葉棟才，趙玉婉，莫介榮，柳建軍

(廣東醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院，廣東湛江524000)

癌癥是全世界面臨的公共衛(wèi)生問(wèn)題，其中胸部腫瘤的發(fā)病率、病死率在所有腫瘤中均居首位?；熢谛夭磕[瘤的治療中有著舉足輕重的作用，但是化療過(guò)程中腫瘤患者一旦出現(xiàn)化療藥物耐藥，可導(dǎo)致腫瘤的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移，嚴(yán)重影響預(yù)后。為了減少化療藥的用量及其毒副作用，增加化療的敏感性，從天然植物中尋找高效、低毒的輔助抗癌藥物成為抗腫瘤研究的焦點(diǎn)。紫檀芪是一種植物抗毒素，是從紫檀木的中心部分分離的植物次級(jí)產(chǎn)物，具有多種藥理活性，能夠預(yù)防和治療炎癥、糖尿病和血脂異常疾病[1～3]。近年研究發(fā)現(xiàn)，紫檀芪在抗腫瘤方面也發(fā)揮著重要的作用，可抑制胸部多種腫瘤細(xì)胞的增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和死亡。本文對(duì)近年來(lái)紫檀芪在抑制胸部腫瘤研究中的進(jìn)展進(jìn)行綜述，為胸部腫瘤的綜合治療提供新的思路和策略。

1 紫檀芪生物學(xué)活性

紫檀芪是日常飲食中藍(lán)莓、葡萄的主要成分之一，其成分為一種反式二苯乙烯類化合物，是白藜蘆醇的天然二甲基化類似物，與白藜蘆醇相比紫檀芪在結(jié)構(gòu)上具有兩個(gè)甲氧基和一個(gè)羥基基團(tuán)，這也賦予了紫檀芪更高的親脂性和容易被細(xì)胞攝取的特性。藥代動(dòng)力學(xué)分析表明，當(dāng)口服給藥時(shí)，紫檀芪具有比白藜蘆醇更長(zhǎng)的半衰期[1]。大量研究表明，紫檀芪具有多種藥理活性，能夠預(yù)防和治療炎癥、糖尿病和血脂異常疾病[1～3]。

2 紫檀芪在胸部腫瘤研究中的應(yīng)用

2.1 紫檀芪在肺癌研究中的應(yīng)用 紫檀芪可顯著抑制非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)細(xì)胞的增殖，并促進(jìn)NSCLC細(xì)胞的凋亡和死亡。紫檀芪通過(guò)增加肌醇依賴激酶1(IRE1)、磷酸化RNA樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶蛋白激酶(p-PERK)、轉(zhuǎn)錄激活因子6(ATF4)和CCAAT增強(qiáng)子結(jié)合蛋白同源蛋白(CHOP)的表達(dá)，并激活p53和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(ERS)-活性氧(ROS)相關(guān)細(xì)胞死亡信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，從而影響NSCLC細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和細(xì)胞質(zhì)中的Ca2+穩(wěn)態(tài)水平，誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和細(xì)胞溶質(zhì)中的Ca2+上調(diào)，釋放的Ca2+對(duì)細(xì)胞功能具有不可逆轉(zhuǎn)的作用，并最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡或死亡[4]。這一研究結(jié)果表明，紫檀芪可能是通過(guò)激活ERS相關(guān)信號(hào)通路抑制NSCLC細(xì)胞的增殖，促進(jìn)細(xì)胞的凋亡。其他的研究表明，紫檀芪不僅可以通過(guò)降低線粒體膜電位(MMP)和降低細(xì)胞內(nèi)谷胱甘肽含量，也可通過(guò)增加細(xì)胞凋亡指數(shù)和ROS水平來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)NSCLC細(xì)胞的抑制效應(yīng)，其中Notch1信號(hào)通路在其中發(fā)揮著重要作用，主要是通過(guò)激活Notch1信號(hào)通路響應(yīng)NSCLC細(xì)胞的保護(hù)機(jī)制。也有研究表明，紫檀芪可通過(guò)溶酶體膜透性依賴機(jī)制促進(jìn)癌細(xì)胞死亡。雖然紫檀芪可以促進(jìn)溶酶體組織蛋白酶和其他水解酶的釋放進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，但用藥物蛋白酶抑制劑抑制溶酶體組織蛋白酶的作用并未延緩死亡過(guò)程，說(shuō)明溶酶體膜透性改變可能是細(xì)胞死亡過(guò)程的一個(gè)偶然現(xiàn)象，而溶酶體水解酶大量釋放誘導(dǎo)的細(xì)胞毒作用不可能通過(guò)阻斷組織蛋白酶的活性來(lái)得到抑制，主要是因?yàn)榇罅康牡鞍酌阁w隱藏在溶酶體中。同時(shí)，紫檀芪是通過(guò)抑制NSCLC細(xì)胞中熱休克蛋白70(HSP70)的表達(dá)，增加對(duì)肺癌細(xì)胞的毒性和溶酶體組織蛋白酶釋放。該研究表明，紫檀芪可以優(yōu)先誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞溶酶體膜透性的改變，但這一過(guò)程依賴于細(xì)胞中HSP70的表達(dá)水平。

