任 靜,陸益民
(江蘇大學附屬昆山市第一人民醫(yī)院,江蘇 昆山 215300)
目前,肺癌是人類癌癥相關性死亡的主要原因,據(jù)統(tǒng)計,2014年美國肺癌死亡人數(shù)約占癌癥死亡人數(shù)的27%[1],其中85%~90%是非小細胞肺癌(NSCLC)[2]。晚期NSCLC的標準化學療法是鉑類藥物(順鉑或卡鉑)和第二種藥物(培美曲塞、吉西他濱、紫杉醇或長春瑞濱)的組合,但其化療耐藥一直是預后不良的主要原因[2]。近年來,分子靶向藥物的出現(xiàn)為NSCLC的治療帶來一線希望,如表皮生長因子受體-酪氨酸激酶抑制劑(以吉非替尼、厄洛替尼為代表)等,但仍存在耐藥現(xiàn)象。此外,這些化療藥物的毒副作用也是導致其臨床受限的原因之一,有的甚至是永久性的[3]。盡管肺癌治療取得了相當大的進展,但這些患者的預后仍然很差,5年的總生存率僅為16%[4]。為了克服化療藥物的這些缺陷,新的安全有效的抗癌藥物及化療藥物輔助劑急需被挖掘。近年來,傳統(tǒng)的中草藥以其低毒性等特點引起人們的注意,中西藥結合治療腫瘤更是當前眾多研究者的研究趨勢。姜黃素是被研究的最多的中草藥之一,現(xiàn)研究已明確姜黃素具有抗腫瘤作用,甚至有報道稱,姜黃素可增敏多種化療藥物對各種腫瘤細胞的療效,甚至可逆轉藥物耐藥性,有望成為化療藥物的增敏劑及逆轉劑。本文就近年來有關姜黃素增敏非小細胞肺癌化療藥物的作用及其機制做一綜述。
姜黃素是存在于姜黃根莖中的天然黃色素,廣泛用作香料和食品的著色劑,有研究報道,姜黃素具有抗炎、抗氧化、清除氧自由基、保護肝腎功能、抗纖維化、防癌抗癌等作用[3,5],其抗癌作用被廣泛研究。近年來,大量國內外研究通過體內外實驗已證實了姜黃素可通過不同的作用機制對非小細胞肺癌的發(fā)生發(fā)展、轉移等各個途徑均具有抑制作用[6-11]。但關于姜黃素聯(lián)合非小細胞肺癌化療藥物的研究相對較少。
2.1姜黃素與鉑類化合物的聯(lián)合 鉑類化合物是晚期NSCLC的一線化療藥物(以順鉑、卡鉑為代表),通過觸發(fā)DNA交聯(lián)誘導腫瘤細胞凋亡,但是因其耐藥性使其臨床效果不盡如人意,許多研究者正在積極尋找能夠逆轉順鉑耐藥的藥物。一些研究通過體內外實驗已經(jīng)證實,姜黃素與鉑類化合物聯(lián)合應用能夠增加NSCLC細胞對化療的敏感性,如張梅春等[12]通過對照研究、MTT檢測、流式細胞術發(fā)現(xiàn)姜黃素聯(lián)合順鉑可明顯抑制肺癌細胞的生長和促進肺癌細胞凋亡,且A549/DDP對順鉑的耐藥指數(shù)顯著降低,RT-PCR和SABC法檢測出姜黃素能夠下調Survivin mRNA及其蛋白質的表達,整個研究表明姜黃素很有可能通過下調Survivin mRNA及其蛋白質的表達實現(xiàn)其抗腫瘤作用。Chen等[13]研究表明姜黃素可以通過抑制FA/BRCA路徑來增強抗順鉑NSCLC對順鉑的敏感性,從而逆轉肺癌細胞的耐藥性,有望成為誘導DNA交聯(lián)的抗癌藥物的化療增敏劑。有研究發(fā)現(xiàn),姜黃素與順鉑在肺癌細胞的增殖抑制和誘導凋亡方面有協(xié)同作用,且該作用可能是通過對細胞周期的影響來實現(xiàn)的[14-16]。Tung等[17]通過體外實驗表明順鉑通過激活p38 MAPK信號通路使XRCC1表達增加,從而使肺癌細胞產(chǎn)生抗性,姜黃素可以通過下調XRCC1的表達來增強耐順鉑NSCLC對順鉑的敏感性。此外,一些學者對奧沙利鉑聯(lián)合姜黃素也進行了研究,如陳洪雷等[18]通過MTT法和Transw ell 侵襲小室檢測發(fā)現(xiàn)姜黃素和奧沙利鉑聯(lián)和應用具有相加作用,可能通過下調CD147蛋白的表達來抑制A549 細胞的增殖和轉移。
