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中藥有效成分抗腫瘤活性及作用機(jī)制研究進(jìn)展

 呂康悠然 2020-06-16

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 要:中醫(yī)藥已有2 000多年的歷史,并已獲得廣泛的臨床應(yīng)用,隨著診療水平的提高,中藥在延長癌癥患者生存期、提高其生活質(zhì)量等方面的作用得到了越來越多的關(guān)注和認(rèn)可。中藥抗腫瘤的活性與機(jī)制有多途徑、多靶點(diǎn)、多通路的特點(diǎn),如抑制腫瘤細(xì)胞增殖,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡,抑制腫瘤細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移,調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境,抗腫瘤血管生成,逆轉(zhuǎn)藥物耐藥等。對目前抗腫瘤有明確療效的中藥有效成分作用機(jī)制進(jìn)行綜述,以期為中醫(yī)藥抗腫瘤研究提供一定的思路和理論依據(jù)。


我國的惡性腫瘤發(fā)生率及死亡率較高,根據(jù)國家癌癥中心2019年最新發(fā)布的中國癌癥統(tǒng)計結(jié)果表明[1],我國癌癥患者人數(shù)約占全球40%;中國惡性腫瘤的發(fā)病率約為0.278%、死亡率為0.167%,中國人口標(biāo)準(zhǔn)化率分別為0.190%、0.106%,世界標(biāo)準(zhǔn)化率為0.186%、0.106%。在中國,腫瘤治療中具有中醫(yī)藥全程管理的特點(diǎn),中醫(yī)藥的介入可以明顯降低腫瘤治療過程中的不良反應(yīng),提升治療有效率,改善腫瘤患者的生活質(zhì)量。

目前采用一些腫瘤治療藥物,如化療藥物吉西他濱、多西他賽、培美曲塞,分子靶向藥物,免疫治療藥物厄洛替尼、貝伐珠單抗及吉非替尼等[2]治療后,腫瘤患者中位無進(jìn)展生存期延長,總體生存率較高,與此同時,三級或四級不良反應(yīng)(如骨髓抑制,肝腎功能異常,皮疹,惡心、嘔吐等胃腸道反應(yīng))發(fā)生率在治療后增加,并且價格昂貴[3]。中醫(yī)治療惡性腫瘤更多強(qiáng)調(diào)“整體觀念”和“帶瘤生存”,其治療目標(biāo)不僅局限于殺滅癌細(xì)胞和縮小腫

瘤,還在于提高患者生存質(zhì)量和延長生存期[4]。中藥具有多成分、多靶點(diǎn)、多通路的協(xié)同調(diào)控作用,其中的活性單體成分眾多,作用機(jī)制復(fù)雜多樣。在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移及免疫調(diào)節(jié)等多個階段發(fā)揮了多種療效。本文綜述了近年來發(fā)現(xiàn)的中藥有效成分抗腫瘤活性及其可能的作用機(jī)制,為中藥活性成分研究提供參考。

1  抑制腫瘤細(xì)胞增殖

抗腫瘤中藥可從多條途徑調(diào)節(jié)細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,抑制癌細(xì)胞過度增殖而發(fā)揮抗腫瘤作用。

黃芩素(baicalein)提取自黃芩Scutellaria baicalensis Georgi,可以抑制乳腺癌、肺癌和白血病等多種癌細(xì)胞的增殖[5]Chen[6]發(fā)現(xiàn),黃芩素作用于肺癌A549細(xì)胞后,細(xì)胞增殖、侵襲、遷移及人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVEC)官腔樣結(jié)構(gòu)形成均受到明顯抑制,黃芩素進(jìn)入體內(nèi)后,在血液中迅速轉(zhuǎn)化為黃芩苷(baicalin)及其他代謝物,黃芩苷可以刺激內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,上調(diào)Ste20-like激酶磷酸化水平,激活Hippo信號通路,抑制腫瘤細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移。體內(nèi)實驗亦證實黃芩素通過干預(yù)氨基酸、碳水化合物和能量代謝等對移植瘤的生長具有直接的抑制作用[7]。

苦參堿(matrine)提取自苦參Sophora flavescens Alt.,有抗腫瘤、抗病毒作用,當(dāng)作用于體外培養(yǎng)的宮頸癌HeLa細(xì)胞后,細(xì)胞周期比例發(fā)生明顯變。在肝癌HepG2細(xì)胞中,苦參堿能抑制細(xì)胞內(nèi)CD90、EpCAMCD133等干細(xì)胞標(biāo)志物mRNA的表達(dá),抑制β-catenin的轉(zhuǎn)錄活性,使HepG2細(xì)胞增殖活性降低[9]。

