抗胰腺癌中药提取物的作用机制研究进展

漆 平，杨瑾衔，张继东

(遵义医科大学 免疫学教研室，贵州省教育厅基因检测与治疗特色重点实验室，贵州 遵义 563099)

胰腺癌(Pancreatic cancer，PC)是引起癌症相关死亡的主因之一，预后极差，5年生存率不超过10%。胰腺肿瘤包括由内分泌腺或外分泌腺引起的肿瘤[1]，其中最常见且最具侵袭性的肿瘤多来源于外分泌腺。在世界范围内，胰腺癌的发病率正在上升，在过去的30年里已经翻了一倍多[2]。在2018年，胰腺癌是全球第13大常见癌症，新发病例458 918例，是第7大癌症相关死亡原因，死亡人数为432 242人[3]。随着人们对中医文化的逐渐重视，中药在心脑血管疾病、免疫性疾病、代谢性疾病、糖尿病、肿瘤等疾病中均显示了特殊疗效。近年来，中药提取物对胰腺癌治疗中的作用越来越引起人们广泛关注。

研究发现,中药有效成分具有抗肿瘤、抗炎保肝、防治慢性病、抑菌,甚至对2020年初爆发的新冠病毒也有一定功效[4]。因其多途径、多靶点、毒副作用小等优势，中药再一次引起研究者重视并成为当下研究热点。中药提取物根据提取成分不同可大致分为生物碱类、甙、酸、多酚、多糖、萜类等，按照性状不同可分植物油、浸膏、粉、晶状体等。现就中药提取物对胰腺癌作用研究进行述评。本文中，拟从生物碱、酮类、萜类、酯类、多酚类等中药有效成分为出发点，我们着重讨论了5种中药提取物多酚类、酮类等成分在治疗胰腺癌中的作用机制及效果，以期加深对胰腺癌中药理解，为抗胰腺癌药物研发提供参考。

1 多酚类化合物

多酚类化合物是植物的次生代谢产物,具有多个羟基的酚类结构,广泛存在于多种植物中。因其具有抗肿瘤、抗氧化、预防牙周病[5]、抑制炎症及抗肥胖等多种功能,在医药领域被广泛地应用。目前在多酚类中药中，白藜芦醇(Resveratrol)、丹皮酚和厚朴酚(Honokiol)等中药应用于胰腺癌治疗的相关研究较多。虽关于治疗胰腺癌中机制研究较多，但目前还未广泛应用于临床。

白藜芦醇是一种天然多酚化合物，具有多种生物学作用，如增殖抑制，抗氧化和神经保护作用。Qin等[6]发现，在裸鼠胰腺癌皮下异种移植模型中，白藜芦醇通过下调营养剥夺自噬因子-1(NAF-1)表达，从而抑制胰腺癌干细胞侵袭和迁移能力。该研究提示白藜芦醇可能通过靶向干预NAF-1，进而抑制胰腺癌增殖和转移。Cheng等[7]进一步发现白藜芦醇可以通过诱导细胞活性氧(ROS)的累积和激活Nrf2信号传导抑制胰腺癌细胞中的NAF-1表达，从而完善了白藜芦醇通过NAF-1靶点抑制胰腺癌发生发展的机制。同时，白藜芦醇还可通过调节Shh及其下游信号传导介质(细胞周期蛋白D1、Bcl-2)表达，抑制胰腺癌增殖和上皮-间质转化(EMT)。此外，Fu等[8]还发现白藜芦醇可通过上调miR-200家庭成员参与抑制EMT的发生。

和厚朴酚(Honokiol)是从传统中药厚朴的根皮、枝皮中,提取分离的一种带有烯丙基的连苯二酚类化合物,是厚朴的主要有效成分之一。它具有多种药理作用,包括抗血栓、抗炎和抗氧化等。余等[9]通过检测和厚朴酚对4种人胰腺癌细胞株(PANC-1,CFPAC-1,ASPC-1,MIAPa Ca-2)增殖的影响，发现和厚朴酚诱导细胞凋亡的机制可能通过启动组织蛋白酶D(CTSD)参与细胞凋亡的途径,上调CTSD表达,诱导半胱天冬酶3(Caspase-3)活化，最终抑制胰腺癌细胞生长。此外，杨庆龙等[10]证实和厚朴酚抑制胰腺癌细胞SW1990迁移和侵袭的另一机制可能是通过下调胰腺癌细胞WNT/β-CATENIN信号通路中关键蛋白β-CATENIN的表达来实现，进而抑制EMT的发生。

