昌 爽 張枝倩 楊珺超

非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）是呼吸系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤，具有極高的發(fā)病率和死亡率[1]。肺癌患者術(shù)后的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移率高，且NSCLC 對化療藥物敏感性不高，長期生存率較低[2]。因此，積極尋找治療NSCLC 的有效藥物刻不容緩。天然植物藥物具有低毒、有效、整體調(diào)節(jié)和無耐藥性等優(yōu)勢，研究表明，中藥在抗腫瘤方面具有治療價值[3]。雷公藤紅素是從傳統(tǒng)中藥衛(wèi)矛科植物雷公藤屬及南蛇藤素中分離出的五環(huán)三萜類單體化合物，具有抗炎、抗風(fēng)濕、抗氧化、抗老年癡呆等多種藥理活性[4]。研究表明，雷公藤紅素還具有抗腫瘤活性，可抑制多種腫瘤細(xì)胞生長并誘導(dǎo)其凋亡[5]。本文就雷公藤紅素抑制NSCLC 細(xì)胞系的研究進(jìn)展作一綜述。

1 雷公藤紅素的生物學(xué)特性

雷公藤紅素是五環(huán)三萜類單體化合物，分子式為C29H28O4，其外觀為紅色針狀晶體，難溶于水，易溶于甲醇、乙醇、丙酮、三氯甲烷、乙酸乙酯等有機(jī)溶劑。它是一種天然蛋白酶抑制劑，芳香酮基上的C2和C6 具有很強(qiáng)的親核活性，可與蛋白酶體5 亞基上蘇氨酸-N 端的氫基形成共價鍵，從而抑制其功能，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡及壞死[6]。

2 雷公藤紅素具有對抗NSCLC 的功效

雷公藤紅素對多種NSCLC 細(xì)胞系有明顯的抑制作用。在NCI-H1299 細(xì)胞中研究顯示，雷公藤紅素可呈時間和劑量依賴性抑制腫瘤細(xì)胞增殖，且作用濃度在4～8μmol/L 時可進(jìn)一步誘導(dǎo)細(xì)胞死亡[7-8]。在A549 細(xì)胞系中，雷公藤紅素不僅能夠顯著抑制腫瘤細(xì)胞的增殖活力[9]，還可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡發(fā)生[10]，降低細(xì)胞遷移、侵襲和粘附能力[11]。王瑩等[12]發(fā)現(xiàn)，經(jīng)雷公藤紅素處理后H1975 細(xì)胞的存活率和侵襲力顯著下降，注射雷公藤紅素的小鼠腫瘤生長速度明顯降低。雷公藤紅素主要通過抑制腫瘤細(xì)胞增殖，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡，抑制腫瘤細(xì)胞遷移等途徑發(fā)揮抗NSCLC 作用。

3 雷公藤紅素對抗NSCLC 作用的分子機(jī)制

3.1 雷公藤紅素影響細(xì)胞增殖周期 惡性腫瘤發(fā)生是由于細(xì)胞周期調(diào)控紊亂，細(xì)胞的生長、分裂失去控制。研究發(fā)現(xiàn)，雷公藤紅素可使A549 細(xì)胞阻滯于G1期，其機(jī)制可能是通過上調(diào)miR-17-5p 和miR-155-5p 的表達(dá)從而抑制G1 期增殖信號關(guān)鍵靶點Cyclin D1 蛋白的表達(dá)。Cyclin D1 的過表達(dá)可導(dǎo)致細(xì)胞通過G1/S 檢查點的過度進(jìn)行[13]，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞增殖，繼而形成腫瘤。雷公藤紅素可通過降低Cyclin D1 的表達(dá)水平以調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，從而抑制肺癌發(fā)生發(fā)展[14]。

