夏鵬，吳發(fā)印，龍琴

(遵義醫(yī)科大學(xué)第五附屬(珠海)醫(yī)院口腔頜面外科，廣東 珠海 519100)

流行病學(xué)調(diào)查研究顯示，多種癌癥的發(fā)生與大蒜的攝入呈負(fù)相關(guān)[1]。大蒜素是大蒜中特有的一種含硫化合物復(fù)合體，是大蒜的主要活性化合物之一，分子式為C6H10OS2，疏水性較強(qiáng)，不易溶于水，但易溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑，可快速通過(guò)細(xì)胞膜到達(dá)細(xì)胞內(nèi)，其在機(jī)體內(nèi)的吸收比例可達(dá)95%[2]。大蒜素及其化合物具有抗炎、抗菌以及廣泛的抗腫瘤活性[3-5]，在結(jié)腸癌、肺癌、胃癌、乳腺癌、宮頸癌等腫瘤中表現(xiàn)出確切的抑癌作用[6-9]。大蒜素是一種多靶點(diǎn)的天然抗腫瘤化合物，可通過(guò)線粒體凋亡途徑作用于癌細(xì)胞，也可通過(guò)直接抑制癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移，使其增殖受限。隨著研究的深入發(fā)現(xiàn)，大蒜素可通過(guò)自噬性死亡、特殊酶、重要蛋白信號(hào)、死亡受體凋亡信號(hào)以及一些關(guān)鍵抑癌基因使癌細(xì)胞凋亡或增殖受限[10]。在目前臨床試驗(yàn)中，大蒜素的抗癌作用已被證實(shí)。現(xiàn)就大蒜素及其化合物的抗腫瘤活性及其相關(guān)機(jī)制進(jìn)行綜述，以期為進(jìn)一步深入研發(fā)抗腫瘤活性藥物提供參考依據(jù)。

1 大蒜素概述

大蒜是一種多年生草本植物，屬于洋蔥屬。新鮮或碾碎的大蒜會(huì)釋放出有機(jī)硫化合物，如蒜素、大蒜素。蒜氨酸是大蒜典型刺激性氣味的來(lái)源。大蒜被切碎或碾碎時(shí)，蒜氨酸被蒜氨酸酶轉(zhuǎn)化為硫代亞硫酸鹽，即大蒜的主要抗腫瘤活性成分[11]。大蒜素既有脂溶性成分，也有水溶性成分。大蒜素的脂溶性成分包括二烯丙基硫、二烯丙基二硫(diallyl disulfide，DADS)和二烯丙基三硫(diallyl trisulfide，DATS)，水溶性成分包括S-烯丙基半胱氨酸、S-烯丙基巰基半胱氨酸等[12]。近年來(lái)，上述大蒜所含硫化物的多種抗癌作用受到重視，現(xiàn)已進(jìn)行相關(guān)癌癥預(yù)防試劑和抗腫瘤活性試劑的研究。

2 大蒜素抗腫瘤作用

2.1自噬作用 自噬是一種區(qū)別于凋亡的特殊細(xì)胞死亡形式。自噬是溶酶體降解細(xì)胞內(nèi)成分的過(guò)程，包括隔離膜形成、核化、雙膜結(jié)構(gòu)延伸形成自噬小體、與溶酶體融合等一系列步驟[13]。在細(xì)胞自噬過(guò)程中，細(xì)胞質(zhì)的一部分被隔離，形成一個(gè)雙層結(jié)構(gòu)的噬菌體，然后噬菌體以選擇性或非選擇性的形式吞噬需要降解的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)容物，隨后噬菌體逐漸成熟并形成一個(gè)封閉的自噬小體，自噬小體降解捕獲的內(nèi)容物。最后，降解產(chǎn)物通過(guò)細(xì)胞合成代謝反應(yīng)被循環(huán)利用[14]。細(xì)胞在應(yīng)激條件下可激活細(xì)胞的自噬機(jī)制，通過(guò)吞噬、消化和再循環(huán)促進(jìn)細(xì)胞蛋白質(zhì)的分解代謝，以維持細(xì)胞代謝的動(dòng)態(tài)平衡[15]。哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)是自噬發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的中心蛋白，可調(diào)節(jié)下游底物磷酸化。大蒜素通過(guò)調(diào)控mTOR的表達(dá)使下游底物發(fā)生磷酸化，引發(fā)自噬反應(yīng)，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。Xiang等[16]報(bào)道，大蒜素與順鉑聯(lián)合對(duì)甲狀腺惡性腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)有抑制作用，大蒜素通過(guò)抑制蛋白激酶B/mTOR信號(hào)通路引發(fā)自噬依賴(lài)性細(xì)胞死亡，提示大蒜素可通過(guò)mTOR調(diào)節(jié)自噬，從而發(fā)揮抗甲狀腺癌的作用。經(jīng)單純DADS處理的髓樣白血病細(xì)胞的mTOR表達(dá)水平顯著降低，DADS可通過(guò)mTOR通路誘導(dǎo)髓樣白血病細(xì)胞系自噬，降低白血病細(xì)胞活力[17]。研究大蒜素單一或聯(lián)合用藥對(duì)癌細(xì)胞的作用，有望為癌癥的治療提供新思路。

