苦参碱抗泌尿系统肿瘤的研究进展

朱翮嘉

（浙江大学医学院附属第一医院泌尿外科 浙江 杭州310006）

1.概述

苦参是豆科植物苦参的干燥根，它的主要化合物成分为生物碱和黄酮类化合物，其中生物碱以苦参碱和氧化苦参碱为主。苦参碱是苦参的中草药主要有效成分，它属于四环的喹诺里西啶化合物，分子骨架可看作2个喹嗪啶环的杂合体。

苦参碱具有广泛的药理活性。本文就苦参碱对抗泌尿系统实体瘤方面的研究进行回顾分析，揭示其在泌尿肿瘤抗癌作用机制。

2.苦参碱药理活性

苦参碱具有广泛的药理活性，不断发现其在抗肝损伤[1]及纤维化[2]、抗肿瘤、抗心血管疾病[3]方面的重要药理活性：能够增强心房收缩力，增加冠脉流量，减慢心率，具有对抗心率失常和动脉粥样硬化；能对抗免疫性肝脏损伤，减轻肝细胞变性坏死及纤维组织增生，抗肝纤维化作用，用于慢性乙型病毒性肝炎的治疗；具有多重抗肿瘤活性：抑制肝细胞癌、胃癌的增殖，逆转肿瘤细胞耐药，抑制肿瘤细胞与内皮细胞的粘附，减少肿瘤的转移。

近年来对于苦参碱活性单体的研究的深入，发现其他方面的药理活性和作用，如抑制和杀精的抗生育活性；对中枢神经系统的镇静镇痛的作用；降低过敏介质的释放，用于治疗免疫性疾病等。

3.苦参碱抗泌尿系统肿瘤的作用

肾癌、膀胱癌和前列腺癌是泌尿系统的三大常见肿瘤。虽然手术、放化疗等综合治疗已获得相当的疗效，但不良反应较大，对进展期和晚期肿瘤，治疗结果仍不甚理想。苦参碱是抗肿瘤谱较广泛的药物之一，为新型高效低毒抗肿瘤中药，已证明其对体外肿瘤细胞具有抑制杀伤作用。

3.1 苦参碱和肾癌

（1）人肾透明细胞癌ACHN

本研究[4]应用MTT法，分别用0.3、0.5、0.8、1.0、1.5g/L等不同浓度的苦参碱作用于人肾癌ACHN细胞株24、48、72h，发现不同浓度均对ACHN细胞株有一定的增殖抑制作用，而细胞生长抑制率随着苦参碱浓度的增高及作用时间的延长而升高，呈现明显的量效和时效关系。苦参碱作用ACHN细胞株Bcl-2蛋白表达有下调趋势、Bax蛋白表达显著增强，提示抗肿瘤机制可能与调节Bcl-2/Bax蛋白表达比值有关。

Fu等[5]建立人ACHN肾癌裸鼠皮下移植瘤模型，随机以50mg/kg、75mg/kg、100mg/kg的剂量腹腔内注射苦参碱，并观察三周发现对肿瘤的抑制率分别达到19.51%、38.73%、46.08%，说明药物对人ACHN裸鼠皮下移植瘤具有生长抑制作用。通过光镜和电镜发现不同程度的细胞坏死凋亡，且范围随着苦参碱浓度的增加而增大。该研究克服了体外实验中癌细胞附壁生长缺少肿瘤间质的缺陷，能够更好的观察药物循环扩散后对于肿瘤细胞的影响。

（2）人肾颗粒细胞癌GRC-1

该实验[6]结果显示，GRC-1细胞株呈现明显的量效和时效的关系，在0.3、0.5、0.8、1.0、1.5g/L浓度的苦参碱下，72h观察到细胞抑制率分别达到（14.9±12.8）%、（21.9±6.5）%、（25.4±9.0）%、（29.2±9.5）%和(34.0±4.9)%，而同一浓度也随着作用时间的延长，细胞抑制率逐步增加。电镜下可见到凋亡的典型细胞特征性变化。实验中药物作用后GRC-1细胞株Bcl-2蛋白表达减弱而Bax蛋白表达增强，提示凋亡可能与此相关。

（3）人肾母细胞瘤SK-NEP-1

Mao等[7]在实验中分别用0.5、1.0、1.5mg/ml不同浓度的苦参碱干预人母细胞瘤SK-NEP-1细胞株，采用MTT法观察到药物对细胞的抑制率分别为（20.79±6.20）%、（31.2±5.07）%、（51.15±12.70）%，呈剂量依赖性。采用流式细胞仪进行细胞凋亡率的检测，发现随着药物浓度的增加，细胞凋亡率逐渐提高。CXCR4是肿瘤细胞表达最为普遍的趋化因子受体，与肿瘤的发生发展密切相关，在肾母细胞瘤细胞中常常高表达。实验中采用RT-PCR，观察不同浓度苦参碱干预SK-NEP-1细胞，检测CXCR4 mRNA在细胞中表达，发现均明显下降且有药物剂量依赖。

