消癌平注射液抗肿瘤作用机制研究进展

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  关键词:中药;消癌平注射液;通关藤;抗肿瘤;综述
  中图分类号:R285 文献标识码:A 文章编号:1005-5304(2012)09-0111-02
  通关藤,又名通光散、乌骨藤,为萝摩科牛奶菜属植物通关藤Marsdenia tenacissima (Roxb).Wight et Arn的干燥藤茎,收载于2010年版《中华人民共和国药典》,具有清热解毒、止咳平喘、消炎、抗癌等功效。消癌平注射液是由通关藤的干燥藤茎经现代工艺水提醇沉后制成。现代药理学研究表明,消癌平注射液具有明显的抗肿瘤活性;体外研究发现其对多种肿瘤细胞有明显的抑制作用,可使癌细胞向正常方向分化或诱导其凋亡[1-2];体内实验表明其能显著抑制小鼠移植瘤的生长[3-4]。临床上常单独使用或联合化疗、放疗用于肝癌、胃癌、食管癌、肺癌等肿瘤的治疗,可提高患者机体免疫力及临床疗效,延长生存期,改善晚期恶性肿瘤患者生存质量,而且在使用过程中未发现明显的不良反应[5-9]。笔者现就相关研究进展作一综述。
  1 抑制肿瘤细胞增殖
  张氏等[10]对消癌平注射液抑制食管癌Ec-9706的机制研究结果表明,消癌平注射液作用后,细胞体积变小,细胞间接触变松,折光性及贴壁能力减弱,胞内颗粒增多,出现凋亡小体。在丫啶橙荧光染色更清晰可见细胞核或细胞质内致密浓染的黄绿色染色,甚或见黄绿色碎片的典型凋亡改变,说明消癌平注射液能诱导癌细胞凋亡;消癌平注射液能降低食管癌细胞的恶性程度,抑制食管癌细胞生长,DNA合成期(S期)的细胞比例数下降,G0/G1期细胞增多,药物呈现出明显的诱导细胞分化倾向;由流式细胞学结果推测细胞的周期蛋白表达应会有所改变,结果测CyclinD1免疫组化示阴性,该细胞株在蛋白水平不表达CyclinD1,说明消癌平注射液对食管癌细胞有较好的抑制作用。
  王氏等[11]对消癌平注射液抑制卵巢癌Caov-3细胞增殖研究发现,消癌平注射液可抑制细胞增殖,使细胞周期阻滞于G0/G1期,这可能是由于消癌平注射液通过某种途径抑制PI3K的活性,使其PI3K/Akt细胞信号通路受阻,Akt磷酸化作用受到抑制而活性降低,从而解除对周期依赖蛋白抑制物p27表达的抑制作用,使细胞周期发生阻滞,从而抑制细胞增殖。进一步研究发现,Caov-3细胞在胎牛血清(FBS)诱导下,细胞骨架微丝发生重排,形成片状伪足,使细胞发生迁移,促进肿瘤细胞的侵袭,其主要机制可能是由于FBS中含有的细胞因子,通过激活PI3K而使Akt磷酸化而激活,从而调节细胞骨架肌动蛋白丝重排,促进肿瘤细胞的迁移;用FBS诱导细胞Caov-3的同时,尝试用消癌平注射液进行干预,发现消癌平注射液具有类似磷脂酰肌醇3-激酶特异性抑制剂LY294002的作用,可通过抑制PI3K激酶活性,抑制Akt的磷酸化,从而抑制Caov-3细胞骨架肌动蛋白丝的重排以及FBS诱导的细胞侵袭作用[12]。
  消癌平注射液可诱导白血病细胞凋亡。李氏等[1]研究发现,消癌平注射液能够抑制细胞生长并诱导NB4细胞发生G0/G1期阻滞;进一步观测对NB4细胞分化的影响,结果显示,NB4细胞出现了明显的分化特征:细胞形态趋于成熟,细胞表面分化抗原CD11b表达增加,NBT阳性细胞明显升高。李氏等[13]通过四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测发现,消癌平注射液能以时间和剂量依赖的方式抑制白血病细胞U937和HL60细胞增殖;形态染色发现,较高浓度的消癌平注射液能够诱导白血病细胞出现明显的凋亡形态学改变,由此推测高浓度的消癌平注射液可能是通过诱导细胞凋亡抑制细胞增殖。研究结果显示,线粒体凋亡途径是消癌平注射液诱导白血病细胞凋亡的重要途径之一。陈氏等[14]研究发现,通关藤提取物可能通过降低细胞线粒体膜电位(ΔΨm),触发细胞凋亡过程,发挥抑制白血病细胞的作用。通关藤抗白血病细胞的作用与细胞类型相关,K562细胞是源于慢性粒细胞白血病急变期的细胞株,Bcr-Abl基因在该细胞凋亡中起关键作用,当通关藤作用于K562细胞时,p210Bcr-Abl蛋白抑制线粒体释放细胞色素C,导致caspase-3激活延迟,从而延迟凋亡。
