人舌鳞癌中药治疗的研究进展

张巍缤，唐国瑶,2

(1.桂林医学院，广西 桂林 541004；2.上海交通大学医学院 新华医院，上海 200025)

0 引言

口腔鳞状细胞癌作为全球第八大常见的癌症，对人们的健康造成了很大的影响，人舌鳞癌(Human Tongue Squamous Cell Cacinoma，TSCC)则是其中最常见的恶性肿瘤之一[1,2]。因为舌部有丰富的毛细血管网，TSCC细胞可以迅速迁移到邻近组织及器官，如：口底、喉部和颈部等，进而引起语言、咀嚼和吞咽等功能障碍，严重影响患者的生存质量。目前，外科手术是治疗TSCC的常规手段，尽管随着手术技术与操作方法的不断进步，TSCC患者的五年生存率仍达不到60%，而TSCC转移患者的五年生存率则更低[3,4]。因此，亟须开发药物来预防和治疗TSCC。中药作为天然化合物，在预防和治疗癌症中产生积极影响[5]。中药具有低毒、多靶点治疗的特点，同时也提供了大量的生物活性分子。这些活性分子通过调节免疫功能，抑制肿瘤血管生成，促进肿瘤细胞死亡。并降低肿瘤细胞耐药性，从而实现抗肿瘤特性。目前，中药对TSCC的抗癌作用及其作用机制有了初步了解，但仍有许多问题需要研究和完善。本文就近年来多种中药对TSCC的抗肿瘤作用及机制进行阐述，以期为中医药治疗TSCC提供参考。

1 中药对TSCC的抗肿瘤作用。

1.1 中药诱导TSCC凋亡

细胞凋亡在生物的生长和发育中起着至关重要的作用[6]，而细胞丧失了凋亡能力，导致不受控制的增殖被认为是癌症的特点之一[7]。为了恢复癌细胞对细胞凋亡的敏感性，靶向治疗癌症是我们目前的追求[8]。中药具有多靶点治疗的特征，通过诱导TSCC凋亡显示出强大的抗肿瘤作用[9]。

通常癌细胞暴露在中药后，中药可以经内在或外在途径诱导癌细胞凋亡。外在的凋亡途径是由细胞表面暴露的死亡受体如：肿瘤坏死因子受体(TNFR)的超家族，通过与它们各自的蛋白质TNF家族配体的相互作用而引发[10]。当TNF-α等分子与FADD(又称FAS相关死亡域蛋白)结合时，Caspase-8被激活。活化的caspase-8直接参与裂解并激活caspase-7或caspase-3，最终诱导癌细胞凋亡。有趣的是印楝提取物和姜黄素可以调节TNF-α的表达，避免TNF-α过度活跃促进肿瘤的恶化[11]。另外印楝提取物还可降低小鼠体内IL-1β，IFNγ和IL-6等炎症因子的表达改善肿瘤的微环境[12]。

大多数中药是通过内在的凋亡途径(也称线粒体途径)诱导TSCC细胞凋亡。TSCC细胞在受到中药刺激后，胞浆内促凋亡的Bax蛋白转移至线粒体外膜，使抗凋亡的Bcl2蛋白家族失去调控线粒体外膜通透性和完整性的功能，线粒体膜电位开始下降。细胞色素c 等凋亡因子透过线粒体膜与细胞质中的凋亡蛋白酶激活因子-1(Apaf-1)结合，形成凋亡小体复合物[13]。该复合物将启动子pro-caspase-9募集到caspase募集域中进行蛋白水解，之后继续激活下游的caspases-3、caspases-6和caspases-7裂解细胞底物并导致细胞凋亡[14]。TSCC细胞经斑蝥素处理后膜电位显著降低，在释放了细胞色素c和凋亡诱导因子的同时，还增加了凋亡相关信号：caspase-9，caspase-7和caspase-3蛋白的表达。同时细胞中抗凋亡蛋白Bcl2的表达下降，促凋亡蛋白Bax，Bid和Bak的表达增加，最终诱导了TSCC细胞的凋亡[14]。研究显示，红花多糖不仅能诱导TSCC细胞凋亡，提高Bax/Bcl-2比值，而且能调节COX-2的表达。COX-2与肿瘤发展关系密切，可抑制血管生成和肿瘤生长[15]。当红花多糖加入TSCC细胞HN6后COX-2表达下降，凋亡细胞明显增加[16]。

