雷公藤甲素抗卵巢癌的研究进度
雷公藤甲素抗卵巢癌的研究进度 卵巢癌是较为常见的妇科恶性肿瘤,严重影响了女性健康。有研究表明, 由于病灶位于盆腔深处,早期病变难以被发现,约有70%的患者在确诊时已处于 癌症中晚期。临床上多以手术治疗为主、放化疗为辅的综合治疗方案,但似乎疗 效甚微,大部分晚期卵巢癌患者出现复发及耐药现象,5 年的生存率仅30%[1]。因此,迫切需要寻找能逆转耐药及新的抗卵巢癌药物。雷公藤甲素(triptolide,TP) 是中药雷公藤的主要活性成分,具有广谱、高效的抗肿瘤活性。TP 对多种肿瘤 均有抑制作用,如黑素瘤、直肠癌、肺癌、中枢神经系统肿瘤等。近年来,TP 对 妇科肿瘤的作用引起了国内外学者的关注,体内外研究表明TP 可显著抑制卵巢 癌细胞的生长,并可抑制耐顺铂细胞株的生长,将其与传统药物合用治疗卵巢癌, 可增强癌细胞对药物的敏感性,其机制主要与干预细胞周期、诱导肿瘤细胞凋亡 及抑制肿瘤细胞转移有关。
1 TP 对卵巢癌细胞的抑制作用 1.1 单独对卵巢癌细胞作用 体外研究发现,TP 可显著抑制卵巢癌细胞株A2780、SKOV-3 的增殖, 且随着浓度的增大、时间的延长,其抑制率升高,呈量-效、时-效关系,其48 h 半 数抑制率IC50 约为34 nmol/L,而其对正常的人卵巢上皮细胞HIO-180 只有很小 的影响,提示TP 对正常细胞和卵巢癌细胞的生长和增殖的抑制作用存在不同的 机制。相比传统化疗药物顺铂、丝裂霉素和紫杉醇,TP 具有更强的抗肿瘤活性。
此外,TP 对耐顺铂卵巢癌细胞株OVCAR-3也有显著的抑制作用,通过干预细胞 周期,促进肿瘤细胞凋亡。体内实验表明,TP 对荷卵巢癌大鼠具有一定的抑制 作用,且随着浓度的升高,抑制肿瘤的作用越强。TP 可通过抑制大鼠体内动脉 环新生微脉管的形成而抑制卵巢肿瘤的生长[8]。用TP 处理卵巢癌细胞移植鼠, 可明显发现当给药剂量为1 mg/kg 时,小鼠腹腔内转移瘤的数目减少了约80%。
1.2 与其他药物联合作用 当前,临床上针对卵巢癌的治疗多采用铂类联合紫杉醇的化疗方案,但由 于卵巢癌细胞对药物产生的耐受性,其疗效并不乐观。多药耐药蛋白1(multidrug resistance protein 1,MDR1)是一种消耗ATP 转运疏水性药物移出细胞液的跨膜 蛋白,是肿瘤细胞对紫杉醇、阿霉素等传统化疗药物产生耐药的主要原因。研究 显示,TP 可降低MDR1 蛋白的表达,将其与化疗药物合用,可协同发挥疗效。TP 与紫杉醇联合使用可逆转卵巢癌细胞的耐药,增强药效,TP 与紫杉醇联合 作用于耐顺铂上皮卵巢癌细胞COC1/DDP,通过抑制PI3K/Akt/GSK3 信号通路显 著抑制癌细胞的增殖,促进其凋亡[11]。在较低浓度下,TP 与顺铂联合使用对 卵巢癌的抑制作用强于单独使用顺铂,其抑制率随时间延长明显增高。姜黄素是 从姜黄中提取出来的一种黄色素,具有抗肿瘤、抗炎等功效,TP 联合使用低浓 度的姜黄素,可显著降低卵巢癌细胞中热休克蛋白(heat shock protein,HSP)27 和 70 的表达,促进卵巢癌细胞凋亡[13-14]。雷公藤红素也是雷公藤中活性物质之 一,具有抗肿瘤作用,TP 与雷公藤红素协同作用比单独使用TP 或雷公藤红素 对卵巢癌细胞的抑制作用强,使肿瘤细胞停滞于G2/M 期,并通过增加活性氧 (ROS)的表达促进细胞凋亡。
