刺五加苷B抗肿瘤作用方式研究进展

孙尚凡 陈静

1华北理工大学基础医学院(河北省慢性疾病基础医学重点实验室) 河北唐山 063210；2华北理工大学生命科学学院

癌症是一种慢性疾病，其死亡率和发病率在中国乃至世界范围内均呈现上升的趋势。2018年全球新发癌症病例1810万，死亡960万。中国每年新增约360万例癌症病例，死亡人数高达220万人。癌症是现阶段人类死亡的主要原因，对世界各国人民生活水平和质量的提高构成严重威胁[1]。本文在参阅国内外大量文献的基础上，阐述了刺五加苷B抗肿瘤的作用方式。

1 刺五加及刺五加苷B概述

刺五加(五加科)属于五加科人参科，但在植物学上与真正的人参不同。刺五加是一种被广泛使用的传统中草药，其补气、健脾、养肾，具有抗菌、抗癌、消炎、抗痛风、抗肝炎、抗利什曼原虫、解热等药理作用，并可利胆、止血、免疫刺激及降低胆固醇和防辐射[2-6]，也有研究证明其可以防止氧化损伤，并显示出抗糖尿病的生物活性[7-8]。在中医领域，刺五加被用作营养补充剂和镇静剂[9]。大量研究表明，刺五加对严重神经症、疲劳、心血管疾病的治疗具有重要的生物学意义[10-11]。

据研究，在刺五加的根部已经分离出8种刺五加苷，分别为胡萝卜苷(A)、紫丁香苷(B)、异嗪皮啶葡萄糖苷(B1)、乙基-α-D-半乳糖苷(C)、紫丁香树脂酚二糖苷(D和E是异构体)、芝麻酯素(F和G是异构体)，A、B、C、D、E、F、G含量比分别约为8：30：10：12：4：2：1。其中刺五加苷B在生物活性中起着至关重要的作用。《中国药典》(2010年版)仅刺五加苷B被认为是定量指标，要求其含量不得低于0.05%，但是需要综合评估刺五加的质量。

刺五加苷B为无色针状结晶物质，具有多种药理作用，如保护脑组织、调节免疫、恢复神经损伤和抗癌活性等[12]。体外实验研究发现:刺五加苷B对肺癌A549细胞、乳腺癌 MCF-7 细胞和前列腺癌PC-3细胞等体现出细胞毒作用，即对多种癌细胞均具有明显抑制其生长及抗肿瘤活性，且抗肿瘤作用呈现明显的药物浓度和时间依赖性。同样，体内研究也发现：刺五加苷B可以抑制实体瘤S180的增殖和生长，虽然抑制效果不如环磷酰胺，但其安全性相比环磷酰胺更高[12]。另有文献报道刺五加苷B在乳腺癌体内和体外均有抑制作用,其研究结果表明，刺五加苷B处理的 MCF-7和MDA-MB-231细胞，通过增加活性氧(ROS)的产生来激活凋亡，并且可下调X-连锁凋亡抑制蛋白(XIAP)和激活caspase-3/9蛋白、切割多聚ADP-核糖聚合酶(PARP)、阻滞细胞周期至G2/M期细胞周期、抑制集落形成。同时，刺五加苷B抑制乳腺癌异种移植模型的生长，显著降低肿瘤体积，但并未明显的体重下降[13]。

2 刺五加苷B通过抗血管生成抑制肿瘤细胞生长

癌症的基本特征是恶性细胞非正常增殖并且扩散至周围组织，疾病进展依赖于其促进血管生成的能力[14]，进而从原有的血管中产生新的血管，过程较为复杂[15]。肿瘤形成第一步是形成新的毛细血管，携带营养和氧气并将其提供给肿瘤细胞。营养和氧气是肿瘤增殖生长、生存、转移和侵袭到身体其他部位和器官的必要的条件；同时，新生的毛细血管还是转移细胞的通道，起着运输细胞的作用，癌细胞通过毛细血管扩散到其他器官[16]。肿瘤进展对血管生成的依赖性和血管生成在肿瘤细胞病理发展和肿瘤质变过程中的重要作用，使得这种级联反应成为肿瘤治疗中有吸引力的靶点[17]。

