黃志豪，張建勇

(遵義醫(yī)科大學附屬醫(yī)院 呼吸內(nèi)科，貴州 遵義 563099)

水飛薊素(Silymarin)是多年生草本植物水飛薊(Silybummarianum (L.) Gaertn.)的有效提取物，作為保肝藥廣泛應用于臨床[1]?，F(xiàn)代藥理學進一步研究表明，水飛薊素影響不同的細胞信號通路，最終抑制細胞周期和增殖，促進細胞凋亡，抑制血管生成和細胞轉(zhuǎn)移過程，具有多效抗腫瘤活性。還有一些實驗表明，水飛薊素和常規(guī)化療藥物，如紫杉醇、阿霉素等具有協(xié)同作用。本文對水飛薊素抗腫瘤作用及其作用機制等方面研究進行綜述，以期為水飛薊素的深入研究提供參考。

1 水飛薊素抗腫瘤作用的基礎(chǔ)研究

1.1 誘導細胞凋亡和自噬凋亡是機體維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的必要過程，凋亡過程的紊亂可能與腫瘤發(fā)生有關(guān)。水飛薊素可以通過多種機制啟動腫瘤細胞凋亡。水飛薊素處理肝星狀細胞后，通過蛋白質(zhì)印跡分析發(fā)現(xiàn)抑癌基因p27和p53的表達上調(diào)，下游磷酸化Akt蛋白和腫瘤標志物Ki67表達抑制，細胞增殖能力減弱，這種效果呈現(xiàn)時間和劑量依賴性[2]，在人膀胱移行細胞乳頭瘤細胞系RT4(野生型P53基因)和T24(突變型P53基因)中得出了類似的結(jié)論，觀察到細胞集落形成減少，F(xiàn)RAP / mTOR，AKT2等促增殖信號通路抑制，并且，相對野生型p53細胞，水飛薊素促進P53突變細胞增殖減少和凋亡增加的能力更強[3-4]。Rigby用太陽紫外線B照射p53純合子和p53雜合子小鼠誘導光損傷和非黑素瘤皮膚癌模型，與p53純合子小鼠相比，p53雜合子小鼠較早發(fā)展出皮膚腫瘤，并且腫瘤負荷更高，體積更大。水飛薊素治療顯著減少p53純合子小鼠的腫瘤負荷和體積[5]。水飛薊素不僅作用于促凋亡過程，還能下調(diào)抗凋亡蛋白Bcl-2表達，在人大腸癌細胞和胰腺癌細胞中，水飛薊素降低Bcl-2表達，Bcl-2 / Bax比值降低，細胞凋亡增加[6-7]。Si等的研究顯示水飛薊素導致線粒體膜電位降低，包括動力蛋白相關(guān)蛋白1在內(nèi)的線粒體裂變相關(guān)蛋白的表達上調(diào)，而線粒體融合相關(guān)蛋白，視神經(jīng)萎縮1和線粒體融合蛋白1的表達下調(diào)，內(nèi)在促凋亡蛋白表達增加，包括Bax，細胞色素c，caspase 3和caspase 9，乳腺癌細胞凋亡增加，提示水飛薊素能通過線粒體途徑介導細胞凋亡[8-9]。除凋亡外，水飛薊素還可以通過誘導細胞自噬誘導癌細胞死亡。水飛薊素最終誘導細胞自噬或者凋亡取決于腫瘤類型和各種信號途徑的平衡機制。水飛薊素對ERα的下調(diào)可增加細胞凋亡誘導因子的核易位，進一步通過下游mTOR和ERK信號傳導途徑介導乳腺癌細胞MCF-7自噬[10]。在胰腺癌細胞中水飛薊素以劑量依賴的方式增加磷酸化p53，磷酸化c-Jun N末端激酶，PUMA和Bax表達水平，增加程度與活性氧水平呈正相關(guān)，可能的機制是p53誘導的PUMA調(diào)節(jié)線粒體途徑，從而導致活性氧生成并激活活性氧-JNK-p53途徑介導的細胞死亡，JNK / SAPK抑制劑則可逆轉(zhuǎn)上述過程[11]。