雷公藤紅素(tripterine)來源于雷公藤Tripterygium wilfordii Hook. f.的根皮,可以祛風(fēng)除濕、清熱解毒,有抗氧化、抗癌癥新生血管生成作用。胃癌BGC-823細(xì)胞經(jīng)雷公藤紅素處理后,細(xì)胞周期阻滯于G2/M期,細(xì)胞有氧糖酵解過程中葡萄糖利用量及乳酸生成量降低,代謝相關(guān)蛋白表達(dá)下降,相關(guān)酶活性受抑制,使細(xì)胞增殖受到抑制[10]。然而,雷公藤紅素具有肝毒性和腎毒性的副作用,需注意其治療腫瘤的安全性和有效性。

姜黃素(curcumin)對胃癌細(xì)胞的增殖具有較強(qiáng)抑制作用、并且抑制遷移和侵襲,機(jī)制可能與調(diào)控Wnt3a/β-catenin/上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)通路、細(xì)胞凋亡相關(guān)家族Bcl-2caspase有關(guān)[11]。

2  促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡

針對細(xì)胞內(nèi)凋亡信號通路、凋亡相關(guān)靶點(diǎn)的分子靶向治療可以逆轉(zhuǎn)、延遲、阻止腫瘤發(fā)生發(fā)展。小檗堿(berberine)能夠促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡,通過下調(diào)凋亡抑制因子B淋巴細(xì)胞瘤-2Bcl-2)表達(dá),上調(diào)凋亡基因Bax表達(dá),抑制細(xì)胞色素釋放和EMT過程,促進(jìn)細(xì)胞凋亡[12]。

蟾蜍皮中提取的沙蟾毒精(arenobufagin)作用于非小細(xì)胞肺癌PC-9細(xì)胞后,細(xì)胞的染色質(zhì)固縮、核碎裂、形成凋亡小體,同時表皮生長因子受體(EGFR/Raf/絲裂原活化蛋白激酶激酶(MEK/細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK)信號通路蛋白的磷酸化均受到抑制,抗凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá)水平下調(diào),促凋亡蛋白Bax表達(dá)水平上調(diào)[13];同時誘導(dǎo)caspase家族中的caspase-9、caspase-3及聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)裂解,上調(diào)促凋亡蛋白Noxa的表達(dá),并使細(xì)胞內(nèi)與Noxa主要結(jié)合的抗凋亡蛋白Mcl-1失活,干擾Noxa相關(guān)通路,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡[14]。含蟾蜍皮的相關(guān)成品如華蟾素膠囊、華蟾素注射液等已在臨床應(yīng)用,并獲得良好的效果。

冬凌草甲素(oridonin)提取自冬凌草Herba Rabdosiae,是一種貝殼杉烯的四環(huán)二萜類天然化合物。冬凌草甲素可調(diào)節(jié)磷脂酰肌醇3-激酶調(diào)節(jié)亞基αPIK3R1)、轉(zhuǎn)化生長因子-β2等靶蛋白基因表達(dá),激活P13K/Akt信號通路,從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡、抑制腫瘤細(xì)胞增殖能力[15-16]。

槲皮素(quercetin[17]可上調(diào)P53、Bax、Fas等多個凋亡相關(guān)基因表達(dá),阻止Caspase蛋白酶激活,誘發(fā)腫瘤細(xì)胞凋亡,對非小細(xì)胞肺癌具有較強(qiáng)的抑制作用,可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞caspase非依賴性細(xì)胞凋亡。除此之外,槲皮素還可以下調(diào)DNA甲基化水平,抑制癌基因表達(dá)[18]。

3  抑制腫瘤細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移

侵襲與轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤進(jìn)展的過程,抑制腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移主要包括:①調(diào)控腫瘤細(xì)胞的EMT;②抑制基質(zhì)金屬蛋白酶對基底膜和細(xì)胞外基質(zhì)的水解;③抑制腫瘤細(xì)胞與基質(zhì)成分的黏附;④抑制腫瘤細(xì)胞遷移能力;⑤調(diào)控與腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)基因的表達(dá)。目前中藥抑制腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移作用逐漸明確,以期為臨床應(yīng)用和藥物研究提供依據(jù)[19]

雙氫青蒿素(dihydroartemisinin[20]具有很強(qiáng)的抗癌活性,通過調(diào)控EMT相關(guān)基因,抑制轉(zhuǎn)化生長因子誘導(dǎo)的細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移,癌癥轉(zhuǎn)移與EMT過程有關(guān),有細(xì)胞黏附分子表達(dá)減少、細(xì)胞骨架及形態(tài)上具有間充質(zhì)細(xì)胞等特征,是上皮細(xì)胞來源的惡性腫瘤細(xì)胞獲得遷移和侵襲能力的重要生物學(xué)過程,在體內(nèi)外對多種腫瘤細(xì)胞具有殺傷作用,對正常組織細(xì)胞的毒性較低。