肿瘤血管的产生和发展同样也是一个复杂的过程，包括血管内皮基质降解、内皮细胞移行、内皮细胞增殖、内皮细胞管道化分支形成血管环和形成新的基底膜等步骤。研究表明，不管是原发性肿瘤或者是继发性肿瘤，直径超过2mm其血管形成不可或缺，原理是肿瘤细胞自身可分泌血管生成因子，血管生成因子又可以促使血管内皮细胞增殖并转移，从而促进血管的生成。故抑制血管形成将能明显阻止肿瘤的发展和扩散转移。

刺五加苷B可以通过抗血管生成抑制肿瘤细胞生长。绒毛尿囊膜(CAM)分析可评估试验化合物对新生血管的影响，故采用CAM来检测刺五加苷B是否是通过抗血管生成抑制肿瘤生长的。结果表明，刺五加苷B对鸭蛋CAM血管长度和连接有显著的剂量依赖性抑制作用，100μmol/L的刺五加苷B与200μmol/L的塞来昔布的阳性对照，其抗血管生成的活性相同，达到理想的治疗效果。此外，反向分子对接研究结果显示刺五加苷B抑制了血管生成的靶点：刺五加苷B与二氢叶酸还原酶(DHFR)结合最强，并在一定程度上与转化生长因子β受体1(TGF-βR1)、血管内皮生长因子受体2(VEGFR2)和基质金属蛋白酶-2(MMP-2)结合，即刺五加苷B抗血管的活性是通过抑制DHFR、VEGFR2、TGF-βR1和MMP-2介导的[18]。

3 刺五加苷B通过免疫调节抑制肿瘤细胞生长

消除、平衡和逃逸被称作肿瘤发展变化过程的三大步骤，免疫系统以其复杂机制监测并消灭癌细胞。在消除阶段，宿主的固有和适应性免疫系统先对肿瘤细胞进行识别，然后对肿瘤细胞存在的肿瘤特异性抗原作出一系列反应。一些肿瘤细胞在被机体的免疫系统攻击后仍然存活并且进入平衡期，在此期间，适应性免疫系统可以继续阻止肿瘤的直接生长，并且对剩余的不受控的增殖肿瘤细胞采取选择性压力，此时，当肿瘤细胞对抗肿瘤的一系列免疫反应产生抵抗时，它们就会选择免疫逃逸。迄今为止，已经被证实了多种机制来解释这种逃逸的进化过程，包括细胞因子表达的操纵抗原的改变或丢失和免疫系统的上调检查点蛋白质[19-20]。癌症免疫疗法改变了癌症治疗的模式，其目的是改善抗肿瘤免疫反应，比化学疗法和其他直接杀死癌细胞的药物具有更少的脱靶效应。免疫治疗的关键在于免疫系统的激活，而药物则发挥了直接激活或促进免疫系统激活的重要作用，然后通过自然机制攻击癌细胞[21-23]。因此，免疫治疗被认为是一种很有前途的治疗方法，甚至可以治愈某些癌症。免疫疗法打破和扭转了多种实体瘤和血液系统恶性肿瘤的治疗僵局。

临床上成功的特异性肿瘤免疫治疗依赖于肿瘤排斥抗原(Ags)的鉴定。Ags存在于癌细胞，可特异性激活T细胞，使T细胞参与机体特异性的抗肿瘤免疫反应。当前人类基因组序列的表明、生物信息学工具的改进和免疫学分析工具的优化使筛选任何特定蛋白质的免疫原性表位成为可能。理论上讲，基因表达谱可以完成对肿瘤中过度表达的基因的鉴定；人类白细胞抗原(HLA)结合基序可以完成对免疫原性表位的预测；候选肽可以通过肿瘤细胞衍生的HLA分子质谱来鉴定；在单细胞水平上可以对肽特异性T细胞采用质谱技术进行定性和定量分析。基于上述技术手段的进展，我们建议将癌症基因组学、癌症免疫学、免疫治疗联系起来以鉴定一类新的Ags[24]。

