皂角刺抗肿瘤作用研究新进展
皂角刺抗肿瘤作用研究新进展 皂角刺抗肿瘤作用研究新进展 【关键词】 皂角刺；抗肿瘤；
作用机制 【摘要】 中药皂角刺的抗肿瘤作用近年来日益引起广泛关注，其作用机 制呈现多层次、多部位和多靶点的特点，已被列为抗癌中草药之一。本文从其抗 肿瘤作用的有效成分、作用机制等方面综述了国内外最新的研究进展。
【关键词】 皂角刺；
抗肿瘤；
作用机制 皂角刺，又称天丁、皂针等，为豆科植物皂荚(gleditsiasinensis lain.)的干 燥棘刺，主要产于江苏、湖北等地。皂角刺的中医临床应用历史悠久，始载于《本 草纲目》。能“消肿脱毒，妒乳，风疠恶疮，排脓，杀虫[1]。中药的抗肿瘤作用 目前日益引起广泛关注，用皂角刺及其提取物治疗多种癌症疗效显著，已被列为 抗癌中草药之一，国内外研究皂角刺的报道比较少，国内较偏重于生药学鉴定和 临床功效的研究，本文就皂角刺的抗肿瘤成分、作用机制及临床应用现状做了较 全面的总结，综述如下。
1 抗肿瘤有效成分及有效部位的研究 皂角刺的化学成分有黄酮苷、酚类、氨基酸、棕榈酸、硬酯酸、油酸、亚 甾醇、谷甾醇以及二十九碳烷等，而这些成分不同程度的显示出抗肿瘤作用，其 中黄酮类化合物显示了较强的抗肿瘤作用。WWW.133229.COM黄酮类化合物主 要为黄颜木素(fustin即3，7，3，4 四羟基黄酮)，非瑟素(fisetin3，7，3，4 四 羟基黄酮)并含有无色花青素等，而目前研究较多的主要是皂角刺的水煮醇沉物 和其他有机溶剂提取物。
皂角刺热水浸出物对人体子宫颈癌培养株jtc 6抑制率为50％～70％，对 小鼠肉瘤s180也有抑制作用，皂角刺和皂角树枝水煎剂可用来治疗鼻咽癌[2]。皂 角刺还可治疗软腭乳头状癌、鼻咽癌淋巴结转移及胃癌，均取得很好的疗效。许 哲[3]从皂角刺的乙醇提取物中分离得到8种化合物，采用四甲基偶氮唑盐(mtt)比 色法测定这8个化合物的体外抗肿瘤活性成分，首次发现两种黄酮类化合物黄颜 木素和3( acetoxyolean 12 en 28 oic acid，它们对体外培养的人肝癌细胞 株bel 7402、人宫颈癌细胞株hela、人纤维肉瘤细胞株ht1080、人口腔表皮样癌细胞株kb、人肺癌细胞株a549、人胃腺癌细胞株sgc 7901、小鼠肝癌细胞株hepg2 等7种肿瘤细胞的生长有较强的抑制作用。黄颜木素除对a549之外的6种肿瘤细胞 株抑制作用良好，ic50为11.34(19.32mg(l-1；
而另一种化合物对肿瘤细胞株增殖 的抑制作用ic50为11.61(18.73 mg(l-1。
李万华[4]等采用有机溶剂萃取、反复柱层析方法分离纯化皂角刺中黄酮 类化合物，并通过nmr、ms等波谱技术确定其化学结构，最终鉴定出两种黄酮类 化合物。用elisa(酶联免疫吸附)的方法检测发现其中一种化合物对组织蛋白酶b （cb）有明显的抑制作用。用正丁醇从皂角刺中提取得到两个三萜类化合物，经 鉴定为刺囊酸(echinocystic acid)和皂荚皂甙c(gleditsia saponin c)。国外在研究皂 角刺的抗诱变作用时，提取分离到了一个三萜类物质和四个类固醇类物质[5]， 对抗肿瘤作用的研究也有重要意义。