1.2 中药诱导TSCC周期阻滞

细胞周期一般由G0 / G1、S、G2和M四个阶段组成，每个阶段由不同的细胞周期蛋白(cyclin D)和细胞周期蛋白依赖激酶(CDK)调控，确保各阶段顺利进行[17]。中药可通过阻滞肿瘤细胞生长所需的调控蛋白和酶，使TSCC细胞周期的增殖环节停滞从而起到抗肿瘤的作用。有研究显示重楼可诱导TSCC细胞SCC-15停滞在S和G2 / M期，同时免疫印迹试验发现细胞周期蛋白A(cyclin A)，细胞周期蛋白B1(cyclin B1)的表达上调。Cyclin A调节DNA复制和细胞有丝分裂，它能与CDK2结合释放转录因子，并正向调控G1/s和G2/M转换，从而启动DNA合成。Cyclin B1则会使成熟促进因子失活使M期结束。因此，重楼通过调节cyclin A和cyclin B1诱导了TSCC的周期阻滞[18]。芹菜素诱导TSCC细胞SCC-25凋亡时，细胞周期阻滞于G0/G1期和G2/M期，免疫印迹试验显示芹菜素治疗TSCC后周期相关的蛋白cyclin D1和cyclin E表达降低[19]。龙血树树脂则可以中断DNA合成，停止S期的细胞周期进程。同时诱导G2 / M期停滞，使TSCC细胞在修复受损的DNA之前不能开始有丝分裂[20]。

1.3 中药诱导TSCC自噬

自噬是十分重要的生物学现象，在细胞中通过溶酶体降解途径来维持细胞活力和体内平衡，同时它也会引发肿瘤细胞的死亡[21]。Lin Jiang等[22]人发现鸦胆子油可以诱导TSCC细胞自噬，当自噬发生时降解的细胞质成分或细胞器被输送到自噬体的双膜囊泡中，然后通过酸性溶酶体和自噬体的融合进一步发展为自溶酶体。通过透射电子显微镜可以清楚的观察到自溶酶体，并且随着鸦胆子油的浓度增加自溶酶体的数量随之增加[23]。Xinli Shi等人[24]发现双氢青蒿素可以诱导TSCC细胞自噬，而染色体上的γH2AX病灶代表修复的病灶或未修复断裂的DNA，通过标记染色体γH2AX研究人员发现双氢青蒿素通过DNA损伤诱导人舌鳞癌自噬依赖性死亡[25]。进一步验证发现LC3B-II和Beclin-1表达增加，而Beclin-1可与肿瘤抑制基因结合从而控制自噬启动，Beclin-1还可负调节剂Bcl-2家族等抗凋亡相关蛋白[26]。以上研究表明，中药在诱导TSCC自噬抗及肿瘤方面起着重要作用。

1.4 中药增强顺铂抗TSCC的功效

顺铂对TSCC有着良好的抗癌效果。有研究将不同浓度的红花多糖和顺铂加入TSCC细胞中，发现加入顺铂的细胞增殖抑制率和加入高浓度的红花多糖相近。观察各组中TSCC细胞HN6的形态，发现两组细胞均有皱缩，染色质浓缩，膜起泡和凋亡小体。进一步检测凋亡相关蛋白Bcl-2，Bax和cleaved caspase-3的表达，红花多糖组和顺铂组凋亡相关蛋白表达均呈时间依赖性降低[16]。在临床治疗过程中，顺铂初次治疗TSCC时效果显著，而肿瘤复发时药效减弱，顺铂与中药的联合治疗似乎可以改变这种局面。有研究发现将蟾蜍灵与顺铂联合应用于TSCC细胞Tca8113，抑制其增殖和凋亡的能力较单一应用明显增加[27]。并且Danfeng Xue等人[28]发现白花丹素也能够增强顺铂的抗癌功效。由此可见，中药在增加药物抗癌作用和减少药物耐药性方面有着广阔的应用前景。

