李星卓,李蕊潔
(1.天津中醫(yī)藥大學,天津 300073;2.河北省遷安市人民醫(yī)院,河北 遷安 064400)
中藥抗腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移機制的研究進展
李星卓1,李蕊潔2
(1.天津中醫(yī)藥大學,天津 300073;2.河北省遷安市人民醫(yī)院,河北 遷安 064400)
近年,大量研究表明,中藥及其提取物具有抑制腫瘤生長和侵襲轉(zhuǎn)移的生物學功效。中藥及其有效成分抑制轉(zhuǎn)移的作用機制主要包括調(diào)節(jié)體內(nèi)免疫微環(huán)境,對腫瘤細胞的殺傷作用及對腫瘤轉(zhuǎn)移能力的抑制作用?,F(xiàn)將近年來關于中藥及其有效成分抗轉(zhuǎn)移作用機制的研究綜之以述。
中藥;腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移機制;綜述
侵襲轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤的重要生物學特征之一,也是影響腫瘤患者生存期的主要原因。由于大多數(shù)腫瘤發(fā)病的隱蔽性,患者在前期并無癥狀或癥狀較輕,病情惡化就診時已經(jīng)發(fā)生了局部侵潤轉(zhuǎn)移或廣泛的轉(zhuǎn)移。近年來的許多報道證明了中藥抗肺癌轉(zhuǎn)移的優(yōu)勢,中醫(yī)治療腫瘤也已經(jīng)由單純臨床報道進入到較為系統(tǒng)的臨床與實驗相結(jié)合的前瞻性研究,并且開始從分子機制揭示中藥抗肺癌轉(zhuǎn)移的機理?,F(xiàn)將近期有關中藥及其有效成分抗腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移機制的研究現(xiàn)狀綜述如下。
腫瘤的轉(zhuǎn)移是涉及多基因變化的一系列復雜過程,腫瘤細胞受其自身轉(zhuǎn)移基因及轉(zhuǎn)移抑制基因的調(diào)控,轉(zhuǎn)移基因的激活、轉(zhuǎn)移抑制基因的失活均可誘發(fā)腫瘤的轉(zhuǎn)移。已發(fā)現(xiàn)的腫瘤轉(zhuǎn)移相關基因有ras、myc、matl等,腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因有nm23、PTEN等[1]。
陳澤濤等[2]采用流式細胞儀檢測復方苦參注射液作用后的BEL-7402腫瘤細胞的細胞周期、凋亡率及bcl-2、CD44v6和nm23基因表達的變化,發(fā)現(xiàn)復方苦參注射液組CD44v6表達陽性細胞百分比率較對照組低,復方苦參注射液組nm23表達陽性率為97.85%明顯高于對照組的41.01%。結(jié)果表明,復方苦參注射液能夠明顯的抑制細胞體內(nèi)CD44v6的表達,促進抑轉(zhuǎn)移因子nm23的表達,具有顯著的抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的作用。羅曉慶等[3]建立昆明小鼠S180肉瘤細胞實體瘤模型,桂枝茯苓丸0.2 mL(10 g/d)灌胃給藥,環(huán)磷酰胺(CTX)腹腔注射,連續(xù)給藥10 d,采用ELISA法檢測各組小鼠血清中VEGF的含量,SABC免疫組化法檢測肉瘤組織中轉(zhuǎn)移抑制基因nm23H1表達及細胞粘附分子CD44的表達情況,結(jié)果顯示:與模型組相比,桂枝茯苓丸能顯著降低荷瘤小鼠血清中VEGF的含量(P<0.05),并可促進轉(zhuǎn)移抑制基因nm23H1的表達,抑制粘附分子CD44的表達,與模型組比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。表明桂枝茯苓丸可抑制腫瘤轉(zhuǎn)移,其機制與促進轉(zhuǎn)移抑制基因nm23H1的表達,抑制粘附分子CD44的表達相關。
