何娜，杨洋，朱婧，张静媚，陈琴华，杨光义（1.广州中医药大学第七临床医学院，广东 深圳 518000；
.深圳市宝安纯中医治疗医院，广东 深圳 51810）

重楼是百合科植物云南重楼Paris polyphyllaSmith var.yunnanensis（Franch.）Hand.-Mazz.或七叶一枝花Paris polyphyllaSmith var.chinensis（Franch.）Hara 的干燥根茎，具有清热解毒、消肿止痛和凉肝定惊的功效，为中医临床常用的抗肺癌中药[1]。重楼皂苷为重楼的主要活性成分，具有抗肿瘤、止血、镇静止痛、抗菌、抗炎等多种药理作用，对肺癌、肝癌、胃癌等多种恶性肿瘤均具有抑制效应。国际癌症研究机构（IARC）发布的2020年全球癌症数据表明，在所有恶性肿瘤中，肺癌的病死率位居第一，5年生存率仅为30%～60%[2]。传统的手术、化疗、放疗以及新兴的免疫治疗和靶向治疗，均存在着细胞耐药及毒性等局限性，新的肺癌治疗方案亟待开发。中医药治疗因其辨证论治的独特理念及天然低毒等优势，已成为肺癌综合治疗中的重要组分。研究表明，重楼皂苷Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、H，纤细薯蓣皂苷，17-羟基纤细薯蓣皂苷以及重楼总皂苷等（见图1）均具有抑制肺癌作用[3]。目前尚无关于重楼皂苷抗肺癌作用机制的系统综述，鉴于此，本文综述了国内外关于重楼皂苷抗肺癌作用及其作用机制方面的相关研究，以期为临床更好地利用重楼皂苷治疗肺癌，以及抗肺癌新药的研发提供理论支持。

图1 常见的抗肺癌重楼皂苷结构式Fig 1 Common structural formula of polyphyllin with anti-lung cancer effect

1.1 抑制肿瘤细胞增殖

重楼皂苷可将不同的肿瘤细胞阻滞在不同的细胞周期，进而抑制肿瘤细胞的增殖。细胞周期蛋白B1（Cyclin B1）是控制G2/M 检查点的关键因子[4]，肿瘤抑制基因P53能够调控细胞周期阻滞、DNA 损伤和细胞凋亡[5]。Lin 等[6]发现重楼皂苷Ⅵ和Ⅶ能够显著抑制肺癌A549 细胞和H1299 细胞的生长，将并细胞周期阻滞在G2/M 期，其机制可能与上调肿瘤抑制受体P53，死亡受体DR3、DR5、Fas，cleaved PARP，cleaved caspase-3 的表达水平，下调Cyclin B1 的表达水平有关。Liu 等[7]发现重楼皂苷Ⅰ能够将肺癌细胞的细胞周期阻滞在G2/M 期，其作用与下调Ki-67、PCNA、Cyclin B1、Cyclin D1 的mRNA 及蛋白的表达水平，上调P15 和P21 的表达水平，提高活性氧（ROS）的水平有关。同时，在内质网应激的情况下，重楼皂苷Ⅰ还能够保护C/EBPt同源蛋白（CHOP）免受GRP78 诱导的泛素化和降解，进而促进细胞死亡。zeste基因增强子同源物2（EZH2）的过表达能促使肿瘤发生，推动肿瘤的恶性进展[8]。重楼皂苷Ⅰ还能将肺癌细胞系PC-9 细胞的细胞周期阻滞在G0/G1期，其机制可能为重楼皂苷Ⅰ通过促进SAPK/JNK 的磷酸化，下调P65、DNMT1 的蛋白表达来实现对EZH2的抑制作用，进而抑制非小细胞肺癌（NSCLC）细胞的生长并诱导细胞周期阻滞[9]。HOTAIR 是一种长链非编码RNA，在各种类型肿瘤的发生发展中起着驱动作用[10]，c-Jun 是第一个发现的纯致癌因子[11]。重楼皂苷Ⅰ作用于PC9、H1650细胞后，通过上调c-Jun 蛋白的表达，下调HOTAIR 的表达，从而诱导P21 蛋白的表达，抑制NSCLC 细胞的生长。HOTAIR、c-Jun 和p21调节轴之间的相互作用在重楼皂苷Ⅰ的整体抗肺癌作用中趋于一致[12]。郭慧敏等[13]将重楼皂苷Ⅱ与喜树碱联用于H460 细胞、H446 细胞，发现两者联用能够协同激活p38 MAPK 信号通路，抑制细胞增殖，诱导细胞凋亡。

