王宁宁,姚海燕,杨 阳,张玉影,雒静静 综述,齐 玲 审校 (吉林医药学院:.0 级检验本科班,.0 级临床本科班,.0 级预防本科班,4.病理教研室,吉林 吉林 0)
中华大蟾蜍是我国传统的中药材,将其阴干皮经提取加工制成的灭菌水溶液即为华蟾素。华蟾素的主要生物活性成分为蟾毒内酸类,如蟾酥毒素、脂蟾蜍配基、华蟾素毒基等[1]。华蟾素因其具有低毒、高效,并且对多种肿瘤都具有良好的治疗效果而受到国内外研究人员的广泛关注。肝癌绝大多数为原发性肝癌,原发性肝癌是指原发于肝细胞的恶性肿瘤,它是人体最常见的恶性肿瘤之一,发病率和死亡率逐年上升。因此,深入研究华蟾素对肝癌的作用机制对肝癌的治疗有着重大的意义[2]。
细胞凋亡是一种细胞主动性死亡模式,在肿瘤的形成和演变过程中起着重要的作用。现已知多种基因与细胞凋亡信号转导有关,包括bcl-2 家族基因、p53、FAS、FASL 等都参与了凋亡的调控[3]。bcl-2 家族蛋白是编码能抑制或激活凋亡的膜结合蛋白。其中以bcl-2 蛋白最为主要,bcl-2 蛋白是一种与细胞凋亡密切相关的蛋白质,主要分布在线粒体外膜、细胞核及内质网上[4]。在肿瘤发生过程中,bcl-2 是非常重要的一种促癌基因,它与bax 结合,形成二聚体,使bax 不能形成bax-bax 二聚体,从而阻止bax 启动凋亡程序,抑制细胞凋亡[5]。
研究证实:当bcl-2 高表达时,它能抑制诸多基因诱导的细胞凋亡,而通过bax 表达抑制bcl-2 的活性就可以促进肿瘤细胞凋亡[6]。将不同浓度的华蟾素作用于肝癌细胞,Western blot 结果显示:不同浓度的华蟾素有抑制肝癌细胞生长的作用,且这种作用具有明显的时间和剂量依赖性[7]。如果在实验过程中,将不同浓度的华蟾素注射液作用于肝癌细胞后,可对bcl-2/bax 有不同程度的影响。由此可以推测,华蟾素通过改变肝癌细胞中bcl-2/bax 比例,从而影响肝癌细胞的生长,使肿瘤凋亡程序得以启动,起到杀死肿瘤细胞的治疗目的。
Fas 基因是细胞表面重要的死亡受体之一,也是细胞凋亡重要的信号分子,它属于肿瘤坏死因子受体(tumor necrosis factor receptor,TNFR)/神经生长因子受体(nervegrowthfactorreceptor,NGFR)家族的Ⅰ型跨膜糖蛋白。FasL 是Fas 在人体内的天然配体,是属于TNF 家族的Ⅱ型跨膜蛋白,主要表达于激活的T 细胞、NK 细胞部分肿瘤细胞表面等。Fas 与其配体FasL 结合活化并传导凋亡信号,是诱导细胞凋亡的重要途径。通过Fas/FasL 使肿瘤细胞抵抗Fas 介导的细胞凋亡是肿瘤细胞生长的重要机制之一。
Stand 等[8]发现:在正常肝脏和慢性肝病组织中,Fas 表达明显高于肝癌组织。Nagao 等[9]的研究发现,在肝癌患者的肝癌组织中Fas 表达下调,而非肝癌组织Fas 表达上调;Fas 阳性的肝癌患者肝内转移灶少,肿瘤细胞凋亡率高,患者存活时间长。因此,肝癌细胞可能通过下调Fas 表达来逃避机体免疫监视。Shin 等[10]发现,HBX 抗原能诱导肝癌细胞表达FasL,高表达FasL 的肝癌细胞与激活的T 细胞共培养,可诱导T 细胞凋亡、抵抗机体免疫系统、引起肿瘤增殖。所以,Fas 的高表达可促使肿瘤细胞的凋亡,而FasL 的高度表达可诱导T 细胞凋亡,引起肿瘤增殖。由此可知,华蟾素可以通过调控Fas/FasL 来影响肿瘤细胞的恶性增殖。
CyclinA 是人类cyclins 家族中重要成员之一,在细胞周期中起正相调节作用。它可以整合于HBV 的DNA 部位上,是导致肝癌的主要原因。CyclinA 存在于细胞核内,在DNA 合成的G1 晚期出现,其作为调节亚基与相应的细胞周期素依赖性激酶(cyclins dependent kinases,CDK)中的CDK2、CDC2(cell division cycle 2)特异性结合,参与细胞DNA 的复制及合成,并促进细胞进行分裂。CyclinA/CDK2/CDC2 复合物可使细胞顺利完成并通过S 期、G2/M 期,如果该复合物表达出现异常,则可使具有缺陷的DNA 丧失修复的时间而直接进入细胞周期,致使其出现异常增殖即生成肿瘤[11-14]。孙宇和陈华等[15-16]发现,华蟾素作用于HepG-2 细胞后部分体积变小,染色质浓缩边集,并将HepG-2 细胞阻滞于S 期。Dobashi Y 等在对非小细胞肺癌的研究中发现CyclinA、CDK2 表达与S期细胞数量呈正相关,与患者的生存期呈负相关[17]。因此,华蟾素可能通过CyclinA、CDK2 的表达变化使肿瘤细胞阻滞于S 期,进而起到治疗肿瘤的作用。
DNA 增殖是细胞分裂的基础。肿瘤细胞的主要特征之一就是失控的自主增殖,且染色体的数量大多为二倍体。因此,肿瘤细胞在生长、分裂的过程中,常伴随着DNA 含量增加。华蟾素可直接破坏DNA 结构、干扰其合成,达到阻断细胞增殖的目的。Topo 酶是真核细胞和原核细胞中的基本酶,广泛存在于细胞核内,是一种通过调节核酸空间动态变化从而控制核酸生理功能的关键酶。该酶分为TopoⅠ和TopoⅡ两种类型。TopoⅠ广泛存在于原核和真核生物[18]能引起DNA 单链断裂,在DNA 复制、转录过程中起重要作用。TopoⅡ是真核生物所必需,在DNA 复制、转录、重组及在形成正确的染色体结构、染色体分离、浓缩中发挥重要作用[19],Topo 酶参与DNA 的复制、重组及复制等关键的核内过程,是目前一线抗肿瘤药物的主要作用靶点。因此,研究华蟾素作用于DNA 拓扑异构酶的机制有重要的意义。
陈华等[15]观察华蟾素对HepG-2 细胞Topo ⅠmRNA 表达的影响时发现,华蟾素可使TopoⅠmRNA表达显著下调。这说明华蟾素对肝癌HepG-2 细胞TopoⅠ有抑制作用。田莉莉等[20]也证明,华蟾素可明显下调TopoⅡmRNA 及蛋白的表达,呈剂量依赖性。高山[21]等也认为,华蟾素下调TopoⅠ、TopoⅡ表达呈剂量依赖性。因此,有必要深入研究华蟾素如何影响Topo 酶,进而干扰肿瘤细胞的生长作用。
综上所述,华蟾素治疗肝癌可能是通过多途径起作用的,这一药物有很好的疗效及良好的应用前景。但是目前,我们的首要任务还要进一步探索华蟾素杀伤肝癌细胞的机制,以及与其他常用化疗药物等是否可以联合用药,是否可以与物理疗法等有机的结合起来,是否还可以提取更有效的成分来治疗肝癌。
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