具有抗肿瘤血管生成作用的三大类中药研究现状和思考

程磊++++邓玉华

[摘要] 肿瘤新生血管的生成是肿瘤生长、复发和转移过程中不可缺少的生物过程，因此，抗肿瘤血管生成是目前治疗肿瘤的重要方式。随着对中医药研究的进一步深入，发现诸多中药在抗肿瘤血管生成方面有显著作用。本文就目前研究较多的活血药、清热药、攻毒药等三类具有抗肿瘤血管生成作用的中药作分析和思考。

[关键词] 肿瘤；抗血管生成；中药

[中图分类号] R285 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2014）07（a）-0187-05

在肿瘤的生长、复发及转移过程中，肿瘤新生血管的生成起着非常重要的作用，同时其也是一个复杂的生理病理过程。自1971年美国Folkman[1]提出“肿瘤血管依赖性假说”以来，人们对肿瘤血管生成的认识也逐渐加深，肿瘤生长需要丰富的血液供应，这就要求有新的血管生成和增加，一旦血管长入肿瘤，肿瘤的血液供应由弥散获取变为灌注，肿瘤生长的体积将难以控制。同时，在肿瘤转移方面也同样依赖血管生成，因此，阻止新生肿瘤血管的生成和破坏已有的肿瘤血管，从而切断肿瘤的营养供给，起到抑制肿瘤生长和转移的作用，已成为治疗肿瘤的研究热点。

1 中医学对肿瘤血管生成机制的认识

肿瘤属中医“瘸积”“岩”的范畴。祖国传统中医理论认为肿瘤系正气不足、外邪侵袭致体内痰饮、血瘀等多种病理产物搏结而成。肿瘤血管生成属于中医学“络病”范畴。中医“络”的概念在形态和功能上与现代医学的微血管与微循环概念相似。祖国医学认为，络脉是经络系统的分支，犹如网络，纵横交错，遍及全身，内络五脏，外连肢节，具有贯通表里上下、环流气血津液及渗灌脏腑组织等生理功能。正如《灵枢·经脉》所言：“经脉十二者，伏行分肉之间，深而不见，……诸脉之浮而常见者，皆络脉也。”肿瘤的微血管生成过程，即中医“久病入络”而形成络脉病变的过程。络脉的损伤既是其病机演变过程的主要病理产物，又是其病变渐次深入、变生诸病导致病情进一步恶化的途径和必要条件。因此，针对肿瘤血管生成的治疗应着力恢复与畅达络脉至生理状态。对于肿瘤治疗用药，即可在攻毒扶正之味的基础上佐以治疗络病之药。近年来在中药抗肿瘤血管方面研究表明活血药、清热药、攻毒药等三类中药应用及研究较多。

2 三大类中药抗肿瘤血管生成的研究

2.1 活血类

2.1.1 莪术 莪术具有活血化瘀、消积止痛的功效。莪术油和莪术醇都是从中药莪术中提取的有效成分。冯刚等[2]实验结果显示，莪术油对小鼠S180肉瘤有一定的抑制作用，对肿瘤微血管密度（microvessel density，MVD）均有明显的抑制作用，并可降低血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）和碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor，bFGF）的表达。莪术可有效抑制血管内皮细胞的增殖和成管，温莪术还能促进细胞中一氧化氮（NO）和一氧化氮酶（NOS）的生成，也证实了莪术的抗肿瘤及抗血管生成效果[3]。唐渊等[4]实验发现，莪术醇和莪术油可能是通过抑制HepG2细胞环氧化酶2（COX-2）和血管内皮生长因子基因表达，诱导瘤细胞凋亡，减少肿瘤血管形成等机制而发挥抗肿瘤作用。

2.1.2 红花 红花具有活血通经、祛瘀止痛的功效。王文杰[5]实验证明一定浓度的红花水煎剂可以使肿瘤组织中血管分布减少，从而抑制瘤细胞分裂增殖。中剂量（每只老鼠0.3 g/d灌胃）的红花水煎剂可以明显减少肿瘤组织微血管生成，这可能是其抑制肿瘤生长的重要机制。羟基红花黄色素A是从红花中提取分离的，张前等[6]还证明羟基红花黄色素A对人胃癌细胞株（BGC803）刺激下异常增殖人脐静脉内皮细胞（EVC304）生长的抑制作用，发现其对正常EVC304作用不明显，对异常增殖内皮细胞呈现出很强的抑制作用。张前等[7]利用鸡胚绒毛尿囊膜（CAM）实验观察羟基红花黄色素A能显著抑制CAM新生血管生成，其作用机制之一是通过抑制碱性成纤维细胞生长因子bFGF、VEGF及血管内皮因子受体（vascular endothelial growth factor receptor，VEGFR）flt1的mRNA表达来实现的，提示羟基红花黄色素A可能是很有潜力的血管生成抑制剂。