重楼皂苷主要通过下调细胞周期蛋白Cyclin B1、Cyclin D1 的表达来实现对肺癌细胞的周期阻滞。同时，重楼皂苷还能够通过下调增殖相关抗原Ki-67、PCNA、P65、DNMT1、HOTAIR、EZH2的表达；
上调P53、P15、P21、DR3、DR5、Fas、cleaved caspase-3、cleaved PARP、c-Jun 的表达；
激活SAPK/JNK、P38 MAPK 通路；
增加细胞内ROS含量；
保护CHOP 等途径抑制细胞生长，促进细胞死亡。

1.2 诱导肿瘤细胞程序性死亡

细胞程序性死亡的表现形式包括细胞凋亡、细胞焦亡、细胞自噬等，诱导细胞程序性死亡是抗肿瘤的主要手段之一。Nlrp3 炎症小体的激活和Gsdmd 的裂解是细胞焦亡的两个核心步骤[14]。Teng 等[15]研究发现重楼皂苷Ⅵ能够激活ROS/NF-κB/Nlrp3/Gsdmd 信号轴，引发caspase-1 介导的细胞焦亡，最终导致A549 细胞和H1299 细胞死亡。Li 等[16]的研究表明，EZH2 的过度表达显著增加A549 细胞和NCI-358 细胞中Bcl-2、CDK2 和Cyclin A2 的表达，减少Bax、cleaved caspase-3 的表达，从而促使肿瘤发生，而重楼皂苷Ⅰ能通过调节STAT3/HOTAIR 轴抑制EZH2 的表达，逆转EZH2 的影响。另有研究发现，重楼皂苷Ⅰ与AMPK 具有良好亲和力，可直接结合AMPK 上的变构药物和代谢物的结合位点并形成氢键，降低mTORC1 复合物及其靶标的磷酸化水平，可能通过直接靶向激活AMPK 来诱导NSCLC 细胞发生自噬，进而抑制NSCLC 细胞生长和增殖[17]。PI3K/Akt 信号通路是调控细胞生长、迁移、增殖和代谢的重要通路[18]，NF-κB 可通过对其他靶基因的调控作用抑制细胞凋亡、促使肿瘤发生[19]。在A549 细胞中，重楼皂苷Ⅶ可通过PI3K/Akt 轴介导的对NF-κB p56 的抑制作用导致线粒体功能障碍，诱导A549 细胞凋亡[20]。王青等[21]发现重楼总皂苷能够以剂量依赖的方式抑制A549 细胞的生长，诱导细胞凋亡，其作用机制可能与上调caspase-3 的表达，下调Bcl-2 的表达有关。而游丽娇等[22]将不同浓度的重楼皂苷Ⅱ作用于A549 细胞48 h，发现其能够降低A549 细胞的存活率，机制可能为重楼皂苷Ⅱ降低细胞线粒体膜电位（MMP），提高细胞内Ca2＋水平，增加细胞内ROS 含量，调节凋亡相关蛋白Bcl-2、Bax、cleaved caspase-3 表达，促进A549 细胞凋亡。

大多数重楼皂苷均可诱导肺癌细胞凋亡，其中重楼皂苷Ⅵ兼可诱导细胞焦亡，重楼皂苷Ⅰ兼可诱导细胞自噬。重楼皂苷诱导细胞程序性死亡的机制主要为调节凋亡相关蛋白的表达，同时ROS 含量、STAT3/HOTAIR 通路、PI3K/Akt/NF-κB 通路以及MMP 亦与其诱导作用密切相关。