2 TP 抗卵巢癌的作用机制 2.1 干预肿瘤细胞周期 一个细胞周期的顺利进行受到严格的调控,而当细胞周期出现了失控就会 导致肿瘤的产生和增殖。周期蛋白依赖性激酶( cyclin-dependentkinases,CDK) 和周期蛋白(cyclin)协同作用,调控细胞周期。P21 是CDKs 的一种抑制剂,促 进P21 的表达可抑制cyclin-CDK 复合物的形成。Wu 等研究发现TP 通过激活 P53,与DNA 结合后可促进P21 的表达,进而抑制细胞周期蛋白复合物 G1-S/CDK2 和G2-M/Cdc2 的形成,阻滞卵巢癌细胞的G1/S 期和G2/M 期。
2.2 抑制HSP 的表达 HSP 是高度保守蛋白,在保护细胞对抗不利的环境因素中起重要作用。
HSP 的高表达被认为是许多癌症发生的信号,HSP27、HSP70 和HSP90 的表达 与癌症密切相关。有研究表明HSP70 被认为是卵巢肿瘤侵袭的标志物,当其在 腹腔和胸腔积液中表达水平上升时,意味着患者有较低的生存率。此外,HSP27 在药物的耐受中发挥重要作用,并在药物耐受的卵巢癌细胞中大量表达,研究认 为HSP27是治疗化疗耐受肿瘤的潜在作用位点。TP 可下调HSP27 和HSP70 的 表达,其机制为抑制热休克转录因子HSF1 的活性,减少分子伴侣的表达,使敏 感细胞应激性死亡,从而有利于卵巢癌的治疗。
2.3 抑制核转录因子-B(NF-B)的激活 NF-B 是涉及炎症反应的细胞核因子,参与调控细胞生长、增殖过程中的转录,在肿瘤的发生发展过程中起重要作用。NF-B 是核蛋白P50 和P65 的异质 二聚体,调控着许多基因的转录。NF-B可通过激活抗凋亡蛋白Bcl-2 和XIAP 抑 制细胞的凋亡,从而导致肿瘤细胞对药物的耐受,因此NF-B被认为是许多卵巢 癌耐化疗药物的主要原因。Zhong 等[22]研究发现,TP 通过抑制线粒体复合物I, 促进ROS 的表达而抑制NF-B 的激活,进而下调Bcl-2 和XIAP 的表达,并激活 Caspase-3 通路,促进耐顺铂卵巢癌细胞的凋亡。此外,TP 可抑制人表皮生长 因子受体(human epidermal growth factorreceptor,HER)2 的转录,其结合部位位 于HER 2启动子上游207 和103 bp 处,而该部位含有NF-B的结合位点,TP 通过 抑制NF-B 活性,下调HER 2的磷酸化,进而抑制其下游的PI3K/Akt 信号通路, 促进卵巢癌细胞的凋亡。
2.4 抑制缺氧诱导因子-1(HIF-1)的转录 HIF-1 是一种调控组织细胞对缺氧适应性反应的转录因子,其调节的基因 涉及血管发生、细胞能量代谢以及细胞信号转导等,与肿瘤的发生发展、血管再 生及耐药密切相关。由于HIF-1 在肿瘤血管生成中的重要作用,其可作为卵巢癌 治疗的一个潜在靶点。Zhou 等[8]研究发现TP 可有效抑制卵巢癌细胞SKOV-3 的增殖,其机制为TP 显著性抑制SKOV-3 细胞中HIF-1 mRNA 的转录活性,剂 量依赖性抑制其下游基因血管内皮生长因子(VEGF)、Bcl-2、碳酸酐酶IX 的表达;
并且通过特异性HIF-1 siRNA 干扰技术,可有效逆转TP 对卵巢癌细胞的生长抑 制及促进细胞凋亡作用,表明HIF-1 蛋白上调参与了TP 对SKOV-3 细胞的细胞 毒作用。
