趙鵬慧 龐 策 甄 攀
1.河北北方學院藥學系,張家口,075000,中國
2.河北北方學院應用化學研究所,張家口,075000,中國
腦膠質瘤(glioma)是中樞神經性腫瘤中較為常見的惡性腫瘤,在中樞神經系統(tǒng)的原發(fā)腫瘤中占三分之一左右。據(jù)估計,我國每年有萬名患者被診斷為腦膠質瘤。世界衛(wèi)生組織(world health organization,WHO)根據(jù)其某些形態(tài)特征,將腦膠質瘤分成了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個級別:其中前兩級為級別較低的惡性膠質瘤,后兩級為級別較高的惡性膠質瘤,隨著級別的升高,膠質瘤的惡性程度也會隨之升高[1-2]。低級別的膠質瘤治愈率和生存率都較高,而高級別的膠質瘤生存率不到10%。不同級別膠質瘤的臨床和病理表現(xiàn)所對應的分子結構也是不相同的。在低級別膠質瘤的分子中很少有表達低氧誘導因子-1(hypoxia inducible factor 1,HIF-1)及血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)等通道相關蛋白表達較低。通過研究膠質瘤的DNA 的內部排列,發(fā)現(xiàn)每一個膠質母細胞,都有最少5個基因發(fā)生了突變,如表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR),這些因子的突變會導致腦膠質瘤的發(fā)生[3-5]。而腦膠質瘤對身體的影響主要通過對周圍組織的擠壓和細胞分泌物所導致的。膠質瘤細胞會分泌一些特殊的因子,如VEGF,這種因子會使血腦屏障的通透性變強,導致水分子進入到組織液中[6]。抑癌基因p21 與膠質瘤的發(fā)生、發(fā)展也有一定的關系[7]。
目前治療腦膠質瘤的手段仍然以手術為主,腫瘤手術的預后與患者的體質有較為密切的關系[8]。對于腦膠質瘤患者術后效果的觀察也有較多的研究,有些學者對超早期的護理干預對腦功能區(qū)膠質瘤病人術后失語的有效性進行了觀察研究,通過選取腦功能區(qū)膠質瘤術后運動性失語的病人,進行隨機分組,一組接受超早期護理干預,一組接受正常護理干預,采用特殊的診斷方法評價兩組的效果[9];有學者探討了術中超聲造影對腦膠質瘤手術的影響和存活率,通過選取腦膠質瘤患者,進行超聲和造影,研究血管情況來分析對腦膠質瘤的影響[10];有學者研究了顯微外科手術在腦膠質瘤患者中的治療中的效果,通過選取兩組病例,一組用顯微外科手術進行治療,一組用正常手術治療,觀察腦膠質瘤的臨床療效和術后的復發(fā)情況[11]。手術治療不會完全去除腦膠質瘤,但這依然是治療該病的有效手段。
除了手術治療,放射治療也是治療膠質瘤的重要手段。對于高級別膠質瘤,常用放射治療總劑量并不多,可將其分割成32次左右。而對于低級別膠質瘤,關于治療的最佳時機一直都有爭議[12-14]。放射治療不作為首要的手段,但是可以作為輔助治療。放射治療的技術在近些年來一直都有重要的地位,現(xiàn)代CT 作為重要的治療手段,也發(fā)揮著重要的作用,是當今先進的腫瘤放射治療設備之一,但放療對于人體的傷害也是很大的,關于放療的研究也較多。有研究發(fā)現(xiàn)利用多模態(tài)MRI 可以對腫瘤的浸潤范圍及定位進行有效的評估,因此可以將此當作一種備用手段應用于人體的器官保護中[15]。李靖遠等[16]對膠質瘤患者EGFR 基因的表達及對術后放化療療效和預后的影響進行了研究,并發(fā)現(xiàn)EGFR 與腦膠質瘤有著密切的關系,可以作為放療效果的一個指標;郭昭宇等[17]探討了腦膠質瘤術后患者實施調強放療+替莫唑胺的臨床效果,結果發(fā)現(xiàn)調強放療+替莫唑胺的治療效果較為顯著,可以提高患者的生存率。