三七Panaxnotoginseng (Burkill)F. H. Chen ex C. Chow & W. G. Huang活性成分三七總皂苷(PNS)有活血化瘀的功效,PNS抑制PI3K/蛋白激酶BAkt)通路的激活,下調(diào)miR-21表達(dá)水平,使腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移相關(guān)基質(zhì)金屬蛋白酶受到抑制[21]。

淫羊藿苷(icariin)是淫羊藿Epimedium brevicornu Maxim. 總黃酮的有效成分,在前列腺癌中可降低p-Akt及磷酸化雄激素受體(p-AR)蛋白表達(dá)水平,同時提高鈣黏附蛋白E水平以增加腫瘤細(xì)胞與基質(zhì)之間的黏附力,降低降鈣素(calctionin)以減少去勢抵抗現(xiàn)象,抑制癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移[22]。

蝎毒素(buthotoxin[23]能抑制膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞的侵襲,對金屬蛋白酶有選擇性的抑制作用,蝎毒液中的活性多肽是其發(fā)揮藥理作用的主要功能分子,并且能夠跨越血腦屏障和組織屏障,有較高的藥用價值。

4  調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境

黃芪Astragali Radix為補(bǔ)氣之長,祖國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)認(rèn)為正氣存內(nèi)、邪不可干,正虛是與腫瘤發(fā)生發(fā)展有關(guān),黃芪可通過上調(diào)重組人白細(xì)胞介素-17DIL-17D)的表達(dá),從而增強(qiáng)自然殺傷細(xì)胞(NK)的肺臟募集能力,促進(jìn)肺臟抗腫瘤免疫效應(yīng)[24]。黃芪黃酮(astragalin[25]可以降低血清及腫瘤組織中IL-17和維甲素受體相關(guān)孤兒受體γtRORγt)表達(dá),提高荷瘤小鼠的脾指數(shù)及胸腺指數(shù),降低X盒結(jié)合蛋白1、肌醇酶1及葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78的表達(dá),促進(jìn)重組人CCAAT增強(qiáng)子結(jié)合蛋白(C/EBP)家族同源蛋白的表達(dá),調(diào)節(jié)免疫功能。

人參皂苷(ginsenoside)是從人參Panax ginseng C. A. Meyer中分離得到的主要成分,在抗腫瘤治療中得到了廣泛的研究,能激活毒性T淋巴細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞,通過調(diào)節(jié)免疫機(jī)能抑制腫瘤。人參皂苷Rg1通過上調(diào)炎性小體NLRP12,抑制白細(xì)胞介素和腫瘤壞死因子αTNF-α)表達(dá),改善炎性微環(huán)境[26]。

靈芝提取物能有效抑制腫瘤生長,且無肝、腎毒性和骨髓抑制作用,對與炎癥反應(yīng)相關(guān)的小膠質(zhì)細(xì)胞行為也有調(diào)節(jié)作用[27];靈芝提取物在臨床治療中已應(yīng)用多年,聯(lián)合鉑類[28]體內(nèi)實驗不僅能抑制腫瘤生長,還能改善U14宮頸癌小鼠脾臟和胸腺指標(biāo),肝腎功能幾乎未見毒理學(xué)效應(yīng),不僅療效顯著,而且安全性高。

5  抗腫瘤血管生成

腫瘤新生血管形成與腫瘤生長和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)??寡苄纬傻淖饔猛緩接幸韵聨讉€方面:①抑制蛋白降解酶的活性,防止內(nèi)皮細(xì)胞活化;②干擾血管內(nèi)皮生長因子的合成、釋放及生物效應(yīng)的發(fā)生;③阻止內(nèi)皮細(xì)胞的遷移;④阻止內(nèi)皮細(xì)胞的增殖;⑤調(diào)控血管內(nèi)皮細(xì)胞的黏附;⑥誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡。目前已發(fā)現(xiàn)多種抑制腫瘤血管生成有關(guān)的中

中藥中活血化瘀類藥物多認(rèn)為與腫瘤治療中的抗血管生成相關(guān),姜黃素可顯著降低血管內(nèi)皮生長因子DmRNA和蛋白表達(dá)水平,可能通過抑制高遷移率族蛋白B1/血管內(nèi)皮生長因子-DHMGB1/

在缺氧條件下,腫瘤血管及無氧糖酵解為腫瘤供給,低氧誘導(dǎo)因子-1αHif-1α)在缺氧條件下誘導(dǎo)腫瘤血管生成,丹參酮(tanshinone)可以調(diào)節(jié)Hif-1α/VEGF通路的表達(dá),通過抗血管生成起到抑制腫瘤增殖作用[31]。

