丹参在逆转肿瘤耐药及化疗增敏中的研究进展

金忠明，洪伟鹏，黄 民，金 晶

(中山大学药学院，广东 广州 510006)

化疗是目前癌症治疗的主要策略，而耐药性的产生是化疗失败的主要原因之一[1]。肿瘤的耐药性产生机制包括能量依赖性外排蛋白的过表达、药物吸收的减少、药物靶标的增加或改变、细胞周期检查点的修饰、细胞代谢改变等[2]。逆转肿瘤细胞的耐药性是目前癌症治疗的研究热点之一。

丹参是唇形科植物丹参SalviamitiorrhizaBunge的干燥根及根茎，是一味经典的传统中药，具有抗炎、抗氧化、抗血管生成、改善血液循环等作用，在亚洲地区广泛地用于心血管疾病、缺血性卒中、消化性溃疡、慢性肝炎、恶性肿瘤的治疗。丹参对白血病、肺癌、乳腺癌、肝癌、胃癌、结肠癌等均呈现出明显的抗肿瘤活性[3]。近几年，丹参在逆转肿瘤细胞耐药方面的研究逐渐增多，本文将对丹参在逆转耐药和化疗增敏方面的机制研究进展进行综述，以期为丹参在肿瘤治疗上的应用提供参考。

1 丹参的主要活性成分及抗肿瘤作用

丹参主要含有脂溶性二萜类成分和水溶性的酚酸类成分，脂溶性成分多为共轭醌酮类化合物，包括丹参酮I(tanshinoneI,TanI)、丹参酮IIA(tanshinone IIA,TanIIA)、二氢丹参酮I(dihydrometanoneI,DTS)及隐丹参酮(cryptotanshinone, CTS)；水溶性的酚酸类成分主要有丹酚酸A(salvianoloc acid A, Sal A)、丹酚酸B(salvianoloc acid B)、原儿茶醛(protocatechualdehyde)[4]。丹参水溶性成分及脂溶性成分都具有广泛而明显的生物活性。

近几年，丹参抗肿瘤作用的研究报道逐年增多。现有研究表明，丹参组分抗肿瘤的作用主要涉及抑制肿瘤细胞的生长和增殖、诱导肿瘤细胞凋亡、诱导细胞周期阻滞、抑制肿瘤细胞的侵袭和转移、抑制血管生成、促进肿瘤细胞分化等机制，在多种恶性肿瘤中发挥抗肿瘤作用[5]。丹参抗肿瘤作用的分子机制主要有：增强TNF-α诱导的细胞凋亡；上调caspase-3、caspase-8、caspase-9、p21、p53、Bax/Bcl-2、DR5和AMPK的表达；激活p38 MAPK信号通路；下调端粒酶、生存素、LRP、ERCC1、VEGF/VEGFR2、CD31、NF-κB、ERK1/2、MMP-2/9、EGFR、HER2和P-gp的表达；抑制PI3K/Akt/mTOR或雌激素受体信号通路等[6]。

2 丹参逆转肿瘤耐药及化疗增敏的作用机制

2.1抑制P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)的表达P-gp是由ABCB1基因编码的170 KU的蛋白质，属于膜转运蛋白ABC超家族。P-gp在肿瘤细胞的细胞膜上的过表达可以介导细胞毒性药物外排，减少药物在细胞内累积，导致多药耐药的发生，进而引起化疗失败。研究发现，CTS和DTS通过下调P-gp mRNA和蛋白的表达，对P-gp功能均具有明显的抑制作用，增强多柔比星和伊立替康在结肠癌SW620 Ad300细胞株中的细胞毒性，逆转结肠癌多药耐药[7-8]。5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-Fu)联用TanIIA治疗结肠癌Colo205细胞形成的移植瘤，可导致移植瘤体积较单用5-Fu明显减小，其可能的机制与下调P-gp和微管相关蛋白轻链3-II表达密切相关[9]。TanIIA通过抑制P-gp的功能，增加MCF-7/ADM对多柔比星的敏感性，逆转多药耐药细胞株MCF-7/ADM的耐药性[10]。研究发现，丹参的主要活性成分CTS、DTS和TanIIA可通过下调P-gp的表达，逆转多种肿瘤细胞株的化疗耐药性，增强治疗效果。

2.2调控凋亡相关基因的表达Bcl-2家族蛋白是细胞凋亡的主要调节因子，在细胞凋亡过程中起着至关重要的作用。Bcl-2家族中促凋亡和抗凋亡蛋白之间的相互作用，严格地调控细胞的凋亡反应，抗凋亡Bcl-2家族蛋白的过表达促进肿瘤发生和进展。Li等[11]通过建立Lewis肺癌小鼠模型发现，TanIIA联用环磷酰胺组小鼠肺癌组织中的Bcl-2表达明显下降，而Bax的表达明显升高，促进肺癌细胞凋亡，进而发挥协同抗肿瘤作用。Xie等[12]研究发现，在肺癌A549细胞和PC-9细胞中，单用多柔比星组和TanIIA与多柔比星合用组均上调Bax的表达，且下调VEGF、p-Akt、Bcl-2蛋白的表达，但药物联用与单一药物治疗组相比存在统计学差异，表明TanIIA可与抗肿瘤药物联合应用于术后辅助治疗，提高化疗药物对非小细胞肺癌的敏感性，减小毒副作用。CTS通过下调抗凋亡基因(Bcl-2、survivin、XIAP)的表达，增强多柔比星在胃癌细胞系中的抗增殖作用[13]。三氧化二砷被批准用于晚期肝癌的治疗，研究发现，联合使用CTS较单用三氧化二砷相比，抗凋亡蛋白Bcl-2的水平降低，但是促凋亡蛋白Bax的水平升高，发挥协同促凋亡作用[14]。TanIIA和CTS对肿瘤细胞中Bcl-2家族蛋白的表达具有明显的调控作用，与传统的化疗药物联合使用时可通过促进肿瘤细胞的凋亡，发挥协同抗肿瘤作用。

