沈華杰，萬宗明

（天津醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校藥理學(xué)教研室，天津 300222）

五味子乙素（schisandrin B，Sch B） 是中藥北五味子中含有量最高的聯(lián)苯環(huán)辛烯類木脂素。Sch B 有保護心、肝、腎、腦、皮膚等許多功能，使機體組織器官免受自由基的傷害，近年在抗炎、抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)上的作用受到醫(yī)藥學(xué)者的高度關(guān)注。

1 抑制多種惡性腫瘤生長

1.1 干擾腫瘤細(xì)胞的P-gp 和MRP 增加藥物敏感性 多藥耐藥（multidrug resistance，MDR） 是抗腫瘤化療失敗的主要原因，MDR 導(dǎo)致抗癌藥物不能在癌細(xì)胞內(nèi)聚集到一定濃度，進而失去抗癌效果。P-糖蛋白（P-gp） 和多藥耐藥相關(guān)蛋白（multidrug resistance-associated protein，MRP） 是與MDR 形成相關(guān)的2 個主要因素，目前研究較多。P-gp 是跨膜糖蛋白，由多藥耐藥基因-1 （MDR-1） 編碼，具有“藥泵”功能，將細(xì)胞內(nèi)藥物泵出細(xì)胞外，減低細(xì)胞內(nèi)藥物濃度。研究顯示，Sch B 能抑制多種細(xì)胞P-gp 的表達和活性，阻止藥物從細(xì)胞內(nèi)泵出細(xì)胞外，增加藥物敏感性。由慢性骨髓性白血病細(xì)胞系（K562）、人乳腺癌細(xì)胞系（MCF-7、Bcap37） 及鼻咽癌細(xì)胞系（KBv200） 與抗腫瘤藥物阿霉素（ADR）、柔紅霉素（daunorubicin）、長春新堿（VCR）、高三尖杉酯（homoharringtonine） 及紫杉醇（paclitaxel） 構(gòu)建的耐藥細(xì)胞株K562／ADR、MCF-7／ADR、Bcap37／ADR 及耐藥KBv200 細(xì)胞株，Sch B 作用后，P-gp 表達顯著下降，抗癌藥的IC50降低達6.03～23.94 倍；進一步分析表明，Sch B 中環(huán)辛二烯環(huán)的羥基被酯化形成苯酸鹽，后者作用于P-gp，能逆轉(zhuǎn)其藥物外排活性，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)藥物聚集，有利于對抗腫瘤細(xì)胞［1-3］。另外，Qin 等［4］報道，Sch B 能體外抑制P-gp 對免疫抑制劑他克莫司（FK506） 的藥物外排作用。

MRP 主要作為轉(zhuǎn)運泵參與細(xì)胞內(nèi)外多種復(fù)合物的轉(zhuǎn)運，調(diào)整細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的分布，其家族由MRP1～MRP9 組成，其中，MRP1 主要分布在細(xì)胞漿中，其通過促進谷胱甘肽（GSH） 結(jié)合藥物從細(xì)胞內(nèi)排出而導(dǎo)致MDR，降低細(xì)胞GSH 的濃度來影響MRP1 介導(dǎo)的藥物轉(zhuǎn)運［5-6］。Li 等［7-8］研究表明，Sch B 具有抑制細(xì)胞質(zhì)膜上MRP1 的藥物外排功能，能逆轉(zhuǎn)VCR、Daunorubicin 和依托泊苷（VP-16） 在過表達MRP1 （未表達P-gp） 的人淋巴白血病耐藥細(xì)胞株HL60／ADR 和HL60／MRP 中的MDR，逆轉(zhuǎn)倍數(shù)達8～20 倍，致細(xì)胞內(nèi)藥物積聚，促進細(xì)胞凋亡，且具有時間和劑量依賴性。另有研究表明，Sch B 也能通過下調(diào)膠質(zhì)瘤細(xì)胞GBM U87 和A172 中MRP1 蛋白或mRNA 的表達來提高抗腫瘤藥替莫唑胺（temozolomide，TMZ） 的敏感性［9］。Sch B 的這種逆轉(zhuǎn)MDR 作用正體現(xiàn)了中藥制劑的復(fù)方利用特點，與傳統(tǒng)抗腫瘤中藥聯(lián)合應(yīng)用進行抗腫瘤研究既是傳統(tǒng)中藥臨床腫瘤治療的合理應(yīng)用和機制闡釋，也為深入開發(fā)新的抗腫瘤中藥材提供了思路。