川芎嗪(ligustrazine)聯(lián)合順鉑能夠抑制小鼠Lewis肺癌移植瘤生長,其作用機(jī)制可能是通過與

斑蝥素(cantharidin)可作用于人卵巢癌細(xì)胞中可以阻斷核轉(zhuǎn)錄因子-κBNF-κB)活性,從而抑制血管內(nèi)皮生長因子和IL-82種促血管生長因子在體內(nèi)外的表達(dá)[33],從而抑制細(xì)胞遷移。

6  逆轉(zhuǎn)藥物耐藥

藥物耐藥是導(dǎo)致腫瘤治療失敗的主要原因,藥物耐藥后,可能涉及細(xì)胞內(nèi)藥物的濃度降低、耐藥

欖香烯(elemene)可以增強(qiáng)肺癌A549細(xì)胞對厄洛替尼(Erlotinib)的耐藥性,P-糖蛋白的表達(dá)減少,細(xì)胞內(nèi)抗癌藥物的濃度增加[34];聯(lián)合順鉑使用可以抑制P21基因及蛋白的表達(dá),可以作為肺癌化療耐藥逆轉(zhuǎn)劑,逆轉(zhuǎn)移肺癌細(xì)胞化療耐藥,具有良好的臨床應(yīng)用前景[35]

熊果酸(ursolic acid)可抑制NF-κβ核蛋白p65的表達(dá),減少NF-κB的核轉(zhuǎn)位,抑制下游耐藥基因和P-糖蛋白的表達(dá),逆轉(zhuǎn)化療耐藥[36],具有見效快、效果穩(wěn)定,為臨床應(yīng)用提供基礎(chǔ)。

7  結(jié)語與展望

祖國醫(yī)藥在防治腫瘤方面歷史悠久、效用明確,抗腫瘤藥物治療后體內(nèi)正氣受損、毒性存留,中醫(yī)藥介入可以在扶正同時減輕毒性,為下一步治療提供機(jī)會;直接作用于腫瘤細(xì)胞,延長患者無進(jìn)展生存期及總生存期,有鞏固治療之效;無明顯不良反應(yīng),使用安全有效;且經(jīng)濟(jì)效優(yōu)。

目前,多種具有扶正補(bǔ)益、清熱解毒、活血化瘀類中藥已被證實有直接或間接抗腫瘤作用,中藥的有效成分篩選、藥理作用研究是中醫(yī)藥研究的聚焦點(diǎn),中藥活性成分有顯著的抑瘤作用,可減輕腫瘤治療中所產(chǎn)生的毒副作用,協(xié)同治療提高臨床療效(表1),對其機(jī)制的研究有利于調(diào)控腫瘤細(xì)胞的發(fā)生、發(fā)展,為人類攻克腫瘤重大難題提供線索,具有重大的社會意義。

但中藥有效成分作用靶點(diǎn)廣泛,在機(jī)制研究上很難明確唯一作用途徑,中藥單體制劑在臨床上應(yīng)用與中醫(yī)理論的融入尚有欠缺,與祖國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)動態(tài)辨證協(xié)調(diào)發(fā)展尚需進(jìn)一步研究,以充分發(fā)揮中藥制劑多途徑、多靶點(diǎn)的優(yōu)勢。以中醫(yī)藥辨證論治與調(diào)整用藥規(guī)律為基礎(chǔ),結(jié)合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)知識和科技手段,深入研究藥物作用機(jī)制并實現(xiàn)祖國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的互通互補(bǔ),可以促進(jìn)臨床與基礎(chǔ)研究的緊密結(jié)合,為腫瘤治療的進(jìn)一步發(fā)展提供依據(jù),有一些單體具有肝毒性和腎毒性的副作用,這也提示需提高中藥加工技術(shù)保障中藥單體治療腫瘤的安全性和有效性,提供療效的同時也保證臨床用藥安全性。

現(xiàn)代腫瘤研究治療方式即使在腫瘤不能治愈情況下,“帶瘤生存”中仍可追求優(yōu)質(zhì)的生活質(zhì)量,這正是中醫(yī)藥介入契機(jī),如何在治療中更好的多學(xué)科綜合治療,仍需要進(jìn)一步科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、大規(guī)模研究,同時把握好中醫(yī)藥介入時間及轉(zhuǎn)變治療時間,形成優(yōu)勢、規(guī)范的中西醫(yī)結(jié)合治療惡性腫瘤之路。

參考文獻(xiàn)(略) 

來  源:   李小江,鄔明歆,孔凡銘,楊佩穎,朱津麗,賈英杰. 中藥有效成分抗腫瘤活性及作用機(jī)制研究進(jìn)展 [J]. 中草藥, 2020, 51(9): 2587-2592.

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