苦参素抗肿瘤作用实验与临床研究进展

　　作者：韦玉脉，黄赞松 作者单位：(右江民族医学院临床医学本科2004级3班，广西 百色 533000;右江民族医学院消化疾病研究所，广西 百色 533000)

　　【关键词】 苦参素;抗肿瘤药，植物;实验研究;临床应用

　　苦参，又名牛参，野槐，为豆科植物苦参(Sophora Flavescens Ait)的干燥根，主要成分为苦参碱(matrine)、氧化苦参碱(oxymatrine)等多种生物碱类成分，苦参醇(kurarinol)、苦参丁醇(kuraridinol)等多种黄酮类成分，另含氨基酸类、挥发油类、糖类、有机酸类、内酯类成分等[1]。其味苦性寒，归心、肝、胃、大肠、膀胱经。苦参生物碱是传统中药苦参的活性成分之一，具有抗肿瘤、抗心律失常、抗肝纤维化等多种药理作用，在临床上极具应用价值。近年来以抗肿瘤作用最受关注，成为研究热点，但其临床应用目前仍处于探索阶段。笔者对苦参素抗肿瘤实验与临床研究进展进行综述。

　　1 苦参素的抗肿瘤机理

　　肿瘤的发生和发展不仅是肿瘤细胞增殖和分化异常所致，而且还是肿瘤细胞异常凋亡的结果。近年来，苦参素抗肿瘤作用倍受关注，已有的研究表明[2]，苦参对恶性葡萄胎、绒癌、子宫癌、埃氏腹水瘤和淋巴内癌细胞都有不同程度的抑制和杀伤作用，苦参碱对肿瘤细胞具有选择性杀伤作用，还能通过改变细胞核酸的分子序列，抑制肿瘤的生长，而且这种影响是广泛的、多部位的。

　　1.1 抑制肿瘤细胞增殖

　　1.1.1 影响肿瘤细胞周期 张丽萍[3]等分析了苦参碱对白血病细胞株K562细胞周期的影响，结果显示经苦参碱作用72h后，64.6%的肿瘤细胞阻滞于G1期，而S期细胞数明显减少，说明苦参碱能显著抑制部分肿瘤细胞进入S期，从而抑制细胞增殖。

　　1.1.2 抑制端粒酶表达与活性 端粒酶是一种核糖核蛋白复合体。有学者发现[4]，肿瘤细胞株及大部分肿瘤组织可异常地高表达端粒酶活性，而正常细胞(除生殖细胞外)很少或没有端粒酶活性表达，不能无限分裂，因而端粒酶已成为新的肿瘤标志物。有学者[5]用苦参碱作用K562细胞后，2天就出现端粒酶活性抑制，5天后端粒酶活性明显降低，可见苦参碱能降低端粒酶活性。

　　1.1.3 引起DNA甲基化模式变化 刘小珊等[6]从表观遗传学角度研究了苦参碱诱导K562细胞分化时基因组DNA甲基化模式的变化。发现苦参碱作用24h后，基因组DNA对5'-甲基胞嘧啶敏感的限制性核酸内切酶的敏感性下降，提示处理组细胞基因组DNA该酶的酶切位点被封闭，导致对酶的敏感性降低。由此表明苦参碱诱导细胞K562分化时广泛的基因组DNA甲基化水平升高，提示苦参碱诱导K562细胞分化的基因表达变化同基因组DNA甲基化模式改变有关。

　　1.1.4 引发细胞信号改变 包括细胞磷脂酶A2表达的改变、钙信号的改变、酪氨酸激酶与磷酸酶活性的改变。

　　1.2 诱导肿瘤细胞分化和凋亡 苦参碱不仅能抑制细胞增殖并促进其良性分化，还能诱导肿瘤细胞的凋亡。研究表明，苦参碱对K562细胞的分化作用随浓度的增加而增加，一定浓度的苦参碱对K562 细胞具有一定的诱导分化效应，另外肿瘤细胞的凋亡可能与凋亡相关基因表达增强和抗凋亡相关基因表达减弱有关。司维柯等[7]发现苦参碱诱导HepG2细胞凋亡时，其凋亡相关基因p53、bax和Fas表达均增高，而抗凋亡基因bcl-2、c-myc的表达降低。其中bcl-2蛋白表达增加是肿瘤细胞凋亡受抑的重要机理之一[8]。高表达的bax还可激活Apaf-1～Caspases(半胱氨酸-天冬氨基特异性蛋白酶类)途径从而将细胞引向凋亡。据最新报道[9]，苦参碱诱导K562细胞凋亡与Survivin基因的表达有关。Survivin是新近发现的一种抗凋亡基因，它定位于17q25，结构独特，其表达的蛋白质通过抑制Caspase3、Caspase7等途径抑制细胞的程序化死亡。经苦参碱作用后，Survivin表达降低，这可能是苦参碱抑制K562细胞增殖、诱导其分化与凋亡的重要机理。

