苦参碱对白血病细胞的作用及分子机制的研究进展

帖超男 乔凤伶 冷平 余蓉 综述 张敬建 审校

作者单位：610000 成都 成都中医药大学医学技术学院

综述

苦参碱对白血病细胞的作用及分子机制的研究进展

帖超男 乔凤伶 冷平 余蓉 综述 张敬建 审校

作者单位：610000 成都 成都中医药大学医学技术学院

目前白血病治疗方法主要为化疗和造血干细胞移植，但两者都有一定副作用。苦参碱对白血病细胞有抑制增殖、诱导分化、抑制转移和逆转耐药的作用，单独用药或作为化疗、骨髓移植辅助药物，都具有较高的应用价值。本文就苦参碱对白血病细胞的作用及分子机制的研究进展作一综述。

苦参碱；白血病；诱导分化；转移；耐药；分子机制

白血病是常见的血液系统恶性肿瘤之一，恶性程度高、进展快、预后差。现有的治疗方法主要包括化疗、造血干细胞移植、靶向治疗和细胞免疫治疗等。目前多药联合的化疗方案仍是白血病治疗的主要手段，但化疗药物毒副作用较明显，且部分患者对化疗产生耐药或出现复发、转移等情况，成为化疗失败的主要原因。造血干细胞移植治疗白血病复发率低、生存率高，但存在配型困难、成功率低、易出现并发症等缺点。靶向治疗、细胞免疫治疗毒副反应较小，但治疗费用高、起效慢、单一治疗易出现耐药性、缺乏特异生物标志物等局限性。因此，探索有效的抗白血病新药及其药物作用的靶点，对白血病的临床治疗具有重大意义。苦参碱是从传统抗肿瘤中药苦参中提取的生物碱之一，属四环喹嗪啶类化合物［1］。近年来，大量药理和临床研究发现，苦参碱有抗肿瘤、抗纤维化、抗病毒、镇静镇痛等作用［2，3］。尤其在抗肿瘤方面，苦参碱具有抑制白血病细胞增殖、促进白血病细胞凋亡等作用，同时具有良好的药理活性和不良反应少的优点，使其成为一种有前景的抗白血病药物或化疗、骨髓移植等治疗手段的辅助药物。现将苦参碱对白血病细胞的作用及分子机制的相关研究进展作一综述。

1 苦参碱对白血病细胞抑制增殖、诱导凋亡的作用

近年多项研究证实，苦参碱对不同离体白血病细胞株均具有抑制增殖、诱导凋亡的作用。宋庆林等［4］研究苦参碱在体外对人早幼粒细胞白血病H L-60细胞的抑制增殖和诱导凋亡作用，结果各浓度苦参碱组吸光度均较对照组显著降低，细胞凋亡率均显著高于对照组。王双等［5］研究苦参碱联合阿霉素对耐药白血病K562/A02细胞株的影响，结果显示单纯苦参碱组中不同浓度的苦参碱对K562/A02细胞均有抑制作用，且随苦参碱浓度的增高，抑制作用增强；不同浓度的苦参碱+阿霉素组的细胞抑制率均显著高于单纯苦参碱组，且随着苦参碱浓度增加，细胞抑制率呈上升趋势；苦参碱组及苦参碱联合阿霉素组K562/A02细胞凋亡率较对照组明显升高。吕晓霞等［6］采用流式细胞术等方法观察苦参碱对慢性髓细胞白血病K562细胞体外增殖的影响，结果发现苦参碱处理后的K562细胞胞体明显缩小，核染色质致密，细胞核减少或消失，细胞呈串珠样生长，细胞碎片及出芽细胞明显增多；M TT增殖实验发现，苦参碱对K562细胞的增殖抑制作用呈剂量、时间依赖性；同时还发现苦参碱作用下的K562细胞诱导凋亡百分率明显高于对照组细胞的自发凋亡率，随着苦参碱作用浓度和时间的延长，K562细胞坏死比例明显增高，凋亡细胞比例未增高，推测可能与苦参碱的不同作用浓度或时间有关，较高浓度苦参碱或较长作用时间更易导致细胞坏死而非凋亡。喻依川等［7］研究苦参碱对人红白血病T F-1细胞的作用，发现苦参碱作用T F-1细胞24 h、48 h、72 h后，细胞生长均受到抑制，抑制率呈剂量和时间依赖性，T F-1细胞凋亡率较对照组明显升高。苦参碱对人急性单核细胞白血病T H P-1细胞株也有同样作用［8］。

目前对于苦参碱抑制白血病细胞增殖和诱导细胞凋亡的分子机制研究不多。张永清等［9］探讨苦参碱诱导T淋巴细胞白血病J M细胞调亡相关基因的表达并进一步分析其机制，结果表明J M细胞经苦参碱诱导后，基因芯片杂交结果显示31个基因有差异表达，包括c a s pa s e 8、c a s pa s e 3和c a s pa s e 10等多个c a s pa s e家族成员，其中caspase 8基因经苦参碱诱导后表达上调尤为显著。W e s t e r n bl o t证实c a s pa s e 8表达变化与苦参碱作用时间呈正相关，提示苦参碱可能通过c a s pa s e依赖途径对J M细胞产生诱导凋亡作用。

bcl-x L、c y cl in D1、p27和c-my c均为调节ME K-ER K信号转导途径的重要靶蛋白，与细胞周期的调控、凋亡及增殖密切相关。何流漾等［10］研究发现苦参碱可显著抑制慢性髓细胞白血病K562细胞内抗凋亡蛋白bcl-x L、c y cl in D1及c-my c的表达，上调细胞周期素依赖激酶抑制剂（C K I）p27的表达，而苦参碱对细胞周期调控因子（特别是在细胞G1期发挥调控作用的分子）表达的调节是其抑制K562细胞生长的重要分子基础。细胞周期的主要调控点在G1期，它决定细胞能否通过G1期进人S期。c y cl in D1可增强细胞通过G1期→S期，促进细胞分裂增殖。c-my c可促进细胞从G1期向S期转换，从多个水平调节c y cl in D、c y cl in E及c y cl in A的表达，并通过多种途径参与细胞增殖与凋亡调控。