1.5 中药减少TSCC迁移和侵袭作用

转移是恶性肿瘤的特征之一，肿瘤细胞可以侵入邻近的器官和组织，并沿着血液和淋巴系统到达靶向组织，也是晚期肿瘤难以根治的主要原因[29]。近年来，国内外学者研究发现中药有抑制肿瘤细胞转移和侵袭的作用。如：王晓瑾等[30]在细胞划痕实验、Transwell迁移和侵袭实验中发现木犀草素能降低TSCC细胞SCC15的迁移率和侵袭率。并通过明胶酶谱法检测TSCC细胞SCC15 上清液中MMP-2和 MMP-9的含量，结果发现MMP-2和 MMP-9蛋白的活性持续降低并呈现出剂量依赖性。而Ⅳ型胶原降解酶MMP-2和 MMP-9可以降解或者重塑细胞外基质的结构，在肿瘤细胞转移或侵袭的初期起重要作用。姜黄素在治疗舌癌细胞时，在mRNA和蛋白水平上抑制了MMP10的表达，显著降低其迁移和侵袭能力[31]。

1.6 中药能抑制TSCC在体内的生长

中药不仅可以在体外产生抗肿瘤作用，而且能抑制小鼠和人体内肿瘤的生长。有研究显示白藜芦醇(resveratrol，Res)和葡萄籽提取物(grape seed extract，GSE) 可抑制小鼠舌癌生长，HE染色显示舌头组织的增生，不典型增生和乳头状病变明显变减少。同时用BrdU和TUNEL试剂标记小鼠舌癌中增殖和凋亡细胞，结果发现GSE和Res可以减少小鼠体内舌癌的增殖并诱导其凋亡[32]。探究卡瓦胡椒素B对小鼠TSCC移植瘤的影响中，研究人员发现卡瓦胡椒素B降低了凋亡相关蛋白和血管内皮生长因子(VEGF)的表达，可见其不仅可以有效的促进小鼠体内舌癌的凋亡还可抑制肿瘤血管的生成[33]。另外将龙血树树脂和顺铂联合治疗后小鼠的TSCC发生率甚至降到了0%[20]。这些中药虽然在体内取得良好的抗癌效果，但是在这方面研究尚不充分，仍需我们继续深入探究。

2 中药抗TSCC的机制

2.1 中药调节PI3K / Akt / mTOR发挥抗肿瘤作用

Akt是一种丝氨酸/苏氨酸激酶，作为PI3K的下游效应子，一旦被激活就可以参与细胞凋亡、增殖和转移[34]。而mTOR则可通过PI3K / Akt信号通路产生磷酸化，从而在细胞生长，细胞自噬和体内平衡中发挥作用[35]。Zyflamend是由多种草药萃取后混合制成的一种药物，有研究表明其诱导TSCC凋亡的细胞中可以检测出Akt和p-Akt蛋白的表达量明显减少，Zyflamend很可能是通过抑制 PI3K / Akt 信号通路产生抗癌作用[36]。而在研究白花丹素抗TSCC的实验中，研究人员通过检Akt和其上下游的蛋白(PI3K 、mTOR)时发现，白花丹素不仅抑制了Akt、PI3K 和mTOR蛋白的表达，还抑制了磷酸化后的p-Akt、p-PI3K 和p-mTOR蛋白的表达。该实验还发现加入白花丹素后的TSCC细胞的自噬水平提高[37]。因此，PI3K / Akt / mTOR信号通路在诱导TSCC产生自噬中也有着重要作用。

