中药抗三阴性乳腺癌及其分子作用机制研究进展

吴沁航，朱丽文，李铭轩，曹婧，潘扬

(南京中医药大学药学院，江苏 南京 210023)

乳腺癌是女性常见的一种肿瘤，发病率居妇科恶性肿瘤第一位。据2018年全球癌症调查数据显示，乳腺癌死亡率约占所有恶性肿瘤的15%，且近年来呈快速增长的趋势[1]。三阴性乳腺癌(Triple negative breast cancer，TNBC)作为乳腺癌的一种亚型，是雌激素受体(Estrogen receptor，ER)、孕激素受体(Progesterone receptor，PR)和人类表皮生长因子受体2(Human epidermal growth factor receptor-2，Her-2)表达均为阴性的一类乳腺癌，组织分化较差，具有高转移性、高复发性等特点，临床治愈率低[2]。南方医科大学顺德医院数据统计显示，TNBC组织学临床分级为Ⅲ级的机率是64.8%，较非TNBC高25.6%[3-4]。TNBC的发病因素与心理、生活习惯、遗传、生殖、流产次数等都有一定的联系[5]。

由于缺乏明确的分子靶标，TNBC患者在手术后不能进行内分泌及靶向治疗。国内外目前普遍考虑化疗，但毒副作用明显，包括骨髓抑制、心脏及消化道等不良反应。紫杉烷和蒽环霉素的联合用药是当前临床治疗TNBC的常用选择，但蒽环类药物对心脏有不可逆的毒性损伤，许多患者难以承受，且患者一旦发生化疗药物耐药，肿瘤会迅速复发和转移[6-7]。中药在防治肿瘤方面具有独特的优势，其单独用药或与化疗药物联合用于TNBC的治疗，除可有效降低毒性外，还具有很好的化学保护作用。中药复方含有多种活性成分，可通过多靶点、多途径发挥协同效应，在降低TNBC的高转移性、高复发性，改善患者临床症状等方面均有显著的疗效[8-9]。

1 中药单体及复方抗TNBC

1.1 植物来源单体

近年来，植物来源的抗TNBC有效成分不断被发现，如蓝萼甲素、木犀草素、二氢杨梅素、川芎嗪等，主要为黄酮类、二萜类、生物碱、皂苷、蒽醌和酰胺类化合物，可作用于多种信号通路诱导细胞凋亡，抑制TNBC的生长，见表1。

表1 植物来源抗TNBC活性成分

1.2 动物来源单体

蟾蜍、斑蛰等来源的动物有效成分具有广泛的抗肿瘤活性，经研究发现，去甲斑蝥素、蟾蜍灵、蜂毒肽和鹿角多肽能够抑制TNBC细胞的增殖，具有抗肿瘤复发和转移的作用，见表2。

表2 动物来源抗TNBC活性成分

1.3 中药复方

TNBC归属于中医“乳岩”范畴，其发病与肝失疏泄、脾气耗伤等因素有关，黄芪汤等传统方剂可有效改善TNBC患者的症状，降低疾病复发率，延长患者生存期，见表3。

1.4 中西医联合用药

合理的中西医联合用药能增强药物疗效，并减少药物用量，降低毒副作用。中药结合化疗药物在治疗TNBC方面具有显著的疗效，可协同增强化疗药物的抗肿瘤活性，促进肿瘤细胞凋亡，见表4。

表3 中药复方抗TNBC

表4 中药联合化学药抗TNBC

2 中药抗TNBC作用机制

随着对TNBC研究的不断深入，中药抗TNBC的作用机制不断被发现，主要包括阻滞细胞周期、诱导细胞凋亡、抑制端粒酶活性、抑制上皮间充质转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)、调节信号通路、抑制黏着斑激酶(Focal adhesion kinase,FAK)活性、抑制肿瘤干细胞活性和调节肿瘤微环境。