除了手術治療和放療外,藥物治療也發(fā)揮著重要的作用,很多中藥類的藥物都可以作為治療腦膠質瘤的有效藥物。孫偉等[18]研究了白藜蘆醇對腦膠質瘤的治療作用,發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇可以抑制BCRP/ABCG2 通道,從而增加細胞中Pp Ⅸ的含量,這種作用會治療腦膠質瘤;唐志鵬等[19]探討了槲皮素對腦膠質瘤中C6 細胞增殖的影響及其對腦膠質瘤大鼠腦組織DR5 表達的影響,結果發(fā)現(xiàn)槲皮素對C6 細胞增殖具有一定的抑制作用,而增加DR5 的表達可能是其中的一種抑制機制;有學者提出了用納米技術治療腦膠質瘤,并利用靶向性更好地發(fā)揮作用[20];房波[21]研究了楊梅中黃酮對腦膠質瘤細胞的抑制作用。結果顯示,隨著該物質濃度的不斷增加,其抑制作用也不斷加強,因此可以作為治療腦膠質瘤的有效藥物。
隨著科技技術的不斷發(fā)展,人們對于腦膠質瘤的認識越來越深。EGFR 是常見的原癌基因的表達產物,通過研究發(fā)現(xiàn),該受體與腦膠質瘤的形成有密切關系,因此可以通過影響EGFR 的表達來治療腦膠質瘤。蔣洪慶曾[22]從網站上下載了160 例腦膠質瘤患者的EGFR 拷貝數(shù),從中發(fā)現(xiàn)有EGFR 的突變數(shù)為42 例,概率為26%;駱竹媚等[23]收集了40 例腦膠質瘤的標本,通過免疫組化染色發(fā)現(xiàn)EGFR 的陽性表達率為55%,高級腦膠質瘤的表達高于低級腦膠質瘤的表達;周偉等[24]研究了56 例腦膠質瘤標本,其中EGFR 在Ⅲ和Ⅳ級腦膠質瘤中的陽性表達率高達72.7%、78.6%,而對照組則為0;陶勝忠[25]也研究了膠質瘤中EGFR 的表達,發(fā)現(xiàn)其陽性表達率高達51.2%。
EGFR 是上皮生長因子(epidermal growth factor,EGF)細胞通過增殖之后并且進行傳導的受體,其屬于表皮生長因子受體(human epidermal growth factor receptor,HER)家族成員。該家族還包括很多成員,如HER1(erbB1,EGFR)、HER2(erbB2,NEU)、HER3(erbB3)及HER4(erbB4)。EGFR 主要存在于哺乳動物的上皮細胞、成纖維細胞等的細胞表面[26]。EGFR 與腫瘤細胞的增殖、侵襲和轉移及凋亡都有一定的關系。其可能機制有:EGFR 表達過多會影響下游的信號,因此會增強其轉導能力;突變型EGFR 供試體和接受體可能會進行表達,從而增加EGFR 的活性,令其持續(xù)活化等。EGFR 的表達與惡性腫瘤有一定的關系,膠質細胞、乳腺癌等癌細胞的發(fā)生都與EGFR 有著密切的關系。研究發(fā)現(xiàn)EGFR 的過度表達與其基因有著密切的關系。EGFR 中存在的一些配體會通過自分泌來激活EGFR 的表達,從而引起細胞的無限增殖,導致腦膠質瘤的發(fā)生[27-29]。
關于腦膠質瘤分子水平的研究越來越多,對EGFR受體的研究也越來越多,據(jù)研究報道,有學者研究了中心蛋白55 的過度表達會調控腦膠質瘤細胞的增殖,并會影響EGFRvIII 在腦膠質瘤U251 細胞中的增殖,通過檢測膠質瘤組織和非腫瘤腦組織中CEP55 的表達。結果發(fā)現(xiàn)中心蛋白55 會對腦膠質瘤細胞產生一定的影響[30];有學者研究了PO-132 alpha5 beta1 整合素,發(fā)現(xiàn)其會影響膠質瘤細胞對EGFR 酪氨酸激酶抑制劑的親和力,從而產生一定的耐藥性,影響膜的遷移[31];有學者采用64 例膠質瘤組織芯片(TMA)檢測細胞程式死亡-配體1(programmed cell death-ligand1,PDL1)與EGFR 水平的相關性,并利用人膠質瘤細胞株U87 和U251 進行體外實驗。