2.5 抑制基质金属蛋白酶的表达 肿瘤细胞的扩散是造成癌症患者死亡的主要原因。卵巢癌细胞的扩散源自 于直接转移以及侵袭相邻组织,且其扩散与一系列复杂的蛋白水解有关,包括降 低细胞外基质蛋白的表达和基底膜的形成。基质金属蛋白激酶(matrix metalloproteinases,MMPs)是一种在癌细胞生长进程中发挥重要作用的蛋白水解 酶,其通过下调基底膜的组分,增强细胞的运动性以及淋巴结的转移,并以此促 进癌细胞进入血管内渗和扩散。Zhao 等研究发现TP 可在mRNA 和蛋白质水平 显著抑制卵巢癌细胞中MMP7 和MMP19 的表达,其抑制作用与TP 呈浓度依赖 性。
此外,癌细胞扩散和转移的一个重要步骤是需要从周围的细胞中脱离出来。
细胞通过细胞与细胞之间的黏附因子结合在一起,而E-钙黏蛋白在哺乳动物细胞的黏连中起着重要作用。抑制E-钙黏蛋白的表达,可以促进癌细胞的分离和转移 [29]。研究表明,TP 可在体内外显著增加SKOV3 和A2780 细胞中E-钙黏蛋白 的表达,通过上调E-钙黏蛋白的表达,增加细胞之间的黏附,从而减少卵巢癌细 胞的转移和侵袭。
2.6 其他作用机制 TP 抗卵巢癌的作用位点不断被发现。分泌型卷曲相关蛋白1(secreted frizzled-related protein 1,SFRP1)与Wnt 受体的胞外区半胱氨酸富集结合域同源。
SFRP1 与卷曲蛋白结合形成异二聚体使Wnt受体形成无功能性受体复合物,从而 负调控Wnt 信号通路。Li 等研究发现,SFRP1 基因沉默可通过Wnt 途径激活 肿瘤细胞,促进肿瘤细胞的生长,而恢复SFRP1 的表达则可抑制肿瘤细胞的转 移和侵袭。TP 可促进SFRP1 的表达,进而抑制卵巢癌细胞的转移。
白细胞源性精氨酸氨肽酶(leukocyte-derivedarginine aminopeptidase, LRAP)位于内质网,参与内源性抗原肽的修饰和递呈,可促进人白细胞相关抗原 I(HLA I)结合抗原肽;降低白细胞源性精氨酸氨肽酶(LRAP)的表达可修复受损抗 原,并帮助肿瘤细胞逃逸免疫监控。TP 可上调LRAP 的表达,通过修整结合到 HLA I 上的抗原肽而使T 淋巴细胞识别并杀灭卵巢癌细胞。
3 结语 卵巢癌作为严重影响女性生命健康的五大恶性肿瘤之一,长期以来都是学 术界关注和研究的对象。由于卵巢癌细胞对目前临床上常用的治疗方案存在一定 的耐药性,学者们一直在寻找和开发疗效更为显著的药物。TP 是中药雷公藤的 有效成分,其具有广泛的药理作用,可多方向、多途径、交叉发挥抗肿瘤作用。
近年来将其用于抗卵巢癌的研究引起了广泛的关注,多项研究证明,TP 对卵巢 癌细胞具有抑制细胞增殖、阻断细胞周期、诱导细胞凋亡以及抑制癌细胞的转移 和侵袭作用,并且一些传统化疗药物耐药的卵巢癌细胞对TP 敏感,其有望成为 一种新型的抗肿瘤药物用于卵巢癌的治疗。
目前,TP 抗卵巢癌的作用靶点不断被发现,但其抗卵巢癌的作用机制还 尚不明确,其临床应用还受到局限。因此,在现有研究基础上还需进一步加深对 TP 抗卵巢癌作用机制的基础和临床研究,以充分发挥TP 抗卵巢癌的优势,并 不断发掘药物联用的合理方案,为中药抗卵巢癌研究提供理论基础和新思路。