2.1.3 丹参 丹参具有活血调经、祛瘀止痛、凉血消痈等功效，为常用的活血药。郑兰东等[8]研究结果显示，丹参可以降低肝癌及癌周组织的VEGF水平。经丹参治疗后的肿瘤细胞生长不良，细胞形态趋向良性分化，部分恢复正常细胞的形态。由此证明，丹参对肿瘤细胞有较强的诱导分化作用，同时降低VEGF水平，抑制肿瘤血管的生成。丹参酮ⅡA是中药丹参的有效活性成分，最早用于心血管疾病，近年来发现具有明显的抗肿瘤作用。高丽等[9]发现丹参酮ⅡA能抑制乳腺癌细胞株MDA-MB-231细胞的体外血管生成拟态的形成和细胞增殖，并抑制体外管道形成和肿瘤细胞VEGF的mRNA表达。周利红[10]研究表明，丹参酮ⅡA能够抑制人肠癌细胞增殖，丹参酮ⅡA对小鼠血清VEGF表达、MVD和坏死面积的影响呈剂量依赖关系。推测丹参酮ⅡA抑制肠癌血管生成的作用机制可能是通过调控肠癌细胞COX-2基因水平，下调VEGF的表达，抑制肠癌微血管生成。

2.1.4 姜黄 姜黄可以行气活血，通经止痛。姜黄素提取自中药姜黄，具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤等作用。黄东生等[11]的研究表明姜黄素能通过降低VEGF和bFGF的表达水平，抑制S180肉瘤肿瘤血管形成。有研究表明姜黄素可通过降低金属基质蛋白酶-9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）的活性、抑制VEGF的表达、促进血管生成抑制因子糖化蛋白G（TSP）的表达等多种途径抑制肿瘤血管生成[12]。Aggarwal等[13]筛选20种不同的姜黄类似物，显示姜黄素抑制肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）诱导的NF-κB活性作用最强。姜黄素还能抑制NF-κB调节基因如肿瘤坏死因子1（TNFR1）、TNFR2、NF-κB诱导激酶、IκB激酶复合物（IKK）和NF-κB p53亚单位。通过抑制IKK和TNF诱导的Akt活性来抑制NF-κB活性和NF-κB调节基因表达，以抑制肿瘤血管生成基因（VEGF、MMP-9和细胞黏附分子）。姜黄素还可通过阻断促分裂素原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）途径下调COX-2的表达，从而抑制人肠内皮细胞的血管生成[14]。endprint

2.1.5 川芎 川芎辛散温通，功能活血祛瘀，临床应用甚广。川芎嗪为川芎主要有效成分之一。马军[15]研究发现，川芎嗪可明显抑制裸鼠肿瘤新生血管的形成，川芎嗪能下调乳腺癌VEGF-A和VEGF-C的蛋白及mRNA的表达，可能是其抑制腺癌生长和血管生成的主要机制。李雷宇等[16]实验表明，与生理盐水组相比，川芎嗪中、高剂量组大肠癌sw620移植瘤的体积和质量明显减小，其瘤体内CD34、VEGF、HIF-1α的表达明显降低，提示川芎嗪能抑制大肠癌sw620裸鼠移植瘤的生长，其作用机制可能与改善肿瘤组织的乏氧状况、抑制肿瘤血管生成有关。Zou等[17]检测川芎嗪对人脐静脉内皮细胞（HUVECs）的细胞毒作用，结果表明川芎嗪对HUVECs有明显的生长抑制作用。