3.2 苦参碱和膀胱癌

（1）人膀胱癌EJ细胞株

该实验中[8]，体外培养人膀胱癌EJ细胞株，并分别用0.5、1.0、2.0mg/ml的苦参碱作用24h、48h、72h，并对细胞生长抑制率进行对比，72h时三组的抑制率分别为（33.66±3.31）%、（41.05±1.94）%、（50.65±2.78）%，呈现明显的量效关系。同样以1.0mg/ml组为例，在24h、48h、72h时的抑制率分别为（11.67±0.54）%、（30.11±2.48）%、（41.05±1.94）%，表明苦参碱在体外对EJ细胞株的增殖抑制有时效关系。Bcl-2基因可特异性阻止增殖期细胞凋亡，延长非增殖期细胞的存活时间。研究证实随着苦参碱作用于细胞的浓度和时间的增加，Bcl-2蛋白表达下降，从而诱导凋亡。

（2）人膀胱癌BIU-87细胞株

Yao等[9]在该研究中探讨了苦参碱对人膀胱癌BIU-87细胞增殖的抑制作用及其机制。分别以不同浓度苦参碱分别作用于人膀胱癌BIU-87细胞，用MTT法检测细胞增殖抑制率，用流式细胞术检测细胞周期和凋亡率，得出了与前一个实验类似的结果。Western blot法检测细胞中生存素、天冬氨酸半胱氨酸蛋白酶（Caspase）-3及Caspase-7蛋白的表达。发现细胞中生存素蛋白表达减弱、Caspase-3及 Caspase-7蛋白表达增强。证明苦参碱可抑制人膀胱癌BIU-87细胞的增殖、阻滞细胞周期、诱导细胞凋亡，可能与调控细胞中生存素及Caspase-3、Caspase-7的表达有关。

（3）人膀胱癌T24细胞株

Survivin因子在膀胱癌T24细胞中普遍表达，与膀胱癌细胞的病理分级、肿瘤浸润程度及淋巴结癌转移的发生显著相关。实验中用不同浓度的苦参碱作用于T24细胞，用RT-PCR检测细胞凋亡相关基因survivin及caspase-3转录水平的改变。免疫印迹法检测survivin和caspase-3蛋白的表达情况。在本实验中[10]主要观察苦参碱对膀胱癌T24细胞增殖及凋亡的影响，推断苦参碱可能通过抑制survivin、上调caspase-3表达诱导膀胱癌T24细胞发生凋亡。

3.3 苦参碱和前列腺癌

DU145和PC3、Li等[11]用6.0g/L的苦参碱处理72h后的雄激素非依赖性前列腺癌细胞DU145和PC3，观察到药物抑制率达到了88%。信号转导通路是一个细胞间信号蛋白相互作用组成高度有序的一个调控网络，通过细胞内以蛋白质为主的物质发生变化的多酶级联反应，已有研究表明苦参碱参与细胞信号传导通路的干扰。采用免疫印迹的方法进行研究，检测细胞中的P65、p-P65、IKKα/β，p-IKKα/β，IKBα和p-IKα的水平，发现其表达均降低，表明苦参碱发挥抗肿瘤机制可能通过NF-kB信号转导通路有关。

4.小结

苦参碱对泌尿系统肿瘤细胞已被证明有其药理活性，作用机制包括干扰细胞周期、调节基因和蛋白表达、干扰信号传导通路等。但我们也应该看到一些缺陷：均为体外肿瘤细胞或者动物模型研究，作用于人体的效果尚且缺乏数据支撑；往往需要高水平及较长作用时间，药物的安全性还需要进一步评估。

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[1]梁萍,薄爱华,薛贵平，等.苦参碱抗免疫性肝损伤机制的研究.《世界华人消化杂志》,1999,7(2):104

[2]刘涛,胡晋红,蔡溱.苦参碱抗肝纤维化机理的体外研究[J].《解放军药学学报》,2000,16(3):1.

[3]季勇,孙丽洲,饶曼人，等.苦参碱的正性肌力作用与心肌细胞内游离钙的关系[J].《南京医科大学学报》,1998,18(4):265

[4]种铁,付德来,牛建强等.苦参碱对体外培养的人ACHN肾癌细胞的生长抑制作用及其机制

[J],《西安交通大学学报（医学版）》,2010,31(6):740-744

[5]付德来,种铁,王子明，等.苦参碱对人ACHN肾癌裸鼠皮下移植瘤的生长抑制作用[J],《现代泌尿外科杂志》,2011,16(1):10-13.

[6]种铁,牛建强,王子明，等.苦参碱抑制人肾癌细胞系GRC-1细胞株增殖和促凋亡的实验研究[J],《中西医结合学报》,2006,4(4):388-391

[7]毛玲,薛天阳,许伟.苦参碱对人肾母细胞瘤SK-NEP-1细胞趋化因子受体4表达的影响[J],《临床儿科杂志》,2014(5):467-470

[8]单广夷,盛玉文.苦参碱对人膀胱癌EJ细胞株凋亡的影响及机制[J],《山东医药》,2010,50(11):43-45

[9]姚莉,武兴斌,秦龙.苦参碱对人膀胱癌BIU-87细胞增殖的抑制作用及其机制研究[J],《中国药房》,2016,27(16):2177-2180

[10]李顺,魏学斌,黄世明，等.氧化苦参碱体外诱导膀胱癌T24细胞凋亡[J],《第二军医大学学报》,2013,34(5),

[11]Li Q,Lai Y,Wang C,et al. Matrine inhibits the proliferation, invasion and migration of castrationresistant prostate cancer cells through regulation of the NF-κB signaling pathway[J].Oncol Rep. 2016 Jan;35(1):375-81