中医药对肺癌p53基因表达影响的研究进展

吴旭萍 张海桥 林胜友

原发性肺癌是我国最常见的恶性肿瘤之一。据最新数据统计，我国新发肺癌病例70.5万，死亡病例为56.9万，死亡率占我国恶性肿瘤死亡率的第一位[1]。p53与肺癌的生物学行为存在相关性[2]。p53作为一种抑癌基因，是癌症中最常见的突变基因之一[3]，人类恶性肿瘤患者中超过50%的人存在p53基因的突变。目前中医对调节肺癌p53基因表达的研究日益增多。部分研究表明，中医药能够在一定程度上抑制突变型p53基因的表达，增强野生型p53基因的表达。本文就其相关性作一探讨。

1 p53基因及p53蛋白概述

p53基因位于17号染色体短臂1区31带，由11个外显子和10个内含子组成，其cDNA全长2074bp，转录2.5kb mRNA，其编码的蛋白质通常称为p53蛋白[4]。p53基因分为野生型和突变型，野生型p53为正常的p53基因。野生型p53基因可调节大量靶基因的表达，进而影响细胞周期分布、分化、凋亡、静息、DNA损伤、转移的抑制和血管生成及其他功能[5]。野生型p53基因通过缺失突变、点突变、移码突变、基因重排等变为突变型p53基因。p53基因的突变或缺失是致癌的原因之一。研究[6]表明，若人类17号染色体的短臂缺失，结肠、肺、肝或其他脏器可发生肿瘤。突变型p53基因由于失去了与细胞核内的特异性DNA结合能力，而且不能与p53结合蛋白结合或仅微弱地结合，同时使野生型p53的正常活性受到抑制，从而产生细胞的恶性转化，因此，p53基因发生突变后，还可能获得某些癌基因的功能。当p53基因错义突变或终止突变后，有可能合成无功能的多肽链或多肽片段，结果对肿瘤细胞的基因不再发挥调控作用。

2 P53与肺癌的发生、发展、转移、预后

p53与肺癌的生物学行为存在相关性[2]，能够通过调节其下游的靶基因，在肺癌的发生、发展、转移、预后中发挥作用。突变型p53参与肿瘤从良性到有侵袭性的过程。内源性高表达突变型p53基因的小鼠与低表达p53的小鼠有明显差异，高表达突变型p53小鼠的肿瘤谱向癌症及转移性肿瘤偏移[7-8]。多年来，许多体外和小鼠模型已经证实了突变型p53通过增强通过诸如TGFβ，EGFR和MET等受体[9]的信号转导来增强肿瘤侵袭和运动的能力。近几年对miRNA的研究更证实p53参与调节一系列miRNA（如miR-34家族、miR-200家族，miR-148b等）的表达[10]，对肿瘤的发生、发展产生影响。傅寅佳等[11]通过对生物信息学开放数据库的分析，并经实验证实，p53通过对miR-148b的启动子的调控来调节miR-148b的表达，抑制肺腺癌细胞的增殖。在促进肺癌细胞转移方面，p53被证实可通过调节内质网ENTPD5酶将UDP水解成UMP，促进蛋白的N-糖基化来诱导肺癌的进展和转移[12]，也可通过调节Sival基因，增强stathmin蛋白和微管蛋白直接的相互作用，并减弱stathmin与CaMKⅡ的联系，抑制肿瘤转移[13]。

因肺癌的预后与肺癌的分化程度，淋巴结转移情况，TMN分期，肺外侵袭情况等多种因素有关，而p53对以上各因素均可产生影响，故p53可作为肺癌预后评估的一个重要因素。α-1抗胰蛋白酶（A1AT）基因被认为是突变型p53的关键效应物，能够驱动肺癌的侵袭。最新研究[14]发现，突变型p53通过调控其家族成员p63转录上调了A1AT表达，而A1AT抗体能减弱突变型p53驱动的转移和侵袭,高A1AT表达与更高的肿瘤分期，升高的p53表达和肺腺癌患者的总生存期缩短相关。长链非编码RNA（Linc-RNA）也是近年来研究的热点之一。Linc-RNA被认为不仅与肿瘤发生发展有关，并且与肿瘤的转移相关。Wu等[15]证实，Linc-RNA可通过增强p53活性调节新内膜的形成，血管平滑肌增殖及凋亡。Linc-RNA同时也可调节p53依赖的凋亡，高水平的Linc-RNA与较差的非小细胞肺癌预后相关[16]。Angelica等[17]实验研究证实，在非小细胞肺癌中，较高的miR-34a/高p53表达比低 miR-34a/低 p53表达的有更高的存活率。