2.2 清热类

2.2.1 白花蛇舌草 白花蛇舌草具有清热解毒、活血化瘀、利尿消肿和抗癌肿等功效，是自古以来治疗癌肿常用的单味中药，临床主要用于治疗肿瘤和炎性疾病[18]。刘岩等[19]的实验表明，白花蛇舌草提取物可以下调MMP-2及MMP-9的表达，抑制新生血管生成，起到抗肿瘤侵袭转移作用。同时白花蛇舌草还能下调血管内皮细胞和结肠癌细胞VEGF的表达，对肿瘤血管的生成有明显的抑制作用[20]。肖云等[21]对白花蛇舌草的提取物进行了抗小鼠结直肠癌血管生成的研究，发现白花蛇舌草中的槲皮素可明显下调肿瘤组织中VEGF的表达，熊果酸能抑制MMPs-2的表达，故白花蛇舌草抗结肠癌机制之一可能是通过下调肿瘤组织VEGF等促血管生成因子的表达，抑制MMP-2表达，降低其活性，阻止血管基底膜和细胞基质的降解等途径抑制肿瘤血管的生成而实现的。

2.2.2 半枝莲 半枝莲具有清热解毒、散瘀活血之功效。半技莲黄酮化合物在体外具有抑制肿瘤细胞Survivin蛋白表达、促进PTEN蛋白表达的作用，其作用机制可能是通过下调Survivin，上调PTEN，抑制Survivin对VEGF的正调控，增强PTEN对VEGF的负调控，借以达到下调VEGF的表达，抑制肿瘤细胞增殖，诱导肿瘤细胞凋亡，从而实现抑制肿瘤细胞迁移和阻断肿瘤血管生成[22]。半枝莲黄酮类化合物c在体外具有抑制VEGF及MMP-2表达的作用，并抑制内皮细胞和肿瘤细胞对基底膜的黏附能力，其机制可能通过抑制肿瘤细胞黏附分子和其他促血管生成相关因子的表达，诱导肿瘤细胞及内皮细胞凋亡，抑制内皮细胞及肿瘤细胞的增殖从而阻断肿瘤血管生成，抑制肿瘤的远处转移及侵袭[23]。

2.2.3 蒲公英 蒲公英具有清热解毒、利湿散结之功效。研究显示蒲公英提取物大剂量组[200 mg/（kg·d）灌胃]干预的裸鼠胶质瘤生长后期逐渐趋缓，可能与蒲公英提取物对VEGF/VEGFR的抑制有关，从而减缓了在体裸小鼠胶质瘤肿瘤的生长，免疫组织化学结果同样显示VEGF/VEGFR 在蒲公英提取物大剂量组中表达明显下降，与对照组[生理盐水组50 mg/（kg·d）]及小剂量组[50 mg/（kg·d）]比较，差异有统计学意义，提示VEGF/VEGFR的表达可能受到了抑制从而阻碍了肿瘤新生血管的生长，削弱了肿瘤的血液供应[24]。

2.2.4 垂盆草 垂盆草具有清热解毒、消肿利尿、排脓生肌之功效。通过检测经不同浓度垂盆草醇提物处理后HepG2细胞中VEGF基因及蛋白表达量的变化，发现随着药物浓度的增加，HepG2细胞VEGF的阳性表达率显著下降，说明其能有效抑制HepG2细胞分泌VEGF，为垂盆草在体外的抗血管生成作用提供一定的实验依据[25]。

2.2.5 穿心莲 穿心莲具有清热解毒、凉血消肿、燥湿等功效。相关机制研究表明，穿心莲内酯（AD）衍生物AD-2和AD-3能够显著下调S180小鼠血清中白细胞介素-1β（IL-1β）、前列腺素E2（PGE2）及诱导型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）的表达，抑制肿瘤组织中NF-κB的核位移，从而抑制促肿瘤发生发展的NF-κB通路，同时AD-2、AD-3通过上调肿瘤微环境中基质金属蛋白酶-1抑制剂（TIMP-1）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的表达，发挥其抗血管新生、抑制肿瘤的生长及扩散等抗肿瘤作用，而且无明显毒副作用[26]。

2.2.6 山慈菇 山慈菇为中医常用抗癌中药，《中国药典》2005年版收录了兰科植物中的杜鹃兰、独蒜兰及云南独蒜兰作为山慈菇的3种基原植物。Shim等[27]利用活性跟踪法发现从杜鹃兰假鳞茎的乙醇提取物中分离出5，7-dihydroxy-3-（3-hydroxy-4-methoxybenzyl）-6-methoxychromatt-4-one，无论在体外还是在体内试验中都表现出很强的抗血管生成活性。在体外试验中，它对bFGF诱导的HUVECs增殖表现出较强的抑制作用，其活性大小与剂量呈依赖关系。在提取物浓度为0.5 μmol/L时仍有抑制作用，而在没有bFGF存在的情况下，则不抑制HUVECs的增殖。同时该成分可以抑制bFGF诱导的HUVECs毛细血管的生成，抑制程度呈剂量依赖关系，且在任何浓度下都未表现出细胞毒性。在体内试验中，用该成分处理成长的CAM，根据浓度不同，则表现出不同程度的抑制毛细血管生成的作用。