丹皮酚是从沙地黄中分离提取，且具有抗菌和抗炎作用的一种酚类化合物。Cheng等[11]发现丹皮酚通过下调TGF-β1，p-SMAD2/SMAD2和p-SMAD3/SMAD3表达抑制TGF-β1/SMAD信号通路。这表明丹皮酚抗癌作用的潜在机制可能与抑制TGF-β1/SMAD信号传导和EMT发生有关。

2 酮类化合物

酮类化合物是具有C6-C3-C6结构的一类化合物。在自然界分布较广，大多具有药用价值，被广泛用于免疫、抗肿瘤、抑菌及防治冠心病中。目前酮类化合物中药中，木犀草素、黄芩素、银杏叶黄酮、高良姜素等中药提取物应用于胰腺癌治疗的相关研究较多。

木犀草素(Luteolin)是一种天然黄酮类物质，广泛存在于野菊花、金银花、紫苏等多种中药中。Moeng等[12]通过评估木犀草素对胰腺癌细胞的生长、肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(Tumor necrosis factor related apoptosis-inducing ligand,TRAIL)、细胞毒性以及miRNA-301-3p水平的作用，发现经木犀草素处理的PANC-1细胞中，与对照组相比PANC-1细胞增殖受到抑制，对TRAIL敏感，miR-301-3p表达水平显著下降，且miR-301-3p靶向调控胱天蛋白酶-8(caspase-8)。该研究揭示木犀草素通过调控miR-301-3p提高TRAIL对癌细胞抗增殖作用。Huang等[13]发现，胰腺癌细胞株PANC-1和SW1990经IL-6处理后，活性增加的STAT3促进上皮-间质转化(EMT)与基质金属蛋白酶(MMP)分泌。木犀草素可通过下调IL-6表达来抑制p-STAT的表达，抑制胰腺癌细胞侵袭、腺泡导管EMT的发生。这些研究进一步证实了木犀草素可能成为一种新靶向STAT3信号的抗肿瘤潜力抑制剂。

黄芩素又称为黄芩苷元，是传统中药黄芩中的主要有效成分之一，也是目前用于胰腺癌治疗的主要中药。Takahashi等[14]研究发现，黄芩素可能通过转录机制来降低抗凋亡BCL-2和MCL-1蛋白的表达，促进胰腺癌细胞凋亡。Song等[15]发现经黄芩素处理的胰腺癌细胞可以下调核转录因子，如SOX-2、OCT-4以及Shh信号通路成员。该研究提示了黄芩素可能通过Hedgehog通路有效抑制胰腺癌干细胞的增殖。另据研究发现低剂量黄芩素(10μmol/L)联合胰腺癌治疗药物吉西他滨对胰腺癌细胞PANC-1迁移具有很强抑制作用，而细胞周期结果表明，高剂量的黄芩素能够将胰腺癌(PC)细胞阻滞在S期[16]、G0/G1期[17]。这些研究提示含有黄芩素的联合治疗可能是改善PC临床治疗结果的一种有效策略。

高良姜素(3,5,7-三羟基黄酮)是传统中药高良姜的主要活性成分之一，具有广泛的药理活性。研究表明高良姜素通过抑制周期蛋白依赖性激酶4(CDK4)磷酸化有效抑制SMAD3接头区域的Thr-179位点磷酸化。由于SMAD3是致癌过程中TGF-β1诱导的转录反应的重要细胞内介体，因此高良姜素作为SMAD3接头区域磷酸化选择性抑制剂，可能为胰腺癌药物的选择提供重要参考[18]。

银杏叶的标准化提取物包含约24%的黄酮苷(主要为槲皮素，山奈酚和异鼠李素)和6%萜内酯(其中2.6%～3.2%的银杏内酯)。据报道，山奈酚可有效抑制胰腺癌细胞增殖并诱导癌细胞凋亡，但其具体机制并不明确，且相关黄酮苷类研究较少[19]。新近研究发现银杏内酯通过抑制PAFR/NF-кB途径增强吉西他滨对胰腺癌细胞敏感性[20]。银杏叶的另一主要成分银杏酸(Ginkgolic acid，GA)则可通过诱导AMP激活的蛋白激酶(AMPK)信号通路抑制胰腺癌细胞活性，并下调相关关键酶表达[21]。因此，对银杏叶成分的进一步研究为胰腺癌治疗剂的研发提供新的理论依据。

3 内酯类化合物

内酯类化合物由于其天然丰度以及潜在的生物学和理化特性，在药物研究中具有广泛的应用范围。如大部分大环内酯可作为抑菌抗生素，尤其对革兰氏阳性菌具有广谱性[22]。目前较广泛用于胰腺癌治疗研究中的内酯类化合物中有小白菊内酯、倍半萜内酯和雷公藤甲素等。

