王瑞嘉 蔡金全 韓博 孟祥祺 明鍵光 蔣傳路

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院神經(jīng)外科，黑龍江省醫(yī)學(xué)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所，黑龍江 哈爾濱 150081)

一、背景

腦膠質(zhì)瘤為腦內(nèi)常見的致死率極高惡性腦腫瘤，目前臨床治療手段為手術(shù)輔以放、化療綜合治療方案。隨著新的膠質(zhì)瘤相關(guān)基因及信號通路的發(fā)現(xiàn)，中藥有效成分針對膠質(zhì)瘤的治療也進行了一定程度的研究，并且為中藥在抗膠質(zhì)細胞腫瘤治療上提供了更多的理論依據(jù)。目前中藥活性成分對膠質(zhì)瘤的治療主要體現(xiàn)在以下幾個方面：影響腫瘤細胞周期；調(diào)節(jié)腫瘤細胞凋亡基因及相關(guān)蛋白；調(diào)節(jié)細胞信號通路；抑制腫瘤細胞的增殖、遷移和侵襲及腫瘤組織血管生成；調(diào)節(jié)機體免疫能力。本文就目前中藥有效成分及作用機制方面進行綜述。

二、中藥治療膠質(zhì)瘤作用機制

1.對細胞周期的影響：研究表明，許多中藥的有效成分能夠作用于細胞周期的某一環(huán)節(jié)，而使細胞增殖周期受阻，誘導(dǎo)其發(fā)生凋亡。

紫杉醇：有報道U87MG細胞的核顯示通常由紫杉醇誘導(dǎo)變化后，出現(xiàn)包括紡錘體，中心體數(shù)目改變和核碎裂等變化[1]。

雷公藤甲素：雷公藤甲素可抑制膠質(zhì)瘤細胞系的增殖，使細胞周期停滯在G0/G1期，通過減少G1期周期蛋白-D1、細胞周期蛋白依賴性激酶4、細胞周期蛋白依賴性激酶6以及Rb蛋白(retinoblastoma protein)的表達而促進細胞凋亡，并可誘導(dǎo)微管相關(guān)蛋白2介導(dǎo)的微管裂解和小鳥苷酸三磷酸酶(Rho-GTP酶)介導(dǎo)的肌動蛋白細胞骨架重組，以致膠質(zhì)瘤細胞發(fā)生形態(tài)學(xué)改變[2]。

黃芩提取物：黃芩提取物包含黃芩苷、黃芩甙、黃芩素、漢黃芩素，漢黃芩甙、黃芩新素、β-谷甾醇等有效成分。漢黃芩素能夠抑制神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞的增殖，并且誘導(dǎo)G0/G1停滯，具有劑量依賴性。漢黃芩素也引起G1期周期蛋白-D1和細胞周期依賴激酶2和4的表達顯著下降，并且使細胞周期抑制蛋白p27過表達。其中促進神經(jīng)膠質(zhì)瘤分化的機制可能是對糖原合成酶激酶-3β/β-鏈蛋白通路的抑制[3]。

姜黃素：姜黃素可誘導(dǎo)細胞發(fā)生G2/M期阻滯，其機制包括下調(diào)G1/S特異性細胞周期蛋白E1、轉(zhuǎn)錄因子E2F1(人類E2F1基因編碼蛋白質(zhì))和細胞周期蛋白依賴性激酶2及上調(diào)人第10號染色體缺失的磷酸酶(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten, PTEN)基因的表達，并可能與姜黃素降低端粒酶活性有關(guān)。實驗證據(jù)表明S期激酶相關(guān)蛋白2在腫瘤發(fā)生中發(fā)揮致癌作用，姜黃素通過抑制Skp2通路發(fā)揮其抗腫瘤活性[4]。

白藜蘆醇：研究表明，白藜蘆醇影響膠質(zhì)瘤細胞中拓撲異構(gòu)酶Ⅱ的活性，導(dǎo)致DNA的損傷，從而抑制細胞的增殖[5]。

β-欖香烯：體外實驗證明，β-欖香烯通過絲裂原活化蛋白激酶激酶3(mitogen-activated protein kinase kinase-3, MKK3)和絲裂原活化蛋白激酶激酶 6(mitogen-activated protein kinase kinase-6, MKK6)的互相補償性激活機制來抑制U87和C6細胞的增殖，并誘導(dǎo)細胞周期在G0/G1期停滯[6]；實驗室的研究發(fā)現(xiàn)，MKK3/MKK6上游的膠質(zhì)細胞成熟因子β(glia maturation factor β, GMFβ)也能夠影響β-欖香烯對抗膠質(zhì)瘤的作用，因此有望成為膠質(zhì)瘤治療的靶點[7]。