3 p53与肺癌治疗

放疗通过射线直接作用于DNA，引起DNA分子断裂、交联或间接使人体组织间液发生电离，产生自由基，从而引起DNA损伤，此过程中p53起了很重要的作用。DNA受损后，一部分细胞表面感受器蛋白刺激共济失调毛细血管扩张突变基因（ataxia telangiectasia-mutated gene，ATM）/共济失调毛细血管扩张Rad3相关蛋白（ATM and Rad3 related，ATR），后者可将一些效应器蛋白（CHK1/CHK2）磷酸化。这些效应器蛋白协同ATM将靶蛋白包括p53蛋白磷酸化，增加了级联效应的复杂性，明确了p53在决定放疗敏感性方面的重要作用[18]。同时，Cheng等[19]研究发现p53的放射增敏与MDM2和P21表达的增加有关，p53可通过抑制自噬和激活细胞凋亡来调节放射敏感性，p53有效地消除了电子辐射（IR）诱导的自噬。Kriegs等[20]证实在具有完整的p53/p21信号通路的肺癌细胞中，通过抑制EGFR使细胞永久的停留在G1期，而增加NSCLC细胞的放射敏感性。

化疗药物的特点是干扰细胞的增殖，作用于不同的细胞周期，引起细胞凋亡。上述多项研究[11，15]已证实P53对细胞增殖及凋亡具有重要影响。陈薇等[21]对1995-2011年SCI收录期刊发表有关p53蛋白与晚期非小细胞肺癌化疗疗效的文献汇总后进行Meta分析和统计处理，结果显示，p53蛋白阴性患者可能比p53阳性者对铂类化疗更加敏感。

p53基因还是决定热敏感的一个重要因素[22]，在42℃时，A549细胞中p53蛋白表达明显增加，从而诱导肿瘤细胞凋亡。祝淮阳等[23]研究显示，术前热疗联合化疗，或仅灌注化疗均可下调中晚期肺癌中p53蛋白阳性表达率。

随着近年来研究的逐步深入，与p53相关的靶向治疗取得了重大进展。恢复p53抑癌功能已成为新的治疗策略。Bykov等[24]发现了一种名为PRIMA-1的小分子，可以重新激活突变型p53，其衍生物PRIMA-1-met已进入了二期临床试验。Sorgani等[25]最近描述了一种突变型p53靶向肽，可通过破坏特定的易聚突变型p53的聚集来起作用。

4 中医药对肺癌p53基因表达的研究

中药也是治疗肺癌的重要手段之一，中药具有提高机体免疫力，促进肺癌细胞凋亡，阻碍肺癌细胞生长及增殖，阻滞肺癌细胞的复发及转移，调节信号传导通路，抑制新生血管形成，改善血液流变学等指标的功效。目前中医中药对肺癌p53基因表达的研究也取得了一定的成果。

4.1 单药及其提取物对p53的影响 中药提取物的抗肿瘤活性成分因其高效低毒的特性，目前研究较为广泛，其中活血化瘀类中药提取物是研究的热点。姜黄素是一种天然多酚类色素，为二酮类化合物，广泛存在中药姜黄的根茎中。近年来的研究显示，其在抗肿瘤、抗突变、抗炎、利胆、抗氧化等方面具有良好的药理作用。一项研究[26]报道姜黄素可激活p53信号通路，上调miR-192-5p/215促进凋亡，影响肺癌预后。另一项实验研究[27]表明，姜黄素作用肺癌A549细胞24h就可引起A549细胞中野生型p53蛋白表达水平的上调，并呈剂量依赖性，同时升高Bax和Caspase-3，提示姜黄素可能通过上调p53下游的Bax和Caspase-3等凋亡相关基因的表达,促进肺癌细胞凋亡。莪术挥发油提取物榄香烯对肿瘤细胞的DNA、RNA及蛋白质合成有明显的抑制作用，能直接作用于细胞膜，使肿瘤细胞破裂，可以改变和增强肿瘤细胞的免疫原性，诱发和促进机体对肿瘤细胞的免疫反应。Lee等[28]发现β-榄香烯通过增加野生型p53蛋白的表达，诱导肿瘤细胞停滞在G2/M期。丹参作为活血化瘀药的常用药，研究显示其可以抑制野生型p53表达，徐亚东等[29]通过建立Lewis肺癌小鼠模型，检测丹参注射液对Lewis肺癌组织p53的表达，结果显示，小鼠Lewis肺癌组织p53丹参注射液组阳性率明显高于对照组。

