黄连素抗肿瘤作用研究进展

蒋志军

（内江市第一人民医院 核医学科，四川 内江）

0 引言

据统计，2018 年全球癌症新发病例约1810 万人，而癌症死亡病例约960 万人，严重威胁人类生活，因此，探寻预防和控制癌症的科学方法已经成为一个主要的公共卫生问题。传统中药黄连素（Berberine）又称为小檗碱，主要是从黄连根状茎中提取的一种淡黄色的异喹啉生物碱，为黄连的主要活性成分之一，主要用于肠道感染性疾病。近几年大量研究表明，黄连素能够通过调节自噬、抑制细胞周期进展、促进癌细胞凋亡、抑制侵袭及转移、上调化疗敏感性，对多种恶性肿瘤发挥抗癌作用，但是其具体机制尚未完全明确，现将近几年黄连素抗肿瘤机制的研究进展简述如下。

1 调节自噬

细胞内存在两种形式的自噬标志物LC3 蛋白：LC3- Ⅰ及LC3- Ⅱ，自噬形成时LC3- Ⅰ会酶解掉一小段多肽转变为LC3- Ⅱ。据Wang 等人[1]报道，通过使用黄连素干预多形性胶质母细胞瘤细胞，发现其LC3B-Ⅱ以剂量依赖性方式增加，细胞自噬增加。自噬体的形成受ULK 蛋白复合物的刺激，而ULK 蛋白复合物主要受雷帕霉素（mTOR）通路调控。研究显示，在多形性胶质母细胞瘤U251 和U87 细胞中，黄连素呈剂量依赖性方式诱导AMPK 蛋白表达以及mTOR 去磷酸化，另外磷酸化ULK1 蛋白表达水平呈剂量依赖性增加，表明AMPK/mTOR/ULK1 途径参与黄连素诱导的多形性胶质母细胞瘤细胞自噬[1]。

2 抑制细胞增殖，诱导细胞凋亡

黄连素能够调节肿瘤发生相关基因表达。Chuang TY 等人[2]发现，黄连素通过调节多种肿瘤发生相关基因蛋白表达调节肝癌细胞系细胞活力，如上调肿瘤抑制基因蛋白表达，包括Kruppel 样因子6、激活转录因子3 和p21，下调癌基因蛋白表达，包括E2F 转录因子1 和垂体肿瘤转化基因1。另外，据报道黄连素能够调节Bcl-2 家族促凋亡相关蛋白及抗凋亡相关蛋白表达。Kalaiarasi A 等人[3]发现黄连素显著抑制组蛋白去乙酰化酶的表达，下调致癌基因（MMP-2、TNF-α、COX-2），上调抑癌基因（p21 和p53）的mRNA 和蛋白表达，下调Bcl-2 家族蛋白抗凋亡蛋白Bcl-xl、Bcl-2 表达，上调促凋亡蛋白Bax 的表达，抑制人肺腺癌A549 细胞增殖，诱导细胞凋亡。另外，据报道黄连素能够以剂量依赖性方式增加促凋亡基因Bax 和凋亡相关蛋白活化的Caspase-3 的表达，降低了抗凋亡蛋白Bcl-2 和Survivin 的表达。

3 诱导细胞周期阻滞

细胞周期蛋白主要包括Cyclin A、Cyclin B、Cyclin C、Cyclin D、Cyclin E。细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶（简称为CDK 激酶）能够与细胞周期蛋白结合，表现出蛋白激酶活性，激活细胞周期蛋白，调节细胞周期有序进展。Eo SH 等人[4]通过使用黄连素体外干预人软骨肉瘤细胞系（HTB-94）细胞，结果提示，黄连素通过促进抑癌基因p53 及其下游的细胞周期依赖性激酶抑制因子p21 表达，抑制细胞Cyclin B1、细胞CDK1，诱导软骨肉瘤HTB-94 细胞中G2/M 期细胞周期阻滞。Du J 等人[5]分别使用黄连素、吴茱萸碱单独或者联合干预MCF-7 细胞，结果显示黄连素（25 μM）和吴茱萸碱（15 μM）的联合治疗以时间依赖的方式协同抑制MCF-7 细胞的增殖，并导致G0/G1 期细胞的积累，CDK 抑制剂因子p21 和p27表达水平增加，Cyclin D1、Cyclin E、CDK4 和CDK6 表达水平的降低，另外，p53 和Bax 的表达水平增加，Bcl-2 的表达水平降低，Caspase-7 和Caspase-9 的活化，从而认为黄连素与吴茱萸碱联合应用可通过诱导细胞周期阻滞和凋亡来协同抑制MCF-7 细胞的增殖。

4 抑制侵袭及转移

迁移和侵袭是肿瘤细胞的基本特征。基质金属蛋白酶（MMPs）是一类与肿瘤细胞迁移及侵袭密切相关的蛋白质，上皮至间质转化（EMT）对于癌症转移是必需的，包括局部侵袭、内渗、外渗和远处的增殖。研究发现，黄连素通过降低MMP-2 的转录活性，显著抑制高转移性SiHa 细胞的侵袭，另外，黄连素逆转生长因子-β1诱导的EMT 并引起上皮标志物如E- 钙粘蛋白的上调，抑制间充质细胞N- 钙粘蛋白表达，降低宫颈癌细胞的转移[6]。在肺癌研究中发现，黄连素以浓度及时间依赖性方式下调人肺腺癌A549 细胞下调MMP-2 和MMP-9 mRNA 和蛋白表达下降，抑制细胞迁移和侵袭[7]。

5 化疗增敏

多项研究表明，黄连素联合化疗能够发挥协同抗肿瘤作用。在You HY 等人[8]研究中，发现黄连素治疗显著逆转细胞顺铂敏感性，诱导细胞凋亡；黄连素处理诱导miR-203 表达，miR-203 过表达模拟黄连素顺铂致敏作用。据报道，化疗药物依托泊苷（VP16）治疗触发AA 通路激活，导致PGE2水平升高，最终增强卵巢癌细胞的再增殖，黄连素可通过抑制iPLA2 及COX-2 的表达来阻断Caspase3-iPLA2-AACOX-2-PGE2 途径激活，同时黄连素还可逆转由异常PGE2水平引起的FAK 磷酸化增加，从而逆转VP16 处理后卵巢癌细胞的再增殖[9]。

6 结语

目前，癌症严重威胁着人类生存，化疗仍然是中晚期肿瘤治疗的基础，然而总体有效率不如人意，因此寻找有效的联合用药具有重要价值。黄连素是一种传统中药，临床常用于胃肠道疾病，近年其广泛的抗肿瘤作用成为研究热点。大量研究提示其对多种恶性肿瘤发挥抗癌作用，有望成为抗肿瘤联合用药，但是其具体使用剂量、使用方式尚需进一步基础及临床试验探索。