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山仙顆粒抑制腫瘤作用機制的研究概況

2024-05-02 10:34魏靜周涵王曉雅李媛應小平方艷
廣州中醫藥大學學報 2024年3期
關鍵詞:肝癌肺癌顆粒

魏靜, 周涵, 王曉雅, 李媛, 應小平, 方艷

(陜西中醫藥大學基礎醫學院,陜西咸陽 712046)

惡性腫瘤嚴重威脅著人類的生命健康。我國每年約有170萬人因惡性腫瘤死亡,約占死亡人數的1/3 左右,其中肺癌所占比例最大,其次為肝癌、胃癌、食管癌、直腸癌、宮頸癌、乳腺癌等[1]。腫瘤是細胞過度增殖、凋亡不足及免疫功能失常等因素共同作用的產物。腫瘤發生的分子機制非常復雜,包括原癌基因大量激活、抑癌基因的異常滅活、凋亡調節基因功能紊亂等,此過程中涉及PI3K/AKT、MAPK/ERK、Wnt/β-catenin 等相關通路的調節異常。惡性腫瘤有難治療、易轉移、易復發、預后差等臨床特點,其常規療法為手術治療、放射治療以及藥物靶向治療等。其中,化療適用于中晚期轉移的腫瘤患者,但特異性差,副作用較大[1]。

腫瘤可歸屬中醫“癥瘕”“積聚”等范疇。傳統中醫認為,七情郁結、脾胃受損等可致氣血凝滯,日久則成癥瘕、積聚。腫瘤的形成是體內正邪相爭,最終正不勝邪的結果,而腫瘤的轉移則歸于“邪之所湊,其氣必虛”[2]。其中氣虛與血瘀貫穿了腫瘤發病與轉移的全過程,氣虛是本,血瘀是標,兩者互為因果。扶正祛邪為腫瘤的中醫治療原則,扶正培本和益氣活血貫穿抗腫瘤防治的全過程[3]。

在腫瘤治療史上,中藥已成為我國獨特的治療手段,可以作為手術、放療和化療的輔助治療,也能直接發揮抗腫瘤作用。對于中晚期腫瘤患者,中藥在改善患者癥狀、提高患者生活質量等方面發揮了獨特優勢[4]。目前,抗腫瘤中藥研究側重于單味藥或其提取成分,復方制劑較少。如紫杉醇和多西他賽(多烯紫杉醇)在單品植物類抗腫瘤藥中已居于前10 位;中藥提取物姜黃素、藤黃酸、甘草次酸、色胺酮、紫草素等能顯著抑制腫瘤細胞增殖,已廣泛用于肝癌、肺癌等惡性腫瘤的治療[5]。復方中藥制劑山仙顆粒(ShanxianGranule,SXG)為陜西中醫藥大學腫瘤學團隊基于中醫“益氣活血,扶正培本”的治療原則,結合數十年的臨床經驗以及現代藥理研究成果而研制的抗惡性腫瘤的純中藥制劑,是中醫辨證論治理論在臨床應用的體現。以下對山仙顆粒的抗腫瘤作用機制進行綜述,以期為抗腫瘤復方中藥制劑的研發提供參考。

1 山仙顆粒的組成及功效

山仙顆粒主要由山楂、仙鶴草、西洋參、莪術、龜甲、鱉甲、延胡索、豬苓等組成,具有益氣養陰、扶正培本及活血化瘀、消腫抗癌的功效,該制劑的藥物組成體現了扶正不斂邪、祛邪不傷正的組方原則[6]。

