潘垚杙綜述 王海燕審校
(青海大學(xué)醫(yī)學(xué)院 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部,青海 西寧 810001)
傳統(tǒng)抗乳腺癌藏藥在預(yù)防和治療乳腺癌中的獨特優(yōu)勢在臨床得以體現(xiàn),但在傳統(tǒng)抗乳腺癌藏藥的藥理機制及應(yīng)用機制方面存在不同認識,是當前藏醫(yī)藥學(xué)的研究熱點。本文就此做簡要綜述。
在藏醫(yī)藥體系中已有40個物種被證明具有抗腫瘤的相關(guān)生物活性[1]。其中,冬蟲夏草[2]、小檗堿[3]、紅景天[4]、余甘子[5]、鐮形棘豆[6]、大花綠絨蒿[7]、藏紅花[8]、桃兒七[9]、藏木香[10]、祁連圓柏[11]、裸莖金腰[11]、蒼耳草[11]、囊距翠雀[12]、訶子[13]是具有抗乳腺癌活性的傳統(tǒng)藏藥。
冬蟲夏草可以通過降低乳腺癌細胞活力、抑制乳腺癌細胞增殖、增強乳酸脫氫酶的釋放和活性氧的積累發(fā)揮抗癌作用。部分學(xué)者認為冬蟲夏草抗乳腺癌與細胞因子的產(chǎn)生有關(guān)。JORDAN J L發(fā)現(xiàn)冬蟲夏草可以激活巨噬細胞介導(dǎo)的途徑,產(chǎn)生IL-6、TNF-α等細胞因子,增強抗乳腺癌能力,降低乳腺癌的肺轉(zhuǎn)移程度[14];冬蟲夏草的水提物也被證明含有巨噬細胞極化的活性成分,可以通過促進巨噬細胞向M1表型極化并且激活NF-κB信號通路產(chǎn)生炎性細胞因子來抑制體內(nèi)和體外乳腺癌的生長[15]。有些學(xué)者則認為,冬蟲夏草抗乳腺癌與caspase(含半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶)有關(guān)。Di Wang、Dahae Lee團隊證實蟲草素能通過caspase依賴性途徑來誘導(dǎo)人乳腺癌細胞凋亡[16,17];Di Wang等人也發(fā)現(xiàn)蟲草素對MCF-7和MDA-MB-231乳腺癌細胞具有細胞毒性,該研究組還通過實驗表明蟲草素能增強caspase-8的激活和ROS的積累,并抑制B淋巴細胞瘤-2基因(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)的表達,達到使乳腺癌細胞凋亡的目的。另外一些學(xué)者認為,冬蟲夏草能通過抑制細胞增殖和轉(zhuǎn)移發(fā)揮抗乳腺癌作用。對蟲草素反應(yīng)敏感的乳腺癌細胞 (如MDA-MB-231、MDA-MB-435)中,Hong Jue Lee等人觀察到明顯的DNA損傷反應(yīng)(DDR),包括ATM、ATR和組蛋白γH2AX的磷酸化證明了蟲草素可以通過抑制RNA合成,致乳腺癌細胞中的DNA雙鏈斷裂,使乳腺癌細胞死亡[18];Hongwei Cai等人通過對體外乳腺癌4T1細胞活性的抑制,體內(nèi)乳腺癌向肺轉(zhuǎn)移的減少,以及4T1腫瘤模型小鼠存活時間的延長,證實了冬蟲夏草對乳腺癌有抑制轉(zhuǎn)移的作用[19]。
一些研究者認為小檗堿(berberine,BBR)通過抑制細胞中某些蛋白的表達而發(fā)揮抗乳腺癌的作用。高纖維連接蛋白(fibronectin,F(xiàn)N)高表達與乳腺癌患者的不良預(yù)后相關(guān),Yisun Jeong等人發(fā)現(xiàn)FN誘導(dǎo)了TNBC細胞中的細胞擴散和黏附,而特定激活因子蛋白-1(activator protein-1,AP-1)抑制劑 SR11302能使FN mRNA的水平和蛋白質(zhì)表達下調(diào)。