喻依川等［7］研究发现，苦参碱可以抑制急性单核细胞白血病T H P-1细胞中癌基因SALL4的表达，且呈浓度及时间依赖性，而细胞凋亡率与S ALL4表达下降呈正相关，提示SALL4基因表达下降在苦参碱诱导白血病T H P-1细胞凋亡过程中可能起重要作用。周陈姣等［11］进一步研究了苦参碱对人急性红白血病T F-1细胞中SALL4基因及W n t/β-c a t enin信号通路下游靶基因表达的影响，结果显示，经不同浓度苦参碱处理后，T F-1细胞中SALL4、β-catenin、c-myc、cyclin DI基因的表达水平均较对照组下降，且呈浓度依赖性；SALL4基因与β-catenin、c-myc、cyclin DI基因的表达明显相关，进一步说明苦参碱对TF-1细胞SALL4基因及Wnt/β-catenin信号通路下游靶基因表达的抑制可能在抑制细胞增殖、诱导细胞凋亡过程中起重要作用。

马玲娣等［12］研究证实，常见的几种人白血病细胞株及原代培养的人白血病细胞表面均有N K G2D配体M I CA/B和 U LBP分子的表达，且大部分白血病细胞U LBP的表达明显高于M I CA/B。经苦参碱处理后这些白血病细胞表面N K G2D配体表达大部分上调。提示苦参碱对N K G2D配体分子表达调节作用的不同，可能与M I CA/B或U LBP分子在白血病细胞中有不同的表达调控机制有关。

2 苦参碱在抑制白血病细胞侵袭转移中的作用

在肿瘤转移过程中，肿瘤细胞与各种宿主细胞或细胞外基质发生黏附，增加了其生存和侵袭的能力，因此抗黏附治疗是抗转移的一个重要方向［13］。张伟等［14］用不同浓度的苦参碱作用于急性淋巴细胞白血病Ju rk a t细胞，结果发现，一定浓度苦参碱能有效抑制Ju rk a t细胞与纤维粘连蛋白的黏附能力，并能显著降低Ju rk a t细胞的运动和侵袭能力；同时可明显下调Ju rk a t细胞MMP-9m R N A的表达。张伟等［15］又进一步以急性早幼粒细胞白血病H L-60细胞为研究对象，发现苦参碱能全面抑制其H L-60细胞的黏附、运动和侵袭能力，作用机制可能与下调MMP-2和MMP-9 m R N A的表达有关。林淑仪等［16］研究发现苦参碱能全面抑制R aji细胞、K562细胞的黏附、运动和侵袭能力，其机制可能为苦参碱通过抑制低氧下H I F-1α的表达，从而抑制VEGF等靶基因的表达来实现抑制白血病侵袭转移的作用。

3 苦参碱在逆转白血病细胞多药耐药性中的作用

白血病细胞对化疗药物产生的多药耐药性是影响化疗效果的重要原因之一，寻找高效低毒的耐药逆转剂是亟待解决的问题。近年研究［17，18］发现，中药单体及复方等可以多途径、多靶点逆转耐药。陈超等［19］用M TT法测定苦参碱对白血病K562/A D M耐药细胞的逆转耐药倍数为7.73；发现在苦参碱作用下K562/A D M耐药细胞中P27、P170蛋白的表达明显受抑制，提示苦参碱抗白血病耐药的机制可能为抑制耐药细胞中相关蛋白的表达。王双等［20］也发现苦参碱和甲孕酮均可部分逆转有多药耐药表型的白血病细胞株K562/A O2对阿霉素的耐药性，二者联合应用效果更佳，协同作用的同时可以增强化疗药物对耐药肿瘤细胞的增殖凋亡率。吴迪炯等［21］以对全反式维甲酸敏感的APL细胞系N84及其全反式维甲酸耐药株N B4-R1作为研究对象，发现苦参碱能显著逆转N R4-R1细胞的耐药性。李文瑜等［22］发现苦参碱能增加白血病多药耐药细胞系K562/A02对柔红霉素的敏感性，部分逆转柔红霉素的耐药性，其机制为苦参碱降低多药耐药基因mdr-1m R N A的表达，使细胞膜上P-170糖蛋白量减少，降低经P-170糖蛋白介导的细胞内柔红霉素外排能力，从而增强了K562/A02对柔红霉素的敏感性。此外，苦参碱还能增加白血病多药耐药细胞系K562/A D M对阿霉素的敏感性［23］。

综上所述，苦参碱对白血病细胞起到抑制增殖、诱导分化、抑制转移和逆转耐药的作用。不论是单独用药，还是作为化疗或骨髓移植辅助药物，都有广阔的前景。但苦参碱对白血病细胞产生作用的分子机制仍有待进一步探讨。

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［2016-06-21收稿］［2016-07-18修回］［编辑 江德吉］

R733.7

A

1674-5671（2016）04-03

10.3969/j.issn.1674-5671.2016.04.15

张敬建。E-mail：jj1916ff@163.com