2 抗肿瘤作用机制的研究 2.1 对突变性p53蛋白表达的影响野生型p53基因即抑癌基因，在细胞正常 生长过程中起着重要的调节作用，使细胞停滞在gl期，参与dna损伤的修复、细 胞周期调控、细胞凋亡及抑制血管生成等过程。p53还能抑制c myc、ras基因对 细胞的转化作用。一旦p53基因丢失或突变，失去对细胞生长的抑制作用，便具 有癌基因的活性，促进细胞转化和过度增殖，导致肿瘤的发生，即可诱发多种癌 变。
李青旺[6]等研究皂角刺醇提物对小鼠宫颈癌u14生长的抑制作用时，用免 疫组化sp法检测增殖细胞核抗原（pcna）和突变型p53蛋白阳性细胞表达数对小 鼠宫颈癌u14生长抑制的结果表明，皂角刺的醇提物对小鼠的宫颈瘤细胞生长有 明显的抑制作用，突变型p53蛋白表达水平明显降低(p＜0.05)，说明p53突变在肿 瘤发生中起恶性转化功能，皂角刺醇提物抑制肿瘤生长与抑制p53突变有关。pcna 是存在于细胞核内的一种蛋白质，即dna聚合酶8的辅助蛋白，与dna的复制密切 相关，它对细胞由g1期(dna合成前期)向s期(dna合成期)过渡起着重要的调节作用， 与肿瘤细胞的增殖密切相关，pcna的表达与p53蛋白也同步性的降低，表明皂角 刺对pcna的表达有抑制作用。因此，皂角刺的抗肿瘤机制可能与抑制pcna和突变 型p53的表达有关。
2.2 对肿瘤坏死因子(tnf)的影响 肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,tnf)对 肿瘤细胞增殖具有直接的抑制作用和细胞溶解作用。tnf主要有二类，一类是由激 活的巨噬细胞(m()产生的肿瘤坏死因子称tnf-(，另一类是由激活的t淋巴细胞(lt)产生的淋巴毒素称tnf-(。tnf是一种有着极其广泛生物学活性的细胞因子，具有2 种特异性受体，tnf诱导的各种反应都是通过与细胞表面两类特异性受体相互作用 而产生的，其生物学功能大部分由tnf受体1(tnf receptor 1，tnfr1)介导[7]。tnfr1与 tnf (及tnf (均有结合活性，当tnf (与tnfr1结合后，一方面可以介导凋亡信号 引起细胞凋亡，在抗肿瘤和抗病毒感染中发挥重要作用；
同时也参与自身免疫性 疾病和败血症中对自身组织细胞的损伤。tnf (三聚体与tnfr1结合后可诱导自身 及其下游蛋白死亡结构域的聚集。
研究显示[8]，受体作用蛋白(receptor interacting protein，rip)通过死亡 结构域与含有死亡结构域的tnfr1结合蛋白(tnfr1 asociated death domain protein， tradd)结合，可进一步激活tnfr相关因子2(tnfr associated factor 2，traf2)，活化 的traf2再激活2个独立的信号传导途径：①可通过磷酸化作用激活nf (b诱导激酶， nf (b转位至细胞核激活多种基因的转录，主要包括抗凋亡基因如细胞凋亡抑制 蛋白基因 1、2，通过抑制半胱天冬蛋白酶 8(caspase 8)的活化等途径发挥抗 凋亡作用。traf2还可与凋亡信号调节激酶，转化生长因子 (活化激酶，促分裂原 激活的相关蛋白激酶等分子相互作用并最终激活c jun氨基端激酶(c jun nh2 terminal kinase，jnk)，通过jnk/sapk途径抗凋亡。