經(jīng)小檗堿處理后的TNBC細胞的FN表達呈劑量依賴性降低,表明FN表達是受AP-1依賴性機制調(diào)節(jié)的,而小檗堿通過抑制AP-1活性來抑制TNBC細胞中FN的表達[20];小檗堿可以特異性地抑制乳腺癌細胞中Ephrin-B2受體及其PDZ結(jié)合蛋白的表達,并下調(diào)VEGFR2和下游的磷酸化信號成員(AKT和Erk1/2),轉(zhuǎn)而使MMP2和MMP9的表達下調(diào),抑制乳腺癌細胞的遷移和侵襲[21]。另一部分學(xué)者持不同觀點。有學(xué)者發(fā)現(xiàn),小檗堿可使耐藥乳腺癌對阿霉素(Doxorubicin,DOX)化療產(chǎn)生敏感性,并在體外和體內(nèi)通過劑量協(xié)調(diào)的AMPK信號通路直接誘導(dǎo)細胞凋亡[22];在TNBC細胞中,小檗堿可將癌細胞阻滯在S期并誘導(dǎo)DNA的斷裂[23];大劑量小檗堿處理乳腺癌細胞后,小檗堿在細胞核中大量積累引起核應(yīng)激反應(yīng),使癌細胞的P53水平上調(diào),抑制乳腺癌細胞的生長和誘導(dǎo)乳腺癌細胞的死亡[24]。Congyuan Zhu等人的研究表明,小檗堿還能通過上調(diào)miR-214-3p并增加其對SCT的抑制作用來抑制MCF-7、MDA-MB-231[25]。
一些學(xué)者認為紅景天可以通過影響細胞周期、誘導(dǎo)凋亡發(fā)揮抗乳腺癌作用。Xiaolan Hu等人發(fā)現(xiàn)低濃度的紅景天苷可以通過上調(diào)周期蛋白依賴性激酶(cyclin-dependent kinases,CDK)抑制劑p27Kip1、p21Cip1的表達下調(diào)CDK4的表達和抑制細胞周期蛋白D1和B1的表達及相關(guān)途徑,從而將癌細胞周期阻滯在G1期并降低癌細胞的成熟能力,最終達到抑制MDA-MB-231細胞的目的[26];Hu等人還進一步證明低濃度的紅景天苷可顯著抑制人乳腺癌細胞MDA-MB-231、MCF-7的生長,抑制Bcl-2表達,上調(diào)caspase-9表達,并誘導(dǎo)乳腺癌細胞周期的停滯和凋亡[27];Gang Zhao等人將人乳腺癌細胞系MCF-7與各種濃度的紅景天苷一起培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)紅景天苷能在體外明顯抑制細胞增殖、集落形成及遷移、侵襲,誘導(dǎo)細胞凋亡和細胞周期停滯在G0/G1期。一些研究者則認為紅景天是通過抑制腫瘤血管生成和腫瘤細胞轉(zhuǎn)移而發(fā)揮作用的。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子3(activator of transcription 3,STAT3)是腫瘤血管生成和遷移的標志物,能夠與基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)相互作用。Dong Young Kang等人發(fā)現(xiàn)紅景天苷通過抑制EGFR/Jak2/STAT3信號轉(zhuǎn)導(dǎo)來抑制MMP2轉(zhuǎn)錄,以此來抑制三陰性乳腺癌的遷移和侵襲,還發(fā)現(xiàn)紅景天苷能通過涉及STAT3的機制來抑制VEGF依賴性腫瘤血管生成[28]。吸煙對腫瘤免疫力具有破壞力,煙的主要成分尼古丁能促進腫瘤的發(fā)展。Abhishek Tyagi等人的研究發(fā)現(xiàn)紅景天苷能有效消除尼古丁引起的中性粒細胞極化,從而減少激素受體陰性乳腺癌細胞的肺轉(zhuǎn)移,具有抗乳腺癌的活性[29]。而An-Qi Sun等人認為,大劑量紅景天苷對MCF-7乳腺癌細胞裸鼠的抑瘤率為75.16%,可能是因為Bcl-2、p53的下調(diào)及Bax、caspase-3的上調(diào)增加了促凋亡因子的表達并誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡[30];通過評估紅景天苷對裸鼠模型腫瘤生長的影響,發(fā)現(xiàn)紅景天苷可顯著抑制體內(nèi)腫瘤的生長,還證明了紅景天苷能強烈抑制細胞內(nèi)活性氧的形成和MAPK途徑的激活,有助于抑制乳腺癌生長和減輕氧化應(yīng)激反應(yīng)[31]。
