桑皮素治疗脑胶质瘤的新思路

赵鹏慧 庞 策 甄 攀

1.河北北方学院药学系，张家口，075000，中国

2.河北北方学院应用化学研究所，张家口，075000，中国

1 脑胶质瘤的发病及治疗

脑胶质瘤（glioma）是中枢神经性肿瘤中较为常见的恶性肿瘤，在中枢神经系统的原发肿瘤中占三分之一左右。据估计，我国每年有万名患者被诊断为脑胶质瘤。世界卫生组织（world health organization，WHO）根据其某些形态特征，将脑胶质瘤分成了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个级别：其中前两级为级别较低的恶性胶质瘤，后两级为级别较高的恶性胶质瘤，随着级别的升高，胶质瘤的恶性程度也会随之升高［1-2］。低级别的胶质瘤治愈率和生存率都较高，而高级别的胶质瘤生存率不到10%。不同级别胶质瘤的临床和病理表现所对应的分子结构也是不相同的。在低级别胶质瘤的分子中很少有表达低氧诱导因子-1（hypoxia inducible factor 1，HIF-1）及血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）等通道相关蛋白表达较低。通过研究胶质瘤的DNA 的内部排列，发现每一个胶质母细胞，都有最少5个基因发生了突变，如表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR），这些因子的突变会导致脑胶质瘤的发生［3-5］。而脑胶质瘤对身体的影响主要通过对周围组织的挤压和细胞分泌物所导致的。胶质瘤细胞会分泌一些特殊的因子，如VEGF，这种因子会使血脑屏障的通透性变强，导致水分子进入到组织液中［6］。抑癌基因p21 与胶质瘤的发生、发展也有一定的关系［7］。

目前治疗脑胶质瘤的手段仍然以手术为主，肿瘤手术的预后与患者的体质有较为密切的关系［8］。对于脑胶质瘤患者术后效果的观察也有较多的研究，有些学者对超早期的护理干预对脑功能区胶质瘤病人术后失语的有效性进行了观察研究，通过选取脑功能区胶质瘤术后运动性失语的病人，进行随机分组，一组接受超早期护理干预，一组接受正常护理干预，采用特殊的诊断方法评价两组的效果［9］；有学者探讨了术中超声造影对脑胶质瘤手术的影响和存活率，通过选取脑胶质瘤患者，进行超声和造影，研究血管情况来分析对脑胶质瘤的影响［10］；有学者研究了显微外科手术在脑胶质瘤患者中的治疗中的效果，通过选取两组病例，一组用显微外科手术进行治疗，一组用正常手术治疗，观察脑胶质瘤的临床疗效和术后的复发情况［11］。手术治疗不会完全去除脑胶质瘤，但这依然是治疗该病的有效手段。

除了手术治疗，放射治疗也是治疗胶质瘤的重要手段。对于高级别胶质瘤，常用放射治疗总剂量并不多，可将其分割成32次左右。而对于低级别胶质瘤，关于治疗的最佳时机一直都有争议［12-14］。放射治疗不作为首要的手段，但是可以作为辅助治疗。放射治疗的技术在近些年来一直都有重要的地位，现代CT 作为重要的治疗手段，也发挥着重要的作用，是当今先进的肿瘤放射治疗设备之一，但放疗对于人体的伤害也是很大的，关于放疗的研究也较多。有研究发现利用多模态MRI 可以对肿瘤的浸润范围及定位进行有效的评估，因此可以将此当作一种备用手段应用于人体的器官保护中［15］。李靖远等［16］对胶质瘤患者EGFR 基因的表达及对术后放化疗疗效和预后的影响进行了研究，并发现EGFR 与脑胶质瘤有着密切的关系，可以作为放疗效果的一个指标；郭昭宇等［17］探讨了脑胶质瘤术后患者实施调强放疗+替莫唑胺的临床效果，结果发现调强放疗+替莫唑胺的治疗效果较为显著，可以提高患者的生存率。

