞轉(zhuǎn)移和血管生成的目的。抗腫瘤血管的生成與抗腫瘤轉(zhuǎn)移密切相關(guān),調(diào)控腫瘤血管生成的任何一個環(huán)節(jié),都可以抑制腫瘤的血管新生[4][5]。
10余年前,以北京鮮藥研制中心李建生教授為學(xué)術(shù)帶頭人,會同一批醫(yī)藥界的知名老專家,經(jīng)過不斷努力,成功研制開發(fā)了用于腫瘤治療的鮮動物藥制劑“金龍膠囊”和鮮動物植物藥制劑“金水鮮膠囊”,并先后獲得國藥準字號批準上市。至此,現(xiàn)代鮮藥產(chǎn)品的成功面世,標志著鮮藥歷史的發(fā)展邁入了新的時代,成為鮮藥歷史中的里程碑。2005年,現(xiàn)代鮮藥組方及其制法獲得國家專利,并實現(xiàn)了規(guī)范化、規(guī)?;?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,由此開辟了我國醫(yī)療、保健藥品中一個嶄新的領(lǐng)域,為臨床治療和健康保健增添了新的武器。
“現(xiàn)代鮮藥”是對鮮藥應(yīng)用特色的繼承和發(fā)展?,F(xiàn)代鮮藥是指在中醫(yī)藥理論指導(dǎo)下,以鮮活動植物體、菌類中藥材為原料,運用低溫冷凍現(xiàn)代生化分離提取工藝制備,并嚴格遵循規(guī)范標準而研制和生產(chǎn)出來的經(jīng)國家藥政部門批準,獲得批準文號和藥品注冊證的新型中藥制劑。因此,現(xiàn)代鮮藥能夠保持鮮藥的特有成分和藥效,保證了有效成分的天然結(jié)構(gòu),保持了藥物的生理和藥理活性,具有質(zhì)量穩(wěn)定可控、使用方便、劑型簡便等特點。
現(xiàn)代鮮藥代表之一的“金龍膠囊”主要成分為:鮮守宮、鮮金錢白花蛇和鮮蘄蛇,用于臨床腫瘤防治療效好。單獨使用金龍膠囊可提高患者的生存質(zhì)量、減輕患者痛苦、延長生存期。配合放化療使用,可以保護血象、減輕腫瘤自身和放化療引起的免疫抑制。手術(shù)前后配合應(yīng)用具有抑制腫瘤術(shù)后復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移,延長生存期的作用。而長期服用金龍膠囊也未見明顯的肝、腎功能的損害,說明了金龍膠囊具有較佳的安全性和有效性。
現(xiàn)代鮮藥的另一代表“金水鮮膠囊”,是在金龍膠囊組方的基礎(chǔ)上加入了鮮蛤蚧、鮮西洋參和冬蟲夏草,針對于晚期腫瘤患者、放化療患者和手術(shù)后患者,具有改善多臟器虛損及氣陰兩虛的特點。該組方具有補肺益腎、益氣養(yǎng)陰、破瘀散結(jié)的功效,偏重于扶正抑瘤。
從Folkman教授提出抗腫瘤血管生成的概念以來,雞胚尿囊膜(CAM)實驗就成為研究藥物對血管生成影響的經(jīng)典體內(nèi)實驗之一。雞胚尿囊膜腫瘤模型是研究人類腫瘤的一種較為理想的模型系統(tǒng)[6]。因此,本中心開展了現(xiàn)代鮮藥金龍膠囊對CAM血管生成的抑制作用研究。結(jié)果表明,在一定劑量范圍內(nèi),金龍膠囊能夠抑制CAM新生血管網(wǎng)絡(luò)的形成,金龍膠囊具有抗血管生成的作用。見附表及附圖1。
基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)是一種含鋅離子的內(nèi)肽酶,主要降解細胞外基質(zhì)成分,在大多數(shù)正常組織中表達非常低或檢測不出表達,但是在許多種腫瘤模型中都過度表達。本中心選用了高轉(zhuǎn)移人肝癌裸鼠模型(LCI-D20)來探究金龍膠囊對腫瘤組織中MMPs表達的影響。在本實驗中,將裸鼠平均分成3組,即生理鹽水對照組、金龍膠囊0.75g/kg劑量組和金龍膠囊1.0g/kg劑量組,按照方案設(shè)計中的要求連續(xù)給予該模型裸鼠金龍膠囊4周,給藥周期結(jié)束后處死裸鼠并取出接種瘤體,采用Western法檢測腫瘤組織中MMP-2及MMP-9的含量。結(jié)果顯示,經(jīng)過金龍膠囊作用后,裸鼠腫瘤組織中MMP-2及MMP-9蛋白的表達量明顯下降,且金龍膠囊各劑量組之間,以及與對照組間相比均有統(tǒng)計學(xué)差異。見附圖2。