紫檀芪還能夠抑制NSCLC干細(xì)胞的產(chǎn)生。將M2型腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞與NSCLC細(xì)胞共培養(yǎng)，然后加入不同濃度的紫檀芪，發(fā)現(xiàn)NSCLC細(xì)胞的自我更新能力減弱，并且紫檀芪藥物濃度越高，抑制能力越強(qiáng)。經(jīng)過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，紫檀芪處理后NSCLC細(xì)胞中MUC1的表達(dá)明顯下調(diào)，同時(shí)NF-κB、CD133和Sox2的表達(dá)水平也降低，抑制了M2型腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞的極化并減少了NSCLC細(xì)胞中的側(cè)群細(xì)胞的數(shù)量[5]。在多種因素的參與和調(diào)節(jié)下，使NSCLC干細(xì)胞的分化受阻，從而抑制NSCLC的再生能力。

紫檀芪在誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞的衰老過(guò)程中也發(fā)揮重要作用。在細(xì)胞衰老過(guò)程中，端粒酶作為保護(hù)端粒的一類酶，可以維持染色體末端結(jié)構(gòu)和保護(hù)染色體穩(wěn)定性[6]。相關(guān)研究表明，紫檀芪可誘導(dǎo)p53表達(dá)水平的增高，抑制端粒酶活性和相關(guān)蛋白(hTERT)的表達(dá)，并導(dǎo)致DNA損傷修復(fù)受阻，使肺癌細(xì)胞阻滯于S期，嚴(yán)重影響DNA的合成，最后導(dǎo)致細(xì)胞衰老的發(fā)生[7]。另一項(xiàng)研究運(yùn)用蛋白質(zhì)芯片和生物信息學(xué)分析結(jié)合，并進(jìn)行驗(yàn)證表明，紫檀芪可激活A(yù)TM和CHK1/2，誘導(dǎo)p53表達(dá)增加，導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯在S期，干擾DNA的合成，促進(jìn)肺癌細(xì)胞的衰老[8]。隨著研究的深入，Tippani等[9]對(duì)具有端粒酶晶體結(jié)構(gòu)(3DU6)的紫檀芪進(jìn)行分子對(duì)接研究，結(jié)果表明紫檀芪與端粒酶活性位點(diǎn)之間有良好的相互作用，紫檀芪的對(duì)接能量約7.10 kcal/mol，且紫檀芪以劑量依賴性方式對(duì)肺癌細(xì)胞系中的體外端粒酶活性和細(xì)胞生長(zhǎng)均顯示出強(qiáng)烈的抑制作用。這一研究表明，紫檀芪可以通過(guò)抑制端粒酶促進(jìn)肺癌細(xì)胞的衰老作用，豐富了紫檀芪在抑制肺癌細(xì)胞作用中的機(jī)制，為進(jìn)一步認(rèn)識(shí)紫檀芪抗腫瘤的機(jī)制打下理論基礎(chǔ)。