除了手术治疗和放疗外，药物治疗也发挥着重要的作用，很多中药类的药物都可以作为治疗脑胶质瘤的有效药物。孙伟等［18］研究了白藜芦醇对脑胶质瘤的治疗作用，发现白藜芦醇可以抑制BCRP/ABCG2 通道，从而增加细胞中Pp Ⅸ的含量，这种作用会治疗脑胶质瘤；唐志鹏等［19］探讨了槲皮素对脑胶质瘤中C6 细胞增殖的影响及其对脑胶质瘤大鼠脑组织DR5 表达的影响，结果发现槲皮素对C6 细胞增殖具有一定的抑制作用，而增加DR5 的表达可能是其中的一种抑制机制；有学者提出了用纳米技术治疗脑胶质瘤，并利用靶向性更好地发挥作用［20］；房波［21］研究了杨梅中黄酮对脑胶质瘤细胞的抑制作用。结果显示，随着该物质浓度的不断增加，其抑制作用也不断加强，因此可以作为治疗脑胶质瘤的有效药物。

2 脑胶质瘤中EGFR 及VEGF 的研究

随着科技技术的不断发展，人们对于脑胶质瘤的认识越来越深。EGFR 是常见的原癌基因的表达产物，通过研究发现，该受体与脑胶质瘤的形成有密切关系，因此可以通过影响EGFR 的表达来治疗脑胶质瘤。蒋洪庆曾［22］从网站上下载了160 例脑胶质瘤患者的EGFR 拷贝数，从中发现有EGFR 的突变数为42 例，概率为26%；骆竹媚等［23］收集了40 例脑胶质瘤的标本，通过免疫组化染色发现EGFR 的阳性表达率为55%，高级脑胶质瘤的表达高于低级脑胶质瘤的表达；周伟等［24］研究了56 例脑胶质瘤标本，其中EGFR 在Ⅲ和Ⅳ级脑胶质瘤中的阳性表达率高达72.7%、78.6%，而对照组则为0；陶胜忠［25］也研究了胶质瘤中EGFR 的表达，发现其阳性表达率高达51.2%。

EGFR 是上皮生长因子（epidermal growth factor，EGF）细胞通过增殖之后并且进行传导的受体，其属于表皮生长因子受体（human epidermal growth factor receptor，HER）家族成员。该家族还包括很多成员，如HER1（erbB1，EGFR）、HER2（erbB2，NEU）、HER3（erbB3）及HER4（erbB4）。EGFR 主要存在于哺乳动物的上皮细胞、成纤维细胞等的细胞表面［26］。EGFR 与肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移及凋亡都有一定的关系。其可能机制有：EGFR 表达过多会影响下游的信号，因此会增强其转导能力；突变型EGFR 供试体和接受体可能会进行表达，从而增加EGFR 的活性，令其持续活化等。EGFR 的表达与恶性肿瘤有一定的关系，胶质细胞、乳腺癌等癌细胞的发生都与EGFR 有着密切的关系。研究发现EGFR 的过度表达与其基因有着密切的关系。EGFR 中存在的一些配体会通过自分泌来激活EGFR 的表达，从而引起细胞的无限增殖，导致脑胶质瘤的发生［27-29］。