有研究顯示,余甘子(25和50μg/mL)提取物顯著地抑制了人乳腺癌MDA-MB-231細胞的侵襲能力[32];余甘子總黃酮能有效抑制乳腺癌MCF-7細胞的增殖并誘導(dǎo)其凋亡[33];余甘子在體外對MDA-MB-231乳腺癌細胞活性具有明顯的抑制作用(P<0.05),且呈濃度依賴效應(yīng),通過實驗發(fā)現(xiàn),余甘子(20μg/mL)可以將乳腺癌 MDA-MB-231細胞周期阻滯在G1/S期,能顯著上調(diào)MDA-MB-231細胞中CyclinG2、p21 mRNA的表達水平(P<0.05),而KMplot的臨床數(shù)據(jù)顯示,CyclinG2、p21水平高表達可以潛在改善TNBC患者預(yù)后,表明余甘子具有抗TNBC的作用[34]。
藏紅花主要從抑制細胞周期、誘導(dǎo)凋亡等方面發(fā)揮作用。紅花素是藏紅花的重要提取物,其可能通過調(diào)控血管生成途徑發(fā)揮抗乳腺癌血管生成作用(這可能與CD34的表達降低有關(guān))。研究者的實驗還顯示藏紅花能以劑量依賴性方式誘導(dǎo)G2/M期的MDA-MB-231細胞凋亡和細胞周期停滯[35];Pengwei Lu等人的研究顯示,紅花素可以通過線粒體信號傳導(dǎo)途徑誘導(dǎo)乳腺癌細胞凋亡,包括Caspase-8的激活、Bax的上調(diào)、線粒體膜電位的破壞和細胞色素的釋放[36];在N-亞硝基-N-甲基脲誘導(dǎo)的乳腺腫瘤中,細胞周期蛋白D1、p21過度表達,而Mahboobeh Ashrafi等人發(fā)現(xiàn)紅花素可以通過下調(diào)細胞周期蛋白D1來抑制腫瘤的生長和誘導(dǎo)細胞周期停滯,并且以p53依賴的方式抑制p21表達[37];藏紅花中所提取的紅花素和西紅花酸都表現(xiàn)出抗遷移、抗粘連和抗侵襲作用,其中紅花素抗遷移作用更明顯,西紅花酸抗粘連更有效。此外,Laleh Arzi等人的研究還顯示藏紅花可能通過干擾Wnt/β-catenin途徑來發(fā)揮抗轉(zhuǎn)移作用[38];Laleh Arzi等人的實驗亦顯示藏紅花會使在TNBC和肺中的Wnt/β-catenin靶基因表達下調(diào)[39]。
桃兒七的根醇提取物能夠明顯抑制人乳腺癌MCF-7細胞的增殖[40];桃兒七根及莖的水煎液可使小鼠乳腺癌細胞排列疏松、細胞核分化嚴重[41],能夠減慢小鼠乳腺腫瘤的生長速度,抑瘤率高達 77.99%[42];桃兒七對乳腺癌MDA-MB-231細胞表現(xiàn)出顯著的細胞毒作用,且對T47D乳腺癌細胞表現(xiàn)出強烈的生長抑制作用[43];桃兒七具有較強的抑制乳腺癌轉(zhuǎn)移作用[42]。
異土木香內(nèi)酯和土木香內(nèi)酯(alantolactone,ALA)是從藏木香中分離出的生物活性物質(zhì),研究表明異土木香內(nèi)酯可以通過抑制p38 MAPK /NF-κB信號通路抑制MDA-MB-231細胞的黏附、侵襲和遷移[10];Li Cui等人發(fā)現(xiàn),土木香內(nèi)酯可以通過抑制mapk/ros通路使線粒體功能發(fā)生障礙,以及通過影響NF-κB、AP-1和STAT3等轉(zhuǎn)錄因子而發(fā)揮抗乳腺癌活性作用[44];Ya-Rong Liu等人的實驗發(fā)現(xiàn),ALA可以抑制人臍靜脈內(nèi)皮細胞的增殖、運動、遷移和管的形成,也抑制了內(nèi)皮細胞中血管內(nèi)皮生長因子受體2及其下游蛋白激酶(包括PLCγ1、FAK、Src和Akt)的磷酸化,揭示了ALA能夠通過阻斷VEGFR2信號傳導(dǎo)通路有效抑制乳腺癌的生長[45]。