2.2 中药调节JAK /STAT抑制TSCC生长

通常Janus激酶(JAK)在细胞内被激活时，会向膜受体移动并发生磷酸化，磷酸化的JAK(p-JAK)继续激活下游的转录激活子3(STAT3)。STAT3 作为多种致癌通路的交汇点，可以调节细胞增殖、入侵和迁移，从而调控肿瘤的进展。而黄芩苷抑制TSCC细胞生长时，STAT3和p-STAT3蛋白的表达呈现下降趋势[38]。Mingli Duan等人[39]在研究厚朴酚抗癌的作用时，也发现JAK和STAT3的表达水平也呈现出下降趋势。同时该实验还发现厚朴酚会抑制表皮生长因子(Epidermal growth factor，EGF)的表达，有趣的是将EGF基因敲除后，JAK，STAT3和凋亡相关蛋白(caspase-3，caspase-9和Apaf-1)的表达上调，而加入厚朴酚后这些现象则消失。由此可见，厚朴酚通过抑制EGF降低了JAK-STAT信号通路的表达，最终诱导TSCC细胞凋亡。另外，Ying Wang等人[24]的研究发现，隐丹参酮和紫杉醇两中药联合治疗，可更有效地通过抑制JAK-STAT信号通路诱导TSCC细胞的凋亡。

2.3 中药调节p53诱导TSCC凋亡

p53是重要的促凋亡因子，在DNA损伤后会被激活，它可以抑制癌细胞生长或参与诱导癌细胞凋亡。p53与抗凋亡蛋白Bcl-xL以及促凋亡Bcl-2蛋白家族相互作用，引起促凋亡效应物Bax/Bak的释放，从而导致细胞色素c的释放和procaspase-3的激活[40]。用滇重楼总皂苷治疗TSCC时，可通过激活p53诱导TSCC细胞凋亡[41]。此外，油酸在作用于TSCC细胞CAL27和UM1时激活了p53，导致凋亡蛋白caspase-3在体内和体外都出现了上升，Bcl-2的表达则下降，最终诱导了TSCC的凋亡[22]。Lin Jiang等人在研究斑蝥素诱导TSCC细胞凋亡时，发现斑蝥素减弱了TSCC细胞Tca8113中miR-214的表达水平。而miR-214属于microRNA，与多种恶性肿瘤相关，可通过多种信号转导途径发挥肿瘤抑制作用。之后斑蝥素继续激活p53并抑制Bcl-2/Bax信号通路，最终诱导细胞凋亡[42]。

2.4 中药通过其他途径调节诱导TSCC凋亡

除了上述机制外，中药也可通过其他途径抑制肿瘤生长或杀灭肿瘤细胞。如：表皮因子生长受体(Epidermal growth factor receptor，EGFR)家族中的EGFR若出现突变或过度表达会引发肿瘤。有研究表明，EGFR与ErbB2在TSCC的发生和发展起着关键作用，LauraMasuelli 等人的研究发现芹菜素呈现出剂量依赖性抑制EGFR和ErbB2的磷酸化，并破坏其下游信号AKT的传导，最终诱导了TSCC细胞CAL27和SC15的凋亡[43]。而Qingfeng Xiao等人在研究青蒿琥酯抗TSCC的疗效中发现，青蒿琥酯激活了参与调控下游多种底物蛋白的AMPK能量代谢感受器。活化后的AMPK抑制了Akt / mTOR信号通路，诱发氧化应激级联反应并损伤线粒体，致其发生功能障碍，最终导致TSCC细胞的凋亡[44]。而Yawen Ji等人发现桑色素可以通过激活Hippo激酶发生级联反应，磷酸化后的Yes相关蛋白(YAP)限制YAP易位进入细胞质以诱导YAP降解，阻碍了YAP靶向基因的转录，进而减少了TSCC癌细胞的增殖并促进其凋亡[45]。

3 小结

综上所述，中药可以通过多个靶点对TSCC细胞产生了广泛影响，如：诱导癌细胞凋亡与自噬，阻滞癌细胞生长周期，抑制肿瘤转移和增强化疗药物疗效等。虽然各靶点间的作用机制不同，但可以相互作用共同抑制TSCC细胞的生长。中药的抗肿瘤作用为TSCC的治疗提供了新的思路，但在抗肿瘤治疗的过程中仍有一定的局限性。如：中药抗肿瘤作用机制的研究仍处于早期阶段，同时也很难明确具体是哪种化学成分发挥抗癌作用，以及大多数的研究还只是停留在体外实验，体内的中药抗癌机制尚不明确等等，这些问题都有待于我们进一步研究。因此，需要开展更多的中医基础和临床研究，为中药抗TSCC提供更多的科学依据。