2.2.7 其他 白头翁具有清热解毒、凉血止痢、燥湿杀虫之功效。朱丽晶等[28]发现白头翁醇提物在小鼠体内具有明显的肿瘤抑制作用，而在较低剂量（每只小鼠10 g/kg）时即可显著抑制MVD的生成。苦参具有清热燥湿、杀虫利尿之功效。苦参黄酮（kusheearpin D，KD）是一种从苦参中提取的新型黄酮类化合物。KD的抗血管生成作用可能与细胞周期阻滞于G2/M期以及抑制胞内H2O2的产生有关[29]。

2.3 攻毒类

2.3.1 蜈蚣 蜈蚣具有息风镇痉、攻毒散结、通络止痛等功效。现代药理研究表明蜈蚣还具有抗真菌和抗肿瘤作用。有研究显示，蜈蚣提取液能抑制裸鼠肝癌Bel-7404移植瘤[30]和裸鼠MCF-7人异位乳腺癌模型种植瘤[31]的生长，其机制与抑制肿瘤血管生成、促进肿瘤细胞凋亡有关。endprint

2.3.2 蟾酥 蟾酥具有解毒消肿、强心止痛等功效。现代研究还广泛用于对癌症的治疗。华蟾酥毒基又名华蟾毒精，是蟾酥的主要活性单体之一，具有与蟾酥相类似的药理学活性。经图像分析仪定量检测，8 nmol/L的华蟾酥毒基即可显著抑制毛细血管的生成[32]。王南瑶等[33]研究发现华蟾酥毒基在体外可以抑制内皮细胞生长，在体内外均可下调血管内皮细胞生长因子和表皮细胞生长因子的表达。另外，华蟾酥毒基对鸡胚尿囊膜及裸鼠肝癌移植瘤新生血管形成也具有明显的抑制作用。

2.3.3 斑蝥 斑蝥具有攻毒蚀疮、逐瘀散结之功效。斑蝥中的有效成分是斑蝥素，可抑制细胞蛋白质的合成，影响细胞的生长分化，去甲斑蝥素（NCTD）是中药抗癌活性成分斑蝥素去除1，2位两个甲基合成而得，对常见肿瘤细胞的生长有抑制作用。范跃祖等[34]通过建立荷瘤裸鼠胆囊癌模型和胆囊癌GBC-SD细胞模型分别进行血管生成随机干预实验，证明NCTD可有效抑制、破坏胆囊癌肿瘤血管生成，进而抑制胆囊癌的增殖与生长，其机制可能与NCTD诱导血管内皮细胞凋亡、直接破坏血管内皮细胞、下调血管生成因子VEGF、Ang-2和上调血管抑制因子TSP、TIMP2表达有关。余涛等[35]实验结果证实，NCTD可以抑制HUVECS的迁移、黏附和管腔形成，下调促血管生成蛋白、VEGFR、VE-cadherin的表达水平，对抗促血管生成的细胞行为和因素，可能是其体内抗肿瘤血管的机制之一。林晓燕等[36]研究证明NCTD能明显抑制CAM新生血管的生成，同时能抑制人乳腺癌MCF-7细胞鸡胚移植肿瘤的血管生成，认为其抗肿瘤作用与抑制肿瘤血管生成有关。

2.3.4 蝎毒 蝎毒作为一种传统中药，被应用于冠心病、心肌梗死、脑梗死、癌症等十多种疾病的治疗。张月英等[37]认为，蝎毒多肽提取物可通过抑制前列腺癌细胞MMP-9蛋白及血管生成因子COX-2的表达而发挥其抗血管生成作用。张维东等[38]研究报道蝎毒多肽提取物具有良好的体内和体外抗肿瘤血管生成的活性，并借此抑制肿瘤的生长。