2.對凋亡基因的影響：膠質(zhì)瘤細胞的凋亡是一個多基因參與的復(fù)雜的調(diào)控機制，當(dāng)原癌基因發(fā)生突變后，在沒有接收到生長信號的情況下仍然不斷地促使細胞生長或使細胞免于死亡，最后導(dǎo)致細胞癌變。目前對于膠質(zhì)瘤細胞的凋亡基因研究較多的是凋亡抑制基因B淋巴細胞瘤-2(B-cell lymphoma-2, bcl-2)，c-myc和凋亡誘導(dǎo)基因p53基因。

紫杉醇：聯(lián)合應(yīng)用新制癌菌素可以通過抑制Akt、bcl-2和p53的激活來增強對膠質(zhì)瘤細胞的存活和凋亡的作用[8]。

雷公藤甲素：雷公藤甲素是雷公藤中提取的三萜類單體，以劑量-效應(yīng)方式抑制神經(jīng)膠質(zhì)瘤生長，其作用與下調(diào)抗凋亡蛋白Bcl-2，上調(diào)促凋亡蛋白Bax，從而促使細胞凋亡有關(guān)。雷公藤甲素當(dāng)與替莫唑胺組合時，TPL顯著增加凋亡細胞的百分比并抑制腫瘤球形成。在聯(lián)合治療后，IκBα和p65與轉(zhuǎn)錄因子蛋白家族NF-κβ核轉(zhuǎn)位聯(lián)合的磷酸化被顯著地抑制。共孵育協(xié)同抑制核轉(zhuǎn)錄因子NF-κβ轉(zhuǎn)錄活性和下游基因表達[9]。

有實驗報告稱雷公藤甲素對離子電流具有影響，當(dāng)雷公藤甲素加入時，內(nèi)向整流K+(Kir)通道的活性減弱，單通道電導(dǎo)沒有變化。內(nèi)向整流K+通道的阻斷可能是其對膠質(zhì)瘤細胞的功能活性的作用的重要機制[10]。

β-欖香烯：β-欖香烯通過含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(cysteinyl aspartate specific proteinase, caspase)通路促進人神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞凋亡，而且這種作用與凋亡抑制蛋白家族survivin下調(diào)以及suivivin和乙肝病毒X蛋白結(jié)合蛋白(caspase 9活性的重要調(diào)節(jié)因子)之間的作用被破壞有關(guān)[11]。上調(diào)凋亡相關(guān)基因Bax和Fas/FasL、下調(diào)Bcl-2、Bcl-xl基因及蛋白質(zhì)表達也可能是欖香烯誘導(dǎo)凋亡、抑制大鼠膠質(zhì)瘤C6細胞增殖的主要機制[12]。

人參皂苷G-Rh2：是人參皂苷的一種，抗腫瘤作用活性較強且較為廣泛，并且不易產(chǎn)生耐藥性，對正常細胞毒性低。人參皂苷G-Rh2能顯著抑制人腦膠質(zhì)瘤細胞SHG44的生長，且Rh2對神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞有抗增殖作用，其抗增殖作用是通過上調(diào) mi RNA-128的表達實現(xiàn)的[13]。

白藜蘆醇：鋅指蛋白36(tristetraprolin, TTP)作為最常見的AU富集元件(AU-rich elements, AREs)結(jié)合蛋白其調(diào)節(jié)含有AREs的mRNA的衰變，例如原癌基因，抗凋亡基因和免疫調(diào)節(jié)基因。有實驗證明白藜蘆醇，天然存在的化合物，誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤細胞凋亡通過活化鋅指蛋白36(TTP)。白藜蘆醇增加U87MG人膠質(zhì)瘤細胞中的TTP表達。Res誘導(dǎo)的TTP通過結(jié)合到含有其mRNA的3'非翻譯區(qū)的ARE區(qū)而使尿激酶纖溶酶原激活物和尿激酶纖溶酶原激活物受體mRNA不穩(wěn)定。此外，由誘導(dǎo)的TTP抑制細胞生長和誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤細胞凋亡[14]。