轉(zhuǎn)錄因子NF-κB是在人類很多腫瘤中超表達,它在腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移中起重要作用。NF-κB能促進腫瘤細胞和內(nèi)皮細胞及基質(zhì)的黏附、誘導腫瘤細胞產(chǎn)生蛋白酶降解細胞外基質(zhì)、促進血管形成等[4]。AP-1信號轉(zhuǎn)導通路的活化與腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移密切相關。AP-1的活化能促使下游的靶基因如MMP、整合素、CD44和VEGF等基因異常表達,參與細胞基質(zhì)降解、異常黏附、轉(zhuǎn)移瘤新血管形成等多個侵襲轉(zhuǎn)移環(huán)節(jié)[5]。ERK是信號從細胞膜表面受體轉(zhuǎn)導至細胞核內(nèi)的關鍵,ERK接受刺激信號后,發(fā)生磷酸化被激活,并穿過核膜作用于某些轉(zhuǎn)錄因子如AP-1、NF-κB等調(diào)節(jié)基因的表達,這些轉(zhuǎn)錄因子進一步調(diào)節(jié)它們各自靶基因的轉(zhuǎn)錄,引起與腫瘤轉(zhuǎn)移相關蛋白的表達或活性改變[6]。
施書強等[7]在體外培養(yǎng)的胰腺癌BxPC-3細胞中加入不同濃度的大黃素,應用Cell Counting Kit-8法檢測細胞增殖情況,劃痕實驗和Matrigel細胞侵襲實驗分別測定胰腺癌細胞體外遷移和侵襲能力,凝膠電泳遷移率實驗(EMSA)檢測胰腺癌細胞中NF-κB活性表達水平的變化,結(jié)果顯示大黃素可呈濃度依賴性抑制BxPC-3細胞生長、遷移和侵襲,其機制與抑制NF-κB活性表達水平相關。多玥荷等[8]建立人結(jié)腸癌裸鼠皮下移植瘤模型,觀察不同劑量西黃丸對裸鼠致瘤的影響,并采用免疫組化法檢測增殖細胞p-ERK1/2蛋白的表達情況,結(jié)果顯示西黃丸可抑制移植瘤生長,并且可以降低p-ERK1/2蛋白的表達,得出結(jié)論,西黃丸的一流機制與調(diào)節(jié)ERK/MAPK通路相關。趙健雄等[9]觀察了扶正抑瘤顆粒對食管癌、胃癌患者腫瘤組織細胞周期、凋亡率和NF-κB水平的影響,結(jié)果服藥組較對照組NF-κB水平明顯升高,因此認為扶正抑瘤顆??商岣吣[瘤細胞NF-κB的表達而抑制腫瘤轉(zhuǎn)移。
腫瘤血管生成是腫瘤細胞侵襲轉(zhuǎn)移的必要條件。腫瘤細胞的生長、增值所需的營養(yǎng)主要來源于血液供應,沒有新生血管的形成,腫瘤細胞生長收到抑制,難以形成新的轉(zhuǎn)移灶。新生血管可為腫瘤組織提供充足的營養(yǎng),同時又為腫瘤細胞進入循環(huán)系統(tǒng),發(fā)生血行擴散提供了條件。研究表明,血管內(nèi)皮生長因子(VEGF),堿性成纖維細胞生長因子(bFGF)在多種腫瘤中均有表達,VEGF、bFGF在多種腫瘤的血管新生中起著尤為重要的作用,與多種惡性腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移有密切的相關性[10]。因此,抑制血管生成是抗腫瘤轉(zhuǎn)移的重要方法和有效途徑。
陳慧彬等[11]建立C57BL/6j小鼠Lewis肺癌實體瘤模型,分別給予扶正散結(jié)湯拆方藥物灌胃,及順鉑腹腔注射,連續(xù)用藥14d后處死,將瘤體剝離常規(guī)固定、脫水、包埋切片,免疫組化SP法檢測腫瘤組織中VEGF、ES、MMP-2的表達情況,結(jié)果顯示,各給藥組肺轉(zhuǎn)移結(jié)節(jié)數(shù)量均低于模型組(P<0.05),順鉑及各配伍組分組均較模型組VEGF、MMP-2的表達降低,ES表達量升高,其中解毒組(白花蛇舌草、半枝蓮)VEGF表達量最低(P<0.05),而順鉑組不具任何優(yōu)勢,最后得出結(jié)論,扶正散結(jié)湯拆方配伍四法聯(lián)用具有更好抗腫瘤轉(zhuǎn)移效果,與順鉑相當,其機制與扶正散結(jié)湯可降低VEGF的表達,抗腫瘤微血管生成相關。也有研究證實[12],丹參中脂溶性成分丹參酮Ⅰ可劑量依賴性抑制腫瘤壞死因子TNF-α誘導的內(nèi)皮細胞VEGF合成以及VEGF誘導的血管生成。吳秋玲等[13]也通過動物實驗證實了中藥水蛭、斑蝥對腫瘤的轉(zhuǎn)移有一定的抑制作用,其作用機理之一是抑制血管的生成,其機制是通過降低VEGF、MMP-9的表達,降低腫瘤組織的微血管密度(MVD)以及抑制血管內(nèi)皮細胞的增值來實現(xiàn)的。
腫瘤細胞的黏附運動包括腫瘤細胞之間的同質(zhì)性黏附、腫瘤細胞與基底膜和毛細血管內(nèi)皮細胞之間的異質(zhì)性黏附,細胞黏附在腫瘤細胞的侵襲運動中起雙重作用,一方面腫瘤細胞必須先從原來黏附的原發(fā)灶上脫離,才能發(fā)生侵襲轉(zhuǎn)移;另一方面,腫瘤細胞黏附于基質(zhì)和血管內(nèi)皮細胞,并進入血循環(huán)造成血行轉(zhuǎn)移。因此,增加腫瘤細胞之間的同質(zhì)性黏附,降低腫瘤細胞與基底膜和毛細血管內(nèi)皮細胞之間的異質(zhì)性黏附,是抑制腫瘤細胞轉(zhuǎn)移和侵襲的一種有利措施[14]。介導黏附行為的細胞黏附分子主要包括整合素家族、鈣黏蛋白家族、選擇素家族、免疫球蛋白超家族及其他類型的黏附分子(如CD44、FAK)等[15]。