1.3 逆转肿瘤细胞耐药性

重楼皂苷Ⅰ和Ⅶ可增强耐顺铂细胞系A549/DDP 细胞对顺铂的敏感性，其机制为重楼皂苷Ⅰ和Ⅶ增加P53 和Bax 的表达，减少Bcl-2 的表达，导致PARP 和caspase-3 激活，最终引发细胞凋亡。此外，重楼皂苷Ⅰ、Ⅶ与顺铂联用后，能够增强顺铂对CIP2A 及其下游Akt/mTOR 信号级联的抑制作用，进而逆转A549/DDP 细胞的上皮间质转化（EMT）[23]。重楼皂苷Ⅱ可通过抑制PI3K/Akt/mTOR 信号通路，提高耐药PC-9 细胞对吉非替尼的敏感性[24]。

在重楼皂苷的耐药性逆转研究中，重楼皂苷Ⅰ的研究最广泛。与厄洛替尼联用，重楼皂苷Ⅰ可通过抑制IL-6/STAT3 信号通路，逆转厄洛替尼耐药肺癌细胞的上皮间质转化（EMT），进而逆转肺癌细胞对厄洛替尼的EMT 相关耐药性[25]；
与吉非替尼联用，重楼皂苷Ⅰ可通过调控MALAT1/STAT3 信号通路，减少MALAT1 表达，诱导STAT3 磷酸化，进而抑制吉非替尼耐药的PC-9ZD 细胞的生长，并诱导其凋亡[26]；
与帕博西尼联用，重楼皂苷Ⅰ能够通过调控P21/CDK2/Rb 信号通路，上调P21，干扰CDK2 功能，进而抑制NSCLC 细胞的视网膜母细胞瘤肿瘤抑制蛋白Rb，逆转肺癌细胞对帕博西尼的耐药性[27]；
与奥希替尼联用，重楼皂苷Ⅰ可通过抑制PI3K/Akt通路并上调凋亡相关蛋白Fas、cleaved caspase-3、cleaved PARP 的表达，在体内外逆转耐药细胞系PC-9/OR、H1975/OR 对奥希替尼的耐药性[28]。

重楼皂苷可作为多种化疗药物的增敏剂。重楼皂苷Ⅰ可调控IL-6/STAT3、MALAT1/STAT3、P21/CDK/Rb、PI3K/Akt、CIP2A/Akt/mTOR 信号通路，重楼皂苷Ⅱ可调控PI3K/Akt/mTOR 信号通路，重楼皂苷Ⅶ可调控CIP2A/Akt/mTOR 信号通路，进而逆转肺癌细胞对化疗药物的耐药性。值得注意的是，PI3K/Akt 信号通路为重楼皂苷发挥逆转耐药性作用的关键通路。