2.2抑制端粒酶活性 端粒是位于真核細(xì)胞染色體末端的一段特殊結(jié)構(gòu)，能夠維持染色體的完整性，并控制細(xì)胞分裂周期。在85%的人類(lèi)腫瘤細(xì)胞中端粒酶呈特異性表達(dá)，而在正常細(xì)胞中端粒酶呈低表達(dá)，故推測(cè)端粒酶可能是抑癌的理想靶點(diǎn)[18]。端粒酶是一種特殊的反轉(zhuǎn)錄復(fù)合酶，由端粒酶反轉(zhuǎn)錄酶、端粒酶反轉(zhuǎn)錄模板及相關(guān)蛋白組成。端粒酶反轉(zhuǎn)錄酶是主要的限速催化亞基，在正常細(xì)胞中呈低表達(dá)，在腫瘤細(xì)胞中呈高表達(dá)，端粒酶反轉(zhuǎn)錄酶的表達(dá)水平和端粒酶活性是端粒延長(zhǎng)的直接影響因素[19]。端粒延長(zhǎng)是腫瘤細(xì)胞的一個(gè)關(guān)鍵特征。人類(lèi)正常細(xì)胞中端粒酶抑制或端粒變短均可防止細(xì)胞不受控制的增殖，而癌細(xì)胞中端粒酶活性高，故癌細(xì)胞能夠無(wú)限分裂，并快速侵襲和轉(zhuǎn)移[20]。大蒜素作用于端粒酶，能夠抑制端粒酶活性、穩(wěn)定端粒的長(zhǎng)度，并使細(xì)胞分裂周期處于穩(wěn)定分裂狀態(tài)[21]。前期研究發(fā)現(xiàn)，大蒜素作用于人胃腺癌細(xì)胞SGC790后，呈時(shí)間劑量依賴(lài)性地抑制癌細(xì)胞增殖，并增加G2/M期細(xì)胞比例，其機(jī)制與大蒜素對(duì)端粒酶活性的抑制有關(guān)[22]。研究發(fā)現(xiàn)，大蒜素化合物DADS通過(guò)下調(diào)端粒酶催化亞單位端粒酶反轉(zhuǎn)錄酶的水平抑制端粒酶活性，導(dǎo)致端粒酶反轉(zhuǎn)錄酶啟動(dòng)子上相應(yīng)結(jié)合位點(diǎn)DNA活性的降低，最終通過(guò)抑制端粒酶活性導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[23]。在端粒較長(zhǎng)和倍增時(shí)間較長(zhǎng)的腫瘤中，延遲療效是大部分化療藥物無(wú)效的一個(gè)重要因素，使用天然合成的大蒜素化合物抑制端粒酶活性可能是癌癥治療的新途徑。

2.3調(diào)節(jié)蛋白信號(hào)