2.1 阻滞TNBC细胞周期

细胞分裂、凋亡是细胞的基本生物学现象并受到严格的调控。细胞有丝分裂阻滞会导致中心体扩增、染色体异常分离以及非整倍体的产生，使基因组不稳定及细胞程序性应答改变从而引发肿瘤。本课题组前期研究发现蓝萼香菜来源的蓝萼甲素(Glaucocalyxin A,GLA)可呈剂量依赖性抑制TNBC MDA-MB-231细胞的增殖，阻滞细胞周期于G2/M期，并可通过PI3K/Akt信号通路诱导MDA-MB-231细胞凋亡，在8 μmol/L GLA作用下细胞凋亡率达到61.65%[10]。亓子豪等[40]建立TNBC荷瘤小鼠模型，发现树舌灵芝提取物可通过阻滞TNBC细胞周期抑制肿瘤细胞过度增殖，其抑制小鼠肿瘤生长率可达51.4%。人参皂苷Rg3联合紫杉醇可抑制NF-κB的活化，并通过上调Bax/Bcl-2的表达诱导MDA-MB-231细胞凋亡[37]。

2.2 抑制端粒酶活性

端粒酶是一种反转录酶，在肿瘤细胞核内高表达，能将端粒DNA加到真核细胞染色体末端，使细胞获得无限增殖的能力。端粒酶依赖自身模板(TERC)和催化蛋白(TERT)保持端粒的长度，其活性与肿瘤的发生发展密切相关。在正常体细胞中，端粒酶处于失活状态，随着细胞的不断分裂，端粒逐渐缩短，当端粒缩短到一定水平时，染色体的稳定性受到破坏，细胞发生凋亡[41]。肿瘤细胞的端粒酶活性较高，使端粒保持一定长度，肿瘤细胞持续增殖。因此，抑制端粒酶活性是抗肿瘤的有效途径之一。藤茶的活性成分二氢杨梅素可下调端粒酶基因的表达，TRAP和qPCR分析结果显示在二氢杨梅素浓度为40 μg/mL时，端粒酶基因表达量下调62%，并且随着二氢杨梅素浓度增加，其抑制MDA-MB-231细胞端粒酶活性的作用增强[12]。此外，Wang等[42]发现大黄的活性成分芦荟大黄素可通过下调hTERT基因的表达降低端粒酶活性，抑制MDA-MB-231细胞增殖。

2.3 抑制EMT

EMT是指上皮细胞通过基底表面与基底膜的相互作用，使上皮细胞转化为间充质细胞的表型，细胞骨架重组产生侵袭伪足，细胞间黏附丧失，极性增强，细胞向邻近组织侵袭并进入血管、淋巴等发生远处转移。通过对乳腺癌细胞和临床乳腺癌组织的分析，发现TNBC中普遍存在EMT分子标志物波形蛋白(Vimentin,Vim)、N-钙黏蛋白(N-cadherin,N-cad)、α-SMA的高表达，以及E-钙黏蛋白(E-cadherin,E-cad)的低表达[43]。TNBC的临床分型与Vim和N-cad的表达量有关。中药在抑制EMT抗肿瘤侵袭转移方面取得了令人鼓舞的成就。川芎嗪是中药川芎的有效成分，吴腾飞等[13]通过Western blot、Transwell等实验表明0.4 mg/mL川芎嗪处理MDA-MB-231细胞48 h后，E-cad表达上调，Vim和N-cad蛋白表达下调，肿瘤细胞的侵袭转移能力降低。方瑞等[14]发现，薯蓣皂苷可抑制p38 MAPK/FOXO3a途径，显著降低MDA-MB-231和BT549细胞中Vim和N-cad蛋白的表达，E-cad蛋白表达量升高，抑制TNBC细胞的侵袭和迁移能力。

2.4 调节细胞信号通路

2.4.1 PI3K/Akt/mTOR信号通路 细胞中普遍存在PI3K/Akt/mTOR信号通路，该通路一旦被过度激活，会导致细胞分化异常。通过对TNBC细胞进行DNA测序以及肿瘤基因组学分析表明PI3K/Akt通路被异常激活可导致肿瘤的恶性发展，并增强其耐药性[44]。PI3K基因突变约占乳腺癌细胞的25%，由于上游抑癌基因PTEN的表达缺失或减少，使PI3K基因激活，引起下游分子Akt的磷酸化。Akt的重要靶点之一mTOR是该通路的关键蛋白激酶，mTOR通过磷酸化激活下游产物核糖体S6蛋白激酶(S6 kinase,S6K)和始动因子4E结合蛋白1(4E binding protein 1,4EBP1)，两者可调控细胞核内靶基因PPARγ等mRNA的翻译，促进肿瘤的发展。葡萄皮、辣椒、红洋葱和大豆等中所提取的有效成分(如白藜芦醇、辣椒素、槲皮素、染料木素等)对PI3K/Akt/mTOR信号通路有较好的抑制作用。He等[45]证实白藜芦醇可通过PI3K/Akt/mTOR信号通路增强雷帕霉素的抗TNBC活性。从大豆、葡萄皮中提取的槲皮素可有效抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路诱导TNBC细胞凋亡，降低肿瘤转移率[46]。