另外，Hsieh等[10]研究表明，紫檀芪可有效抑制多西紫杉醇誘導(dǎo)的NSCLC細(xì)胞增殖，并介導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯和促進(jìn)細(xì)胞凋亡。紫檀芪聯(lián)合自噬抑制劑可以增強(qiáng)化學(xué)敏感性和化學(xué)耐藥性NSCLC細(xì)胞的化療效率，其具體機(jī)制主要是紫檀芪通過(guò)抑制AKT和JNK信號(hào)通路和ERK1/2通路的激活，抑制NSCLC細(xì)胞的增殖和促進(jìn)細(xì)胞的凋亡。

體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明，紫檀芪在抑制肺癌的生長(zhǎng)方面有突出表現(xiàn)。在小鼠體內(nèi)研究表明，紫檀芪能抑制小鼠體內(nèi)瘤體的生長(zhǎng)，ERS信號(hào)分子(p-PERK、CHOP)表達(dá)增加和凋亡相關(guān)調(diào)節(jié)蛋白Bax、Caspase-3、p53水平顯著上調(diào)，Bcl-2蛋白表達(dá)的下調(diào)是其抑制瘤體生長(zhǎng)的主要原因[4]。另外，紫檀芪對(duì)氨基甲酸酯誘導(dǎo)小鼠肺癌的發(fā)生具有化學(xué)預(yù)防作用，對(duì)小鼠肺腫瘤體積的抑制率為34%，并使每只小鼠的腫瘤負(fù)荷降低63%，其機(jī)制主要是通過(guò)抑制表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)及其下游通路的相關(guān)蛋白(Akt/mTOR、ERK1/2、STAT3和NF-κB)的表達(dá)，發(fā)揮紫檀芪介導(dǎo)的體內(nèi)化學(xué)預(yù)防作用，誘導(dǎo)細(xì)胞周期相關(guān)蛋白(Cyclin D1、Cyclin A和PCNA)阻滯引起肺癌細(xì)胞死亡、凋亡或自噬。該研究還指出，紫檀芪的毒性相對(duì)較低，可以考慮長(zhǎng)期使用。鑒于紫檀芪高效低毒這一特點(diǎn)，眾多科研工作者建議將其用于肺癌的預(yù)防性用藥。

2.2 紫檀芪在乳腺癌研究中的應(yīng)用 紫檀芪也能促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的凋亡，并抑制其增殖。研究表明，紫檀芪可促進(jìn)腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體(TRAIL)抵抗的三陰性乳腺癌(TNBC)細(xì)胞的凋亡。單用紫檀芪處理TNBC細(xì)胞誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡率而為14.68%±3.78%，而對(duì)照組為1.98%±0.25%，紫檀芪聯(lián)合TRAIL誘導(dǎo)TNBC細(xì)胞的凋亡率為29.38%±6.35%，聯(lián)合后明顯促進(jìn)細(xì)胞的凋亡。其機(jī)制主要是紫檀芪通過(guò)ROS/ER/ERK 1/2和p38/CHOP信號(hào)通路誘導(dǎo)DR4和DR5表達(dá)的上調(diào)，同時(shí)下調(diào)抗凋亡Bcl-2家族成員，包括Bcl-2、Bcl-xL、cFLIP-L、cFLIP-S、survivin和XIAP，從而促進(jìn)TNBC細(xì)胞的凋亡。而其他的研究則表明，紫檀芪可使線粒體膜去極化，增加的超氧陰離子，激活下游凋亡相關(guān)蛋白Caspase-3/7，促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的凋亡。另外，紫檀芪與異硫氰酸酯形成的復(fù)合物(PTER-ITC)也可促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的凋亡。Nikhil等運(yùn)用分子對(duì)接分析表明，PTER-ITC與PPARγ配體內(nèi)的5個(gè)極性和8個(gè)非極性殘基相互作用，促進(jìn)PPARγ轉(zhuǎn)錄和翻譯水平的表達(dá)，并上調(diào)Caspase-9、下調(diào)Bcl-2和Survivin的表達(dá)水平，誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞的凋亡。體內(nèi)研究同樣也表明，PTER-ITC可通過(guò)阻滯AKT和ERK信號(hào)通路引發(fā)一系列連鎖反應(yīng)，使Caspase-9活化，細(xì)胞色素-c釋放到細(xì)胞溶質(zhì)中，Bax表達(dá)上調(diào)，Bcl-2表達(dá)下調(diào)，從而促進(jìn)小鼠體內(nèi)乳腺癌細(xì)胞的凋亡、抑制腫瘤的生長(zhǎng)[11]。

