和厚朴酚抗头颈部肿瘤作用的研究进展

李姣 姚俊

【摘要】 和厚朴酚来源于中药厚朴，生物学作用广泛，而抗肿瘤作用越来越受到关注。研究发现和厚朴酚对鼻咽癌、喉咽癌、甲状腺癌和食管癌等多种头颈部肿瘤细胞有抑制作用，可能与阻滞细胞周期、诱导细胞自噬和凋亡等机制相关。本文将对和厚朴酚抗头颈部肿瘤细胞作用的研究进展做一综述，为其及衍生物早日运用于临床发挥抗肿瘤作用奠定理论基础。

【关键词】 和厚朴酚； 鼻咽癌； 喉咽癌； 甲状腺癌； 食管癌

【Abstract】 Honokiol（HNK），one of constituents of Mangnolia officinalis，exerts a wide range of biological functions.The anticancer effect gets more and more attention.It inhibits the growth of head and neck cancer，such as nasopharyngeal carcinoma，laryngopharyngeal carcinoma，thyroid carcinoma esorhageal carcinoma and so on.The mechanisms are related to block the cell cycle，induce autohagy and apoptosis.The research progress of the anti-head and neck cancer of honokiol is reviewed in this paper，which can lay a theoretical foundation for the early application of HNK and its derivatives in clinical antitumor action.

【Key words】 Honokiol； Nasopharyngeal carcinoma； Nasopharyngeal carcinoma； Thyroid carcinoma； Esophageal carcinoma

First-authors address：Guangdong Medical University，Zhanjiang 524000，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2018.04.041

厚樸（M.officinalis）是木兰属落叶乔木，最先载于《神农本草经》，是一种医用广泛的珍贵本草药，有化痰、消食、去湿等作用。国内外通过对厚朴植物皮的多次提纯研究发现，药用厚朴的主要活性成分为两种同分异构体：厚朴酚（Magnolol，C18H18O2）和厚朴酚（Honokiol，HNK，C18H18O2）。厚朴的生物学作用广泛，现已证明有抗炎、抗真菌、抗心血管疾病及抗肿瘤等作用，其中的抗肿瘤作用一直以来是研究的热点。大量的数据表明，厚朴对多种肿瘤细胞有着良好的抑制作用，如肺癌[1]、结肠癌[2]、肾癌[3]、乳腺癌[4]、膀胱癌[5]、前列腺癌[6]、皮肤癌[7-8]及白血病[9]等。HNK作为其中化学成分之一，同样可通过多种作用机制来发挥抗肿瘤作用，且具有多靶点、多效应、毒副作用低的特点[10]。此文就HNK抗头颈部肿瘤细胞作用的研究进展做一综述。

1 HNK概述

HNK是一种含有烯丙基的连苯二酚类化合物，分子量为266 g/mol，单体为无色鳞状晶体，可溶于一般的有机溶剂，不易溶于水。研究发现，HNK的衍生物对多种肿瘤细胞也同样有抑制增殖的效果，Luo等[11]将足够纯度的HNK溶于己烷：乙醛：甲醇：水按1∶0.4∶1∶0.4的比例混合液体中，利用高速逆流色谱法分化及分离出HNK的一系列衍生物，且发现其中有三种具有抑制白血病K562细胞增殖的能力。仇鲸翔等[12]用“Mannich反应”对HNK的结构进行修饰，从而产生衍生物，再利用MTT法和细胞流式分析法得出，HNK衍生物可诱导肝癌细胞（HepG2）的凋亡。

2 HNK抗肿瘤作用机制

2.1 阻滞细胞周期 周期蛋白在细胞周期中有着重要作用，包括周期蛋白依赖性激酶（Cyclin-dependent kinases，CDKs）、细胞周期蛋白（CDK activation proteins，Cyclins）和细胞周期抑制蛋白（CDK inhibitory proteins，CDKIs）[13]。在各种肿瘤病变中可发现相关细胞周期调节蛋白的异常表达，HNK可通过改变相关调节蛋白来阻滞细胞周期，发挥抗肿瘤作用，如HNK可在体外抑制乳腺癌细胞cyclin D1的表达，上调抑癌基因p27和p21的表达，将细胞周期阻滞于G1、S期[14]。

2.2 诱导细胞凋亡 细胞凋亡是细胞在一定条件下遵循自身遗传基因的调控程序，自动结束生命的过程。HNK诱导肿瘤细胞凋亡与多条信号通路有关，如凋亡相关信号通路蛋白、信号转导与转录激活因子3（signal transducers and activator of transcription 3，STAT3）、核因子κB（nuclear factor kappa B，NF-κB）、和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）、表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）等。