刺五加苷B通过免疫调节作用抑制肿瘤，如通过抑制经典补体途径的C3转化酶抑制豚鼠血清诱导的抗体包被绵羊红细胞的体外免疫溶解[25]。除体液免疫参与刺五加苷B诱导的免疫应答外，细胞免疫也参与其中。刺五加苷B以剂量依赖性方式显著抑制脂多糖(LPS)刺激的小鼠巨噬细胞RAW 264.7产生肿瘤坏死因子(TNF-α)和细胞毒性T细胞增殖[26]。最近，Ahmad进一步证明，刺五加苷B能有效降低活化的RAW 264.7细胞趋化性、吞噬细胞活性、活性氧的产生以及白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、TNF-α和单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)的分泌[27]。另有研究表明刺五加苷B能明显抑制异硫氰酸福瑞辛(FITC，一种能够引发过敏反应的半抗原)诱导的小鼠耳水肿，推测刺五加苷B具有抗过敏作用，但不具有抗炎症作用[28]。

4 联合用药抑制肿瘤细胞生长

目前，肿瘤治疗的主要方法有手术、放疗和化疗，但传统的单一疗法非选择性地针对活跃的增殖细胞，最终结果会导致健康细胞和癌细胞均被破坏[29]，且治疗后肿瘤复发率和疾病进展的发生率较高。相反两种以上治疗方法联合应用特别是联合用药可使抗癌率和安全性达到更高。不同作用原理的药物联合应用于癌症治疗，其机制是作用于癌细胞增殖周期的不同阶段或者癌细胞的不同代谢途径，故可显著提高癌症的治疗效果。通过靶向不同的途径，联合用药可以使药物之间敏感性增强，也可以按照相同的作用机制协同用药以提高药物的疗效。而且，联合治疗可以降低癌细胞耐药的发生率，并且可以通过减少所需的单药剂量而降低药物毒性[30]。

艾迪注射液含有黄芪总苷(Re、Rb1、Rg1)、人参皂甙(人参皂甙)、栀子苷E、刺五加苷B等多种有效成分，与长春瑞滨和顺铂(NP)合用来治疗非小细胞肺癌(NSCLC)。检索54项试验共4053例采用艾迪注射液联合NP治疗的患者进行分析。结果显示艾迪注射液联合NP可显著提高客观有效率(OR：1.32；95%CI：1.23～1.42)、疾病控制率(OR：1.14；95%CI：1.11～1.18)和生活质量(OR：1.80；95%CI：1.61～1.98)，降低骨髓抑制、肝功能障碍、中性粒细胞减少、血小板减少、胃肠道反应和贫血风险。对于Karnofsky性能状态评分为≥60的患者，艾迪注射液(50mL/d，2周/周期，2～3个周期)与长春瑞滨(25mg/m2)和NP(30～35mg/m2或40～50mg/m2)联合治疗可能是抑制肿瘤的效果和安全性最好的方案。总之，艾迪注射液联合NP和长春瑞滨对NSCLC有一定的疗效，为合理的阈值和治疗方案提供了依据，可提高肿瘤的安全性[31]。

综上所述，刺五加苷B可通过抗血管生成、参与免疫疗法抗肿瘤，并可通过与其他抗肿瘤药物联合使用以提高治疗效果和安全性。

近几十年来，越来越多的患者开始使用中草药作为各种疾病的辅助治疗手段，并被证明是手术、化疗、放疗或其他癌症治疗有效辅助治疗方法。中草药中提取出的化合物毒性相对较低，有证据表明，中草药联合化疗和放疗能够提高单一化疗和放疗的疗效，减少化疗和放疗的局限性和缺点[32]，其潜在机制治疗可能是中草药对癌基因、抑癌基因、表观遗传修饰、微环境、肿瘤干细胞等进行调控。中草药在癌症治疗中发挥的作用空间远比我们想象的要大得多，但在现阶段，对中草药抑癌作用研究较少。因此，必须进一步挖掘更多的中草药衍生化合物的潜在作用机制。