1.2 干擾細(xì)胞周期調(diào)控抑制腫瘤細(xì)胞增殖和促進凋亡 細(xì)胞生長、分裂須經(jīng)歷間期（G1、S、G2期）、有絲分裂期（M 期），以及靜止期（G0期）。細(xì)胞周期能否正常運行和按序完成，受控于精密的調(diào)控機制，調(diào)控異常會導(dǎo)致細(xì)胞生長失控，引發(fā)腫瘤，主要涉及細(xì)胞周期的驅(qū)動和檢測機制。細(xì)胞周期素 （Cyclin） 和細(xì)胞周期依賴性蛋白激酶（CDK） 是驅(qū)動機制的核心，二者有效表達關(guān)系到細(xì)胞周期正常運行；而檢測機制負(fù)責(zé)檢測DNA 損傷情況，比較重要的檢測點為G1-S 過渡期和G2-M 過渡期，前者（G1期檢測點） 防止DNA 受損的細(xì)胞進入S 期，后者（G2期檢測點） 防止DNA 受損的和未完成DNA 復(fù)制的細(xì)胞進入有絲分裂，檢測點的任何一部分出了問題，都可能導(dǎo)致細(xì)胞生長失控。已有研究證實，Sch B 在多種腫瘤細(xì)胞的周期調(diào)控上發(fā)揮著強大的影響作用，尤其是干擾細(xì)胞周期的驅(qū)動和調(diào)控機制最為明顯。

Sch B 能干擾惡性膠質(zhì)瘤、肺癌、乳腺癌、肝癌、膽囊腫瘤、胃癌、前列腺癌等多種腫瘤細(xì)胞周期，抑制腫瘤生長。體外研究顯示，Sch B 作用于上述腫瘤細(xì)胞可上調(diào)表達并激活細(xì)胞色素C （Cyt C）、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3 和9 （caspase-3、caspase-9）、B 淋巴細(xì)胞瘤-2（Bcl-2） 家族相關(guān)蛋白凋亡X 蛋白（Bax）、腫瘤抑制因子p53 和細(xì)胞周期素依賴性抑制因子p21，下調(diào)表達并抑制活化抗凋亡蛋白 （survivin）、Bcl-2、核轉(zhuǎn)錄因子-κB（NF-κB）、聚腺苷二磷酸核糖聚合酶（PARP）、增殖細(xì)胞核抗原（PCNA）、Cyclin D1、CDK4 表達，導(dǎo)致G0／G1期細(xì)胞增多，S 期和G2／M 期細(xì)胞顯著減低，使細(xì)胞周期阻滯在G0／G1期，抑制細(xì)胞生長及發(fā)生凋亡［10-17］。這其中，促癌因子和DNA 損傷修復(fù)因子，如Bcl-2、survivin、NF-κB、PARP、PCNA 等受到抑制，而腫瘤抑制因子Bax、p53、p21 相繼被激活，最終啟動凋亡過程中關(guān)鍵因子Cyt C 和caspase，后者一般以酶原形式存在，受Cyt C 作用激活后，呈瀑布式連鎖反應(yīng)，依次激活caspase-9 和其它caspase 因子，最終，caspase-3 的活化是細(xì)胞凋亡進入不可逆階段的重要標(biāo)志。

在作用于三陰乳腺癌（TNBC） 和前列腺癌研究中，Sch B 還顯示了抑制Janus 蛋白酪氨酸激酶／信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄活化因子（JAK／STAT） 及磷脂酰肌醇3 激酶／蛋白激酶B （PI3K／AKT） 信號通路的作用［18-19］。研究顯示，JAK／STAT 和PI3K／AKT 通過激活Cyclin D1、Bcl-2 等靶基因產(chǎn)物表達引起癌變，同時PI3K／AKT 還參與抑制Bad （后者可與Bcl-2 結(jié)合形成復(fù)合體促凋亡活性）、caspase-9 活性，間接增加NF-κB、Cyclin D1 活性，促進血管生成和癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移侵襲。Sch B 抑制JAK／STAT 和PI3K／AKT 信號通路能夠?qū)е录?xì)胞周期阻滯和凋亡［20-24］。