小白菊内酯(Parthenolide)是从菊科植物中提取的一种倍半萜内酯化合物,具有多种生物和治疗活性，被广泛用于发热、驱虫和抗炎治疗等。新近研究证实小白菊内酯具有多种重要的药理活性，如抗肿瘤[23]、抗病毒[24]、抗炎和抗动脉粥样硬化[25]等。研究发现[26]，小白菊内酯对胰腺癌细胞处理24 h后，可通过诱导自噬抑制胰腺癌细胞生长，且其半数最大抑制浓度(IC50)在7至9μM之间。另据研究显示[27]，小白菊内酯可明显降低BCL-2表达量,上调BAX基因表达水平，进而抑制胰腺癌Panc-1细胞增殖。上述结果与三叶豆紫檀苷和高良姜素分别作用于结直肠癌和胰腺癌的靶点相同。Shi等[28]采用串联亲和色谱法探测小白菊内酯潜在靶标，发现小白菊内酯通过靶向核糖体蛋白L10(RPL10)，进而下调NF-κB信号转导途径成员调节亚基IKKγ的表达。这提示小白菊内酯可能通过干扰胰腺癌细胞中核糖体生物合成抑制胰腺癌增殖。

倍半萜内酯(EEIHL)从药用植物海百合(IHL)中提取。研究发现[29]，低剂量的EEIHL导致CFPAC-1细胞周期停滞在G0/G1期，高剂量的EEIHL可诱导胰腺癌细胞线粒体依赖性凋亡。此外，EEIHL可抑制信号转导蛋白磷酸化和转录激活STAT3/AKT通路，这可能是导致细胞迁移受阻的原因之一。

雷公藤甲素(Triptolide，TP)又称雷公藤内酯、雷公藤内酯醇，是从卫矛科植物雷公藤的根、叶及果实中提取的一种环氧二萜内酯化合物。近年来，相关研究表明雷公藤甲素具有显著抗肿瘤效应。14-3-3γ蛋白是细胞内重要的抗凋亡因子，雷公藤甲素可显著抑制人胰腺癌AsPC-1细胞内14-3-3γ蛋白表达[30]，但其具体机制有待进一步探究。化疗耐药是胰腺癌治疗的主要障碍之一，而雷公藤甲素可通过多种机制抑制耐药胰腺癌(CPC)细胞株的增殖。鉴于TP非选择性细胞毒性作用限制了临床应用，Wang等[31]通过核酸特异性适配体(AS1411)介导的聚合纳米载体靶向CPC细胞，避免TP作用于健康组织。结果显示S1411促进TP在肿瘤组织中选择性积累，而且经靶向给药的PaCa-2细胞荷瘤小鼠寿命比经吉西他滨给药的小鼠明显延长。同时，Zhao等[32]通过使用STRING数据库来构建25个靶基因的蛋白质相互作用网络，发现雷公藤内酯(TL)-纤溶酶原激活物尿激酶(PLAU)可作为PDAC治疗的潜在靶标，并通过免疫印迹证实PLAU激活内皮-间质转化(EMT)的发生。这提示TL通过抑制PLAU表达抑制PDAC细胞增殖和迁移。另据 Ma 等[33]通过TP联合吉西他滨(GEM)处理PANC-1细胞异种移植裸鼠，发现TP通过抑制TLR4/NF-κB信号传导增强胰腺癌PANC-1细胞对GEM敏感性。但需指出，TPL在具体哪一转录或翻译环节降低TLR4表达值得深入研究。

4 其他

酰胺类和萜类生物碱类等结构类型的化合物也具有良好的抗胰腺癌作用[34]。楝酰胺(Rocaglamide)，由楝科(Meliaceae)植物分离提取出的一类衍生物，具有一定抗癌杀菌活性。Wang等[35]发现楝酰胺是一种广泛胰腺癌细胞系有效抑制剂。通过胰腺癌患者来源肿瘤细胞建立异种移植瘤模型，结果发现楝酰胺明显降低肿瘤大小，抑制了肿瘤细胞迁移和侵袭，且在体内没有发现明显毒性[36]。另据研究发现楝酰胺可通过影响胰腺癌细胞中线粒体功能抑制肿瘤生长并促进细胞凋亡。因此楝酰胺有望成为抗胰腺癌药物的潜能。现将抗胰腺癌中药提取物的作用及机制具体归纳如下(见表1)。