2.3影响PI3K/Akt、JAK/STAT信号通路磷酸肌醇3激酶(PI3K)/Akt信号通路在调节细胞生存、生长、分化、凋亡和自噬中起着重要的调节作用，与多种肿瘤的发生、发展密切相关。PI3K/Akt信号通路抑制剂的研究是目前抗肿瘤药物开发的热点之一。研究发现，Sal A可通过上调PTEN蛋白水平，同时持续下调Akt磷酸化，进而明显抑制A549细胞的增殖[15]。另外，有研究发现，Sal A通过下调PI3K/Akt信号通路，逆转乳腺癌细胞MCF-7的紫杉醇耐药[16]。丹参的甲醇提取物通过上调PTEN蛋白，抑制PI3K/Akt信号通路，从而增强化疗药物治疗非小细胞肺癌的敏感性[17]。

信号转导和转录激活因子3(signal transduction and transcriptional activators 3,STAT3)在大多数癌细胞中存在异常激活和过量表达，参与癌细胞的增殖、血管生成、免疫逃逸和抗细胞凋亡，是近年来研究抗肿瘤靶点之一[18]。CTS是STAT3的抑制剂，抑制JAK2和STAT3Tyr706位点的磷酸化，从而抑制细胞的生长和增殖[19]。CTS通过抑制STAT3的活性及其调控的抗凋亡基因(Bcl-2、survivin、XIAP)的表达，增强多柔比星在胃癌细胞系SGC7901、HGC-27和前列腺癌细胞系DU145中的抗增殖作用[13, 19]，以及增强三氧化二砷治疗肝癌的疗效[14]。Nrf2被认为是逆转肿瘤化疗耐药的分子靶标，活化STAT3可诱导Nrf2的激活及下游基因的表达，CTS抑制STAT3的磷酸化，下调Nrf2的表达，增加A549/CDDP细胞对顺铂的敏感性[20]。癌相关成纤维细胞(cancer-associated fibroblasts,CAFs)通过促进STAT3信号，增强肿瘤细胞的化学耐受性，减弱顺铂在卵巢癌中诱导凋亡的作用，CTS通过抑制STAT3信号，从而逆转CAFs导致的卵巢癌细胞药物耐受，增加顺铂在卵巢癌治疗中的疗效[21]。

2.4诱导活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)的产生线粒体是ROS产生的主要场所，通过诱导产生ROS是癌症治疗的一种策略。长期药物治疗可能导致细胞内ROS水平下降，使得敏感性肿瘤细胞转化为耐药细胞，ROS水平适当地高于生理水平可诱导细胞凋亡，从而增加肿瘤细胞对化疗药物的敏感性。Zhang等[22]研究结果显示，在乳腺癌MCF-7细胞中，单独使用三氧化二砷或其中间代谢产物MMAⅢ、DMAⅢ，MCF-7细胞均表现出一定程度的耐药性，联用CTS通过诱导内质网应激产生ROS，可以明显增强MMAⅢD的抗肿瘤活性。Guo等[8]研究发现，丹酚酸B可通过增加ROS，明显逆转HCT8/VCR细胞的多药耐药，增强长春新碱治疗结直肠癌的疗效。丹参素可通过抑制乳腺癌细胞中线粒体复合物Ⅱ，导致产生ROS和线粒体功能障碍。丹参素的衍生物DT-010、D006可增强多柔比星在乳腺癌细胞中的诱导凋亡能力，其机制与诱导ROS的产生具有一定的联系。

2.5增强肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(tumornecrosisfactor-relatedapoptosisinducingligand,TRAIL)的作用TRAIL能够选择性诱导癌细胞凋亡，并杀死癌细胞，但多数癌症对TRAIL诱导的细胞凋亡产生抵抗，TRAIL受体表达水平下降，阻碍了TRAIL在癌症治疗领域的发展，迫切需要寻找有效的TRAIL增敏剂[23]。Tse等[24]研究发现，相比于其他丹参活性成分，CTS诱导TRAIL受体2(DR5)表达的活性最强，通过上调DR5，加强TRAIL诱导凋亡，逆转非小细胞肺癌A549细胞和黑色素瘤A375细胞的TRAIL抵抗。TanIIA通过激活PERK-ATF4信号通路，上调DR5和CHOP(CCAAT增强子结合蛋白同源蛋白)的表达，增加TRAIL诱导的细胞凋亡，因此，TanIIA和TRAIL的联合运用可能成为非小细胞肺癌新的治疗策略[25]。

3 总结与展望

综上所述，丹参脂溶性成分和水溶性成分通过抑制P-gp的表达、促进细胞的凋亡、抑制转移与侵袭等多种机制，在耐药肿瘤细胞系中发挥不同程度的逆转耐药和增敏作用，能明显增强顺铂、多柔比星、5-氟尿嘧啶、三氧化二砷、紫杉醇等传统化疗药物的敏感性。但对于丹参与化疗药物之间相互作用的内在机制尚不完全清楚，有待于更加深入的研究。本文总结了近几年丹参在逆转耐药和化疗增敏方面的研究，期望为今后丹参的抗肿瘤研究提供参考，以拓宽中药丹参在临床上运用范围，让丹参更好地运用于疾病的治疗。

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