2.3.1鈣網(wǎng)蛋白 在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，鈣網(wǎng)蛋白能夠協(xié)調(diào)一些膜表面蛋白、外分泌蛋白以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留蛋白的折疊與轉(zhuǎn)運(yùn)，一方面，鈣網(wǎng)蛋白停留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中協(xié)調(diào)相關(guān)蛋白的折疊與轉(zhuǎn)運(yùn)，使積聚的未折疊蛋白質(zhì)發(fā)生折疊，從而維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定[24]；另一方面，鈣網(wǎng)蛋白指導(dǎo)蛋白質(zhì)和糖蛋白的正確構(gòu)象，具有多種細(xì)胞功能，包括維持細(xì)胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)、參與細(xì)胞間信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)以及參與細(xì)胞增殖、分化、侵襲、凋亡等[25]。腫瘤細(xì)胞可通過(guò)下調(diào)促吞噬信號(hào)鈣網(wǎng)蛋白的表達(dá)逃避免疫監(jiān)視。大蒜素可增加細(xì)胞表面鈣網(wǎng)蛋白的表達(dá)，重新激活機(jī)體的抗腫瘤免疫，從而清除腫瘤細(xì)胞[26]。Pozzi等[27]比較西妥昔單抗治療后暴露和未暴露鈣網(wǎng)蛋白的結(jié)腸癌細(xì)胞發(fā)現(xiàn)，未暴露鈣網(wǎng)蛋白的結(jié)腸癌細(xì)胞可以逃避樹(shù)突狀細(xì)胞的識(shí)別和吞噬。Xie等[28]將不同濃度和作用時(shí)間的大蒜素化合物DATS作用于人骨肉瘤細(xì)胞Saos-2發(fā)現(xiàn)，DATS可顯著上調(diào)Saos-2鈣網(wǎng)蛋白信使RNA和蛋白的表達(dá)水平，從而改變?nèi)斯侨饬黾?xì)胞的形態(tài)，并抑制其生長(zhǎng)。其機(jī)制可能為DATS通過(guò)拮抗細(xì)胞代謝過(guò)程中的過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體上調(diào)細(xì)胞鈣網(wǎng)蛋白的表達(dá)，從而促進(jìn)吞噬細(xì)胞吞噬腫瘤細(xì)胞。鈣網(wǎng)蛋白功能障礙與癌癥有關(guān)，而大蒜素是少有的通過(guò)鈣網(wǎng)蛋白機(jī)制抑制腫瘤免疫的藥物，大蒜素通過(guò)調(diào)控鈣網(wǎng)蛋白引發(fā)抗腫瘤免疫反應(yīng)的具體機(jī)制仍需深入研究。

2.3.2熱激蛋白 (heat shock protein，HSP) HSP是原核和真核生物中高度保守的蛋白，生理?xiàng)l件下一般呈低表達(dá)，當(dāng)受到外界刺激時(shí)，HSP合成增加，近年其抗腫瘤免疫作用日益受到重視。HSP對(duì)細(xì)胞具有保護(hù)作用，在蛋白質(zhì)折疊、維持蛋白質(zhì)穩(wěn)定性、維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡中起關(guān)鍵作用[29]。研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞內(nèi)的HSP在先天性和適應(yīng)性抗癌免疫中發(fā)揮作用，提示HSP可用于癌癥的免疫治療[30]。在哺乳動(dòng)物中，HSP基于分子量分為不同的類(lèi)別，如HSP100、HSP70以及小型HSP(HSP33和HSP27)[31]。大蒜素可通過(guò)調(diào)節(jié)HSP的表達(dá)激活抗腫瘤免疫信號(hào)并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[32]。Suda等[33]研究發(fā)現(xiàn)，大蒜素化合物DATS顯著誘導(dǎo)了人類(lèi)單核細(xì)胞系U937白血病細(xì)胞中HSP27蛋白二聚體的形成以及U937白血病細(xì)胞的凋亡，其潛在機(jī)制可能是HSP27激發(fā)了保護(hù)性抗腫瘤細(xì)胞免疫反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，HSP在細(xì)胞膜上的暴露可能與細(xì)胞膜中脂質(zhì)雙層的組成相關(guān)，可通過(guò)膜脂質(zhì)結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)或修飾調(diào)節(jié)HPS在細(xì)胞膜上的表達(dá)，進(jìn)而用于癌癥治療[34]。