在抑制乳腺癌細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移方面，紫檀芪也表現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。Ko等[12]研究表明，紫檀芪減弱核因子jB(NF-jB)轉(zhuǎn)錄活性和NF-jB在尿激酶型纖溶酶原激活物(uPA)啟動(dòng)子上的結(jié)合，阻斷Rac1/WAVE/Arp2/3信號(hào)通路，抑制乳腺癌細(xì)胞的遷移和侵襲。Su等[13]研究也表明，紫檀芪處理TNBC細(xì)胞后使miR-205明顯上調(diào)，通過(guò)抑制Src / Fak信號(hào)通路使E-cadherin表達(dá)上調(diào)和Snail、Slug、Vimentin和ZEB1表達(dá)下調(diào)，干擾TNBC細(xì)胞的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)，最后抑制乳腺癌細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移，而且在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中也得到了一致的結(jié)果。也有研究認(rèn)為，紫檀芪是通過(guò)影響乳腺癌細(xì)胞中基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)2和9的表達(dá)，這些因子可能會(huì)影響偽足的形成，抑制乳腺癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。侵襲性乳腺癌作為引起女性死亡的主要原因，它的發(fā)生與HER2過(guò)度表達(dá)密切相關(guān)；而紫檀芪可以通過(guò)下調(diào)MMP-9、p38激酶和AKT的活化來(lái)抑制HRG-β1/HER2介導(dǎo)的乳腺癌侵襲轉(zhuǎn)移。

紫檀芪還可以在TNBC細(xì)胞中觸發(fā)自噬，在運(yùn)用自噬抑制劑后，不僅紫檀芪誘導(dǎo)的EMT被抵消，而且明顯抑制TNBC細(xì)胞的增殖[14]。這一研究結(jié)果表明，紫檀芪誘導(dǎo)的自噬與EMT密切相關(guān)。進(jìn)一步研究表明，紫檀芪誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞產(chǎn)生自噬反應(yīng)與ROS的調(diào)節(jié)有關(guān)。紫檀芪處理乳腺癌細(xì)胞后，一方面可以使ROS的水平升高，相應(yīng)的使中性脂質(zhì)和甘油三酯增加2倍，c/EBPα(脂肪形成分化標(biāo)志物)表達(dá)增加4倍；另一方面，可以抑制3β-羥基甾醇Δ7還原酶(酶催化7-脫氫膽固醇向膽固醇的轉(zhuǎn)化)引起前甾醇的細(xì)胞內(nèi)積累。這一過(guò)程明顯促進(jìn)自噬相關(guān)蛋白Beclin 1和LC3 Ⅱ的表達(dá)。間接說(shuō)明了，ROS水平的升高與乳腺癌細(xì)胞的自噬呈正相關(guān)。