1.4 抗肿瘤细胞迁徙、侵袭

S100A8 在NSCLC 患者肿瘤组织中高表达，且其可能参与免疫抑制，促进肿瘤细胞逃逸[29]。罗斌等[30]将重楼皂苷Ⅶ给药于C57BL/B 小鼠皮下移植瘤模型，发现重楼皂苷Ⅶ能够降低肺脏模型中髓源性抑制细胞MDSCs 分泌的吲哚胺2，3-双加氧酶（IDO）含量以及S100A8 的表达，提示其可能通过影响MDSCs 的免疫抑制作用，进而抑制转移前微环境（PMN）形成，预防肿瘤肺转移，但具体机制仍待进一步研究。基质金属蛋白酶（MMPs）是一类细胞外基质降解酶，参与肿瘤细胞生长、迁移、侵袭、肿瘤血管新生等过程[31]。重楼皂苷Ⅰ能够剂量依赖性地抑制A549细胞的侵袭和转移，其机制可能与降低MMP-9的表达[32]，或上调E-cad 的表达有关[33]，且重楼皂苷Ⅰ联合顺铂对诱导人肺腺癌细胞凋亡及降低其迁徙转移有协同作用[34]。何昊等[35]的研究进一步发现，重楼皂苷Ⅶ作用于H460 细胞后，能够显著下调MMP-2 和MMP-9 的表达，同时，上调cleaved caspase-3、Bax 表达，下调ICAD、Bcl-2 表达，表明重楼皂苷Ⅶ在体外可能通过调节MMPs 抑制H460 细胞的迁移和侵袭，促使凋亡发生。血管内皮生长因子（VEGF）是最具代表性的促血管生长因子，能刺激血管内皮细胞增殖、迁移、侵袭，增加血管通透性[36]。重楼皂苷Ⅰ在缺氧条件下能抑制VEGF 的表达[37]。邓日强等[38]将重楼皂苷Ⅲ和顺铂联用于小鼠肺癌皮下移植瘤，发现重楼皂苷Ⅲ可通过下调VEGF 的表达，减慢新生肿瘤的生成速度，抑制肺癌生长及转移。而王青等[39]发现重楼皂苷Ⅰ能够剂量依赖性地诱导肺循环肿瘤细胞CTC 凋亡，将CTC 细胞周期阻滞在G0/G1期。这提示重楼皂苷Ⅰ可能通过抑制CTC，进而抑制肺肿瘤的迁移和侵袭，但其分子机制仍有待进一步揭示。

重楼皂苷主要通过影响肿瘤微环境的形成来抑制肺癌细胞的迁移侵袭，能够调节MMP-2、MMP-9、IDO、S100A8、VEGF 以及E-cad 的表达，进而发挥迁移抑制作用。

1.5 协同抗肿瘤

协同用药即不同药物通过作用于不同靶点或提高成分溶解度等方式发挥不对称作用，达到协同增效的目的。重楼皂苷的协同用药方式主要包括：

① 重楼皂苷与化疗手段联用：如重楼皂苷Ⅲ与顺铂联用后对Lewis 皮下移植肺癌瘤的生长和转移抑制作用增强；
顺铂、重楼皂苷Ⅰ联合应用于A549 细胞，诱导凋亡及抗迁徙作用优于两者单独应用[40]；
重楼皂苷Ⅱ与喜树碱（CPT）联合用于H460、H446 细胞系，能够增加H460、H446的晚期凋亡率，且显著降低H446 的早期凋亡率。

② 重楼皂苷单体间联用：如Formosanin C 和重楼皂苷Ⅱ联用后，通过激活Bax、cleaved caspase-3、cleaved caspase-8 和cleaved caspase-9，进而触发Beclin1 的裂解以抑制Formosanie C 诱导的自噬并促进凋亡，两者联用具有协同抗肿瘤作用[41]。

③ 重楼皂苷与其他中药单体联用：张丽丽[42]的研究表明，0.125～2 μmol·L－1的重楼皂苷单体Ⅰ、Ⅱ、Ⅶ、H 和15 μmol·L－1姜黄素进行非等比联合应用具有协同抗肺癌作用。其中，实验浓度的重楼皂苷Ⅱ与姜黄素联合能够促进姜黄素的细胞吸收，其机制可能是通过MAPK/PI3K/Akt途径诱导细胞凋亡，进而发挥协同抗肺癌作用。

肿瘤免疫逃逸是恶性肿瘤的重要特征，重楼皂苷能通过调节机体免疫发挥抗肺癌作用。STING/IRF3 通路可通过上调Ⅰ型干扰素刺激基因表达来启动细胞毒性T 细胞，进而发挥肿瘤抑制作用[43]。重楼皂苷Ⅶ能够使巨噬细胞转化为STING 控制的M1 型免疫激活巨噬细胞，促进M1 巨噬细胞分泌的促炎细胞因子，招募颗粒酶B＋、CD8＋T 淋巴细胞进行肿瘤内浸润，从而发挥抗肿瘤免疫逃逸的作用；
同时能够抑制STAT3激活的巨噬细胞分泌的IL-10 和TGF-β，进而抑制STAT3 激活，以旁分泌方式抑制A549 及LLC 肿瘤细胞的增殖和侵袭。这些过程均依赖于STING 通路，且伴随PD-L1 升高，提示重楼皂苷Ⅶ还可能有利于免疫检查点阻断治疗[44]。