另外，共濟失調(diào)毛細(xì)血管擴張突變基因蛋白（ATM）、共濟失調(diào)毛細(xì)血管擴張突變基因Rad3 相關(guān)蛋白（ATR）、DNA 依賴蛋白激酶催化亞基（DNA-PKcs） 等DNA 損傷后激活細(xì)胞應(yīng)答的重要激酶也是調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡的重要靶點。Sch B 作用于肺腺瘤細(xì)胞A549 后，ATM 和ATR 蛋白激酶活性受抑制，致p53 和Chk1 的磷酸化受抑制，使得細(xì)胞周期G2／M 檢驗點失活，促進細(xì)胞凋亡，因此，放療聯(lián)合Sch B治療，能阻止癌細(xì)胞因放射線損傷DNA 后的ATM 和ATR 應(yīng)激修復(fù)作用［25］。

1.3 干擾多信號通路作用抑制腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移 腫瘤細(xì)胞發(fā)生侵襲和轉(zhuǎn)移，惡性會增加，其發(fā)生受腫瘤轉(zhuǎn)移基因及腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因、腫瘤血管生成、細(xì)胞外基質(zhì)降解、細(xì)胞黏附、腫瘤微環(huán)境等因素影響。Jiang 等［26-27］研究顯示，Sch B 能通過下調(diào)哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mTOR），抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移，涉及HOTAIR-micoRNA-125a-mTOR 及PI3K／Akt-mTOR-MMP-9 信號通路。此處HOTAIR 為長鏈非編碼基因家族成員之一，micoRNA-125a 為單鏈小分子非編碼RNA 家族成員之一，MMP-9 為基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP） 家族成員，具有降解細(xì)胞外基質(zhì)和參與血管生成等作用。在多種惡性腫瘤中，通過這2 條信號通路可過度激活mTOR，有活性的mTOR 可通過激活核糖體激酶和MMP 家族成員來調(diào)控惡性腫瘤的細(xì)胞周期、血管生成及侵襲轉(zhuǎn)移等［26-29］。

血管內(nèi)皮生長因子 （VEGF） 是血管內(nèi)皮細(xì)胞特異性的肝素結(jié)合生長因子，可在體內(nèi)誘導(dǎo)血管新生，VEGF 刺激腫瘤的新生血管與正常生理作用的血管在結(jié)構(gòu)和功能上差異顯著，當(dāng)供給腫瘤細(xì)胞的養(yǎng)料無法滿足腫瘤細(xì)胞無限增殖需要時，腫瘤乏氧的微環(huán)境未能得到改善，缺氧誘導(dǎo)因子 （HIF-1） 表達增加，增強VEGF表達，促進VEGF 對腫瘤內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)，有利于腫瘤血管生成［30-31］。Lü 等［13］證實Sch B 能通過下調(diào)HIF-1、VEGF、MMP-9 和MMP-2 來抑制肺腫瘤細(xì)胞A549 的侵襲和遷移。

TGF-β 是癌癥轉(zhuǎn)移的重要誘導(dǎo)物，可誘導(dǎo)腫瘤表皮間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化，從而促進腫瘤細(xì)胞向基底膜滲透及遠處播散，促進腫瘤的局部浸潤及遠處轉(zhuǎn)移，研究顯示其通過誘導(dǎo)還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4 （NOX4） 的表達而實現(xiàn)腫瘤細(xì)胞遷移，也已證實，NOX4 可作為靶標(biāo)來干擾癌癥轉(zhuǎn)移；有研究表明，Sch B 可抑制乳腺癌細(xì)胞中TGF-β 誘導(dǎo)的EMT 和活性氧（ROS） 產(chǎn)生，進而阻止了乳腺癌的肺和骨轉(zhuǎn)移［32-34］，至于是否作用于NOX4，目前還未有文獻報道，本課題后續(xù)將圍繞NOX4 展開新的研究工作。