②rip相关死亡蛋白(rip associated death domain protein，riadd)亦可通过死亡结构域与rip连接，其n端有 easpase募集区，raidd通过该区激活easpase 2，诱导凋亡。研究tnfr1的信号传 导通路及其在疾病尤其是肿瘤中的作用机制，对于进一步阐示肿瘤的发病机制和 抗肿瘤药物的开发都具有重要的意义。越来越多的研究发现tnf在肿瘤的治疗中发 挥着重要的作用，很多中药提取物的抗肿瘤作用机制与tnf有关。曹学峰[9]利用酶 联检测皂角刺总黄酮对icr小鼠腹腔巨噬细胞释放肿瘤坏死因子发现，其对tnf有明 显的调节抑制作用。
2.3 对组织蛋白酶b(cathepsin b,cb)的影响 cb是溶酶体内半胱氨酸蛋白水 解酶，易被巯基试剂抑制，又称巯基酶。研究表明，cb在癌细胞转移过程中，能 直接地溶解或者间接地激活能够溶解细胞外基质，如胶原蛋白、层粘连蛋白、基 底膜等成分的酶来促进肿瘤细胞向深部组织浸润，从而为癌细胞的移动打开通道。
利用原位杂交及免疫组化技术研究发现，cb在多种肿瘤细胞，如胃癌、肺癌、肠 癌、乳腺癌、前列腺癌、肾癌等癌细胞中均有较高的表达,在癌周间质细胞及血 管内皮细胞cb增强表达。李万华[10]等研究皂角刺中黄酮类活性成分时，采用有 机溶剂萃取、反复柱层析的方法，分离纯化皂角刺中黄酮类化合物，通过nmr， ms等波谱技术确定其化学结构，并进行细胞模型的体外活性筛选，用elisa(酶联 免疫吸附)方法，发现其中一种化合物对cb表现出明显的抑制活性。组织蛋白酶b在癌细胞的调节机制为转录水平和翻译后水平的调节，其最 为合理的调控机制是前体mrna的旁路剪切5‘或3’端以及mrna的过表达。通过旁路 剪切5‘端或3’端不翻译区能得到多种形式的mrna转录物，除了全长的转录物，其 余的缺少exon2或同时缺少exon2、exon3。正常时转录起始于编码信号肽的exon3， 而肿瘤发生时exon2，exon3以及激活前体蛋白肽的7个氨基酸残基缺失，形成了 特殊的mrna产物，因其缺失信号肽，所以蛋白质合成后，不能沿内质网途径进入 溶酶体，而弥散于胞浆中，发挥水解作用[11]。体外实验发现cb可以降解纤连蛋 白、i型胶原蛋白、ⅳ型胶原蛋白和层粘连蛋白等细胞外基质成分，而且诸多实 验证实cb分布在肿瘤细胞外围[12]，并且还可以激活能够降解细胞外基质的尿激 酶型纤溶蛋白酶原激活剂、基质金属蛋白酶等肿瘤细胞侵袭转移又必须降解细胞 外基质成分，因此认为cb在肿瘤细胞向深部组织浸润和远处转移的过程中起重要 作用。近来很多研究人员通过反义或rna干扰技术联合沉默cb及其他蛋白酶类， 在抑制肿瘤血管生成和侵袭转移作用等方面取得了明显的进展，随着对cb作用及 调控机制的深入研究和分子生物学技术的飞速发展，cb可望成为肿瘤基因治疗的 新靶点和辅助诊断的指标。
2.4 对细胞凋亡(pdc)影响 中药治疗癌症的作用是多靶点、多机制的，其 中机制之一是诱导癌细胞凋亡。细胞凋亡(apoptosis)又称为程序性死亡，是由基 因控制的细胞自我消亡过程，细胞调亡的过程实际上是caspase不可逆有限水解底 物的级联放大反应过程。分子肿瘤学的研究发现，某些癌基因和抑癌基因，如 c myc、p53和bc1 2的主要功能就是调节细胞凋亡，从而影响肿瘤的发生与发 展，还有对信号转导的调控。