  陈氏等[15]用MTT法检测发现,通关藤能不同程度抑制NB4、U937、HL60、K562等髓系白血病细胞株的增殖,低浓度通关藤提取物可能诱导NB4细胞的分化,高浓度可能诱导上述白血病细胞的凋亡;另外,不同浓度通关藤提取物对T淋巴细胞白血病细胞株Jurkat细胞、B淋巴细胞白血病细胞株Raji细胞、骨髓瘤细胞株RPMI8226细胞的增殖抑制作用存在显著差异。在相同作用条件下,通关藤提取物对Jurkat的抑制率较高,且呈现出剂量依赖效应,而对Raji、RPMI8226细胞抑制率低,RPMI8226细胞最低。此外还发现ΔΨm下降与细胞早期凋亡相关性很好,提示通关藤可能通过降低ΔΨm,触发细胞凋亡过程而发挥抑制白血病细胞的作用。尽管RPMI8226对通关藤最不敏感,但在高浓度(100 μL/mL)药物作用下,也发生了显著凋亡,说明通关藤提取物体外对部分淋巴细胞白血病细胞株和骨髓瘤细胞株有不同程度的诱导凋亡作用,其机制可能是通过降低细胞内线粒体ΔΨm途径触发这些细胞凋亡。
  2 诱导肿瘤细胞转化
  李氏等[16]对消癌平注射液抑制胃癌细胞株SGC-7901的机制研究结果表明,其能抑制胃癌细胞株SGC-7901的生长,对G1期细胞有明显的阻断作用,使瘤体细胞主要停留在G1期;细胞形态学在运用消癌平后核浆比例缩小,呈现一种良好的分化趋势,说明消癌平注射液能诱导癌细胞向正常细胞转化。
  3 阻断肿瘤血管生成
  肿瘤血管生成是肿瘤生长和转移的基础,消癌平注射液抗肿瘤血管生成时针对肿瘤血管生成过程中某些因子及其关键步骤进行抑制和干扰,从而减少或抑制肿瘤血管的生成。
  高氏[17]以C57BL/6雌性小鼠皮下接种构建Lewis肺癌小鼠模型,观察各组荷瘤小鼠生存期,并计算生命延长率。结果显示,与生理盐水组比较,消癌平组抑瘤率有显著差异(P<0.01),抑瘤率为15.69%;与生理盐水组比较,消癌平组肿瘤微血管密度(MVD)有显著差异(P<0.01);消癌平组荷瘤小鼠血清中血管内皮生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)含量明显低于生理盐水组(P<0.05);消癌平组荷瘤小鼠生存期明显长于生理盐水组(P<0.05),生命延长率为19.16%。说明消癌平注射液对小鼠移植瘤有抑瘤作用,并能延长荷瘤小鼠的生存时间。推测其抗肿瘤的作用机制可能是通过减少VEGF、bFGF表达,从而降低肿瘤MVD,起到抗肿瘤新生血管生成的作用。   张氏[18]研究发现,消癌平注射液体外具有较强的抗肿瘤作用。一方面消癌平注射液可以下调肿瘤细胞VEGF、bFGF、基质金属蛋白酶-2的表达,从而阻断肿瘤的血管生成和转移侵袭;另一方面,消癌平注射液可以激活p53基因的表达,诱导肿瘤细胞的凋亡,且p53的激活又可以抑制VEGF的表达,进一步阻断了肿瘤血管的生成。提示消癌平注射液可能是通过诱导肿瘤细胞凋亡和阻断肿瘤血管生成与转移侵袭发挥抗肿瘤作用的。
  4 展望
  消癌平注射液化学成分复杂,具有广泛的药理活性,特别是其抗肿瘤作用较为明显,且不良反应轻微。迄今国内学者对其作用机制进行了一系列的研究,表明消癌平注射液药理作用机制主要是抑制肿瘤细胞的增殖,促进肿瘤细胞的凋亡和分化,还可通过减少VEGF、bFGF表达,从而起到抑制肿瘤新生血管生成的作用。此外,消癌平注射液对肿瘤细胞迁移也有一定的抑制作用,可以降低肿瘤细胞的侵袭力。
  目前,对消癌平注射液化学成分的研究多集中于酚酸和甾体上,其他成分研究较少,有效成分尚不明确,其作用机制仍有待更深入、更广泛的基础研究。笔者认为,今后从药学角度研究其药效学物质基础,进而阐明其作用机制,使其优势得以充分发挥,将具有重要的意义。
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  (收稿日期:2011-11-05,编辑:梅智胜)
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