综上所述，重楼皂苷能够以剂量或时间依赖的方式，通过多种作用机制发挥抗肺癌作用。需要注意的是，重楼皂苷作用于不同细胞能够发挥不同的效应，在同一细胞中亦能够同时产生多种效应与机制，如增殖抑制常伴随着侵袭抑制等；
然而目前重楼皂苷的抗肺癌作用机制研究大多将重点放在单个成分作用后产生的某一作用机制或信号通路上，鲜有人探讨重楼皂苷在肿瘤细胞中产生不同机制的根本原因。重楼皂苷是否通过作用浓度、作用时间或作用方式等因素产生不同的效应，还需要进一步探讨。目前大多数研究并未进行重楼皂苷作用的直接靶点确证，其作用是直接或是间接、作用的具体环节等仍有待考量。因缺乏临床研究，使得单一成分作用于人体后是否能发挥预期的作用仍然存疑。因此，笔者认为，在现有的研究基础上，利用信息学手段、蛋白水平靶点确证技术、基因水平靶点确证技术等进行药物直接靶点确证，并进行重楼皂苷的成分群研究、关联机制研究、临床研究具有重要意义。同时，重楼皂苷具有一定的肝、肾、心血管毒性，且其毒性机制与作用机制存在重合[45]；
而大多数研究均表明重楼皂苷无明显的肝肾毒性，这提示重楼皂苷量效毒关系的研究仍存在空缺，有待进一步补充。

相较于化疗药物，重楼皂苷的作用优势在于其能够诱导多种肿瘤细胞死亡，而无明显耐药性及毒副作用。重楼皂苷可通过诱导细胞凋亡、焦亡、自噬等方式导致肿瘤细胞死亡，还能够调控内质网应激；
内质网应激对上述细胞死亡方式具有重要调控作用且其与肺癌的发生、发展密切相关，这提示内质网应激可能为重楼皂苷发挥抗肺癌作用的关键节点；
因此，未来针对于重楼皂苷调控内质网应激及其对下游细胞死亡方式诱导的机制研究对于重楼皂苷的疗效阐明及肺癌治疗具有重要意义。综合现有研究发现，PI3K/Akt 通路与STAT3 通路在重楼皂苷抗肺癌的作用机制网络中占有关键地位，且两个通路之间存在串扰作用，而目前尚无相关研究；
未来或可进一步探讨重楼皂苷单体或重楼皂苷成分群作用于肺癌模型后，PI3K/Akt 通路与STAT3 通路之间的串扰作用以及单体与成分群的作用差异，进一步完善重楼皂苷的抗肺癌作用机制网络。

猜你喜欢 重楼皂苷细胞周期 方修《重楼小诗》中的《红楼梦》情怀红楼梦学刊(2020年2期)2020-02-06重楼：梁春宏的脱贫“药方”当代陕西(2019年6期)2019-04-17HPLC-MS/MS法同时测定三七花总皂苷中2种成分中成药(2018年9期)2018-10-09HPLC法测定大鼠皮肤中三七皂苷R1和人参皂苷Rb1中成药(2017年9期)2017-12-19多叶重楼与云南重楼中4种重楼皂苷的积累差异中成药(2017年7期)2017-11-22基于HPLC指纹图谱鉴别云南重楼和长柱重楼中成药(2017年8期)2017-11-22HPLC法同时测定熟三七散中13种皂苷中成药(2017年6期)2017-06-13NSCLC survivin表达特点及其与细胞周期的关系研究中华老年多器官疾病杂志(2016年7期)2016-04-28熊果酸对肺癌细胞株A549及SPCA1细胞周期的抑制作用医学研究杂志(2015年5期)2015-06-10AMPK激动剂AICAR通过阻滞细胞周期于G0/G1期抑制肺动脉平滑肌细胞增殖医学研究杂志(2015年5期)2015-06-10