2.3.3微管蛋白 微管是由微管蛋白二聚體組成的中空長(zhǎng)圓柱體，由微管蛋白α和微管蛋白β組成，微管蛋白是動(dòng)態(tài)的細(xì)胞骨架絲狀蛋白，在細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸、細(xì)胞極性、細(xì)胞形狀、有絲分裂以及基因表達(dá)等過(guò)程中發(fā)揮重要作用[35]。微管能夠促進(jìn)有絲分裂紡錘體和減數(shù)分裂紡錘體的形成，是細(xì)胞分裂過(guò)程的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)[36]。在有絲分裂過(guò)程中，微管蛋白網(wǎng)絡(luò)重塑形成有絲分裂紡錘體，微管細(xì)絲的動(dòng)態(tài)特性使染色體能夠正確分離。未正確連接或分離染色體會(huì)導(dǎo)致有絲分裂檢查點(diǎn)的細(xì)胞周期停滯，并可能導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[37]。研究發(fā)現(xiàn)，大蒜素可通過(guò)作用于微管蛋白影響細(xì)胞有絲分裂[38]。Xiao等[39]在體外培養(yǎng)的成纖維細(xì)胞中加入大蒜素發(fā)現(xiàn)，大蒜素直接作用于微管蛋白二聚體，導(dǎo)致微管蛋白解聚，但不影響肌動(dòng)蛋白骨架的形成。Prager-Khoutorsky等[40]研究發(fā)現(xiàn)，用大蒜素處理小鼠成纖維細(xì)胞NIH-3T3后，細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)行為與微管干擾藥物處理的細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)行為非常相似，同時(shí)大蒜素導(dǎo)致纖維細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)和紡錘形微管的快速解聚，并阻止細(xì)胞分裂，表明大蒜素可直接作用于微管，推測(cè)大蒜素可通過(guò)影響細(xì)胞微管形成抑制細(xì)胞分化、遷移和分裂。

2.4誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡 細(xì)胞凋亡是由基因控制的一種細(xì)胞自主有序的死亡方式，有助于維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。近年細(xì)胞凋亡逐漸被人們熟知，促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡是殺死腫瘤細(xì)胞的有效方法之一，也是常見(jiàn)化療藥物的主要作用機(jī)制[41]。內(nèi)源性線粒體途徑和外源性死亡受體途徑是影響細(xì)胞凋亡的兩條途徑，分別通過(guò)B細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2(B-cell lymphoma/leukemia-2，Bcl-2)家族(如Bcl-2、Bcl-2相關(guān)X蛋白)和腫瘤壞死因子家族(如腫瘤壞死因子受體1、Fas和腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體)轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)，直接導(dǎo)致胱天蛋白酶(caspase)活化，觸發(fā)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，從而發(fā)揮促凋亡作用。

2.4.1內(nèi)源性線粒體途徑 線粒體途徑始于以Bcl-2家族為代表的凋亡調(diào)節(jié)蛋白家族，是目前研究最多的細(xì)胞死亡方式。當(dāng)線粒體凋亡通路啟動(dòng)時(shí)，Bcl-2家族的促凋亡蛋白上調(diào)并被激活，而抗凋亡蛋白表達(dá)下調(diào)。促凋亡蛋白Bcl-2相關(guān)X蛋白從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移至線粒體膜，形成跨膜孔，通透性轉(zhuǎn)換孔開(kāi)放，線粒體膜電位降低，導(dǎo)致細(xì)胞色素C(cytochrome C，Cyto C)釋放。在ATP或dATP的參與下，Cyto C進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，隨后與凋亡酶激活因子和其他凋亡蛋白酶激活劑結(jié)合，形成凋亡復(fù)合體。凋亡復(fù)合體通過(guò)啟動(dòng)caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng)，切割多聚ADP-核糖聚合酶、肌動(dòng)蛋白等底物，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡和溶解[42]。線粒體功能在細(xì)胞凋亡過(guò)程中發(fā)揮重要的調(diào)控作用，而大蒜素可作用于線粒體的相關(guān)信號(hào)蛋白，導(dǎo)致線粒體功能異常，進(jìn)而誘導(dǎo)凋亡。Zhang等[43]報(bào)道，大蒜素可減輕脂多糖誘導(dǎo)的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞凋亡，降低內(nèi)源性抗氧化酶活性。這些保護(hù)作用與大蒜素抑制線粒體功能障礙有關(guān)，表現(xiàn)為線粒體崩塌、Cyto C合成和線粒體ATP釋放減少。Chen等[44]研究報(bào)道，大蒜素可通過(guò)下調(diào)抗凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá)上調(diào)促凋亡蛋白Bax的表達(dá)，激活caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng)，從而抑制膽管癌細(xì)胞增殖，提示大蒜素能通過(guò)線粒體通路抑制膽管癌細(xì)胞的增殖和分化。線粒體可通過(guò)有氧呼吸為細(xì)胞活動(dòng)提供所需要的能量和必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。當(dāng)大蒜素使癌細(xì)胞線粒體結(jié)構(gòu)異常以及線粒體發(fā)生DNA突變等時(shí)可影響整個(gè)細(xì)胞的功能，從而促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡。