3.2 雷公藤紅素影響EGFR 及其下游信號通路 表皮生長因子（epithelial growth factor receptor，EGFR）的異常表達(dá)可促進(jìn)細(xì)胞增殖，抑制凋亡。酪氨酸激酶抑制劑（tyrosine kinase inhibitors，TKI）常應(yīng)用于EGFR 突變的患者的治療，但仍有約70%的患者出現(xiàn)TKI 耐藥[15]。王瑩等[12]發(fā)現(xiàn)，雷公藤紅素作用H1975 細(xì)胞后可不同程度抑制EGFR 及其下游p-STAT3、p-ERK、p-Akt 信號通路的活性。有研究發(fā)現(xiàn)，雷公藤紅素聯(lián)合TKI 能夠顯著抑制T790M 突變對于肺癌細(xì)胞侵襲作用的影響[16-17]。上述研究表明，雷公藤紅素可能通過抑制EGFR 及其下游信號通路的活性對腫瘤細(xì)胞的惡性增殖發(fā)揮抑制作用，對治療EGFR 突變、異常引起的細(xì)胞惡性增殖有重要意義。

3.3 雷公藤紅素影響半胱氨酸天冬氨酸特異性蛋白酶（Caspase）信號通路 Caspase 家族是一種天冬氨酸特異性的半胱氨酸酶，是凋亡信號轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的核心，其中Caspase-3 是細(xì)胞凋亡的關(guān)鍵蛋白酶[18]。Mou等[19]發(fā)現(xiàn)，雷公藤紅素可激活Fas/FasL 信號通路和線粒體途徑，增加FasL 和Fas 的表達(dá)，繼而激活Caspase 級聯(lián)反應(yīng)導(dǎo)致A549 細(xì)胞凋亡。劉天瑤等[11]發(fā)現(xiàn)，雷公藤紅素可使A549 細(xì)胞Caspase-3/9 與B淋巴細(xì)胞瘤相關(guān)X 蛋白（Bax）表達(dá)顯著升高，B 淋巴細(xì)胞瘤-2（Bcl-2）表達(dá)顯著降低?？梢娎坠偌t素通過多種途徑調(diào)節(jié)Caspase 的表達(dá)，抑制腫瘤細(xì)胞增殖、促進(jìn)凋亡。

3.4 雷公藤紅素影響核因子（NF-κB）通路 NF-κB信號通路的活化可上調(diào)多種抗凋亡和細(xì)胞增殖相關(guān)蛋白，從而促進(jìn)細(xì)胞增殖，抑制細(xì)胞凋亡[20]。徐佳和伍春蓮[21]發(fā)現(xiàn)，雷公藤紅素能夠影響IKKβ、IKKα、NFκB p65 基因的磷酸化水平，抑制NF-κB 信號通路，從而誘導(dǎo)NSCLC H1299 細(xì)胞凋亡。另有實驗證明，雷公藤紅素可抑制NF-κB 基因表達(dá)并可通過抑制NF-κB 下游的抗凋亡蛋白如Bcl-2、Bcl-XL 和存活蛋白及細(xì)胞周期相關(guān)蛋白環(huán)氧合酶-2（COX-2）的表達(dá)來切斷NF-κB 通路[22]。因此，雷公藤紅素可通過切斷NF-κB 通路，抑制NF-κB 通路的活化發(fā)揮抗癌活性。

3.5 雷公藤紅素影響整合素家族 整合素是由一個α 亞基和一個β 亞基構(gòu)成的異源Ⅰ型跨膜糖蛋白，能夠激活NF-κB、ERK 等細(xì)胞內(nèi)信號通路。研究發(fā)現(xiàn)，雷公藤紅素能夠通過下調(diào)整合素β1/CD29 的表達(dá)[23]、抑制95D 細(xì)胞產(chǎn)生黏著斑[24]、降低整合素β3、β4 及αv 的表達(dá)[8]等方式抑制整合素家族從而降低肺癌細(xì)胞的黏附、侵襲和遷移能力。

3.6 雷公藤紅素影響內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2＋的釋放 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)的改變可引起內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激（ER stress），進(jìn)而可激活凋亡分子，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[25]。研究表明，雷公藤紅素可促使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣離子釋放從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[26]。Xu 等[27]發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過雷公藤紅素作用下的H1975、H1650細(xì)胞的Ca2＋水平在短時間內(nèi)顯著升高。表明雷公藤紅素可促進(jìn)鈣離子釋放，通過Ca2＋介導(dǎo)自噬從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。