1.2 調(diào)節(jié)細胞周期作用細胞周期由細胞周期蛋白 (Cyclin) 依次激活相應的細胞周期蛋白依賴的激酶 (CDK) 所推動。Cyclin的周期性積累與分解對細胞周期進展起著正調(diào)控作用,而細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑 (CDKI) 通過抑制CDK的活性,對細胞周期進展起到負調(diào)控作用。水飛薊素是細胞周期的有效調(diào)節(jié)劑，通過下調(diào)Cdc25磷酸酶表達，防止Cdk2 / cyclin A和Cdc2 / cyclin B的去磷酸化和活化，并且通過Cdc25c的作用防止Cdc2 / cyclin B的有絲分裂激酶復合物的去磷酸化和活化，細胞周期停滯在G2期，阻斷細胞進入M期[12-14]。在膀胱尿路上路上皮癌細胞系RT4(野生型P53基因)中，水飛薊素可以使G0/ G1和G2/ M期細胞數(shù)量減少，細胞發(fā)生G1期停滯。而在膀胱尿路上路上皮癌細胞系T24(突變型P53基因)中，水飛薊素則增加處于G2/ M期細胞數(shù)量，并減少G0/ G1和S期的細胞數(shù)量[3]。

1.3 抗血管生成和抗轉(zhuǎn)移腫瘤血管生成對腫瘤生長具有重要作用，當腫瘤無血供，僅依靠彌散獲取營養(yǎng)時，體積通常不超過2mm3。腫瘤血管為腫瘤組織提供新陳代謝所必需的營養(yǎng)和氧氣，并為腫瘤的遠處轉(zhuǎn)移提供條件，拮抗腫瘤血管生成和轉(zhuǎn)移是腫瘤治療的重要方法。水飛薊素處理可以降低前列腺癌細胞中因低氧誘導的HIF-1α表達和NADPH氧化酶活性，向患有22Rv1腫瘤的雄性裸鼠喂食水飛薊素(200mg/kg)，動態(tài)觀察對比增強MRI影像學變化，發(fā)現(xiàn)腫瘤雖然沒有發(fā)生直接壞死，但血管生成被特異性抑制，腫瘤生長減慢，免疫組化分析證實，水飛薊素減少了增殖和血管生成，并降低了HIF-1α水平[15]。Jiang等[16]用水飛薊素和選擇性磷酸肌醇-3-激酶-γ抑制劑IPI-549聯(lián)合治療患有乳腺癌的小鼠，觀察到調(diào)節(jié)性T細胞和髓樣抑制細胞顯著減少，血管生成抑制。上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化是腫瘤細胞轉(zhuǎn)移的主要方式之一，阻斷Notch信號通路可以逆轉(zhuǎn)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化，抑制非小細胞肺癌遷移和生長[17]，上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化也有利腫瘤耐藥性的形成[18]。Xu等[19]發(fā)現(xiàn)RHBDD1在肺癌組織中的過度表達與生存預后不良有關(guān)，水飛薊素以劑量依賴的方式抑制RHBDD1表達，進而抑制A549細胞的增殖，遷移，侵襲和上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化。Fan 等[20]證實水飛薊素調(diào)節(jié)Wnt /β-catenin信號傳導途徑抑制腎細胞癌的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化。在雌激素受體、孕激素受體和原癌基因Her-2均為陰性的三陰性乳腺癌中，水飛薊素增加細胞角蛋白的表達并減少波動蛋白的表達，抑制乳腺癌細胞的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化過程[21]，同時通過JAK2 / STAT3途徑下調(diào)MMP2表達[22]，降低乳腺癌的侵襲能力和轉(zhuǎn)移能力[23]。此外，在水飛薊素干預NCI-H1975的實驗中，PI3K / AKT，MEK / ERK和SAPK / JNK信號通路通過表皮生長因子受體(EGFR)的激活來調(diào)節(jié)LOX的表達，水飛薊素以EGFR / LOX依賴性方式抑制非小細胞肺癌細胞遷移，在原位腫瘤移植模型中，EGFR抑制劑WZ4002和水飛薊素不僅顯著延長了小鼠的存活期，而且減少了轉(zhuǎn)移灶的形成[24]。

1.4 水飛薊素與化療藥物抗腫瘤的協(xié)同作用與單獨使用化療藥物相比，將天然藥物和已有的化療方案相結(jié)合，可以有效降低藥物毒性，在抑制腫瘤上具有協(xié)同效應。水飛薊素與紫杉醇聯(lián)合處理人上皮卵巢癌細胞系SKOV-348h后，細胞生長被顯著抑制，Real-time PCR分析顯示抑癌基因p53和p21明顯上調(diào)[25]。在前列腺癌細胞中，水飛薊素聯(lián)合砷劑抑制了前列腺癌細胞的生長，存活和克隆潛力，并降低CDK2，CDK4和CDK6以及細胞周期蛋白D1，D3和E的蛋白質(zhì)水平，細胞運動性和侵襲性以及MMP-2和波形蛋白的表達受到抑制[26]。水飛薊素聯(lián)合順鉑和卡鉑使前列腺癌細胞中cdc2，cyclin B1和cdc25C的水平大大降低，介導了更強的G2-M期和G1期阻滯，細胞色素c釋放增加，腫瘤細胞凋亡[27]，并且在與阿霉素聯(lián)用時得出了相同的結(jié)論[28-29]。水飛薊素還使對化學藥物耐藥的癌細胞恢復敏感性，用200μM的水飛薊素處理阿霉素耐藥的MDA-MB-435乳腺癌細胞可將阿霉素半抑制濃度從71μg/ mL降低至10μg/ mL，并顯著抑制這些細胞中的關(guān)鍵致癌途徑，包括STAT3，AKT和ERK[30-31]。MeirongHuo等的實驗中水飛薊素和紫杉醇共載納米顆粒通過增強腫瘤內(nèi)滲透抑制腫瘤生長，這可能是水飛薊素化學增敏作用機制之一[32]。阿霉素臨床應用受到其心臟毒性的限制，水飛薊素增加阿霉素在前列腺癌細胞的蓄積，加強阿霉素誘導的細胞凋亡作用，并減弱阿霉素引起的心肌凋亡和肝毒性作用[18]。