蔣士卿等[16]建立C57BL/6j小鼠Lewis肺癌實體瘤模型,益肺清化膏不同劑量灌胃給藥,環(huán)磷酰胺(CTX)腹腔注射,連續(xù)給藥15天,采用熒光定量PCR法觀察益肺清化膏對肺癌侵襲轉(zhuǎn)移過程中粘附分子E-cad、CD44、CD44v6相應基因mRNA表達水平的影響,結(jié)果顯示,E-cad的表達水平以高劑量中藥組為首,其表達與對照組的表達水平存在非常顯著的差異(P<0.01),與CTX組比較存在顯著的差異(P<0.05),CD44的表達水平高、低劑量中藥組均呈低表達狀態(tài),其表達與對照組的表達水平存在顯著的差異(P<0.05),與CTX組比較存在顯著的差異(P<0.05),表明益肺清化膏具有抑制腫瘤生長以及拮抗腫瘤轉(zhuǎn)移的作用,其抗腫瘤作用的機制,考慮與提高E-cad的表達水平,從而增加腫瘤細胞間的粘附能力,降低腫瘤細胞脫落進入周圍組織和血管的機率,同時,益肺清化膏尚可以降低CD44、CD44v6的表達水平,可能通過減弱腫瘤細胞與血管內(nèi)皮和ECM間的異質(zhì)粘附,降低腫瘤向基質(zhì)侵襲,影響腫瘤細胞的遷移和運動能力,或可能通過影響癌細胞的骨架構(gòu)象和分布,從而影響癌細胞的運動能力來發(fā)揮抗腫瘤的目標。也有研究證實[17],轉(zhuǎn)筋草提取物體外對乳腺癌細胞MDA-MB-231、肺腺癌細胞A549趨化運動具有明顯抑制作用,其機制與調(diào)節(jié)整合素與相應配體的活性相關。孫海濤等[18]也通過研究證實了鱉甲煎丸抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的機制與下調(diào)CD44v6及VEGF的表達相關。
惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展與患者自身的免疫微環(huán)境密切相關。宿主的免疫監(jiān)控可以清除循環(huán)中絕大多數(shù)腫瘤細胞,腫瘤細胞進入血液循環(huán)后,只有極少數(shù)能夠逃脫宿主免疫細胞如NK細胞、巨噬細胞的殺傷,到達遠處組織形成新的轉(zhuǎn)移灶,中性粒細胞也能加速腫瘤細胞從循環(huán)中的清除,只有不到0.1%的細胞能黏附于遠處毛細血管內(nèi)皮并侵襲穿過基質(zhì)膜而在遠處組織形成轉(zhuǎn)移灶[19]。腫瘤細胞往往通過自分泌,與周圍的組織相互作用,在腫瘤周邊組織形成一種相對的“免疫赦免”環(huán)境,使轉(zhuǎn)移灶中的腫瘤細胞能夠逃避機體免疫的攻擊,并在機體免疫低的情況下生長和擴張并出現(xiàn)臨床癥狀[20]。因此,調(diào)節(jié)腫瘤患者自身的免疫微環(huán)境是抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的有效途徑。
陳同強等[21]以S180肉瘤細胞為腫瘤模型探討了香菇多糖(Lentinan)的抗腫瘤活性,以香菇多糖1mg/kg對荷瘤小鼠隔日給藥,給藥7次后小鼠胸腺指數(shù)、脾指數(shù)明顯增加,腫瘤重量明顯降低。袁建國等[22]建立昆明鼠S180實體瘤模型,蟲草多糖(CP)不同劑量灌胃給藥,環(huán)磷酰胺(CTX)腹腔注射,連續(xù)給藥5次,CP抑瘤率最高達45.71%。聯(lián)合用藥組與之相比抑瘤率提高6.84%,并且可明顯拮抗胸腺重量降低。這表明香菇多糖能顯著提高荷瘤小鼠的脾臟和胸腺質(zhì)量,進而提高機體免疫力。
近年來,隨著科研工具和技術的逐步發(fā)展,以腫瘤細胞為基礎的腫瘤轉(zhuǎn)移分子模型研究在大量開展,以腫瘤細胞轉(zhuǎn)移關鍵基因為靶點的藥物也在不斷開發(fā),眾多中藥及其有效成分的抑瘤作用也被發(fā)現(xiàn),并通過實驗研究明確了其部分抗腫瘤轉(zhuǎn)移的機制。然而腫瘤轉(zhuǎn)移的機制頗為復雜,我國的中藥資源也十分豐富,進一步篩選開發(fā)高效、低毒、廣譜的抗轉(zhuǎn)移藥大有可為。
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李星卓(1985-),男,天津,研究生,研究方向:風濕疾病的中西醫(yī)臨床研究。
R73
A
1007-2349(2015)08-0083-03
2015-06-08)