虫类药抗肿瘤作用研究现状

潘宏宇陈培丰

虫类药抗肿瘤作用研究现状

潘宏宇1陈培丰2

虫类药；抗肿瘤；研究现状

随着国民生活方式、饮食习惯以及环境的改变，恶性肿瘤已经成为危害人类健康最主要的疾病之一。据统计，我国每年新发肿瘤患者312万例，癌症死亡人数已位居第二，占22.32%[1]。虫类药是动物类中药的别称，包括来源于动物的整体或某一部分、动物体的生理或病理产物、动物体的加工品等可供药用的一类资源；以其具有攻坚破积、活血祛瘀、搜风解毒、消痈散肿、行气和血、补益培本等功效在抗癌治疗中疗效显著。现就虫类药的抗肿瘤作用进行简要综述。

1 诱导细胞凋亡

凋亡在肿瘤发生、发展和转归过程中起重要作用[2]。凋亡可作为天然的抗癌机制，干涉凋亡使得肿瘤得以控制[3-4]。主要相关基因和蛋白有[2-4]：Caspase家族：是引起凋亡的关键酶，已发现其两个亚族；激活CED-3亚族、用ATP或过量内毒素活化ICE亚族来增加IL-6的分泌可促进凋亡。Apaf-1：编码细胞质蛋白，主要参与线粒体相关的凋亡途径。Apaf-1/细胞色素C（Apaf-2）复合体与ATP/dATP结合，召集caspase-9（Apaf-3），形成凋亡体并激活caspase-3，启动caspase级联反应，降解胞内结构蛋白和功能蛋白，导致靶细胞凋亡。Fas/FasL：属TNF受体。FasL与Fas结合可诱导细胞膜表面Fas分子聚集形成三聚体，启动caspase级联反应。Bcl-2家族：属凋亡抑制基因。可控制细胞色素C等凋亡因子的释放。分为两类，一类是抗凋亡的，如Bcl-2、Bcl-xl、Bcl-w、Mcl-1；另一类促进凋亡，如Bax、Bak、Bad、Bid、Bim。p53：野生型p53是抑癌基因，可调控细胞生长和促进凋亡；突变型p53导致p53蛋白失活，细胞分裂失去节制而发生癌变。研究[2-4]发现约有60%的肿瘤中发现有p53突变或缺失，可见其对肿瘤发生发展至关重要。C-myc：编码核蛋白，促进细胞分裂，使细胞无限增殖，在许多恶性肿瘤细胞中过度表达。

虫类药诱导细胞凋亡作用研究，斑蝥主要抗肿瘤成分为斑蝥素及其衍生物。Prasad等[5]观察了斑蝥素对Dalton's淋巴瘤的体内、外作用后发现：斑蝥素能改变瘤细胞内线粒体结构，降低线粒体膜电位，促进线粒体内细胞色素C的释放，从而活化caspase-9和caspase-3，最终诱导肿瘤细胞凋亡，达到抗癌目的。Kim等[6]发现斑蝥素可抑制直肠癌细胞内HSF1的转录活性，使其下游的HSP70和BAG3（Bcl-2结合抗凋亡基因3）表达量降低，进而诱导凋亡。Lv等[7]进一步分析了去甲斑蝥素诱导套细胞淋巴瘤凋亡的分子机制，发现去甲斑蝥素诱导凋亡的原因可能与活化PI3K/Akt/NF-κB信号通路有关。

穿山甲富含蛋白质、硬脂酸、胆甾醇、脂肪族酰胺、游离氨基酸、环二肽、挥发油、生物碱及微量元素等有效成分。谢新生等[8]研究发现穿山甲煎液可抑制急性髓细胞性白血病细胞株HL-60生长，通过激活caspase-3等酶活性和下降bcl-2基因表达诱导凋亡。王英[9]研究穿山甲蛋白提取物对人白血病K562细胞的影响发现穿山甲蛋白提取物能够诱导凋亡，但机制尚待研究。

熊心[10]利用复方水蛭素治疗小鼠异体移植W256肿瘤和接种S180瘤细胞小鼠的研究表明，复方水蛭素可使W256肿瘤细胞和小鼠移植瘤细胞中p53蛋白失活，从而促进凋亡。郭永良等[11]采用液氮快速冻融法提取水蛭，发现可体外抑制Hep G2细胞的增殖并诱导凋亡，还发现水蛭提取物可促进抗癌药及免疫活性细胞侵入癌组织而杀伤癌细胞。

丁大伟[12]在研究蟾毒灵（蟾蜍提取物）抗肿瘤机制时发现线粒体途径的激活是其发挥促凋亡作用的主要方式。观察到细胞色素C在胞浆内释放，激活Caspase家族，并由caspase-3最终执行凋亡。崔朝初等[13]研究发现壁虎乙醇提取物通过升高血清中TNF-α和降低白介素（IL）-6、肿瘤坏死因子（TNF）-α诱导凋亡，IL-6则通过JAK/STAT途径、Ras/Erk途径、PI3K介导的途径促进肿瘤细胞增殖、血管生成及免疫抑制。研究[14]发现，全蝎、蜈蚣、土鳖虫、水蛭生药制备的超微粉可以上调p53基因、Bax蛋白、survivin蛋白等表达，抑制Bcl-2基因、c-myc基因、增殖细胞核抗原（PCNA）、血管内皮生长因子（VEGF）、核转录因子（NF）-KB等的表达，进而诱导凋亡，实现抗肿瘤作用。