方中的西洋參味甘、微苦,性涼,能益氣養陰、清火生津;現代藥理研究表明,西洋參總皂苷Re單體能提高血液中自然殺傷細胞(NK細胞)與淋巴因子的殺傷細胞(LAK 細胞)的活性,誘導脾細胞生成白細胞介素2(IL-2)和γ-干擾素(IFN-γ),提高腫瘤患者的免疫能力[7]。莪術味辛苦、性溫,為“氣中血藥”,具有破血行氣、消積止痛、軟堅消結的功效;現代藥理研究表明,莪術揮發油能直接殺死腫瘤細胞[8]。西洋參與莪術一攻一補,共奏益氣養陰、活血化瘀之效,且祛邪不傷正,共為君藥。龜甲甘寒清潤、咸寒潛陽,能滋陰潛陽,養血止血,益腎;龜甲可抑制腫瘤細胞發生突變,其提取物能抑制S180(小鼠肉瘤細胞)和腹腔積液中肝癌細胞的生長[8]。鱉甲味咸、性寒,能滋陰潛陽、軟堅散結;鱉甲粉能抑制移植性實質癌的發生,減小小鼠體內MH134細胞(小鼠肝癌細胞)移植瘤的體積和質量[8]。龜甲與鱉甲合用能助西洋參益氣養陰清熱。延胡索辛散苦瀉,為活血行氣止痛之要藥,具有抑制腫瘤細胞生長的活性;生山楂酸甘、微溫,能行氣散癖,活血化瘀、調理脾胃。延胡索與生山楂二者助莪術破血消積,行氣止痛,與龜甲、鱉甲共為臣藥。豬苓可利水滲濕,防止氣虛血瘀所致的水濕運化失常,水液內停;豬苓提取物能有效抑制小鼠宮頸癌S180 細胞、U14 細胞(小鼠宮頸癌細胞)及肝癌細胞的生長,豬苓多糖還能抑制腫瘤的轉移[9];仙鶴草能補虛消積,收斂止血;仙鶴草素是仙鶴草的有效成分,可以有效抑制腫瘤生長和轉移[8]。山楂提取物有較強的抗癌活性,能抑制艾氏腹腔積液瘤細胞生長[10]。仙鶴草與莪術同用,散收結合,以防止莪術破血太過。豬苓與仙鶴草共為佐藥。

綜上所述,山仙顆粒是基于中醫理論和現代藥理研究成果而研制的抗腫瘤復方中藥制劑,具有較好的抗腫瘤潛能。

2 山仙顆粒抑制腫瘤的作用機制

自1994 年實施研發以來,山仙顆粒在陜西中醫藥大學附屬醫院開展了廣泛的臨床應用。研究表明,山仙顆粒能有效改善腫瘤患者的臨床癥狀、提高機體抗腫瘤免疫力,對肝癌、肺癌、肉瘤、黑色素瘤等患者的療效顯著,特別是對肝癌或伴有肝轉移的腫瘤患者的臨床效果較佳。

2.1 肝癌 山仙顆??蓮V泛用于消化系統腫瘤的臨床治療,尤其適用于原發性肝癌。原發性肝癌是消化系統最常見的腫瘤之一,是腫瘤患者的第3 位死亡病因。轉化生長因子α(TGF-α)是表皮生長因子家族成員,可調控細胞的生長;端粒逆轉錄酶(TERT)參與維持細胞的端粒長度。研究[11]表明,山仙顆粒能夠下調TGF-α與TERT的表達,從而抑制H22 小鼠肝癌細胞移植瘤的生長及轉移,并提高其生活質量。

誘導腫瘤細胞凋亡已成為現代醫學治療惡性腫瘤的主要方法。Caspase 是凋亡過程中的關鍵蛋白酶,Caspase-3/MST1 是重要的凋亡調控通路。Caspase-3 是主要的凋亡效應蛋白酶,能激活下游底物MST1 的活性,而MST1 能夠抑制腫瘤細胞增殖,誘導細胞發生凋亡[12]。山仙顆粒能加快H22移植瘤中細胞的凋亡,其機制可能通過激活腫瘤細胞中的Caspase-3,使底物MST1 活化,最終導致細胞內染色質濃集以及DNA碎片化[13]。

微血管密度(MVD)是衡量腫瘤組織中微血管數量的標志,高MVD 可預示腫瘤轉移及患者的不良預后。血管內皮生長因子(VEGF)在多種腫瘤疾病中均出現高表達,是刺激腫瘤生成新生血管最強的細胞因子,其表達與MVD 呈顯著正相關。山仙顆??赡芡ㄟ^降低VEGF 的表達和MVD,有效抑制腫瘤微血管形成,最終抑制肝癌細胞的侵襲遷移[14]。Ⅳ膠原酶是一種重要的基質金屬蛋白酶(MMP),其對細胞外基質的降解是腫瘤細胞侵襲和轉移的必要條件。山仙顆粒通過降低Ⅳ型膠原酶在小鼠H22 肝癌模型中的表達,從而有效抑制H22 肝癌細胞侵襲腎包膜。成纖維細胞生長因子(FGF)是重要的促有絲分裂因子,FGF 受體R1(FGFR1)是FGF 的受體,FGF/FGFR1 信號通路能促進內皮細胞遷移、增殖和分化,調節血管生成。山仙顆??赡芡ㄟ^抑制H22 細胞中血管生長因子FGF、FGFR1 的表達,從而抑制H22 腹水型肝癌移植瘤的血管形成[15]。