結果表明PD-Ll 表達與膠質瘤EGFR 表達顯著相關,Radiotherapy(RT)可以引起PD-L1 蛋白和mRNA 水平的表達的上調,此外,EGFR 通路的抑制可使PD-L1 的表達失效[32];有學者研究了LIM 蛋白家族成員FHL2(four and one half LIM domain protein 2)和EGFR 共同作用對腦膠質瘤生長的影響。結果顯示,通過降低FHL2 的表達可以降低EGFR 的表達,抑制腦膠質瘤的生長[33];通過研究數(shù)據(jù)庫中的基因發(fā)現(xiàn)轉化生長因子β誘導(transforming growth factor-β-induced,TGFBI)表達與膠質瘤的病理分級呈正相關,且研究發(fā)現(xiàn)TGFBI 的表達水平可能與膠質瘤EGFR 的擴增有關[34];有學者測試了類黃酮中的CH625 抑制TAMs 中的CYP4X1 是否可以延長生存期,使膠質瘤血管系統(tǒng)正?;T贑6 和GL261膠質瘤的顱內和皮下模型中,CH625 提高了存活率,減輕了腫瘤負擔,CH625 規(guī)范脈管系統(tǒng)可以減少14,15 氧化二十碳三烯酸-乙醇酰胺(14,15-epoxyeicosatrienoicethanolamide,14,15-EET-EA),VEGF,轉化生長因子-β(transforming growth factor beta,TGF-β)在TAMs 的表達。此外,CH625 還減弱了GL261 細胞與CYP4X1 高巨噬細胞共植入引起的血管異常和免疫抑制,這些結果充分表明,CH625 可通過CB2 和EGFR-信號傳導及轉錄活化因子3(signal transducers and activators of transcription 3,STAT3)共同抑制TAMs 中的CYP4X1來減少膠質瘤的生存期,使腫瘤血管系統(tǒng)正?;?,這種方法有可能會成為一種新的治療膠質瘤的策略[35];有學者研究膠質瘤細胞中黏附分子連接相關蛋白1(adherens junction associated protein 1,AJAP1)對 EGFR表達的影響。研究發(fā)現(xiàn)AJAP1 的表達與EGFR 的表達呈負相關,因此可以通過AJAP1 來治療腦膠質瘤[36]。
VEGF為血管內皮因子,其與癌癥也有一定的關系。對于VEGF 的研究也有很多,張凡等[37]通過免疫組化研究了VEGF 在乳腺癌中的表達及與病理類型之間的相關性;吳興茂等[38]探討了p27Kip1、VEGF 在膽管癌中的表達及相互關系;蘆廣萍等[39]探討了VEGF在乳癌中過表達的臨床意義;張夢飛等[40]通過給大鼠灌注不同濃度的毛冬青總黃酮來探討毛冬青總黃酮對大鼠局灶腦缺血再灌注模型的作用及其機制。腦膠質瘤中VEGF 研究也有很多,張濤等[41]通過免疫組織化學SABC 法分別檢測正常腦組織和腦膠質瘤VEGF 的蛋白表達,發(fā)現(xiàn)VEGF 在腦膠質瘤中的有很高的表達,而正常組織中的表達很低;石鳳云等[42]研究了腦膠質瘤,并研究了VEGF 與膠質瘤中關系,發(fā)現(xiàn)腦膠質瘤中VEGF 的表達很高;李鑫等[43]用組織免疫熒光法檢測50 例不同病理分級的腦膠質瘤組織VEGF 蛋白的表達。結果發(fā)現(xiàn),隨著腦膠質瘤病例分級的增加,VEGF的表達越來越高,因此VEGF 可以作為判斷腦膠質瘤惡性程度的一個指標;關婷婷等[44]搜集了膠質瘤患者33 例,依次用軟件進行掃描,通過研究數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)VEGF在膠質瘤中的表達很高,與膠質瘤的形成、發(fā)展有一定的關系,因此可以通過抑制VEGF 的表達來治療腦膠質瘤。