乳腺癌干細(xì)胞(BCSCs)是原發(fā)腫瘤發(fā)生的重要組成部分，可自我更新并成為耐藥細(xì)胞群，從而限制化療藥物的治療效果。前期研究表明，紫檀芪降低BCSCs表面抗原CD44的表達(dá)，使BCSCs產(chǎn)生受限，并通過(guò)抑制hedgehog/AKT/GSK3β信號(hào)傳導(dǎo)促進(jìn)β-catenin磷酸化使其在細(xì)胞質(zhì)中被降解，β-catenin進(jìn)入細(xì)胞核的量明細(xì)減少，從而降低下游c-Myc的蛋白表達(dá)，誘導(dǎo)細(xì)胞壞死現(xiàn)象的發(fā)生。正是這一機(jī)制促進(jìn)了紫檀芪對(duì)化學(xué)治療藥物的敏感性，并顯著提高了紫杉醇的抗癌活性[15]。其次，紫檀芪可抑制M2 TAMs與乳腺癌共培養(yǎng)細(xì)胞中BCSCs的產(chǎn)生，主要是通過(guò)阻滯NF-κB，上調(diào)microRNA 448表達(dá)水平，有效抑制M2 TAMs產(chǎn)生的BCSCs和轉(zhuǎn)移潛能。因此，紫檀芪在臨床實(shí)踐中可能通過(guò)改變腫瘤微環(huán)境抑制BCSCs的產(chǎn)生。

紫檀芪還能抑制乳腺癌細(xì)胞端粒酶的合成。研究發(fā)現(xiàn)，紫檀芪能夠抑制乳腺癌細(xì)胞hTERT的表達(dá)，并呈時(shí)間和劑量依賴性，進(jìn)而阻滯cMyc轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后水平的表達(dá)，使乳腺癌細(xì)胞阻滯于G1期和G2期/M期，促進(jìn)細(xì)胞的凋亡，從而抑制乳腺癌細(xì)胞的增殖。另外，該研究也表明紫檀芪對(duì)正常的乳腺上皮細(xì)胞無(wú)明顯毒性。這表明了紫檀芪不僅能抑制乳腺癌細(xì)胞的增殖，而且對(duì)正常乳腺上皮細(xì)胞在一定濃度范圍內(nèi)無(wú)明顯毒副作用[16,17]。

雌激素受體α(ERα)陰性乳腺癌患者在臨床上侵襲性更強(qiáng)，且對(duì)常規(guī)激素療法無(wú)反應(yīng)，這就使得本來(lái)就有限的治療手段更加局限。而已有研究表明，紫檀芪聯(lián)合白藜蘆醇可使ERα陰性乳腺癌細(xì)胞再次激活，恢復(fù)乳腺癌細(xì)胞ERα的陽(yáng)性表達(dá)，且呈時(shí)間依賴性。主要是因?yàn)樽咸窜温?lián)合白藜蘆醇后使ERα陰性乳腺癌細(xì)胞中DNA甲基轉(zhuǎn)移酶活性和5-甲基胞嘧啶水平的顯著降低；其次，紫檀芪聯(lián)合白藜蘆醇激活ERα受體后，使ERα陰性乳腺癌細(xì)胞對(duì)ERα依賴性17β-雌二醇(促進(jìn)細(xì)胞的增殖)和拮抗劑4-羥基三苯氧胺(抑制細(xì)胞的增殖)的敏感增強(qiáng)，同時(shí)17β-雌二醇和4-羥基三苯氧胺進(jìn)一步影響ERα反應(yīng)性下游孕酮受體(PGR)基因表達(dá)。該研究運(yùn)用植物中提取的化學(xué)物質(zhì)，在表觀遺傳水平調(diào)節(jié)來(lái)恢復(fù)ERα陰性乳腺癌細(xì)胞，使ERα表達(dá)陽(yáng)性，這有可能為ERα陰性乳腺癌患者的治療提供了新的思路和新的選擇。另外，ER-α36(ER-α66的變體)不僅在ER-α66陰性乳腺癌患者中廣泛表達(dá)，而且在ER-α66陽(yáng)性莫昔芬治療耐藥的乳腺癌患者中也高表達(dá)。紫檀芪可以通過(guò)阻斷MAPK/ERK和PI3K/AKT信號(hào)通路抑制乳腺癌細(xì)胞中ER-α36的表達(dá)。針對(duì)ER-α36表達(dá)陽(yáng)性的乳腺癌，紫檀芪有可能為其個(gè)體化治療提供解決方案。