2 抑制细胞增殖

细胞周期受到最重要的调控是以周期素（cyclin）和依赖周期素蛋白激酶（CDK）为核心的蛋白质复合物。其中cyclinA是S期特征性蛋白，与CDK2结合并活化，推动进入有丝分裂。cyclinB是调控细胞从S期进入G2/M期的关键因子，通过与CDK1结合，推动进入分裂期。cyclinE、cyclinD则是G1/S转换中的主要限速因子。研究[14]发现，全蝎、蜈蚣、土鳖虫、水蛭阻断周期于G1/G0期或G2/M期，从而起到抗肿瘤作用。李晶峰等[15]对僵蚕醇提取物的体外实验表明其具有的杀菌肽可抑制癌细胞增殖。研究[16]发现蜈蚣萃取物所含的类组胺物质及水提物均可明显抑制增殖。蜈蚣的乙醇提取物可以抑制DNA的合成，并促进其凋亡。蜈蚣多糖可上调Bax，抑制XIAP的表达使HeLa细胞阻滞于G2/M期，诱导细胞凋亡。周杰等[17]研究发现斑蝥素能降低胰腺癌细胞内CDK1的表达，升高CDK抑制因子P21的表达，使胰腺癌细胞停滞于G2/M期。Li等[18]研究表明，将斑蝥素作用于肝癌、膀胱癌、宫颈癌等细胞，同样能观察到阻滞于G2/M期的现象。朱丽红等[19]对大黄蛰虫丸的现代研究表明，其含药血清可直接抑制子宫肌瘤细胞增殖。

中药守宫的抗肿瘤活性物质包括蛋白多肽类混合物、腺苷、硫酸多糖、硫酸多糖蛋白等[20]。陆海娟等[21]研究壁虎活性组份发现可以抑制BEL-7404细胞的增殖，可能是壁虎硫酸多糖所致，并且对正常的肝细胞生长几乎没有影响。Wu等[22]研究证实壁虎硫酸多糖可使肝癌细胞阻滞于G2/M期。韩明等[23]发现壁虎活性单体衍生物腺嘌呤可使肝癌细胞阻滞于S期。王雅楠等[24]研究守宫硫酸糖肽对人乳腺癌细胞SKBR3增殖的影响，发现其可降低IL-8和细胞内钙水平，抑制CydinD1表达，使细胞阻滞于G0/G1期，并可拮抗碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）。复方守宫散以守宫为主药，沈迪等[25]观察复方守宫散对Lewis肺癌小鼠JAK2-STAT3信号通路影响时发现其能降低JAK2、STAT3蛋白的表达。该信号通路在多种肿瘤组织中持续激活和异常表达，并能促进肿瘤的增殖、侵袭、血管生成和转移。

3 抑制肿瘤细胞转移。

上皮间质转化（EMT）是指具有极性的上皮细胞转换成具有活动能力、能够在细胞基质间自由移动的间质细胞的过程。这种转换允许肿瘤细胞摆脱细胞间连接而表现的更具侵袭性。其机制目前尚未完全阐明，可能与钙连接素、生长因子、转录因子及微环境等有关[16]。

虫类药抑制肿瘤细胞转移研究显示，虫类药能改善血液流变性和凝固性、抑制血小板活性、抗凝、抗血栓、消除微循环障碍，从而发挥抗转移作用[26]。程旸等[27]运用血清药理学方法，以高、中剂量的鳖甲煎丸含药血清和空白血清分别培养肝癌细胞Hep G2，实验结果表明其对基底膜的黏附及侵袭穿越迁移具有抑制作用。张培彤等[28]用不同浓度的水蛭素处理高转移人巨细胞肺癌PGCL3和低转移人肺腺癌PAa细胞，观察PGCL3和PAa细胞单独或与血小板作用后对纤维粘连蛋白的黏附和Boyden小室的侵袭改变，结果显示水蛭素可促进黏附作用，抑制穿膜能力。江寒沁等[29]发现土鳖虫纤溶蛋白能抑制腹水瘤细胞的生长和集落。李洋等[30]发现全蝎的蝎毒多肽提取物可以影响E-钙黏蛋白的表达，并降低黏附分子和趋化因子受体4的表达来抑制瘤细胞的浸润和转移。