3.中藥對細胞信號傳導(dǎo)的影響: 細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)是指細胞外因子通過與受體(膜受體或核受體)結(jié)合，引發(fā)細胞內(nèi)的一系列生物化學(xué)反應(yīng)以及蛋白間相互作用，直至細胞生理反應(yīng)所需基因開始表達、各種生物學(xué)效應(yīng)形成的過程。中藥干預(yù)腫瘤細胞可通過多種途徑影響細胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，并有相關(guān)研究證實同一有效中藥成分可干預(yù)多個細胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，相關(guān)信號通路主要包括：PI3K/AKT 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路；Notch信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路；JAK(just another kinase, JAK)-信號轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子(signal transducer and activator of transcription, STAT)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路；Wnt/β-catenin信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路；BMPs-Smads信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。

姜黃素：有文獻報道，姜黃素(curcumin)可上調(diào)PTEN基因、促進ROS基因的產(chǎn)生，進一步影響核轉(zhuǎn)錄因子NF-κβ和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子AP-1(activator protein-1)的活性，參與JAK/STAT、PI3K/Akt和NFκB等多個信號通路調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)凋亡膠質(zhì)瘤相關(guān)基因的表達[15-16]。

另有實驗證實姜黃素對膠質(zhì)瘤細胞系顯示細胞毒性作用，SonicHedgehog(SHH)SHH/核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子GLI1信號傳導(dǎo)(Shh, Smo, GLI1)的mRNA和蛋白水平以劑量和時間依賴性方式下調(diào)。幾個GLI1依賴目標基因(cyclinD1, Bcl-2, Foxm1)也下調(diào)。姜黃素阻止GLI1轉(zhuǎn)位進入細胞核。姜黃素部分通過線粒體途徑介導(dǎo)Bax與Bcl2的比例增加后，抑制細胞增殖，集落形成，遷移和誘導(dǎo)凋亡。與對照組相比，腹膜內(nèi)注射姜黃素組體內(nèi)腫瘤體積減小，GLI1表達，陽性染色細胞的數(shù)量，并延長生存期[17]。

白藜蘆醇：白藜蘆醇作用于膠質(zhì)瘤細胞后，減少其基質(zhì)金屬蛋白酶-2(matrix metalloproteinase-2, MMP-2)和富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白(secreted protein acidic and rich in cysteine, SPARC)的表達，抑制NF-κβ信號通路活性，減少尿激酶型纖溶酶原激活劑(uPA)系統(tǒng)活性，降低膠質(zhì)瘤細胞遷移和侵襲能力。同時白藜蘆醇還可降低血管內(nèi)皮生長因子VEGF的表達水平，以濃度和時間依賴方式抑制血管內(nèi)皮細胞的增殖，抑制腫瘤的血管生成，抑制膠質(zhì)瘤的增殖[14]。

β-欖香烯：體外實驗β-欖香烯下調(diào)膠質(zhì)瘤細胞中磷酸化ERK的蛋白表達，其下調(diào)作用呈劑量、時間依賴性，導(dǎo)致Raf/MEK/ERK信號通路活性的下降，從而誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤細胞的凋亡；并且在裸鼠實驗中可觀察到β-欖香烯可有效抑制膠質(zhì)瘤生長[18]。

黃芪中主要的活性成分為兩類，分別為黃芪皂苷和黃芪多糖。黃芩類黃酮的膠質(zhì)瘤的延遲生長涉及Akt、GSK-3和NF-κB信號傳導(dǎo)的抑制[19]。漢黃芩甙通過對MAPK信號通路及PI3K/AKT/mTOR/p70S6K信號通路和活性氧的調(diào)節(jié)，誘導(dǎo)細胞自噬和細胞凋亡[20]。

丹參酮IIA：神經(jīng)膠質(zhì)瘤干細胞(glioma stem cells, GSCs)被認為有助于多形性成膠質(zhì)細胞瘤(glioblastoma multiforme, GBM)增殖和治療抗性。有實驗結(jié)果表明丹參酮IIA具有通過抑制增殖，干細胞衰減和凋亡誘導(dǎo)來靶向和殺死GSC的潛力。其活性機制可能與IL6/STAT3信號通路的衰減有關(guān)[21]。

亦有實驗證實，通過丹參酮IIA顯著減少STAT3活性，同時顯著減弱Bcl-XL和細胞周期蛋白D1的表達[22]。

苦參堿：苦參堿可以降低p38和AKT蛋白的磷酸化水平。實驗結(jié)果表明苦參堿可能是通過依賴性MAPK和AKT信號通路抑制上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化的侵襲性膠質(zhì)瘤細胞的潛在治療藥物[23]。

人參皂甙Rh2：實驗數(shù)據(jù)揭示了人參皂甙Rh2的抗膠質(zhì)母細胞瘤效應(yīng)，而且還證明該效應(yīng)可通過抑制膠質(zhì)母細胞瘤細胞中的EGFR信號傳導(dǎo)起作用[24]。有實驗發(fā)現(xiàn)人參皂甙Rh2可能通過抑制Akt介導(dǎo)的MMP13激活抑制GBM遷移[25]。