附表 金龍膠囊對CAM影響的血管計數(shù)比較(條)
附圖1 金龍膠囊對新生血管網(wǎng)絡(luò)生成的影響
附圖2 金龍膠囊對腫瘤組織中MMP-2及MMP-9表達的影響
金龍膠囊對多種腫瘤的治療中也證實了其有效性。為了更深入地探討金龍膠囊對其他腫瘤的治療作用,本中心與中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤研究所合作進行了金龍膠囊對人類乳頭瘤病毒(HPV)相關(guān)宮頸癌的作用研究,其中包括觀察金龍膠囊對腫瘤組織中血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)蛋白表達量的影響。VEGF是特異性的內(nèi)皮細胞促有絲分裂劑,與血管內(nèi)皮細胞上的相應(yīng)受體特異性結(jié)合后,能夠增加血管通透性,并促進血管內(nèi)皮細胞的增殖和遷移。其在大約60%的人類腫瘤中都過度表達,是腫瘤血管生成的主要調(diào)控者。實驗首先建立了小鼠HPV相關(guān)宮頸癌模型,隨后將小鼠隨機分為生理鹽水對照組、金龍膠囊低劑量組、金龍膠囊中劑量組和金龍膠囊高劑量組,連續(xù)干預(yù)HPV感染的宮頸癌小鼠模型14天,給藥周期結(jié)束后用Western法分析金龍膠囊對VEGF蛋白表達量的影響。結(jié)果表明,與對照組比較,金龍膠囊治療組小鼠瘤組織中VEGF表達水平明顯低于對照組。
本中心還對金水鮮膠囊開展了抗血管生成作用研究。因目前臨床腫瘤治療中常采用放射治療等手段,而現(xiàn)代鮮藥聯(lián)合放療治療腫瘤可以起到“1+1>2”的效果。采用金水鮮膠囊聯(lián)合放射治療來探討其對腫瘤血管生成的抑制作用。選擇的指標為低氧誘導(dǎo)因子(HIF-1)及相關(guān)蛋白VEGF。HIF-1是目前發(fā)現(xiàn)的唯一一個高度特異性的,在缺氧狀態(tài)下可發(fā)揮活性的核轉(zhuǎn)錄因子,可啟動腫瘤血管生成相關(guān)靶基因VEGF的轉(zhuǎn)錄。目前,此項實驗正在進行中,初步結(jié)果顯示,金水鮮膠囊聯(lián)合放療使用,可有效抑制細胞中HIF-1和VEGF蛋白的表達。
與傳統(tǒng)的腫瘤治療方法相比,鮮藥抑制腫瘤血管生成的最大優(yōu)點在于:①毒副作用小,②具有廣譜抗腫瘤作用及放大效應(yīng),③治療特異性高,④不易產(chǎn)生耐藥性等[7]。因此,以抗腫瘤血管生成為腫瘤治療靶點,開發(fā)血管生成抑制劑已成為近年來的研究熱點之一。目前,已有貝伐單抗、suntitinibmalate、sorafenib等腫瘤血管生成抑制劑類藥物被美國FDA批準上市,而全球范圍在研的抗血管生成藥物也已接近100種[8]。
但有些臨床前藥效顯著的藥物臨床作用并不突出[8];抗腫瘤血管生成從理論上講只能抑制腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移,不能達到消滅已有腫瘤細胞的目的[9]。這些問題是以抗血管生成為靶點治療腫瘤的瓶頸。
對現(xiàn)代鮮藥抗血管生成作用的深入研究,將對全面認識鮮藥抗腫瘤機制,充分挖掘現(xiàn)代鮮藥的潛力,擴大其應(yīng)用范圍以及解決西藥抗血管生成開發(fā)中的問題等方面發(fā)揮巨大的作用。