2.3 逆转肿瘤耐药性及增加药物抗肿瘤敏感性 肿瘤的治疗主要是手术治疗、放射治疗、化学治疗等相结合的综合治疗方法，如何逆转肿瘤耐药性、增强化疗的敏感性及发现新的增敏剂一直是备受关注的话题。HNK经研究后发现，可对部分肿瘤细胞发挥此种作用，如HNK可增加佛达拉滨、克拉屈滨对B细胞慢性淋巴细胞白血病细胞的抗肿瘤作用[15]；也可在体内外逆转敏感型及耐药型卵巢癌的耐药性，增加顺铂的抗肿瘤作用[16]。

3 HNK与头颈部肿瘤

3.1 HNK和鼻咽癌 鼻咽癌起源于鼻内鼻黏膜上皮细胞，其起病隐匿、转移早、易复发，是一种高度转移性和侵袭性的恶性肿瘤。目前，患者的5年存活率仅维持在70%左右，因此研究一种有效的鼻咽癌治疗药物具有实际意义。秦洁等[17]采用MTT法测定出HNK对鼻咽癌细胞HONE1的增殖有抑制作用，半数抑制浓度（IC50）为7.98 ug/mL。细胞划痕实验观察到，HNK对处理组的鼻咽癌HONE1细胞迁移有抑制作用，进一步发现HNK也显著抑制鼻咽癌HONE1细胞的侵袭。HNK早期在乳腺癌的研究中发现，通过上调抑癌基因PTEN（phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten）的表达拮抗蛋白激酶B（Akt）的磷酸化，可对其癌细胞的增殖起到负性调控[18]。曲莉等[19]将HNK作用于鼻咽癌CNE1细胞，同樣发现PTEN蛋白表达水平显著上调，与此同时磷酸化蛋白激酶B（p-Akt）与磷酸化哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（p-mToR）却下降，而p-Akt与p-mToR均是磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）信号通路的下游分子。因而，HNK抗鼻咽癌CNE1细胞的机制可能与PTEN/PI3K/AKT信号通路相关。近年来，因HNK不易溶于水，利用率低，Yang等[20]采用乳液溶剂蒸发法制备的一种可将HNK靶向并持续作用于鼻咽癌细胞的纳米颗粒（ATNH），可改善HNK的水溶性。同时发现ATNH可阻滞鼻咽癌细胞增殖周期G0/G1，诱导细胞凋亡等作用，在体内外均发挥抗鼻咽癌细胞的作用。因此，ATNH可成为未来治疗鼻咽癌的一种潜在的有效治疗方法。

HNK一方面可通过诱导鼻咽癌细胞自噬、凋亡，阻滞细胞周期等来抑制细胞增殖和侵袭；另一方面可逆转癌细胞的耐药性，如用无毒剂量2.0 μg/mL、4.0 μg/mL的HNK处理耐顺铂（DDP）的多耐药鼻咽癌细胞CNE-2细胞，通过MTT比色法检测处置前后CNE-2/DDP细胞对DDP的敏感性变化，计算出逆转倍数分别为3.54、5.31，逆转作用呈剂量相关性，表明HNK可部分改变鼻咽癌细胞对DDP的耐药性，增强其敏感性[21]。

3.2 HNK与喉咽癌 喉咽癌的恶性程度高，早期发现率低，一经发现基本处于晚期。此病的治疗方式是手术为主、放化疗为辅的综合治疗，而化疗与发音等生活质量关系密切。因而，寻找一种低毒、高效的药物对喉咽癌的治疗也是一直研究的方向。HNK已广泛应用于肿瘤的研究中，同样也包含喉咽癌。Singh等[22]在体外，将不同剂量的HNK（0、20、40、60 ?M）作用于喉咽癌FaDu细胞，用MTT法分别在24、48、72 h后FaDu细胞的活性，结果显示FaDu细胞的活性与HNK浓度及作用时间呈相关性。在体内，将HNK以100 mg/kg的量口服给接种了FaDu细胞的移植裸鼠，每周称一次体重，处理组的裸鼠较对照组的小鼠体重减轻（59%，P<0.001，n=6）。其机制可能为：HNK减少cyclibD1、cyclibD2、CDK4和CDK6的表达，阻滞癌细胞于细胞周期G0/G1，抑制癌细胞增殖。研究发现HNK可一边通过减少抗凋亡基因B淋巴细胞瘤-2（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）的表达和升高促凋亡基因Bax的表达，一边通过EGFR途径来发挥抗喉咽癌细胞的作用，而EGFR作为靶点在抗肿瘤细胞作用的作用机制中也早已经被证明。