鐮形棘豆中提取的黃酮類化合物能夠有效抑制人乳腺癌MDA-MB-231細胞的生長,其中2,4-二羥基查爾酮、異甘草素、白楊素、2-羥基-4-甲氧基查爾酮、球松素對細胞增殖的抑制作用較強[46]。大花綠絨蒿內(nèi)的大多數(shù)內(nèi)生真菌可分泌可以抑制腫瘤細胞活性的化學(xué)物質(zhì),其次級代謝產(chǎn)物可以有效抑制乳腺癌MDA-MB-435細胞的活性[7]。CK-14、CK5/6 為乳腺癌的標記物,而 CK5/6更是TNBC重要的特性分子標記物[47],有研究者發(fā)現(xiàn)囊距翠雀的乙醇(70%)提取物可通過降低CK-14、CK5/6在乳腺癌細胞中的表達,明顯抑制乳腺癌MCF-7細胞和MDA-MB-231細胞增殖;另有學(xué)者發(fā)現(xiàn)囊距翠雀有較強的誘導(dǎo)分化MDA-MB-231細胞的作用[12]。訶子的乙醇提取物對乳腺癌MCF-7細胞具有抗癌活性,這些活性可能部分歸因于提取物中的酚類/類黃酮具有細胞毒性作用[48]。
3.1.1 小檗堿
小檗堿可以分別和DOX及紫杉醇、吳茱萸堿、雷帕替尼、人參莖葉皂苷、姜黃素、四氫巴馬汀、茶堿、異佛二胺等聯(lián)合用藥,以降低這些藥物對正常細胞的毒性,而加強對乳腺癌細胞的毒性[49]。小檗堿和DOX協(xié)同用藥,可以通過誘導(dǎo)T47D細胞阻滯于G2/M期,MCF-7細胞阻滯于G0/G1期[50],從而有效抑制乳腺癌細胞的增殖;小檗堿可以通過劑量協(xié)調(diào)的方式克服DOX抗性,使對DOX耐藥的乳腺癌細胞敏感并能直接誘導(dǎo)AMPK信號通路實現(xiàn)細胞凋亡:低劑量的小檗堿可以通過AMPK-HIF-1α-P-gp通路增強耐藥乳腺癌細胞對阿霉素的敏感性,高劑量的小檗堿能單獨通過AMPK-p53途徑直接誘導(dǎo)乳腺癌細胞凋亡,也可通過HIF-1α的獨立性表達直接誘導(dǎo)乳腺癌細胞凋亡[22]。小檗堿可以通過抑制TGF-β1的表達抑制TNBC細胞的致瘤性[51],而DOX與小檗堿聯(lián)合治療可以在降低DOX使用劑量的同時,提高DOX抑制乳腺癌生長和轉(zhuǎn)移的療效[52];還有研究顯示,小檗堿和人工合成的DOX通過PLGA的方法形成的PDBN能有效抑制 MDA-MB-231細胞的增殖[53];小檗堿也可通過阻止自噬相關(guān)蛋白LC3II的積累,使p62的細胞積累,調(diào)節(jié)PTEN/Akt/mTOR信號通路抑制自噬,從而減少乳腺癌細胞的增殖和對DOX抗性的逆轉(zhuǎn)[54]。小檗堿和紫杉醇聯(lián)合用藥,小檗堿能對紫杉醇起增效作用,兩者協(xié)同作用能抑制ERa陽性MCF-7細胞的生長,促進其凋亡,還能明顯抑制N-cad基因的表達,從而抑制乳腺癌細胞的侵襲轉(zhuǎn)移[55]。小檗堿和吳茱萸堿聯(lián)合用藥,鹽酸小檗堿通過抑制吳茱萸堿誘導(dǎo)MDA-MB-231細胞IL-8表達上調(diào)的作用,顯著抑制了MDA-MB-231細胞的遷移,達到了使吳茱萸堿增效減毒的目的[56]。小檗堿通過增加ROS水平和降低c-Myc水平,達到小檗堿和雷帕替尼聯(lián)合用藥逆轉(zhuǎn)HER2陽性乳腺癌細胞對雷帕替尼耐藥性的目的,從而促進乳腺癌細胞的凋亡[57]。有研究顯示,采用小檗堿和人參莖葉皂苷聯(lián)合用藥,乳腺癌術(shù)后無瘤及總生存率高達82%,能有效抑制乳腺癌腫瘤細胞轉(zhuǎn)移,顯著提高乳腺癌患者預(yù)后[58]。鹽誘導(dǎo)性激酶3(Salt-inducible kinases 3,SIK3)的高表達與乳腺癌患者生存率較低有關(guān),小檗堿與大黃素聯(lián)合應(yīng)用能有效使乳腺癌細胞中的SIK3活性降低,抑制乳腺癌細胞增殖,使乳腺癌細胞周期停滯增多,促進細胞凋亡,從而減弱由SIK3驅(qū)動的乳腺癌生長[59];Fatemeh Hashemi-Niasari等人認為,經(jīng)過茶堿和小檗堿聯(lián)合用藥處理的乳腺癌細胞中ROS產(chǎn)量的增加可能會刺激線粒體細胞色素c的釋放,進而降低HMGB1、MMP-9和Bcl2的表達水平,增加Bax的表達水平,通過胱天蛋白酶的激活將PARP裂解為片段,先于MAD-MB-231細胞通過內(nèi)部凋亡途徑(線粒體介導(dǎo)的途徑)進入凋亡狀態(tài)[60]。