黃連素：通過下調(diào)EGFR/MEK/ERK信號通路誘導(dǎo)人成膠質(zhì)細胞瘤細胞衰老[26]。

4.調(diào)節(jié)機體免疫功能：中藥有效成分除參與細胞凋亡及細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等途徑外，還可調(diào)節(jié)機體免疫功能狀態(tài)?？纱碳んw內(nèi)T、B淋巴細胞、巨噬細胞、自然殺傷細胞、淋巴因子激活等參與機體免疫功能調(diào)節(jié)[27]。

白頭翁多糖體內(nèi)實驗發(fā)現(xiàn)可以提升胸腺和脾臟的指數(shù)，并減輕肝腎的損害使谷草轉(zhuǎn)氨酶和谷丙轉(zhuǎn)氨酶及尿素水平下降，促使血漿中超氧化物歧化酶和過氧化氫酶激活，使丙二醛水平下降[28]。

已有報道，體外實驗中利用乙醇的脂質(zhì)體遞送系統(tǒng)，提高紫杉醇濃度治療腦腫瘤細胞。已有實驗報道利用雙靶向磁性納米粒子，承載紫杉醇和姜黃素穿透血腦屏障，作用于膠質(zhì)瘤細胞獲得較好的治療效果[29]。

近年針對中藥有效成分進行了較多的研究，中藥具有多途徑、多靶點、多效性和少副作用等特點，具有良好的應(yīng)用前景。目前中藥應(yīng)用納米脂質(zhì)體等技術(shù)增加中藥的血腦屏障透過率，從而達到腦內(nèi)藥物有效濃度，已成為中藥體內(nèi)研究的熱點。同時，隨著膠質(zhì)瘤個體化治療的趨勢，中藥有效成分多種治療靶點如何有效結(jié)合利用，發(fā)揮藥物協(xié)同作用，降低副作用，還值得進一步的研究。

參考文獻

1PACIONI S, D'ALESSANDRIS Q G, GIANNETTI S, et al. Mesenchymal stromal cells loaded with paclitaxel induce cytotoxic damage in glioblastoma brain xenografts [J]. Stem Cell Res Ther, 2015, 6: 194.

2ZHANG H, ZHU W, SU X, et al. Triptolide inhibits proliferation and invasion of malignant glioma cells [J]. J Neurooncol, 2012, 109(1): 53-62.

3WANG Y, ZHANG Y, QIAN C, et al. GSK3beta/beta-catenin signaling is correlated with the differentiation of glioma cells induced by wogonin [J]. Toxicol Lett, 2013, 222(2): 212-223.

4WANG L, YE X, CAI X, et al. Curcumin suppresses cell growth and invasion and induces apoptosis by down-regulation of Skp2 pathway in glioma cells [J]. Oncotarget, 2015, 6(20): 18027-18037.

5LEONE S, BASSO E, POLTICELLI F, et al. Resveratrol acts as a topoisomerase II poison in human glioma cells [J]. Int J Cancer, 2012, 131(3): E173-178.

6ZHU T, ZHAO Y, ZHANG J, et al. beta-Elemene inhibits proliferation of human glioblastoma cells and causes cell-cycle G0/G1 arrest via mutually compensatory activation of MKK3 and MKK6 [J]. Int J Oncol, 2011, 38(2): 419-426.

7ZHU T, XU Y, ZHANG J, et al. beta-elemene inhibits proliferation of human glioblastoma cells through the activation of glia maturation factor beta and induces sensitization to cisplatin [J]. Oncol Rep, 2011, 26(2): 405-413.

8TIANQIN G, CHUNLEI C, JINGJING W. Synergistic anti-glioma effects in vitro and in vivo of enediyne antibiotic neocarzinostatin and paclitaxel via enhanced growth delay and apoptosis-induction [J]. Biol Pharm Bull, 2016, 39(10): 1623- 1630.

9SAI K, LI W Y, CHEN Y S, et al. Triptolide synergistically enhances temozolomide-induced apoptosis and potentiates inhibition of NF-kappaβ signaling in glioma initiating cells [J]. Am J Chin Med, 2014, 42(2): 485-503.

10SO E C, LO Y C, CHEN L T, et al. High effectiveness of triptolide, an active diterpenoid triepoxide, in suppressing Kir-channel currents from human glioma cells [J]. Eur J Pharmacol, 2014, 738(5): 332-341.