　　1.3 抗肿瘤细胞黏附并抑制肿瘤细胞转移

　　1.3.1 抑制肿瘤血管内皮细胞增殖 肿瘤的生长和转移很大程度上依赖肿瘤血管形成。新生血管形成是恶性肿瘤生长和转移中的重要病理过程，而血管内皮细胞(VEC)的增殖是新生血管形成的基础。通过研究发现，氧化苦参碱对肿瘤细胞诱导VEC增殖具有一定的抑制作用。本来肺癌和胃癌细胞的条件培养液能促进VEC的增殖，但经不同浓度的氧化苦参碱作用后的肺癌和胃癌细胞条件培养液对VEC增殖有不同程度的抑制作用，当氧化苦参碱浓度为1.25～10mg/ml时，抑制率分别为11.1%～37%和8.7%～39.1%，推测可能与氧化苦参碱对肿瘤细胞分泌促使VEC生长的因子有一定的抑制作用[10]。

　　1.3.2 降低黏附因子活性 肿瘤在发生转移时，必须使癌细胞与血管或淋巴管的VEC黏附，再通过内皮细胞间隙进入组织，从而形成转移癌灶，所以在这一过程中黏附因子(如CD44、CD49等)的作用十分重要。CD44是黏附分子家族中的一员，编码细胞表面的一组跨膜糖蛋白，其变异异构体为CD44V。目前已发现16种CD44V，其中CD44V6、CD44V9、CD44V3的表达被认为与肿瘤的侵袭和转移有关[11]。研究表明，苦参碱处理后的PG细胞(人肺高转移巨细胞癌细胞系)CD44黏附因子表达明显减少，内皮细胞通透性明显降低，表明苦参碱可明显抑制肿瘤细胞与VEC的黏附，减轻肿瘤的转移。

　　1.4 通过免疫机理增强其抗肿瘤活性 许多学者对苦参生物碱的免疫调节功能进行了研究，但观点不一。较多倾向于苦参生物碱具有双向免疫调节性。戴碧涛等[12]研究了苦参碱诱导分化对白血病细胞分泌白细胞介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子(TNF-α)的影响，结果显示对免疫因子IL-6和TNF-α自分泌无影响。

　　1.5 其他方面 阻止某些可引发肿瘤的慢性炎症的发展及抑制某些致癌病毒、改善肿瘤的耐药性和降低化疗药物的毒副作用、延缓诱发性癌变。如Qavi等[13]用苦参根提取物作用于细胞，发现可阻止HHV-6(人类疱疹病毒6型)的复制。HHV-6与宫颈癌、淋巴瘤的发生相关，故推测苦参碱可抑制某些致癌病毒的复制，从而阻止某些肿瘤的发生。用苦参碱联合经导管动脉栓塞(TACE)术治疗晚期原发性肝癌，治疗组在改善TACE术后发热、疼痛等症状及减少白细胞下降、总胆红素升高、白血球比例(MG)下降等肝损伤方面，较对照组有更好的防治作用，提示苦参碱可减轻化疗药物的不良反应[14]。

　　2 苦参素抗肿瘤的实验研究

　　目前国内外研究其在肿瘤中的应用有以下几方面。

　　2.1 苦参素诱导胃癌细胞凋亡 罗艳君等[15]研究表明：浓度为1mmnol/L的苦参素与细胞株作用30min，流式细胞仪即可检测出细胞凋亡水平升高，但差异无显著性(P>0.05)，1mmol/L作用2天，流式细胞仪及TUNEL均可检测到细胞凋亡水平显著性升高(P<0.05)，苦参素在体外可明显抑制胃癌细胞株MKN-45的生长。苦参素诱导细胞凋亡可能是其治疗胃癌的机理之一;在细胞凋亡的早期检测中应用ANEXIN-V标记流式细胞仪检测的灵敏度较高。曾晖等[16]研究发现，苦参碱具有诱导人胃癌SGC27901 细胞凋亡的作用。110mg/ml苦参碱作用于SGC27901胃癌细胞株48h，光镜下可见大量的凋亡细胞，随着作用时间的延长，细胞凋亡率呈上升趋势。

　　2.2 苦参素诱导卵巢癌H08910细胞凋亡 王英等[17]研究表明：在苦参素作用下，HO8910细胞呈凋亡改变，DNA琼脂糖凝胶电泳呈典型的凋亡特征。细胞凋亡的同时，细胞周期发生特定的改变。提示苦参素能抑制卵巢癌细胞增殖，能诱导卵巢癌细胞凋亡。