表1 抗胰腺癌中药提取物的作用及机制

高三尖杉酯碱(homoharringtonine)和紫杉醇(Paclitaxel)是已被报道具有优良抗胰腺癌效果的萜类生物碱。研究[37]假设高三尖杉酯碱(HHT)是否可以通过快速耗尽中央蛋白质组的多个短寿命关键成员(例如PSMD11(26S蛋白酶体非ATPase调节亚基))抑制蛋白质合成，进而诱导胰腺癌细胞凋亡。结果发现高三尖杉酯碱通过激活MEK1/ERK1/2信号通路快速诱导PSMD11或其他急性凋亡抑制剂蛋白合成。这表明HHT可能对胰腺癌的靶向治疗具有重要意义。紫杉醇从红豆杉的树皮中分离纯化而得，现已作为抗癌药物广泛应用于临床。新近发表在Lancet的三期临床试验表明[38]，2015～2018年共107名患者接受nab-紫杉醇联合吉西他滨治疗，与对照组相比生活质量得到明显提高。尽管紫杉醇联合其他抗肿瘤药物可以显著改善晚期胰腺癌预后，但化学抗药性的存在仍然导致不良临床后果出现。

大黄素为蓼科植物虎杖的干燥根茎和根，对多种恶性肿瘤细胞生长和转移有直接抑制作用。Li等[39]采用Western blot法分析EMT的发生，逆转录定量聚合酶链反应法检测胰腺肿瘤细胞(SW1990)中miR-1271和E-CADHERIN相关标记的表达，发现大黄素通过增加miR-1271的表达抑制胰腺癌EMT发生和侵袭。另据研究发现大黄素可通过改变TGF-β/SMAD通路活性和与血管生成相关的miR-20b，miR-155和miR-210活性抑制胰腺癌血管生成[40]。但大黄素抑制胰腺癌发展的具体作用机制仍未完全阐明。

5 展望

中药提取物在胰腺癌治疗中具有重要的作用。但目前针对癌细胞本身的中医治疗干预仍进展缓慢。首先，中药提取物作用的多靶点机制有待继续阐明；其次，中药提取物相较中药来说，成分单一，虽易于研究提取物药物作用胰腺癌机制，但同时也不得不忽略中药其他复杂的成分协同作用胰腺癌的网络调控机制。

在多酚类化合物中，进一步研究白藜芦醇的靶点NAF-1与miR-200的上下游调控关系对明确白藜芦醇作用机制有着至关重要的作用。在酮类化合物中，黄芩素通过阻滞人胃癌细胞在S周期，降低ICAM-1、MMP9、MMP2的mRNA和蛋白表达水平,而上调TIMP2 的mRNA和蛋白表达[48]。另据Lu等[42]通过纳米沉淀技术制备基于吉西他滨和黄芩素的靶向纳米结构脂质载体(HA-GEM-BCL NLC)，共同递送药物并靶向癌细胞。结果显示在荷瘤鼠胰腺癌模型中观察到体内抗肿瘤作用。把黄岑素作为靶向标准化疗的药物，这提示黄岑素具有潜在的研究价值。作为从苦参中分离得到的一种天然类黄酮苷，三叶豆紫檀苷(Trifolirhizin)通过激活AMPK/mTOR通路诱导自噬，在体内和体外均对结直肠癌(Colorectal cancer,CRC)的外源性凋亡有积极作用[49]。因此，三叶豆紫檀苷介导的促进自噬作用也可能称为一种非常有前途的胰腺癌治疗策略。

也有研究表明,被高良姜素处理后的宫颈癌细胞抗凋亡蛋白Bcl-2表达下调,促凋亡蛋白BAX表达上调，提示高良姜素对肿瘤细胞作用具有多靶点作用，这可能为胰腺癌的凋亡机制提供研究意义[43,50]。联合三叶豆紫檀苷和小白菊内酯是否具有更好的抗胰腺癌增殖作用也仍有待进一步研究。另据研究发现木犀草素可能通过PI3K/AKT这一信号通路抑制甲状腺乳头状癌TPC-1细胞侵袭迁移能力，这也为胰腺癌研究提供新的思路[51]。

综上所述，中药提取物通过多通路、多靶点对胰腺癌治疗发挥作用，但具体机制仍需进一步阐明，如黄岑素可通过Hedgehog通路、Shh信号通路部分靶标以及组织细胞周期延缓胰腺癌进展。虽符合中药“多途径、多成分、多靶点”相互作用的特点，但多数研究只简单罗列对照组与治疗组的治疗方案与结果的差异，缺乏理论基础和更深一步的作用机制的研究。疫情当前，中药提取物的研究面临新的机遇与挑战，研发还要加强技术创新，还需结合前沿热门研究，突破关键技术瓶颈，建立适合我国中药特色的关键技术群系，探究中药提取物抗癌作用与其化学结构之间的相关机制。同时，还需加强成药性评价和新药成果的转化研究，不断提高中药提取物的转化效率。才能更好地推动中医药在临床治疗胰腺癌中的发展。