2.4.2 NF-κB信号通路 哺乳动物细胞中NF-κB是由p65(Rel)和p50形成的异型二聚体，在正常情况下，NF-κB与IκBα结合，以非活性状态存在于胞浆中。当受到LPS等因素刺激时，激活的IκK可磷酸化IκBα使其经泛素化途径降解，并使p65、p50磷酸化激活，进入细胞核调控基因的转录。褐藻糖胶是从一种海洋褐藻中分离出来的富含岩藻糖的多糖，具有抗炎、抗氧化、抗凝血、抗病毒、免疫调节和抗肿瘤等多种生物活性。在TNBC中，岩藻多糖可下调MAPK活性，抑制AP-1和NF-κB信号通路，进而抑制TNBC细胞增殖，并降低细胞的迁移和侵袭能力[15]。

2.4.3 Wnt/β-catenin信号通路 Wnt/β-catenin通路与乳腺癌细胞的增殖、更新、黏附和迁移侵袭密切相关，其中β-catenin蛋白是关键的调控分子。Wnt通过与细胞表面受体结合，激活Axin，引起GSK-3β的去磷酸化，β-catenin活化后进入细胞核，与淋巴增强因子(Lymphoid enhancer factor,LEF)和T细胞因子(T cell factor,TCF)结合形成复合物，调节c-Myc、Survivin、MMP-9等靶基因的表达。槲皮素、染料木素、白藜芦醇等均可抑制Wnt/β-catenin信号通路，降低TNBC细胞的迁移和侵袭力。王风仙等[16]研究发现白皮杉醇可显著降低MDA-MB-468细胞中β-catenin及原癌基因的表达，通过抑制Wnt/β-catenin信号通路抑制MDA-MB-468细胞增殖，并阻滞细胞周期于G0/G1期，在白皮杉醇20 μmol/L时，诱导MDA-MB-468细胞凋亡率达49.87%。魏业东[17]发现，随着大黄素给药浓度的升高，β-catenin蛋白表达水平不断下调，通过Wnt/β-catenin信号通路抑制TNBC的转移。

2.4.4 MAPK信号通路 MAPK是一种广泛存在于哺乳动物细胞中的丝/苏氨酸蛋白激酶。当细胞受到外界刺激后，MAPK信号通路被双重磷酸化，将胞质信号传递进入细胞核。MAPK信号通路涉及5个亚族，包括胞外信号调节激酶(ERK1/2)、JUN氨基末端激酶(JNK1/2/3)、p38激酶同工酶(p38x/β/γ/δ)、ERK3/4和ERK5。MAPK信号通路通过亚族中激酶的活化或失活调节细胞内的生物反应，参与肿瘤的增殖和转移[47]。临床研究表明，MAPK在TNBC组织中的表达水平显著高于癌旁正常乳腺组织。黄芪具有免疫调节、脏器保护和抗病毒活性等作用。Jiang等[18]发现黄芪的活性成分黄芪甲苷可有效降低Vav3介导的Rac1因子表达，通过抑制MAPK信号通路阻滞TNBC细胞生长。斑蝥素作为斑蝥的活性成分，能以蛋白磷酸酶(PP2A)抑制剂的形式抑制MAPK信号通路，减小乳腺肿瘤的体积和质量[48]。

2.4.5 JAK/STAT3信号通路 Janus激酶信号转导与激活转录(Janus kinase/signal transducer and activator of transcription,JAK/STAT)是一类与多种炎症因子相关的通路，参与细胞的增殖、凋亡和分化。JAK通过炎症因子受体接受膜外刺激信号(如IL-2，IL-4等)，使JAK激酶末端酪氨酸残基磷酸化，与p-STAT3形成活性同源二聚体，并转运到细胞核内与DNA结合，调控Bcl-2、p21等基因的转录。此外，JAK1和JAK2在TNBC患者中大量表达，和JAK3一起充当肿瘤的使动因子使细胞增殖失控并促进血管的形成[49]。分子对接研究发现红景天来源的红景天苷与EGFR的ATP结合位点有效结合，可通过MMP-2介导的EGFR/JAK2/STAT3途径抑制肿瘤血管生成[19]。与上述机制不同，卡诺醇存在于许多植物(如牛至和丹参)中，可通过促进MDA-MB-231细胞中依赖活性氧(ROS)的蛋白酶体降解STAT3来抑制STAT3的激活，诱导MDA-MB-231细胞凋亡[50]。