3.3 和厚朴酚与甲状腺癌 甲状腺癌是一种恶性肿瘤，在我国多见，包括分化型甲状腺癌（differentiated thyroid cancer，DTC）、低分化型甲状腺癌（poorly differentiated thyroid cancer，PDTC）、未分化型甲状腺癌（anaplastic thyroid cancer，ACT）。其发病率这些年来有逐渐上升的趋向，一种有效的药物防治甲状腺癌是必要的。既往PI3k/Akt途径和NF-κB已在抗恶性肿瘤的机制中被发现，包括甲状腺癌[23]，而HNK的抗肿瘤机制中也同样包括此种途径。因此，有人在体外用Cell Counting Kit-8法检测HNK和二甲基亚砜（DMSO）分别作用下的ATC（ARO）细胞学、FTC（WRO）细胞系、PDTC（SW579）细胞系的细胞活性，最终分析得出，HNK可对各种细胞系的细胞活性均有抑制作用，而SW579细胞系作用更为明显。在体内，将HNK按5或15 mg/kg体重肌注于接种ARO细胞系的移植裸鼠上（肿瘤体积均有1 mm3以上），每3天根据公式[（L×S×S）/2，L为肿瘤最长直径，S为肿瘤最短直径]估算一次肿瘤体积，最后结果显示HNK能有效抑制ARO细胞系的增殖[24]。

其作用机制可能有三个方面：一是减少cyclibD1、CDK2的表达，增加CDK抑制剂多功能蛋白p21和多功能蛋白p27的表达，阻滞甲状腺癌细胞于周期G0/G1。二是增加膜型LC3（LC3-II）和多功能蛋白p62的数量，诱导甲状腺癌细胞（ATC和PDTC细胞）的自噬。LC3抗体是一种定位在自噬泡膜上，表达程度与自噬泡的数量成正相关，可作为研究细胞自噬的良好标准物[25]。而p62是其配体，是抑制癌症的重要蛋白质。三是激活PI3K/Akt途径和EGFR途径来发挥抗甲状腺癌细胞的作用。

3.4 HNK与食管癌 食管腺癌（Esophageal adenocarcinoma，EAC）是一种恶性肿瘤，其发病率近20年来逐渐上升，可能与胃食管反流病（Gastroesophageal reflux disease，GERD）和Barrett食管（Barrett esophagus，BE）患病率的增加密切相关，反复的炎症刺激和氧化应激可使食道上皮细胞发生转变。已有研究发现，HNK不仅可以控制BE疾病的进展，还可以抑制EAC细胞的增殖。Chen等[26]发现尽管EAC细胞的抗氧化能力强，能够在有胃酸回流食管的氧化微环境中存活，但对HNK的细胞毒性非常敏感。HNK可使EAC细胞的线粒体受损，钙离子浓度的异常进一步使得膜上的线粒体渗透性转变孔打开，造成线粒体肿胀，氧化磷酸化去偶联等，从而诱发细胞凋亡，同时还发现亲环素D在其中也有着至关重要的作用。从慢性炎症转化成癌可概括为两种途径，一种是外源性途径，即临床症状使得局部组织炎症向癌症发展；一种是内源性途径，即癌前细胞在获得一些促进异常生长的基因后，不仅可直接转变成癌，有些还可改变微环境促使细胞向癌症转变。GERD已被普遍认为是EAC发生的外源性途径。Yu等[27]在接下来的研究中，对BE向EAC转变的内源性途径做了进一步探讨，考虑与白细胞介素6（IL-6）/STAT3途径有关。IL-6是一种细胞因子，可激活STAT3，而STAT3与肿瘤的关系极为密切。HNK可抑制此种途径，控制住BE向EAC的转变。故而，HNK可作为未来一种预防和治疗CEA疾病的有效药物。

3.5 HNK与头颈部其他肿瘤 研究还发现，HNK对口腔癌HN22细胞[28]、舌癌SOC-19细胞、喉癌SCC-5细胞、头颈部肿瘤Cal-33细胞等多种头颈部肿瘤细胞同样有抑制增殖作用。另外，HNK在体内外可增强部分头颈部肿瘤化疗的敏感性。如在体外，HNK增强厄洛替尼对耐药型及敏感型头颈部肿瘤686LN细胞增殖的抑制作用；在体内，西妥昔单抗抑制移植于裸鼠的头颈部鳞癌1483细胞的生长作用，通过HNK也可得到加强，可能与降低EGFR、相关通路因子p-STAT3和cyclin D的表达有关[15]。

头颈部肿瘤是一种常见的肿瘤，其治疗中相关的副作用给患者带来不小的痛苦，因而寻找有效、低毒的药物是刻不容缓的。我国中草药HNK的抗肿瘤作用在国内外普遍研究，随着研究的逐漸深入，了解HNK的抗头颈部肿瘤细胞的研究进展对药物尽早应用于临床奠定了基础，为其研究新的抗肿瘤作用铺路。综上所述，HNK可作为诊治头颈部肿瘤的候选药物之一，具有很大的研究和临床应用价值。

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（收稿日期：2017-01-16） （本文编辑：程旭然）