劇毒物質黃曲霉毒素B1 能誘發動物發生肝癌。血清總膽紅素(STB)、谷丙轉氨酶(ALT)水平可反映肝臟的病變程度,總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)可反映肝臟代謝狀況,γ-谷氨酸轉肽酶(γ-GT)則為肝癌診斷的特異性分子。研究[16]顯示,山仙顆粒能抑制黃曲霉毒素B1 誘發性肝癌的生長,保護大鼠肝臟功能,其機制可能通過降低血清中的STB、ALT 及γ-GT 的水平,提高ALB 水平,從而發揮作用。

谷胱甘肽巰基轉移酶P(GST-P)為肝癌的標志酶,參與腫瘤的發生發展。肝癌前疾病是指能轉化為肝癌的一類肝臟良性病變,包括肝細胞的再生結節、肝硬化等。山仙顆??赏ㄟ^減少GST-P的表達以減慢肝臟癌前病變的進程,并降低黃曲霉毒素所致肝癌的發生率[17]。此外,Wnt/β-catenin信號通路在肝組織惡性轉變過程中起到了非常重要的作用[18]。山仙顆粒能明顯減慢二乙基亞硝胺(DEN)誘發的大鼠肝臟癌前病變的發生過程,其機制與抑制Wnt/β-catenin 信號通路的活化、下調其下游靶基因β-catenin 和c-Myc 的表達有關[19]。另有研究[20]顯示,山仙顆粒能顯著減輕DEN 誘導的大鼠肝臟癌前病變的形態學改變,減輕肝臟纖維化等病變程度,其作用呈劑量依賴性,其機制與抑制白細胞介素6(IL-6)、白細胞介素10(IL-10)和腫瘤壞死因子α(TNF-α)等炎癥介質的釋放有關。

綜上所述,山仙顆粒能通過下調TGF-α 與TERT的表達,抑制肝癌細胞的惡性生長;通過激活Caspase-3/MST1 信號通路活性,促進肝癌細胞的凋亡進程;能通過降低VEGF、FGF、FGFR1 的表達以降低微血管密度,從而抑制肝癌移植瘤中的血管形成;通過降低Ⅳ型膠原酶的表達,抑制肝癌細胞的侵襲遷移能力。此外,山仙顆粒還可通過抑制腫瘤中Wnt/β-catenin 信號通路并下調β-catenin、c-Myc 和GST-P 表達等,從而有效延緩肝臟癌前病變的進程。因此,山仙顆粒能有效抑制肝癌的惡性生長。

2.2 肺癌 肺癌是呼吸系統最常見的腫瘤之一,其發病率和死亡率逐年上升。機體免疫力低下以及免疫監視功能的降低是導致肺癌發生的原因。白細胞介素2(IL-2)、γ干擾素(IFN-γ)和腫瘤壞死因子β(TNF-β)等為Th1型細胞因子,能刺激細胞毒性T淋巴細胞(CTL)的增殖和分化。IL-10為Th2型抑制性細胞因子,能抑制巨噬細胞進行抗原提呈,而NK細胞活性的抑制則可致腫瘤細胞發生免疫逃逸。肺癌患者具有明顯的免疫失衡,表現為CD4+T 淋巴細胞水平明顯降低、CD4+/CD8+比值下降等。山仙顆粒能抑制小鼠Lewis 肺癌細胞移植瘤的生長,激活T 淋巴細胞,上調外周血中IFN-γ、TNF-β 的表達并下調IL-10 的表達,還能調控Th1/Th2、CD4+/CD8+的比值,從而提高機體免疫監視能力[21]。山仙顆粒能增強NK 細胞對腫瘤細胞的殺傷活性,提高IL-1活性,并促進B細胞、T細胞及胸腺細胞的活化及增殖,增強小鼠免疫能力,抑制Lewis移植瘤的生長和轉移。此外,山仙顆粒還可通過上調IL-12、激活小鼠體內巨噬細胞并增強其吞噬功能來抑制腫瘤的生長與轉移[22]。