2.3.5 地鳖虫 地鳖虫具有破瘀血、续筋骨之功效。李穗晶[39]研究表明，地鳖虫纤溶活性蛋白组分具有抑制血管生成的作用，可用于肿瘤治疗。

2.3.6 壁虎 壁虎具有祛风活络、散结之功效，可用于治疗食道癌、肠癌、原发性肝癌、肺癌等。刘菲等[40]实验证实壁虎可减少肿瘤小鼠VEGF、bFGF的表达，抗肿瘤血管生成，促进肿瘤细胞的凋亡。

3 讨论

3.1 目前抗肿瘤血管生成研究的不足之处

肿瘤血管生成是一个复杂的多步骤过程，是各种因素共同作用的结果。因此，对抗肿瘤血管生成中药的研究不应仅局限于某一个层面，而应从分子、细胞、组织、肿瘤模型甚或肿瘤转移模型等不同层面进行其机制以及各信号通路的探讨，才是比较系统和科学的研究方法。从前面的文献资料可以看出，前人在中药抗肿瘤血管生成方面虽做了大量的研究工作，但多是证明其有抗血管生成的功效，多集中在药效学方面，而对其机制以及信号通路的研究不够深入。而中药又具有多靶点、多层次的优势，其既可作用于相关的基因，也可作用于相应的蛋白及受体。因此，从中医药抗肿瘤血管生成的各个环节、各个层面进行深入研究，和肿瘤血管的发病机制相结合，找到更立体、更全面的研究方法。

3.2 应加强对中药复方的研究

目前中药抗肿瘤血管生成的研究大多集中在对单药及其有效成分单体的研究，对中药复方的研究较少，而中药复方恰恰体现了中国传统医学的整体观和辨证论治的特点和优势，是中医临床治疗疾病最主要的方式和手段。从组分配伍方面讲：以抗肿瘤血管生成为例，如果某一处方具有此效应，在研究此处方时应从组分配伍中首先找出对抗血管生成起主要作用的组分，再找出对此主要作用有协同增效和减轻毒副作用的组分，进而强化其主效应并优化主效应的最佳剂量，然后对其机制进行深入探讨，这些工作仍需进行大量后续的研究。因此，应加强对中药复方在抗肿瘤血管生成方面的深入研究。

3.3 应寻找合适的抗血管生成动物模型

目前在血管新生研究方面CAM模型是应用较多的，但其有一些不足之处：人体内环境与CAM模型有很大差异，血管生成物必须植入绒毛尿膜囊使之诱导血管生成，难免产生人为因素诱导的血管生成。尽管CAM上肿瘤细胞存活率相对较高，但在CAM上传代，其生长模式和肿瘤细胞生物学特性是否已经改变，这些问题都有待进一步研究。

中药单味药即包含各种成分，都可看成一个复方；中药复方由多种药味组成，而对每个复方进行药物加减，又生成新的处方，如此众多的药味和不同的组方形式，使这种研究模式工作量大，因此寻找并建立合理的药理模型显得十分必要。斑马鱼属于脊椎动物，是一种活体研究体系，其具有以下优点[41-44]。①筛选周期短：斑马鱼的胚胎发育期短，一般24～30 h即可得到试验结果；②胚胎透明、易观察：斑马鱼从胚胎到幼鱼期是透明的，很容易观察其活体状态下药物作用状态；③样品用量少，且为活体动物实验：斑马鱼的胚胎很小，每次测定只需要很少量的样品，但所进行的实验却是活体动物实验；④用药简单：待测化合物可以直接溶于水中并扩散到胚胎中，也可直接注射到胚胎；⑤与人类高相关性，筛选准确率高：目前已经广泛用于研究人类疾病和高通量药物筛选。因此，斑马鱼是目前极为理想的用于研究中药单体及复方对血管生成影响的研究模型。

4 结论

随着中医药研究的深入，其在抗肿瘤方面越来越多地受到国际社会的关注，中药在抗肿瘤血管生成方面的功效，必将成为中医药治疗肿瘤的一个重要手段。若将中医药研究与现代分子生物学、细胞生物学、基因工程学和临床医学等学科相互结合，共同探讨中医药抗肿瘤血管生成的机制，必将改善中医“疗效确切，机制不明”的尴尬境地，这对发展中医药的现代化以及使中医走向国际化均有极其重要的意义。

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（收稿日期：2014-04-16 本文编辑：郭静娟）endprint