2.4.2外源性死亡受體途徑 死亡受體途徑在多種細(xì)胞的凋亡過(guò)程中發(fā)揮重要作用。死亡受體途徑激活腫瘤壞死因子受體超家族中的相關(guān)死亡受體蛋白，包括腫瘤壞死因子受體1、Fas受體、腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體等[45]。死亡受體被相應(yīng)配體激活后導(dǎo)致受體聚集、特異性死亡域蛋白招募，隨后caspase-8活化?；罨腸aspase-8可進(jìn)一步激活caspase-3和caspase-7，發(fā)揮促凋亡作用[46]。大蒜素可通過(guò)致敏死亡受體信號(hào)蛋白發(fā)揮促凋亡作用。Hwang等[47]研究發(fā)現(xiàn)，用大蒜素化合物DADS處理可使結(jié)直腸癌細(xì)胞系中的腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體蛋白致敏，隨后caspase活化引起結(jié)直腸癌細(xì)胞凋亡。Li等[48]報(bào)道，用大蒜素處理膠質(zhì)瘤細(xì)胞U251發(fā)現(xiàn)，死亡受體相關(guān)凋亡蛋白Fas表達(dá)升高，而抗凋亡相關(guān)蛋白Bcl-2表達(dá)下降，用大蒜素處理U251細(xì)胞可誘導(dǎo)外源性凋亡信號(hào)通路的激活，進(jìn)而誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡。死亡受體途徑介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡通路是治療腫瘤的理想方案，但因該凋亡通路的調(diào)控機(jī)制較復(fù)雜，且存在多種抗凋亡因子，使腫瘤細(xì)胞對(duì)凋亡信號(hào)產(chǎn)生一定的耐受。近年研究發(fā)現(xiàn)，大蒜素可單獨(dú)靶向死亡受體或抗凋亡因子引起腫瘤細(xì)胞凋亡[47]。細(xì)胞凋亡是經(jīng)典的腫瘤細(xì)胞死亡方式，大蒜素可通過(guò)作用于細(xì)胞凋亡中的關(guān)鍵信號(hào)蛋白誘導(dǎo)caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng)發(fā)生，最終發(fā)揮抗腫瘤的作用。

2.5調(diào)控癌基因表達(dá)

2.5.1微RNA(microRNA，miRNA) miRNA是一類(lèi)內(nèi)源性的具有調(diào)控功能的非編碼RNA，通過(guò)靶向信使RNA、誘導(dǎo)翻譯抑制或RNA降解等調(diào)控基因表達(dá)，從而調(diào)節(jié)廣泛的生物學(xué)過(guò)程[49]。miRNA在細(xì)胞周期、細(xì)胞凋亡等調(diào)節(jié)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。大蒜素可通過(guò)調(diào)控miRNA的基因序列抑制其翻譯轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而抑制癌細(xì)胞分裂，最終抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)[50]。大蒜素可通過(guò)調(diào)控miRNA(如miR-383-5P)基因的表達(dá)序列，抑制胃癌細(xì)胞中磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)[7]。磷脂酰肌醇-3-激酶是一種重要的激酶，可激活蛋白激酶B，激活的蛋白激酶B通過(guò)激活下游細(xì)胞內(nèi)蛋白，參與細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖以及遷移等生理活動(dòng)。Wang等[51]報(bào)道，大蒜素化合物DADS通過(guò)上調(diào)miR-34a抑制磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B信號(hào)通路，從而抑制胃癌細(xì)胞株SGC-7901細(xì)胞的侵襲并誘導(dǎo)其凋亡，提示miR-34a可能是DADS抗胃癌作用的潛在靶點(diǎn)。未來(lái)可更深層次地探究大蒜素對(duì)miRNA基因序列的影響。