近年來,許多科研人員發(fā)現(xiàn)腫瘤組織中存在一種腫瘤干細胞(CSCs),所謂腫瘤干細胞是具有自我更新能力和侵襲能力的細胞亞群,在常規(guī)化療治療后不易被殺死,可導致腫瘤耐藥性和復發(fā)。這一發(fā)現(xiàn)給晚期NSCLC的化療帶來了新穎的治療手段,不少研究者認為,能夠發(fā)現(xiàn)或設計出靶向根除CSCs的藥物,將有助于克服NSCLC的耐藥性及預防腫瘤復發(fā)。已經(jīng)證明姜黃素可有效抑制CSCs的增殖,如Baharuddin等[19]實驗證實姜黃素可以通過靶向非小細胞肺癌中的癌癥干細胞來增敏順鉑的化療效果。同時,他們的研究還表明姜黃素能夠增加低劑量順鉑在未分化的NSCLC細胞系中的功效。 通過對分化的NSCLC細胞系的研究,還發(fā)現(xiàn)姜黃素不僅能增強順鉑抑制腫瘤侵襲轉移的能力,也能加強順鉑促進CSC亞群的凋亡能力,表明姜黃素可能是抑制腫瘤復發(fā)和減少腫瘤轉移的化療輔助劑。一些中國學者如趙雅瑞等[20]從肺癌細胞株A549中分選出CD44+/CD133+的肺癌干細胞進行研究發(fā)現(xiàn),姜黃素可上調p53和Caspase-3的表達來抑制CSCs的體外增殖,同時也可抑制其轉移。
2.2姜黃素與紫杉醇類聯(lián)合 紫杉醇是微管穩(wěn)定劑,是一種廣譜抗癌藥物,對卵巢癌、乳腺癌、非小細胞肺癌和頭頸癌等均有抗癌作用。盡管紫杉醇的出現(xiàn)為臨床上各種腫瘤的治療帶來希望,但其耐藥性及毒副作用限制了它的應用。近年來,大量國內外研究表明,姜黃素可以增強紫杉醇對多種腫瘤的化療效果,包括乳腺癌、胃癌、卵巢癌等,同時可減少紫杉醇的毒副作用[21-23]。在肺癌方面,王榮俊等[24]通過體外實驗發(fā)現(xiàn)姜黃素聯(lián)合紫杉醇可將肺癌細胞PC9阻滯在G0/G1期并顯著誘導細胞凋亡,Western blot法顯示二者聯(lián)合可調節(jié)Caspase-3蛋白、Bcl-2、Bax等與線粒體凋亡途徑相關的凋亡蛋白,提示聯(lián)合用藥可能與激活線粒體凋亡有關。 李玲等[25]研究表明姜黃素與多烯紫杉醇聯(lián)用可通過激活線粒體非依賴性和依賴性兩條通路來發(fā)揮其協(xié)同抗癌作用,且姜黃素可降低紫杉醇的毒副作用。不僅如此,Kim等[2]通過Western blot實驗證實姜黃素能夠抑制耐紫杉醇肺癌細胞的增殖,說明姜黃素有逆轉肺癌細胞耐藥的潛能。在此基礎上,一些研究者開始探討二者有效給藥方式,如許先榮等[26]通過建立肺癌動物模型,采用不同方式給藥后發(fā)現(xiàn)姜黃素與紫杉醇霧化吸入具有較好的抑癌效果。
2.3姜黃素與酪氨酸激酶抑制劑TKIs聯(lián)合 目前認為NSCLC是一種侵襲性腫瘤,預后差,有40%~80%的NSCLC患者其表皮生長因子受體(EGFR)過表達,這與患者總體生存率差和轉移率高相關[27-28]。因此分子靶向藥物TKIs的出現(xiàn)為晚期NSCLC提供了新的治療手段。TKIs通過作用于表皮生長因子受體(EGFR),進而抑制下游與腫瘤生存、發(fā)展相關的信號轉導通路,從而達到抑制腫瘤細胞增殖、轉移及促進凋亡的作用。以吉非替尼為代表,它是一種口服小分子酪氨酸激酶抑制劑,可通過抑制酪酸激酶自身磷酸化而阻止腫瘤的存活,特別是對EGFR突變型患者效果更明顯,遺憾的是,盡管其抗癌效果顯著,原發(fā)性耐藥及繼發(fā)性耐藥仍是不可避免,因此,新的輔助劑及能夠逆轉耐藥的新型藥迫切被需要。張楠等[29]發(fā)現(xiàn)姜黃素聯(lián)合小劑量吉非替尼對肺癌細胞A549有明顯的抑制效果,且HPLC-MS法表明姜黃素可提高吉非替尼在A549細胞膜內的濃度,進一步得出姜黃素可能通過抑制轉運蛋白ABCG2的表達而增加化療藥物在腫瘤細胞中的濃度,這可能是姜黃素增敏化療藥物及逆轉耐藥的機制之一。