腦轉(zhuǎn)移是乳腺癌患者死亡的主要原因之一，在治療乳腺癌腦轉(zhuǎn)移方面，紫檀芪也有著突出的表現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)，在腦轉(zhuǎn)移的乳腺癌患者中c-Met表達(dá)明顯增加，高表達(dá)c-Met的腦轉(zhuǎn)移細(xì)胞通過(guò)炎性細(xì)胞因子上調(diào)和血管重編程促進(jìn)轉(zhuǎn)移過(guò)程，主要是通過(guò)誘導(dǎo)IL-8和CXCL1的分泌促進(jìn)腫瘤細(xì)胞與腦內(nèi)皮細(xì)胞的黏附并增強(qiáng)新血管形成；另外，通過(guò)激活c-Met刺激IL-1β分泌誘導(dǎo)腫瘤相關(guān)星形膠質(zhì)細(xì)胞分泌c-Met配體肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子(HGF)。因此，由c-Met啟動(dòng)和維持的細(xì)胞因子釋放的前饋機(jī)制產(chǎn)生惡性循環(huán)，其為轉(zhuǎn)移細(xì)胞產(chǎn)生有利的微環(huán)境。而紫檀芪能夠透過(guò)血腦屏障，并靶向阻滯c-Met和其下游信號(hào)分子MAPK、IL-1β、IL-8和CXCL1的表達(dá)，從而抑制乳腺癌細(xì)胞發(fā)生腦轉(zhuǎn)移，且其抑制作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于白藜蘆醇[18]。這一研究奠定了紫檀芪作為一種天然的化學(xué)藥物預(yù)防乳腺癌細(xì)胞腦轉(zhuǎn)移的可能性。

2.3 紫檀芪在食管癌研究中的應(yīng)用 紫檀芪可以抑制食管癌細(xì)胞的增殖，且呈劑量和時(shí)間依賴性。而進(jìn)一步研究表明，紫檀芪處理食管癌細(xì)胞后，可增加ERS相關(guān)分子(GRP78、ATF6、p-PERK、p-EIF2α和CHOP)的表達(dá)水平，上調(diào)促凋亡相關(guān)蛋白PUMA，并下調(diào)抗凋亡相關(guān)蛋白Bcl-2，同時(shí)促進(jìn)細(xì)胞色素C從線粒體向細(xì)胞質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)以及Caspase-9和Caspase-12的活化，不僅使食管癌細(xì)胞凋亡比例增加，而且還抑制其黏附性和遷移的能力。同時(shí)，紫檀芪還能降低食管癌細(xì)胞中谷胱甘肽的水平和增加ROS的水平，參與到食管癌細(xì)胞凋亡的過(guò)程[19]。該研究表明，紫檀芪可以通過(guò)多種途徑促進(jìn)食管癌細(xì)胞的凋亡，顯示出了廣泛而高效的抗癌活性。

紫檀芪已在胸部腫瘤中進(jìn)行了深入研究，為紫檀芪用于胸部腫瘤的預(yù)防和治療提供了有力證據(jù)。紫檀芪具有更高的生物利用度、更高的生物活性以及對(duì)正常細(xì)胞較低的毒性，使其成為胸部腫瘤化學(xué)預(yù)防和化學(xué)治療理想的候選藥物。但目前紫檀芪在胸部腫瘤中的研究主要以基礎(chǔ)研究為主，尚缺乏臨床實(shí)踐方面的資料。后期的研究應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注多中心、隨機(jī)、前瞻性的臨床研究來(lái)證實(shí)其有效性，同時(shí)兼顧其生理、藥理作用以及安全性，并進(jìn)行綜合評(píng)估其療效。