此外，基于肺癌的中医病机特点，止咳化痰类中药在肺癌治疗中运用广泛。款冬花具有平喘止咳作用，治疗肺虚久咳，体外抗肿瘤效应也被揭示。其有效成分款冬花多糖被证实在作用于肺癌A549细胞后，呈剂量依赖的特点诱导A549细胞凋亡，并上调p53基因表达、下调 bcl-2基因表达（P＜0.05），其抗肿瘤效应可能与细胞凋亡相关基因表达的调控有关[30]。中药灵芝具有补气安神，止咳平喘的作用，其成熟期从实体的菌盖弹射出来的细小的孢子，即灵芝孢子粉。赵燕等[31]对Lewis肺癌瘤株小鼠的实验研究发现，灵芝孢子粉组肺癌瘤体质量显著低于模型对照组，经测定，灵芝孢子粉组突变型p53基因的表达阳性细胞数明显少于模型对照组，因此灵芝孢子粉能够减少突变型p53的编码产物，降低细胞增殖能力，具有明显的抑瘤作用。

上述两大类提取物主要通过调控p53介导的细胞凋亡途径发挥抗肿瘤作用，另外，多种癌细胞中存在植物提取物的表观调控靶点的认识也逐渐被揭示，并取得一些进展。吴瑛等[32]发现雷公藤甲素可通过抑制甲基转移酶使p53基因去甲基化，促进p53蛋白的表达，进而抑制细胞增殖。大豆异黄酮可通过降低启动子区域甲基化水平，来增强染色质解旋酶DNA结合蛋白5以及p53的表达量，有助于抑制肿瘤细胞生长及NB微血管的形成。

4.2 中药复方对p53的影响 中药复方因其成分复杂，目前基础研究较少，故存在一定的局限性。益气除痰方具有健脾、消积、清利作用，已在肺癌治疗取得临床疗效，细胞实验[33]观察到益气除痰方含药血清对大鼠肺腺癌A549失巢凋亡的诱导作用呈浓度依赖性，检测结果表明其机制可能与PI3K/Akt信号通路有关，特别是对P-Akt表达的抑制和下游凋亡相关基因p53、bcl-2、bax的调控。肺抑瘤合剂由益气养阴、化痰散瘀、清热解毒的中药组成，与生理盐水组相比，其可使小鼠突变型p53基因的表达明显降低，可能是通过促进肿瘤细胞凋亡实现抑制瘤体增大的作用[34]。一种新方Ke formula（鱼腥草、冬瓜子、胆南星等十三味中药组成）通过调节p53诱导肿瘤细胞停滞在G1/S期，发挥抗肿瘤作用[35]。扶正抗癌方联合吉非替尼作用于肺癌A549细胞后，相比于单纯中药组及单纯吉非替尼组肿瘤增殖受到抑制（P＜0.05），凋亡率为（12.6±4.5）%，采用 Western blot检测后发现PPAR-γ、p53蛋白均出现上调，猜测机制与p53调节凋亡相关[36]。

因肺癌后期本虚的临床表现，采用扶正固本，健脾益胃治则也取得一定疗效。刘强等[37]报道，六君子汤联合EP方案与单纯EP方案对比，加入六君子汤组的突变型p53表达显著降低，对肺癌疗效较为显著。许林利[38]采用补肾化瘀解毒法研究Lewis肺癌转移小鼠的p53基因表达情况，发现补肾化淤解毒复方能够降低肿瘤组织中突变型p53蛋白的表达量，同时降低突变型p53基因mRNA的表达，减少肿瘤的生长转移，并且能协同顺铂增效。针对肺癌后期的恶病质，对Lewis肺癌小鼠使用消岩汤[39]后，小鼠进食及体毛情况均有改善，瘤体较对照组减小，经测定其野生型p53基因的表达显著高于对照组。

对于肺癌患者DDP耐药的问题，有学者在对温下方的研究[40]中发现，经含药血清处理过的A549/DDP细胞株凋亡率明显升高，其p53表达增高、Bcl-2表达降低。目前Bcl-2被认为是与耐药相关的基因，而p53能直接下调Bcl-2，从而降低细胞膜表面肺耐药相关蛋白的表达，逆转肺癌细胞的耐药。

5 结语与展望

p53基因作为经典的抑癌基因之一，在肿瘤的发生、发展、转移、治疗等方面的作用已被广泛验证，并且在针对肺癌的治疗中也已有了很大进展，但中药对于肺癌p53基因表达影响的研究尚少。目前的实验研究多见于植物单药或其提取物，对中药复方缺乏深入的研究，中医辨证论治及整体观念的结合尚显不足。且以基础实验研究为主，少见临床研究。中药对p53的作用机制也尚待探索。故今后的研究可向辨证施治的中药复方及作用机制，临床研究转变，阐明中药复方对肺癌分子层面的影响机制，对开发和研制抗肺癌新药具有指导作用。

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