3.7 雷公藤紅素影響血管的形成 腫瘤的生長、轉(zhuǎn)移和侵襲都有賴于血管的支持，因此抑制血管的形成可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡或壞死。雷公藤紅素存在多種影響腫瘤血管形成的作用途徑，其中包括抑制Akt/mTOR 信號途徑來抑制血管依賴的腫瘤的生長[28]、干擾糖的氧化磷酸化過程抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖[29]、阻止PTEN/PI3K 通路激活進(jìn)而抑制細(xì)胞生長和血管新生的形成[30]。

低氧誘導(dǎo)因子-1[7]（hypoxia inducible factor-1，HIF-1）的活性和表達(dá)與氧濃度密切相關(guān)，它可通過調(diào)控血管生成來影響氧的運(yùn)輸能力，與腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)，低氧狀態(tài)下HIF-1 水平顯著提高。Huang等[31]研究發(fā)現(xiàn)，雷公藤紅素可有效抑制缺氧誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞的遷徙、小管形成和缺氧誘導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞侵襲。故下調(diào)HIF-1α 基因和蛋白表達(dá)是可能是雷公藤紅素抗血管新生的機(jī)制之一。

3.8 雷公藤紅素影響CD146 的表達(dá) CD146 與腫瘤的粘附、轉(zhuǎn)移及新生血管的形成密切相關(guān)[9]。Piao等[32]發(fā)現(xiàn)，CD146 蛋白表達(dá)降低可以抑制大細(xì)胞肺癌細(xì)胞的遷移和增殖，并指出CD146 能夠影響上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）的標(biāo)志物上皮鈣粘蛋白、波形蛋白和螺蛋白的表達(dá)并促進(jìn)絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶（Akt）磷酸化。研究證明，CD146 蛋白表達(dá)水平均隨著雷公藤紅素的藥物濃度加大而降低，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)證實雷公藤紅素對A549 細(xì)胞的遷移和侵襲有明顯的抑制作用，說明雷公藤可能通過降低CD146 水平來抑制A549 細(xì)胞的轉(zhuǎn)移[9]。

4 雷公藤紅素協(xié)同抗耐藥

EGFR 酪氨酸酶抑制劑（TKI）在特定位點突變NSCLC 治療中的療效可觀，但伴隨而來的耐藥問題又給NSCLC 的分子靶向治療帶來新的挑戰(zhàn)，因此尋找能夠抗耐藥的藥物十分必要與迫切。Lee 等[33]發(fā)現(xiàn)，雷公藤紅素和吉非替尼聯(lián)合治療可抑制PC-9/GR 細(xì)胞的潛在耐藥靶點Axl 蛋白表達(dá)，從而增加PC-9/GR 細(xì)胞對吉非替尼的敏感性，有助于克服化療耐藥情況。亦有研究發(fā)現(xiàn)，雷公藤紅素和阿法替尼可協(xié)同抑制H23 和H292 細(xì)胞移植瘤的生長[17]?？梢奅GFR-TKI 聯(lián)合雷公藤紅素應(yīng)用可能是克服NSCLC細(xì)胞對靶向藥物耐藥的一種有前景的治療策略。

5 小 結(jié)

雷公藤紅素可通過多種抗腫瘤機(jī)制（見圖1）來減弱NSCLC 細(xì)胞的增殖活力，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，具有良好應(yīng)用前景。但雷公藤紅素的低生物利用度以及毒副作用限制其臨床應(yīng)用。近年來雷公藤紅素的結(jié)構(gòu)改造工作不斷進(jìn)展，有效、低毒的雷公藤紅素制劑有望進(jìn)入臨床應(yīng)用。本文總結(jié)雷公藤紅素對抗NSCLC 細(xì)胞系的作用及分子機(jī)制,為進(jìn)一步開發(fā)安全、有效治療NSCLC 的新藥提供理論依據(jù)。