TNF-α可通過誘導殺傷性T淋巴細胞和自然殺傷細胞的細胞毒作用,從而抑制腫瘤細胞生長。尿激酶型纖溶酶原激活劑(uPA)與其受體結合能促進腫瘤細胞侵襲轉移。山仙顆粒能提高小鼠血清中TNF-α 的水平,降低uPA 水平,抑制小鼠Lewis 細胞移植瘤的生長及肺轉移[23]。鈣黏蛋白E(E-cadherin)能使腫瘤細胞緊密連接在一起,nm23-H1為腫瘤轉移的抑制基因,CD44V6黏附分子的表達則預示了腫瘤侵襲轉移能力。在Lewis肺癌形成和自發轉移過程中,山仙顆粒能上調E-cadherin 和nm23-H1 的表達,下調CD44V6的表達[3],從而抑制肺癌細胞的轉移。細胞周期蛋白D1(cyclin D1)在G1期發揮作用,能加速細胞周期進程,山仙顆??赡芡ㄟ^抑制基質金屬蛋白酶2(MMP-2)和cyclin D1的表達,抑制小鼠Lewis肺癌移植瘤的生長和肺轉移[24]。細胞因子IFN-γ能抑制腫瘤細胞增殖。血栓素A2(TXA2)與前列環素(PGI2)極不穩定,但可形成穩定而無活性的血栓素B2(TXB2)和6-酮-前列腺素F1α(6-Keto-PGF1α),血液中TXB2/6-Keto-PGF1α 比例失衡是瘤栓形成的關鍵因素[25]。山仙顆??赏ㄟ^提高IFN-γ 的活性,降低TXB2水平,并維持血漿中TXB2/6-Keto-PGF1α的比值從而抑制肺癌細胞的生長和轉移[26]。

綜上所述,山仙顆??赏ㄟ^激活T淋巴細胞和巨噬細胞,上調小鼠外周血中IFN-γ、TNF-β、IL-12 的表達并下調IL-10 的表達,提高機體抗腫瘤免疫能力;通過降低uPA和TXB2水平,上調肺癌組織中E-cadherin 和nm23-H1 的表達及下調CD44V6、MMP-2、cyclin D1 的表達等方式,抑制肺癌細胞的侵襲與轉移。因此,山仙顆粒能有效抑制肺癌的增殖與轉移。

2.3 肉瘤 肉瘤是間葉組織的惡性腫瘤。山仙顆粒能抑制S180 肉瘤細胞在荷瘤小鼠體內的生長,并可以對抗荷瘤小鼠的體質量減輕以及惡病質的進程[27]。Caspase-9 為凋亡啟動因子,能識別并激活凋亡執行因子如Caspase-3,從而觸發細胞凋亡。Caspase-9 的異常表達可加快腫瘤的惡性進程。山仙顆粒能促進Caspase-9的表達,觸發腫瘤細胞的凋亡,最終抑制S180 荷瘤小鼠腫瘤的生長[28]。熱休克蛋白70(HSP70)能拮抗細胞凋亡,Caspase-3 為凋亡執行酶。山仙顆粒能通過下調S180 細胞中HSP70 的表達,并以時間和劑量依賴性效應降低對Caspase-3 的抑制,促進腫瘤細胞凋亡[29]。

Bcl-2家族是調控細胞凋亡的基因家族。其中Bcl-2 proper 為凋亡抑制基因,在腫瘤中高表達[30]。VEGF 能夠刺激新生血管形成。山仙顆??赡芡ㄟ^抑制S180 細胞中Bcl-2、VEGF 基因的表達,促進凋亡的發生,最終抑制腫瘤的生長[31]。Bax是Bcl-2家族中的促凋亡基因,能拮抗Bcl-2的保護效應而使細胞趨于死亡。山仙顆粒能以時間和劑量依賴性效應上調Bax 基因并抑制Bcl-2 的表達,有效促進S180肉瘤細胞凋亡[32]。Fas為自殺相關因子,Fasl 為Fas 的配體,與活化T 細胞表面的Fas 結合后可導致T 細胞凋亡[33]。山仙顆粒能抑制S180細胞中的Fasl基因表達,減少其對T細胞的殺傷作用,增強機體的免疫監視功能,抑制腫瘤細胞的生長與轉移[34]。自由基代謝紊亂介導了腫瘤的發生,超氧化物歧化酶(SOD)為超氧自由基的特異性清除酶,能保護細胞免受超氧陰離子的損傷。丙二醛(MDA)為脂質過氧化反應的代謝產物,其含量與體內總自由基的水平呈正相關。山仙顆粒能降低小鼠血清中MDA 的含量,增強SOD 活性,清除氧自由基,抑制S180細胞移植瘤的形成[35]。