关于脑胶质瘤分子水平的研究越来越多，对EGFR受体的研究也越来越多，据研究报道，有学者研究了中心蛋白55 的过度表达会调控脑胶质瘤细胞的增殖，并会影响EGFRvIII 在脑胶质瘤U251 细胞中的增殖，通过检测胶质瘤组织和非肿瘤脑组织中CEP55 的表达。结果发现中心蛋白55 会对脑胶质瘤细胞产生一定的影响［30］；有学者研究了PO-132 alpha5 beta1 整合素，发现其会影响胶质瘤细胞对EGFR 酪氨酸激酶抑制剂的亲和力，从而产生一定的耐药性，影响膜的迁移［31］；有学者采用64 例胶质瘤组织芯片（TMA）检测细胞程式死亡-配体1（programmed cell death-ligand1，PDL1）与EGFR 水平的相关性，并利用人胶质瘤细胞株U87 和U251 进行体外实验。结果表明PD-Ll 表达与胶质瘤EGFR 表达显著相关，Radiotherapy（RT）可以引起PD-L1 蛋白和mRNA 水平的表达的上调，此外，EGFR 通路的抑制可使PD-L1 的表达失效［32］；有学者研究了LIM 蛋白家族成员FHL2（four and one half LIM domain protein 2）和EGFR 共同作用对脑胶质瘤生长的影响。结果显示，通过降低FHL2 的表达可以降低EGFR 的表达，抑制脑胶质瘤的生长［33］；通过研究数据库中的基因发现转化生长因子β诱导（transforming growth factor-β-induced，TGFBI）表达与胶质瘤的病理分级呈正相关，且研究发现TGFBI 的表达水平可能与胶质瘤EGFR 的扩增有关［34］；有学者测试了类黄酮中的CH625 抑制TAMs 中的CYP4X1 是否可以延长生存期，使胶质瘤血管系统正常化。在C6 和GL261胶质瘤的颅内和皮下模型中，CH625 提高了存活率，减轻了肿瘤负担，CH625 规范脉管系统可以减少14，15 氧化二十碳三烯酸-乙醇酰胺（14，15-epoxyeicosatrienoicethanolamide，14，15-EET-EA），VEGF，转化生长因子-β（transforming growth factor beta，TGF-β）在TAMs 的表达。此外，CH625 还减弱了GL261 细胞与CYP4X1 高巨噬细胞共植入引起的血管异常和免疫抑制，这些结果充分表明，CH625 可通过CB2 和EGFR-信号传导及转录活化因子3（signal transducers and activators of transcription 3，STAT3）共同抑制TAMs 中的CYP4X1来减少胶质瘤的生存期，使肿瘤血管系统正常化，这种方法有可能会成为一种新的治疗胶质瘤的策略［35］；有学者研究胶质瘤细胞中黏附分子连接相关蛋白1（adherens junction associated protein 1，AJAP1）对 EGFR表达的影响。研究发现AJAP1 的表达与EGFR 的表达呈负相关，因此可以通过AJAP1 来治疗脑胶质瘤［36］。

VEGF为血管内皮因子，其与癌症也有一定的关系。对于VEGF 的研究也有很多，张凡等［37］通过免疫组化研究了VEGF 在乳腺癌中的表达及与病理类型之间的相关性；吴兴茂等［38］探讨了p27Kip1、VEGF 在胆管癌中的表达及相互关系；芦广萍等［39］探讨了VEGF在乳癌中过表达的临床意义；张梦飞等［40］通过给大鼠灌注不同浓度的毛冬青总黄酮来探讨毛冬青总黄酮对大鼠局灶脑缺血再灌注模型的作用及其机制。脑胶质瘤中VEGF 研究也有很多，张涛等［41］通过免疫组织化学SABC 法分别检测正常脑组织和脑胶质瘤VEGF 的蛋白表达，发现VEGF 在脑胶质瘤中的有很高的表达，而正常组织中的表达很低；石凤云等［42］研究了脑胶质瘤，并研究了VEGF 与胶质瘤中关系，发现脑胶质瘤中VEGF 的表达很高；李鑫等［43］用组织免疫荧光法检测50 例不同病理分级的脑胶质瘤组织VEGF 蛋白的表达。结果发现，随着脑胶质瘤病例分级的增加，VEGF的表达越来越高，因此VEGF 可以作为判断脑胶质瘤恶性程度的一个指标；关婷婷等［44］搜集了胶质瘤患者33 例，依次用软件进行扫描，通过研究数据发现VEGF在胶质瘤中的表达很高，与胶质瘤的形成、发展有一定的关系，因此可以通过抑制VEGF 的表达来治疗脑胶质瘤。