2.5.2p53 p53是常見(jiàn)的抑癌基因之一，其主要功能是調(diào)節(jié)細(xì)胞周期和避免細(xì)胞癌變。在人類(lèi)所有惡性腫瘤中，50%以上的癌細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)p53基因突變[52]。p53通過(guò)翻譯后修飾(磷酸化或乙?；?作用于具有不同生理功能的下游基因[53]，翻譯后修飾的功能與細(xì)胞凋亡密切相關(guān)。p53還可調(diào)控線粒體信號(hào)通路中的關(guān)鍵蛋白，與促凋亡蛋白家族的Bcl-xL和Bcl-2形成抑制復(fù)合物，導(dǎo)致線粒體膜通透性改變和Cyto C釋放，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[54]。大蒜素通過(guò)作用于p53介導(dǎo)的凋亡在腫瘤抑制、放化療敏感性中發(fā)揮作用。Yang等[55]報(bào)道，大蒜素在體外對(duì)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞的增殖有抑制作用，通過(guò)上調(diào)p53活性抑制細(xì)胞生長(zhǎng)因子釋放，提高膠質(zhì)母細(xì)胞瘤對(duì)放療的敏感性，誘導(dǎo)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤凋亡。p53作為經(jīng)典的腫瘤抑制因子，對(duì)細(xì)胞各種死亡方式均有調(diào)節(jié)作用，通過(guò)翻譯后修飾廣泛調(diào)節(jié)p53蛋白的功能。進(jìn)一步明確大蒜素調(diào)控p53發(fā)揮抗腫瘤作用的機(jī)制可為腫瘤的治療提供新思路、新方法。

2.5.3Survivin Survivin是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)的凋亡抑制因子之一，其具有腫瘤特異性，且與腫瘤細(xì)胞的增殖分化及侵襲轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[56]。Survivin可直接作用于caspase，抑制caspase-3和caspase-7的活性，阻斷細(xì)胞凋亡過(guò)程。另外，Survivin具有細(xì)胞周期依賴(lài)性，僅表達(dá)于G2/M期并可調(diào)節(jié)G2/M期進(jìn)展，可與細(xì)胞周期蛋白依賴(lài)性激酶4和細(xì)胞周期蛋白依賴(lài)性激酶2相互作用，阻斷凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。Survivin具有促進(jìn)細(xì)胞周期進(jìn)展和抑制細(xì)胞凋亡的雙重作用[57]，而大蒜素可作用于Survivin抑制細(xì)胞周期進(jìn)展，同時(shí)發(fā)揮凋亡作用，是一種理想的抗癌治療靶點(diǎn)[58]。婁諍等[59]對(duì)大蒜素抑制白血病細(xì)胞株KG-1細(xì)胞增殖分子生物學(xué)機(jī)制的研究發(fā)現(xiàn)，大蒜素能夠顯著抑制白血病細(xì)胞株KG-1細(xì)胞的增殖，并可使KG-1細(xì)胞凋亡，其潛在機(jī)制與Survivin信使RNA表達(dá)水平降低有關(guān)。應(yīng)用大蒜素阻斷Survivin的表達(dá)和功能可能成為癌癥治療的策略。