4 抗新生血管生成。

瘀血内阻是肿瘤发生发展的重要病因病机。血瘀证局部微环境所具有的缺血缺氧状态，促使新生血管生成。血管内皮生长因子（VEGF）是最强的促血管生成刺激因子，在细胞缺氧刺激下呈高表达，激活内皮细胞、促进内皮细胞分裂增生，改变血管通透性[31]。此外，成纤维细胞生长因子（FGF）、Dll4-Notch信号通路、原有的血管基底膜和细胞外基质（ECM）发生局部降解和重构等均在新生血管生成中起着重要作用。刘菲[32]研究发现壁虎可抑制小鼠肉瘤S180生长，减少VEGF、bFGF蛋白表达，从而抑制新血管生成。徐海惠[33]在复方守宫散对Lewis肺癌小鼠研究中发现其可抑制肿瘤VEGF的表达，降低MVD，从而抑制肿瘤生长。祝永福等[34]亦发现复方守宫散可下调裸鼠皮下胃癌组织中VEGF、bFGF的表达。陈达理等[35]研究表明，鳖甲煎丸可通过抑制荷瘤小鼠肿瘤的血管生成来达到抑瘤作用。Zhang等[36]发现去甲斑蝥素通过抑制VEGFR2/MEK/ERK信号通路活化，削弱VEGF的作用，减少肿瘤血管生成。Zhang等[37]也观察了去甲斑蝥素对其它血管生成调节因子的影响，发现去甲斑蝥素能提高胆囊癌移植瘤内血管生成抑制因子TSP和TIMP-2的表达，同时降低VEGF，Ang-2的表达。

房良华[38]研究表明透脓散提取液能调控信号转导通路中多个分子的表达，抑制肿瘤血管生成，纠正移植瘤裸鼠的漂移。李小菊等[39]研究水蛭水煎浓缩液发现水蛭能通过改善肿瘤缺氧微环境抑制新血管生成，其机制可能是通过降低HIF-1α蛋白水平和mRNA的表达，以及降低VEGFmRNA的表达而实现。同时，该研究还发现水蛭组在血管形成数目减少的同时，面积出现增大，提示水蛭可能促进了新生血管的正常化，并可能提高放化疗的敏感度，但有待进一步研究。

虫类药在抗新生血管生成方面的表现得到了广泛认可，但是实验研究很多还仅停留在活血、逐瘀、抗肿瘤的观察方面，机制研究远不够深入。多从基因表达以及下游的修饰调控上、多分子相互影响等机制中寻求突破，也许能够找到虫类药抗肿瘤的答案。

5 提高机体免疫力。

免疫缺陷和接受免疫抑制治疗的患者，其肿瘤发生率比正常人群高100倍以上。机体通过巨噬细胞、淋巴细胞、NK细胞等免疫细胞，分泌各种细胞因子如白细胞介素、肿瘤坏死因子、干扰素等对抗肿瘤细胞[40]。研究[41-42]发现蜣螂水提物具有较强的免疫增强作用。并且在灵芝发酵培养基中补加适量的蜣螂，可显著提高灵脂发酵物的抗癌活性。这可能与其中一种抑癌活性较强的三萜lucidone C有关。刘京生等[43]研究表明水蛭能提高机体的细胞免疫功能，具有明显的抗癌功效。刘文雅等[44]发现地龙可提高巨噬细胞的吞噬能力以及NK细胞活力，减轻放化疗引起的免疫抑制。王斌等[45]研究后发现蜂房可以增强B、T细胞活性，促进分泌细胞因子，提高免疫能力并杀伤肿瘤细胞。

中药还通过直接的细胞毒作用、影响肿瘤细胞膜作用、抗氧化作用、逆转肿瘤细胞的多药耐药性、对化疗不良反应的治疗作用等不同方式来发挥其抗肿瘤效果。邓天好[46]应用癌痛正骨方（全蝎）内服与抑癌制痛膏（蟾酥）外用能明显缓解骨转移癌痛，延长止痛时间，减少麻醉药品用量。活血化瘀虫类药可降低血小板聚集，增强血中脂蛋白酶活性，降低纤维蛋白含量，从而改善微循环及血液高凝状态，使抗癌药和机体免疫功能能有效的杀灭癌细胞[47]。可见虫类药在抗肿瘤以及辅助治疗中呈现多元化的作用和优秀的疗效。

6 结语

随着医疗技术的不断发展，恶性肿瘤的治疗方法日新月异，但是恶性肿瘤的发病率和死亡率仍居高不下，治疗难度大。虫类中药破血生新提高免疫力，破血逐瘀改善微循环，破血攻毒促肿瘤细胞凋亡[48]，展现了虫类药物在肿瘤治疗中具有多靶点、多机制，且疗效确切等特点。但是依然存在许多问题：（1）许多虫类药物的抗肿瘤成分及机制并未阐明，无论是临床疗效，还是分子层面、基因层面的研究都有待进一步完善。（2）许多虫类药物尚具有一定毒性，如何把握药物毒性，合理的配伍，严格的炮制，预防过敏反应，鉴别排病反应和中毒反应[49]，都需要实验和临床不断的研究。（3）对于疗效确切、机制明确的虫类药物及有效成分，如何配合现有的手术后辅助治疗、降低放化疗毒性、增敏放化疗效果等一系列中西医结合治疗，需在今后的肿瘤治疗中逐步发展，发挥优势。

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（收稿：2016-07-29修回：2016-11-02）

1浙江中医药大学（杭州310053）；2浙江中医药大学附属第一医院肿瘤科（杭州310006）

陈培丰，Tel：13867499365