3 桑皮素对EGFR 及VEGF 的影响及展望

桑白皮为桑科中桑的干燥根皮，其性味甘寒，归肺脾经。桑白皮主要有泻肺平喘，行水消肿的功能［45］，关于桑白皮的研究也有很多，有学者研究了桑白皮对小鼠肝脂肪变性模型的肝基因表达的影响，通过模型实验表明MulberryLeaves（ML）在WD-fed 小鼠体内会产生一种抑制肝脂肪变性（hepatic steatosis，HS）的现象，并可以将与炎症和肝细胞相关的基因进行调节［46］。从桑白皮中所提取的桑皮素具有很强药理活性，关于桑皮素的抗癌作用也有一定的研究。据研究报道。桑皮素在桑属植物中的含量很丰富，在含量测定方面，桑皮素也有一定的研究，郭伟强等［47］建立了一种含量测定的方法，用HPLC 同时测定川桑中桑皮素和桑呋喃A 中的含量，通过高效液相方法，以甲醇-水为流动相，设置检测波长，通过标准曲线算出浓度，进而算出桑皮素的含量。

EGFR 与肿瘤细胞的繁殖、转移等方面都有很大的关系。中药作为传统的药物，其作用较为温和，对于癌细胞也能产生一定的抑制作用。关于桑皮素对EGFR 的影响也有一定的研究，杨春涛［48］以断奶前后小牛作为研究对象，研究了桑叶中的桑皮素和黄酮类化合物对动物的生长状况、血清指标和氮的消化利用，结果表明MLF 能够显著提高血清中免疫球蛋白G（immunoglobulin G，IgG）和较低日龄血清中β-羟丁酸（β-hydroxybutyric acid，BHBA）浓度，但是却对血清中的IgM、IgA 和EGF 不会产生很大的影响。因此推断桑皮素会对EGF 基因产生一定的影响，而EGFR为其表达的受体，也会受到桑皮素的影响，但关于其影响的机制和对脑胶质瘤的治疗作用还有待研究；黄德彬等［49］研究了马桑中的提取物对EGF 的影响，发现其中的桑皮素会影响EGF 的表达，前期EGF 的表达比较高，后期迅速下降。结果表明桑皮素对EGF 有一定的抑制作用，则对于EGFR 也会产生一定的抑制作用。

脑胶质瘤作为神经性肿瘤，在医学上一直是个难题。桑皮素不仅对EGFR 有一定的影响，对VEGF 也可以产生一定的影响。有学者研究了桑皮素对Du145细胞的增殖的抑制作用，并探讨其对凋亡细胞的影响，通过设置不同浓度桑皮素，将其应用于Du145 细胞并静置一天，在倒置显微镜及透射电镜下观察其变化，并观察桑皮素对Du145 的影响，最后检测Du145 的凋亡情况，结果表明桑皮素对Du145 细胞会产生一定的影响，并可以干扰Du145 细胞的正常死亡，因此可以将桑皮素用于癌症的治疗［50］；郭伟强［51］对川桑中桑皮素进行了含量测定，并将其对ECA109 和Du145 癌细胞进行了细胞毒性实验，实验组已经得到了黄酮类化合物并进行了MTT 试验，来测定了各成分对肿瘤细胞的细胞作用，结果表明桑皮素有很强抗癌作用对VEGF 也有很强的抑制作用，因此可以用来抑制癌细胞因此桑皮素对于VEGF 有一定的影响。

中药在中国的发展源远流长，早在几千年前就积累了关于中药的相关知识，从最早的《黄帝内经》再到《伤寒杂病论》，随着医药行业的不断发展，中药的研究越来越多。中国植物不下千万种，很多植物都可作为药用，对疾病有很强的治愈作用。桑白皮作为中药，在抗癌和降糖方面有很大的作用，从桑白皮中所提取出来的物质也可以治疗一些疾病。本研究旨在通过桑皮素影响EGF 的合成，进而影响EGFR 的表达，从而治疗脑胶质瘤。前文已经叙述了桑皮素对EGF 的影响，因此后期通过相关实验研究其对脑胶质瘤细胞影响的最佳条件，包括浓度、温度、pH 等条件。当然除了EGFR蛋白，桑皮素还可以通过影响VEGF 蛋白来治疗脑胶质瘤，实现真正意义上的中西结合，从而对脑胶质瘤产生意想不到的治疗效果。通过桑皮素影响EGFR 蛋白来治疗脑胶质瘤将会为解决这个难题提供一个新的思路。