2 臨床研究進展

基于上述的各種體內(nèi)和體外實驗，水飛薊素抗腫瘤作用已有基礎(chǔ)證據(jù)。在一項I期研究中，研究者招募了12名乳腺癌患者，并在手術(shù)前4周每天服用2.8g水飛薊素，研究結(jié)果表明與鄰近正常組織相比，水飛薊素在腫瘤組織中含量更高，并且降低了腫瘤標志物ki67和一氧化氮的表達水平[33]。在前列腺癌中，血脂水平上升和內(nèi)源性硒含量降低是發(fā)病的重要因素。Vidlar[33]對前列腺癌根治術(shù)后的37名患者隨機分為每天接受570 mg水飛薊素和240μg硒或安慰劑，經(jīng)過6個月的治療，干預組血脂水平顯著降低，硒水平升高，患者的生活質(zhì)量得到整體改善。另一項關(guān)于膳食補充劑的Ⅲ期隨機對照雙盲臨床試驗中，給予患者水飛薊素、番茄紅素、大豆等10周后，可顯著降低前列腺特異性抗原的水平并延遲疾病進展[34]。在另一項對50名急性淋巴細胞白血病合并化療藥物性肝損害的兒童患者中分別應用水飛薊素和安慰劑的雙盲臨床試驗中，水飛薊素有效改善藥物誘導的肝毒性表現(xiàn)，并觀察到與長春新堿具有協(xié)同作用[35]。在頭頸部癌癥中，放射療法引起的放射性皮炎是主要不良反應之一，并且限制化學療法的應用，在對40名患者進行的雙盲臨床試驗中，試驗組連續(xù)6周，每天口服水飛薊素240mg，與安慰劑組相比，試驗組放射性皮炎發(fā)生時間延遲并且程度更輕[36]。另一項前瞻性研究中，101名乳腺癌術(shù)后的患者局部應用0.25%水飛薊素可以預防放射性皮炎的發(fā)生及發(fā)展[37]。

3 水飛薊素的毒理和安全性研究

作為一種傳統(tǒng)食物，水飛薊的安全性和耐受性已被長期實踐所證明。在健康志愿者和患者中進行的臨床試驗表明，水飛薊素在治療劑量下安全性良好，僅在少數(shù)情況下出現(xiàn)了胃腸道不適等反應，且通常時間短暫，停藥后可緩解[38]。在一項針對非酒精性脂肪肝患者進行的meta分析文章中指出，連續(xù)12周，每天兩次，每次服用140 mg水飛薊素沒有發(fā)生不良反應[39]。美國國家毒理學計劃對雌性和雄性、大鼠和小鼠分別進行了為期3個月和2年的水飛薊素毒理學試驗，所有動物都存活至實驗結(jié)束，暴露的雄性和雌性小鼠組的體重降低，在雌性大鼠的暴露組中，乳腺腫瘤的發(fā)生率降低，而在雄性小鼠的暴露組中，肝細胞腫瘤的發(fā)生率降低[40]。

4 展望

水飛薊素在實驗中顯示出對多種腫瘤的治療潛力，并且水飛薊素作為一種常用保肝藥，其安全性已被長期臨床實踐所證實。但水飛薊素制劑存在水溶性低及生物利用度較差等問題，限制了其臨床推廣應用，開發(fā)廉價、穩(wěn)定及生物利用度高的水飛薊素新型載體是未來重要的研究方向，同時，雖然大量臨床前研究為水飛薊素抗腫瘤提供了理論依據(jù)，但目前所進行的臨床試驗樣本量較少，還不足以支持水飛薊素作為抗腫瘤藥物應用于臨床，未來需要更多水飛薊素單獨或聯(lián)用化療藥物的多中心雙盲臨床試驗。