11ZHANG H, XU F, XIE T, et al. beta-elemene induces glioma cell apoptosis by downregulating survivin and its interaction with hepatitis B X-interacting protein [J]. Oncol Rep, 2012, 28(6): 2083-2090.

12LI C L, CHANG L, GUO L, et al. β-elemene induces caspase-dependent apoptosis in human glioma cells in vitro through the upregulation of bax and Fas/FasL and downregulation of Bcl-2 [J]. Asian Pac J Cancer Prev, 2015, 15(23): 10407-10412.

13WU N, WU G C, HU R, et al. Ginsenoside Rh2 inhibits glioma cell proliferation by targeting microRNA-128 [J]. Acta Pharmacol Sin, 2011, 32(3): 345-353.

14RYU J, YOON N A, SEONG H, et al. Resveratrol induces glioma cell apoptosis through activation of tristetraprolin [J]. Mol Cells, 2015, 38(11): 991-997.

15WEISSENBERGER J, PRIESTER M, BERNREUTHER C, et al. Dietary curcumin attenuates glioma growth in a syngeneic mouse model by inhibition of the JAK1,2/STAT3 signaling pathway [J]. Clin Cancer Res, 2010, 16(23): 5781- 5795.

16ZANOTTO-FILHO A, BRAGANHOL E, EDELWEISS M I, et al. The curry spice curcumin selectively inhibits cancer cells growth in vitro and in preclinical model of glioblastoma [J]. J Nutr Biochem, 2012, 23(6): 591-601.

17DU W Z, FENG Y, WANG X F, et al. Curcumin suppresses malignant glioma cells growth and induces apoptosis by inhibition of SHH/GLI1 signaling pathway in vitro and vivo [J]. CNS Neurosci Ther, 2013, 19(12): 926-936.

18ZHANG Y, MU X D, LI E Z, et al. The role of E3 ubiquitin ligase Cbl proteins in beta-elemene reversing multi-drug resistance of human gastric adenocarcinoma cells [J]. Int J Mol Sci, 2013, 14(5): 10075-10089.

19PARAJULI P, JOSHEE N, CHINNI S R, et al. Delayed growth of glioma by scutellaria flavonoids involve inhibition of Akt, GSK-3 and NF-kappaB signaling [J]. J Neurooncol, 2011, 101(1): 15-24.

20ZHANG L, WANG H, CONG Z, et al. Wogonoside induces autophagy-related apoptosis in human glioblastoma cells [J]. Oncol Rep, 2014, 32(3): 1179-1187.

21YANG L, GUO H, DONG L, et al. Tanshinone IIA inhibits the growth, attenuates the stemness and induces the apoptosis of human glioma stem cells [J]. Oncol Rep, 2014, 32(3): 1303-1311.

22TANG C, XUE H L, HUANG H B, et al. Tanshinone IIA inhibits constitutive STAT3 activation, suppresses proliferation, and induces apoptosis in rat C6 glioma cells [J]. Neurosci Lett, 2010, 470(2): 126-129.

23WANG Z, WU Y, WANG Y, et al. Matrine inhibits the invasive properties of human glioma cells by regulating epithelialtomesenchymal transition [J]. Mol Med Rep, 2015, 11(5): 3682-3686.

24LI S, GAO Y, MA W, et al. EGFR signaling-dependent inhibition of glioblastoma growth by ginsenoside Rh2 [J]. Tumour Biol, 2014, 35(6): 5593-5598.

25GUAN N, HUO X, ZHANG Z, et al. Ginsenoside Rh2 inhibits metastasis of glioblastoma multiforme through Akt-regulated MMP13 [J]. Tumour Biol, 2015, 36(9): 6789-6795.

26LIU Q, XU X, ZHAO M, et al. Berberine induces senescence of human glioblastoma cells by downregulating the EGFR-MEK-ERK signaling pathway [J]. Mol Cancer Ther, 2015, 14(2): 355-363.

27石文建, 趙喜慶, 楊利輝, 等. 中藥對膠質(zhì)瘤作用研究進展 [J]. 中華神經(jīng)外科疾病研究雜志, 2011, 10(03): 287-288.

28ZHOU F, LV O, ZHENG Y, et al. Inhibitory effect of pulsatilla chinensis polysaccharides on glioma [J]. Int J Biol Macromol, 2012, 50(5): 1322-1326.

29CUI Y, ZHANG M, ZENG F, et al. Dual-targeting magnetic PLGA nanoparticles for codelivery of paclitaxel and curcumin for brain tumor therapy [J]. ACS Appl Mater Interfaces, 2016, 8(47): 32159-32169.