2.5 其他机制

2.5.1 抑制FAK活性 FAK是细胞内一种非受体酪氨酸激酶，是细胞内多条信号通路的中心分子，能通过多种机制参与肿瘤的增殖、凋亡与转移。FAK有7个酪氨酸磷酸化位点，其中Y397具有自磷酸化活性，对FAK的生物学功能起重要的调控作用。研究表明，多种类型的肿瘤细胞(如卵巢癌、宫颈癌等)中均存在FAK表达上调现象，FAK抑制剂能够抑制肿瘤的生长和转移[51]。芦荟大黄素在80 μmol/L时，可下调FAK mRNA和蛋白的表达，抑制MDA-MB-231细胞体外侵袭重组基底膜的能力[20]。辣椒碱又称辣椒素，是茄科辣椒属植物中的一种香草酰胺类生物碱，浓度为50 μmol/L的辣椒碱可显著降低FAK蛋白的磷酸化水平，减小MDA-MB-231细胞体外迁移率和侵袭率[21]。

2.5.2 抑制TNBC干细胞，提高化疗药物敏感性 肿瘤干细胞是肿瘤中一群具有自我更新能力并产生异质性的细胞，在肿瘤的发生发展、转移和化疗药物耐药过程中起重要作用。秦皮乙素是从秦皮、地黄等植物中提取的活性物质，具有诱导肿瘤细胞凋亡、抗肿瘤转移、抑制血管生成、调节免疫等作用。乐韵等[52]研究发现，秦皮乙素可显著上调细胞缺氧诱导因子1α (HIF-1α)的表达，抑制MDA-MB-231细胞在乏氧微环境中的增殖，降低TNBC细胞干性。张宗城等[53]证实槐耳水提取物能抑制TNBC干细胞活性，上调YAP蛋白的表达，抑制TNBC的生长。临床上常用的依托泊苷为细胞周期特异性抗肿瘤药物，可作用于DNA拓扑异构酶Ⅱ，形成药物-酶-DNA稳定的可逆性复合物,阻碍DNA修复，但长期使用依托泊苷会使肿瘤细胞产生耐药性。甘草酸配伍依托泊苷可有效提高TNBC细胞对依托泊苷的敏感性，20 mmol/L甘草次酸与依托泊苷共同刺激TNBC细胞12 h后，与仅使用依托泊苷治疗的对照组相比，药物活性上调了2.4倍[36]。

2.5.3 调节肿瘤微环境 肿瘤微环境是指肿瘤细胞所处的内外环境，肿瘤细胞的生长、转移能随着肿瘤微环境的改变而发生适应性的变化。TNBC能通过自身的代谢与机能重塑，促进肿瘤组织中的炎症反应，形成特殊的肿瘤微环境。异三尖杉酯碱是从三尖杉中提取的活性成分，可通过抑制STAT3信号通路，改善TNBC细胞微环境，达到对肿瘤干细胞的抑制[23]。

3 总结与展望

TNBC由于其高复发性和高转移性导致临床预后效果较差，中药具有药效活性强、毒副作用小等优势而备受关注。目前研究的抗TNBC中药活性成分主要有生物碱、皂苷、黄酮类、萜类、醌类、多糖、多肽等，对TNBC呈现显著的抑制作用，联合用药可有效降低TNBC的复发与转移率。中药复方能改善患者的免疫功能，减小化疗的不良反应，提高TNBC患者的生存质量。

近年来中药在抗TNBC方面取得了很大的进展，但现阶段仍存在一些不足，主要有以下方面：①多数中药活性成分对TNBC显示出明显的抑制活性，但其抗肿瘤机制尚不完全明确，可能存在多种机制的相互作用，仍需进一步完善。②中药抗TNBC的药理活性强，但应用于临床研究仍非常有限，样本量少、随访时间短等是主要问题，在今后的研究中需要大样本量以及更多的临床数据作为支撑。③中药复方活性成分复杂，药效物质基础及相互作用机制是当前仍需解决的难题，有待实验进一步探索。随着对中药药效活性物质及作用机理研究的不断深入，将为治疗TNBC提供更多有效的途径。