近年来这方面的研究比较多，张长城[13]等研究发现皂角刺皂苷(ssg)对前 列腺癌pc 3细胞具有抑制增殖和诱导凋亡的作用。200mg·l-1的ssg对前列腺癌 pc 3细胞的凋亡率为16.50%；
用醇提出的ssg处理后，检测到ssg对前列腺癌pc 3 细胞抑制率可高达97.24％。细胞凋亡作用机制的具体过程实际上是caspase不可 逆有限水解底物的级联放大反应过程，caspases在细胞内以无活性的酶原形式存 在，具有半胱氨酸激活位点和底物裂解位点，caspases c端同源区具有半胱氨酸 激活位点和底物裂解位点，当作用于胞内特异性底物后将引起细胞凋亡[14]。在 细胞发生凋亡时，核纤层蛋白作为底物被caspase在一个近中部的固定部位所裂解， 从而使核纤层蛋白崩解，导致细胞染色质的固缩。caspase可作用于几种与细胞骨 架调节有关的酶或蛋白，改变细胞结构。导致其活性下降，如caspase可裂解凝胶 原蛋白而产生片段。caspase还能灭活或下调与dna修复有关的酶、mrna剪切蛋白和dna交联蛋白。由于dna的作用，这些蛋白功能被抑制，使细胞的增殖与复制受 阻并发生凋亡。细胞凋亡受到严格调控在正常细胞caspase处于非活化的酶原状态, 凋亡程序一旦开始，caspase被活化后发生凋亡蛋白酶的级联反应，发生不可逆的 凋亡。现已发现多种凋亡抑制分子，包括p35，crma，iaps，flips以及bcl一2家族 的凋亡抑制分子，这些凋亡抑制分子对肿瘤细胞的凋亡过程有重要的调节作用。
3 临床应用 皂角刺是我国传统中药材，在临床上已经有很久的应用历史，中医临床上 作为治疗癌症的配伍药之一，主要是与其它中药组成方剂，常被用来治疗乳腺癌、 肺癌、食管癌、肠癌和宫颈癌等多种癌症。有学者研究针剂对移植性肿瘤的抑制 实验[15]，将肿瘤细胞移植到小鼠身体，研究按中医理论研制的由皂角刺等中药 组成的注射剂814静脉注射液，发现其对5种移植性肿瘤有明显的效果，抑制率均 大于30%其中对ul4、eac、hsc的抑制率超过了50%。还有很多临床研究发现皂角 刺可用于治疗肺痈、卵巢癌、胃癌、鼻咽癌等。张娟[16]采用黄芪、皂角刺等组 成复方治疗肺癌，疗效显著。熊燕子[17]等采用黄芪、皂角刺等中药结合西医方 法治疗32例中晚期肺癌患者，与32例单纯化疗肺癌患者比较，前者不但提高疗效， 且毒副作用减少。皂角刺和皂角树枝水煎剂可用来治疗鼻咽癌。皂角刺还可治疗 软腭乳头状癌、鼻咽癌淋巴结转移及胃癌，均取得很好的疗效。
4 展望 皂角刺作为传统中药材，来源广泛，价格低廉，具有较好的抗肿瘤作用及 其它抗肿瘤药物及抗肿瘤治疗手段所不具备的一些优点，它的毒副作用小，疗效 确切，抗肿瘤机制从多个层面、多个环节、多个部位发挥作用，显示出明显的多 靶点效应，表明皂角刺是一种具有巨大开发潜力的抗肿瘤的药物。目前皂角刺的 抗肿瘤作用研究并不多，我国主要偏重于生药学鉴定及临床应用，尤其是作用成 分提取分析还仅限于醇类的提取分离，随着对其化学成分的生物活性和抗肿瘤机 制研究的不断深入，皂角刺将广泛应用于医药学领域，为治疗人类疾病做出更大 的贡献。