綜上所述,山仙顆??赏ㄟ^促進Caspase-9/caspase-3 的表達,上調Bax 基因,并下調HSP70、Bcl-2表達,觸發腫瘤細胞的凋亡程序;通過抑制Fasl基因表達,提高機體抗腫瘤免疫能力;通過降低小鼠血清中MDA 的含量,增強SOD 活性,抑制氧自由基的產生,從而抑制肉瘤細胞移植瘤的生長。因此,山仙顆??捎行б种芐180 肉瘤細胞的生長和轉移。

2. 4 黑色素瘤 nm23 編碼了二磷酸核苷激酶(NDPK),其改變可導致染色體畸變以及非整倍體形成,nm23 基因的表達與腫瘤轉移能力呈顯著負相關。山仙顆粒能提高黑色素瘤細胞中nm23基因的表達,發揮抑制小鼠黑色素瘤肺轉移的作用[36]。IL-2 對腫瘤細胞有免疫監視作用。山仙顆??赡芡ㄟ^提高小鼠血清中IL-2 的水平,增強機體免疫功能,抑制小鼠黑色素瘤的肺轉移[37]。TNF-α能與腫瘤細胞表面的TNF-α 受體特異性結合,最終殺死腫瘤細胞。山仙顆??商岣咝∈驨K細胞活性以及血清中TNF-α、IL-2 的水平,增強U14 瘤細胞(小鼠腹水型宮頸癌細胞)荷瘤小鼠的免疫功能,防止腫瘤的發生[38]。

綜上所述,山仙顆??缮险{nm23 基因的表達,抑制小鼠黑色素瘤細胞的轉移能力;通過提高小鼠血清中IL-2、TNF-α的表達,上調NK細胞活性,提高機體抗腫瘤免疫能力,抑制小鼠黑色素瘤細胞的生長。因此,山仙顆粒能有效抑制黑色素瘤的惡性進程。

3 臨床應用

山仙顆粒已廣泛用于腫瘤的臨床輔助治療。李仁廷等[39]報道了山仙顆粒配合介入療法治療中晚期肝癌的臨床研究,結果表明,對中晚期肝癌患者行化療栓塞術的同時配合山仙顆粒治療,能減輕化療藥物的毒性,增強臨床治療效果,有效改善患者全身狀況。龐淑珍等[6]的臨床觀察顯示,中晚期消化道腫瘤患者(包括食道癌、胃癌、大腸癌)在經化療聯合山仙顆粒治療后,患者體內的纖維蛋白原、全血比黏度、血漿比黏度較單純化療組顯著降低,血漿組織型纖溶酶原活化劑活性(t-PA)顯著升高,表明機體血小板聚集性顯著降低,同時纖維溶解活性顯著增強,最終抑制血管中腫瘤瘤栓的形成。王希勝等[40]采用山仙顆粒治療56 例氣虛血瘀型中晚期惡性腫瘤,包括肺癌、乳腺癌、食道癌、胃癌、原發性肝癌、大腸癌等,結果顯示山仙顆粒聯合西藥治療較單純西藥治療能顯著抑制腫瘤生長,改善臨床癥狀,提高患者的生活質量,延長生存時間,減輕化療毒性反應。以上臨床觀察結果顯示,山仙顆??蓽p緩腫瘤生長和改善患者癥狀,具有減毒增效作用。

4 小結

山仙顆粒是由西洋參、莪術、龜甲、鱉甲、元胡、山楂、仙鶴草、豬苓等中藥組成的抗癌制劑,能有效抑制肝癌、肺癌、肉瘤、黑色素瘤等多種腫瘤的生長。其療效機制與增強機體免疫功能、抑制腫瘤細胞增殖、促進腫瘤細胞發生凋亡、抑制腫瘤細胞侵襲轉移、抑制腫瘤血管形成等有關。目前,山仙顆粒治療腫瘤的臨床研究仍較少,其作用機制也并未完全明確。深入探索山仙顆粒在腫瘤治療方面的作用機制,有利于拓展中醫藥治療腫瘤的臨床應用,為腫瘤治療提供新的方向和思路。

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