2 降低抗腫瘤藥物毒性和加強機體自身保護的間接抗腫瘤作用

順鉑（cDDP）、ADR、鬼臼毒素等傳統(tǒng)抗腫瘤藥都有很好的臨床效應(yīng)，但骨髓抑制、心臟毒性、神經(jīng)毒性、肝腎功能障礙等不良反應(yīng)嚴(yán)重，加強正常組織的保護能降低毒副作用反應(yīng)，促進藥效發(fā)揮。研究發(fā)現(xiàn)，Sch B 作為谷胱甘肽氧化還原的增強劑，能維持心臟細(xì)胞的谷胱甘肽水平、超氧化物歧化酶活性及一些負(fù)責(zé)氧化還原反應(yīng)的關(guān)鍵酶（谷胱甘肽過氧化物酶、還原酶和轉(zhuǎn)移酶） 水平，中和ADR 誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激反應(yīng)，從而降低ADR 對心臟的損傷［17，35-36］。另有研究表明，Sch B 可減弱由cDDP 誘導(dǎo)的酯類過氧化反應(yīng)、乙酰膽堿酯酶活性和亞硝酸鹽水平，進而保護神經(jīng)細(xì)胞，降低由cDDP 造成的細(xì)胞DNA 損傷、記憶力下降等神經(jīng)系統(tǒng)毒性［37］。

潰瘍性結(jié)腸炎（UC） 是臨床較為常見炎癥性腸病，長期炎癥刺激會導(dǎo)致UC 相關(guān)性結(jié)腸癌（CAC） 的發(fā)病風(fēng)險增高，由UC 引起的CAC 要明顯高于普通發(fā)病人群，因此，治療UC 對預(yù)防CAC 尤為重要［38］，但UC 發(fā)病機制仍不清楚，環(huán)境、遺傳、腸道微生物、免疫等因素與其都密切相關(guān)?，F(xiàn)已了解，免疫因子與腸道微生物的相互作用會導(dǎo)致UC 遷延不愈，而Sch B 對CAC 的預(yù)防作用與T 淋巴細(xì)胞相關(guān)。T 輔助細(xì)胞（Th） 細(xì)胞是T 淋巴細(xì)胞中重要的亞群，Th17 細(xì)胞和Treg 細(xì)胞是Th 細(xì)胞家族最具代表性的類型，Th17 細(xì)胞具有介導(dǎo)炎癥反應(yīng)作用，Treg 細(xì)胞具有免疫抑制作用，控制免疫應(yīng)答的強度，減輕機體組織損傷，Th17／Treg 轉(zhuǎn)化平衡有維持腸道免疫穩(wěn)態(tài)作用，失衡易發(fā)結(jié)腸炎等多種免疫性疾?。?9-40］。Sch B 能顯著抑制Th17 相關(guān)的細(xì)胞因子分泌，如IFN-γ 和IL-17，也能抑制早幼CD4＋T 細(xì)胞分化成Th17，而促進其分化成Treg 細(xì)胞，顯示很好的免疫抑制作用［41］。另外，Li 等［42］認(rèn)為Sch B 能通過調(diào)節(jié)腸道菌群失調(diào)和激活黏著斑激酶（FAK） 提升對腸內(nèi)膜的保護，實現(xiàn)對UC 的預(yù)防和治療，具有預(yù)防CAC 的潛力。

3 結(jié)語

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對中醫(yī)藥又有了更深層次的認(rèn)識，對SchB 自身強大抗腫瘤作用和預(yù)防保護作用的研究既是現(xiàn)代科技發(fā)展的成果，也是對傳統(tǒng)中藥使用方法的再認(rèn)識。面對腫瘤頑疾，要用科學(xué)發(fā)展的思維來研究中醫(yī)藥，由此必將對其發(fā)展產(chǎn)生巨大的推動力。當(dāng)前，關(guān)于Sch B 等中藥成分的研究還遠遠不夠，更多能服務(wù)于患者的探索還任重道遠。