桑白皮為??浦猩5母稍锔?,其性味甘寒,歸肺脾經。桑白皮主要有瀉肺平喘,行水消腫的功能[45],關于桑白皮的研究也有很多,有學者研究了桑白皮對小鼠肝脂肪變性模型的肝基因表達的影響,通過模型實驗表明MulberryLeaves(ML)在WD-fed 小鼠體內會產生一種抑制肝脂肪變性(hepatic steatosis,HS)的現(xiàn)象,并可以將與炎癥和肝細胞相關的基因進行調節(jié)[46]。從桑白皮中所提取的桑皮素具有很強藥理活性,關于桑皮素的抗癌作用也有一定的研究。據(jù)研究報道。桑皮素在桑屬植物中的含量很豐富,在含量測定方面,桑皮素也有一定的研究,郭偉強等[47]建立了一種含量測定的方法,用HPLC 同時測定川桑中桑皮素和桑呋喃A 中的含量,通過高效液相方法,以甲醇-水為流動相,設置檢測波長,通過標準曲線算出濃度,進而算出桑皮素的含量。
EGFR 與腫瘤細胞的繁殖、轉移等方面都有很大的關系。中藥作為傳統(tǒng)的藥物,其作用較為溫和,對于癌細胞也能產生一定的抑制作用。關于桑皮素對EGFR 的影響也有一定的研究,楊春濤[48]以斷奶前后小牛作為研究對象,研究了桑葉中的桑皮素和黃酮類化合物對動物的生長狀況、血清指標和氮的消化利用,結果表明MLF 能夠顯著提高血清中免疫球蛋白G(immunoglobulin G,IgG)和較低日齡血清中β-羥丁酸(β-hydroxybutyric acid,BHBA)濃度,但是卻對血清中的IgM、IgA 和EGF 不會產生很大的影響。因此推斷桑皮素會對EGF 基因產生一定的影響,而EGFR為其表達的受體,也會受到桑皮素的影響,但關于其影響的機制和對腦膠質瘤的治療作用還有待研究;黃德彬等[49]研究了馬桑中的提取物對EGF 的影響,發(fā)現(xiàn)其中的桑皮素會影響EGF 的表達,前期EGF 的表達比較高,后期迅速下降。結果表明桑皮素對EGF 有一定的抑制作用,則對于EGFR 也會產生一定的抑制作用。
腦膠質瘤作為神經性腫瘤,在醫(yī)學上一直是個難題。桑皮素不僅對EGFR 有一定的影響,對VEGF 也可以產生一定的影響。有學者研究了桑皮素對Du145細胞的增殖的抑制作用,并探討其對凋亡細胞的影響,通過設置不同濃度桑皮素,將其應用于Du145 細胞并靜置一天,在倒置顯微鏡及透射電鏡下觀察其變化,并觀察桑皮素對Du145 的影響,最后檢測Du145 的凋亡情況,結果表明桑皮素對Du145 細胞會產生一定的影響,并可以干擾Du145 細胞的正常死亡,因此可以將桑皮素用于癌癥的治療[50];郭偉強[51]對川桑中桑皮素進行了含量測定,并將其對ECA109 和Du145 癌細胞進行了細胞毒性實驗,實驗組已經得到了黃酮類化合物并進行了MTT 試驗,來測定了各成分對腫瘤細胞的細胞作用,結果表明桑皮素有很強抗癌作用對VEGF 也有很強的抑制作用,因此可以用來抑制癌細胞因此桑皮素對于VEGF 有一定的影響。
中藥在中國的發(fā)展源遠流長,早在幾千年前就積累了關于中藥的相關知識,從最早的《黃帝內經》再到《傷寒雜病論》,隨著醫(yī)藥行業(yè)的不斷發(fā)展,中藥的研究越來越多。中國植物不下千萬種,很多植物都可作為藥用,對疾病有很強的治愈作用。桑白皮作為中藥,在抗癌和降糖方面有很大的作用,從桑白皮中所提取出來的物質也可以治療一些疾病。本研究旨在通過桑皮素影響EGF 的合成,進而影響EGFR 的表達,從而治療腦膠質瘤。前文已經敘述了桑皮素對EGF 的影響,因此后期通過相關實驗研究其對腦膠質瘤細胞影響的最佳條件,包括濃度、溫度、pH 等條件。當然除了EGFR蛋白,桑皮素還可以通過影響VEGF 蛋白來治療腦膠質瘤,實現(xiàn)真正意義上的中西結合,從而對腦膠質瘤產生意想不到的治療效果。通過桑皮素影響EGFR 蛋白來治療腦膠質瘤將會為解決這個難題提供一個新的思路。