3.1.2 紅景天
在治療乳腺癌時,聯(lián)合紅景天用藥能夠誘導(dǎo)早期雌激素反應(yīng),從而抑制MCF-7乳腺癌細胞的增殖,減少腫瘤微球的形成,還能有效降低乳腺癌患者血液中氧化應(yīng)激標志物的水平和標準化應(yīng)變率的峰值[61]。亦有文獻顯示,大株紅景天注射液作為一種有效的免疫調(diào)節(jié)劑能夠使化療后患者的CD4+細胞處于相對穩(wěn)定狀態(tài),大株紅景天注射液聯(lián)合紫杉醇、順鉑用藥治療乳腺癌能提高患者的免疫水平,且聯(lián)合用藥的毒性反應(yīng)發(fā)生率普遍低于非聯(lián)合用藥[62];Xuan Yu等人使用三嵌段共聚物聚PLGA-PEG-PLGA制備了包含親水藥物紅景天苷(salidroside,Sal)和疏水藥物他莫昔芬(tamoxifen,Tam)的納米粒子(Nanoparticles,NPs),并在BALB/c小鼠中評估了NPs在體內(nèi)的抗腫瘤作用,結(jié)果表明這些NPs降低了腫瘤體積并顯示出高抗腫瘤活性,證實了Sal和Tam在乳腺癌的治療中具有協(xié)同作用[63]。
3.1.3 訶子
Jayasindu Mathiyazhagan等人研究發(fā)現(xiàn)生姜和訶子的共同提取物ZOTC對DMBA誘導(dǎo)的大鼠乳腺癌有預(yù)防作用。研究者發(fā)現(xiàn)口服ZOTC可以改善乳腺組織中的抗氧化劑狀態(tài)和血清脂質(zhì)、血清細胞因子水平。雷帕霉素(mechanistic target of rapamycin,mTOR)在正常細胞和癌細胞的細胞代謝及增殖中起著核心作用,研究者進一步研究發(fā)現(xiàn),ZOTC可以通過抑制mTOR途徑來抑制DMBA誘導(dǎo)的乳腺癌大鼠的腫瘤進展[64]。
3.1.4 其他
有學(xué)者發(fā)現(xiàn)藏紅花和電磁協(xié)同治療可以使VEGFR2水平降低,從而抑制血管的生成[65]。研究顯示冬蟲夏草可與化療藥物聯(lián)合應(yīng)用來輔助治療腫瘤,可增強機體對放、化療的耐受性,減少化療的毒副作用,升高白細胞和血小板水平[66]。
免疫療法已成為乳腺癌治療的有效新選擇,我們發(fā)現(xiàn)藏藥也能應(yīng)用于抗乳腺癌免疫療法。
Xingguo Quan等人的研究顯示,冬蟲夏草乙醇提取物(ethanolic extracts of C.militaris,CM-EE)能夠抑制人乳腺癌細胞(MCF7,MDA-MB-231,HS578T,SKBR3)和小鼠乳腺癌細胞(4T1-neu-HA,TUBO-HA,TUBO-P2J-HA)的生長,接受CM-EE處理的乳腺癌細胞的樹突狀細胞(dendritic cells,DC)成功刺激了腫瘤特異性T細胞增殖,而沒有抑制DC的功能,也沒有導(dǎo)致T細胞的增殖,并且使PD-L1 mRNA和蛋白水平的表達以劑量依賴性方式增加。此外,CM-EE還能誘導(dǎo)乳腺癌中免疫原性和凋亡性細胞死亡,隨著CM-EE濃度和時間依賴性的增加,暴露于細胞表面的CRT、HSP70和HSP90也逐漸增加,是免疫原性細胞死亡的重要特征,通過此研究發(fā)現(xiàn)CM-EE是癌癥免疫療法的良好候選者,可以提高免疫檢查點抑制劑的療效[67]。
目前,對抗乳腺癌藏藥有效成分和作用機制的現(xiàn)代科學(xué)研究還有所欠缺,其活性研究大部分集中在細胞和動物表型方面。今后,是否能通過對抗乳腺癌藏藥的高通量研究構(gòu)建起生物信息共享數(shù)據(jù)庫,挖掘抗乳腺癌藏藥的活性成分并闡明其作用機制。