盛琦等[30]將姜黃素作用于耐吉非替尼非小細胞肺癌細胞PC9/G2,發(fā)現(xiàn)姜黃素確實可逆轉吉非替尼耐藥現(xiàn)象,用實時熒光定量法和分光光度法表明姜黃可能通過下調EGFR下游通路中PI3K的表達水平及激活凋亡蛋白Caspase-3來發(fā)揮其逆轉效應。陳灝等[31]分別從細胞形態(tài)、藥敏性、侵襲轉移能力等幾個方面探討姜黃素對耐吉非替尼肺腺癌細胞的影響,結果表明姜黃素可以增敏耐吉非替尼肺腺癌細胞對及吉非替尼的敏感性,同時可通過PI3K/AKT/mTOR信號通路干預耐吉非替尼肺腺癌細胞的上皮間質化過程,有望逆轉上皮間質化成為耐藥逆轉劑。Lee等[32]通過實驗證實姜黃素通過抑制EGFR磷酸化和誘導EGFR泛素化來增強吉非替尼在耐吉非替尼NSCLC細胞系和異種移植小鼠NSCLC模型中的抗腫瘤活性,更有趣的是還發(fā)現(xiàn)姜黃素可通過改變p38的活性來降低吉非替尼引起的胃腸道不良反應。Wada等[33]通過體內外研究表明,黃素聯(lián)合吉非替尼可顯著抑制異種移植腫瘤的生長,且姜黃素增強了吉非替尼對耐吉非替尼NSCLC的抗腫瘤增殖效果并誘導其凋亡,通過Western blot顯示EGFR,c-MET,cyclin D1表達的降低和Caspases-8,Caspases-9和PARP的活化可能是姜黃素逆轉耐藥的機制。這些發(fā)現(xiàn)提供了一種新穎的治療策略,姜黃素可以作為佐劑來增加吉非替尼的化療敏感性,克服NSCLC患者對吉非替尼的耐藥性。
2.4姜黃素與其他化療藥物聯(lián)合 除上述常用的化療藥物外,一些研究者對姜黃素對其他化療藥物的影響也進行了研究,如有國外研究報道,姜黃素可逆轉耐伊立替康NSCLC對伊立替康及其他化療藥物的耐藥性,可能與抑制NF-κB信號通路有關,揭示二者聯(lián)合用藥可能有臨床應用價值[34]。田杰等[35]觀察姜黃素與阿霉素聯(lián)合用藥對A549細胞的作用,結果顯示二者在抑制細胞增殖方面表現(xiàn)出協(xié)同作用,同時發(fā)現(xiàn)其機制可能是通過下調bcl-2蛋白表達實現(xiàn)的。黃春芳等[36]發(fā)現(xiàn)姜黃素對博來霉素具有增效減毒作用,可將A549細胞阻滯于G0/G1期,同時可減少肺纖維化的發(fā)生。孟程等[37]通過研究發(fā)現(xiàn)姜黃素聯(lián)合絲裂霉素可通過影響細胞周期來抑制細胞增殖,且可通過抑制NF-κB活化促進細胞凋亡,二者具有相加作用。Lev-Ari等[38]研究顯示姜黃素可提高吉西他濱的化療療效,Western blot分析顯示、IkB、核p65、環(huán)氧合酶2(COX-2)和p-ERK1/2的表達在體外被姜黃素下調,可能是姜黃素加強吉西他濱抗腫瘤作用的機制。
綜上所述,大量實驗已經(jīng)證實了姜黃素與多種NSCLC化療藥物聯(lián)合可增強化療效果,甚至可逆轉化療耐藥。此外,姜黃素本身的抗腫瘤作用、低毒性、保護肝腎功能等特點,為其成為新型化療輔助劑提供了優(yōu)勢,因此,姜黃素與化療藥物的聯(lián)用有望改善NSCLC的化療現(xiàn)狀,從而提高NSCLC患者的總體生存率和生活質量。但是生物利用度低、水溶性差限制了姜黃素的臨床應用,近年來,一些國內外研究者采取多種方法改進姜黃素的不足,以期能盡早將其應用于臨床,如各種姜黃素類似物、納米粒子的設計等,且已取得了不小的進展,但目前這些技術尚無明確定論[39-41]。無論如何,姜黃素作為中國傳統(tǒng)的中草藥物確實表現(xiàn)出其在抗腫瘤方面的獨特的優(yōu)勢,為今后醫(yī)務人員在臨床用藥方面帶來了新思路。