2.5.4Wnt/β-聯(lián)蛋白(catenin)信號(hào) Wnt/β-catenin信號(hào)通路是一條進(jìn)化上保守且功能多樣的信號(hào)通路，與胚胎發(fā)育、組織內(nèi)環(huán)境平衡以及多種疾病的發(fā)生有關(guān)。Wnt/β-catenin信號(hào)穩(wěn)定可維持機(jī)體正常的生理活動(dòng)，該通路的異常激活將導(dǎo)致β-catenin在細(xì)胞核內(nèi)積聚，并促進(jìn)c-myc和cyclinD-1等多種癌基因轉(zhuǎn)錄，最終導(dǎo)致腫瘤發(fā)生[60]。大蒜素可維持Wnt/β-catenin信號(hào)通路的穩(wěn)定，甚至使Wnt/β-catenin信號(hào)的表達(dá)減少，從而發(fā)揮抗腫瘤作用[61]。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)DADS處理乳腺癌小鼠的腫瘤體積和重量顯著減小，β-catenin信號(hào)表達(dá)減少，腫瘤細(xì)胞凋亡率增加[62]。Zhang等[61]報(bào)道，DATS通過(guò)抑制Wnt/β-catenin的表達(dá)抑制結(jié)直腸癌干細(xì)胞生長(zhǎng)，而Wnt/β-catenin表達(dá)上調(diào)后，DATS對(duì)結(jié)直腸癌細(xì)胞的抑制作用減弱。此外，DATS在抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞存活、侵襲和血管生成方面發(fā)揮作用，其潛在機(jī)制仍與抑制Wnt/β-catenin信號(hào)級(jí)聯(lián)有關(guān)[63]。β-catenin的活性受多種高度調(diào)控過(guò)程的控制，而大蒜素可通過(guò)調(diào)節(jié)Wnt/β-catenin信號(hào)而發(fā)揮抗腫瘤作用，明確上述高度調(diào)控過(guò)程的具體機(jī)制，有助于確定大蒜素治療腫瘤的關(guān)鍵干預(yù)信號(hào)節(jié)點(diǎn)。

2.6抑制血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)表達(dá) VEGF是血管生成過(guò)程中的關(guān)鍵介質(zhì)，與腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移有關(guān)。通過(guò)抑制VEGF的活性可降低血管通透性，最終抑制腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移[64]。VEGF在多種腫瘤中表達(dá)，尤其在惡性程度較高腫瘤中，VEGF呈過(guò)表達(dá)[65]。大蒜素可使VEGF失活，從而抑制癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移[66]。Gao等[67]評(píng)估了大蒜素聯(lián)合環(huán)磷酰胺治療神經(jīng)母細(xì)胞瘤小鼠的效果發(fā)現(xiàn)，與環(huán)磷酰胺單藥治療相比，環(huán)磷酰胺+大蒜素可改善荷瘤小鼠T細(xì)胞亞群分布并抑制VEGF表達(dá)，更好地抑制腫瘤生長(zhǎng)。淋巴管是腫瘤細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移、引流淋巴結(jié)擴(kuò)散到其他器官的重要通道。Wang等[68]研究發(fā)現(xiàn)，大蒜素具有抗淋巴管生成作用，其在體內(nèi)外抑制VEGF表達(dá)，對(duì)癌細(xì)胞的侵襲、轉(zhuǎn)移有抑制作用。VEGF家族及其相應(yīng)受體在血管系統(tǒng)發(fā)育和淋巴管系統(tǒng)形成中發(fā)揮重要作用，大蒜素通過(guò)抑制腫瘤血管和淋巴管的新生而抑制腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移。

3 結(jié) 語(yǔ)

大蒜素是多種含硫化合物的復(fù)合體，通過(guò)多種信號(hào)通路抑制腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。大蒜素可通過(guò)自噬作用、抑制端粒酶活性、調(diào)節(jié)蛋白信號(hào)、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、調(diào)控抑癌基因表達(dá)、抑制VEGF表達(dá)等發(fā)揮抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)的作用，為腫瘤的預(yù)防、治療提供新的途徑。目前已了解大蒜素抗腫瘤作用的多個(gè)關(guān)鍵信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，但由于大蒜素的劑量依賴(lài)效應(yīng)、吸收方式、影響因素以及不同信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路之間的相互影響，其確切的抗腫瘤作用方式尚不清楚。未來(lái)，仍需開(kāi)展基于大蒜素具體劑量及有效成分的臨床試驗(yàn)及流行病學(xué)調(diào)查研究，以明確大蒜素的功效。