　　2.3 苦参素诱导人食管癌Eca-109凋亡 朱艳琴[18]用苦参素1mg/ml、2mg/ml作用24h后，倒置显微镜和透射电子显微镜观察Eca-109细胞均出现典型的凋亡形态变化;流式细胞仪检测结果显示，细胞凋亡率与阴性对照组相比，差异具有显著性(P<0.05)，Bcl-2表达量明显减少，Bax表达量明显增加，差异具有显著性(P<0.05)，说明苦参素对人食管癌Eca-109有诱导凋亡作用，其机理与上调Bax和下调Bcl-2有关。

　　2.4 苦参素诱导膀胱癌T24细胞凋亡 李顺[19]等将苦参素作用于体外培养的膀胱癌T24细胞，光镜、电镜下观察其形态学变化，检测p53蛋白的表达。结果0.625～10mg/ml的苦参素对T24细胞的抑制率为13.75%～91.03%;T24细胞核质比缩小，形成多个凋亡小体;p53阳性率由76.25%降至25.75%。提示苦参素对T24细胞生长有抑制作用并可诱导其凋亡，其机理可能为下调p53蛋白表达。

　　2.5 苦参素预防或延缓2-AAF诱发大鼠肝癌发生 朱玉娟等[20]以2-AAF喂饲SD大鼠制备肝癌模型，给予不同剂量的苦参素腹腔注射，观察肿瘤生成状况;免疫组化方法检测增殖细胞核抗原(PCNA)蛋白的表达;RT-PCR 检测细胞周期素D1(cyclin D1)、细胞周期蛋白依赖激酶4(CDK4)mRNA 的表达。苦参素各防治组大鼠肝表面癌结节数明显低于模型组，预防组肝表面结节数最少。苦参素各预防治疗组PCNA 和cyclinD1、CDK4 的表达显著低于模型组(P<0.01)。提示苦参素用于防治2-AAF诱发大鼠肝癌时，虽不能完全阻断2-AAF诱发大鼠肝癌的发生，但能阻抑或延缓2-AAF诱发大鼠肝癌的发生与发展。

　　3 临床应用

　　苦参素可改善肿瘤患者的一般状况，对抗化疗副作用。用苦参素治疗各种晚期癌症，能减轻症状、延长存活期，且不破坏正常白细胞的产生，甚至能升高白细胞，提高机体抵抗力，这是许多治疗药物难以达到的。晏军[21]对203例病理确诊的晚期恶性肿瘤患者，随机分为治疗组106例和对照组97例。治疗组在常规放化疗的同时及化疗的间息期均给5%GS加苦参素注射液10ml，静脉滴注，1次/d;对照组行常规放化疗，未用苦参素注射液。结果苦参素注射液组对白细胞有升高作用：总有效率为93.3%(99/106)，平均升高值2.6×109/L，升高白细胞的显效时间:1～3天者32.08%(34/106);4～7天者37.74%(40/106);8～14天者24.53%(26/106);15天以上者5.66%(6/106)。对照组白细胞均有不同程度下降。使用苦参素注射液可增加放化疗的疗效，治疗组有效率(CR+PR)为73.6%，高于对照组(56.6%);其对疼痛的缓解，止血作用也明显高于对照组，说明苦参素有明显抗肿瘤辅助治疗作用;治疗组患者精神状态、食欲、睡眠、乏力症状改善和Karnofsky评分提高率也高于对照组，说明苦参素注射可改善肿瘤患者的一般状况，对抗化疗副作用。此外苦参素还可治疗癌热，黄瑞文等[22]使用苦参素注射液治疗3例肝癌长期发热患者，用药3～6天后患者体温降至正常。

　　4 药物的副反应

　　苦参素临床治疗中少数有ALT一过性升高，继续治疗或停药后逐渐恢复正常。少数病例有头晕、恶心、胸闷、心慌、皮疹、注射部位局部疼痛等，停药后即消失。田建华[23]报道苦参素胶囊致乙型肝炎加重1例，高作文等[24]报道苦参素注射液致慢性乙肝患者肝功能损害加重2例，顾正平等[25]报道苦参素注射液致过敏性休克1例，许杰等[26]报道复方苦参注射液致输液反应1例，苦参栓致外阴过敏1例，复方苦参注射液致荨麻疹1例，其发生机理有待进一步研究。

　　5 总结与展望

　　苦参素及其制剂是我国自主开发完成，享有完全知识产权的纯天然生物碱类药物。其所含成分苦参素在治疗慢性肝炎和肝纤维化等方面得到了广泛的应用。目前一系列的研究证实，苦参素可抑制部分肿瘤的增殖和转移，增加放化疗的疗效，但其确切的抗肿瘤机理和临床疗效仍需要进一步深入研究。其复方制剂和联合应用具有广阔的前景，故进一步加强对苦参素的研究具有重要的社会意义和巨大的经济效益。

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