半枝莲抗肿瘤生物活性研究进展

张洪石 苏文文 张启明 苗家源 王晋骁 周佳栋 侯道绪 秦韩骏 乔姿燕 宋高臣

半枝莲，别名半向花、并头草、狭叶向天盏、狭叶韩信草等，为唇形科Labiatae 植物半枝莲的干燥全草。其是一种多年生直立草本，常生长于海拔2 000 m 以下的田埂、溪水附近或湿润草地上，分布于我国台湾、湖北、四川等地。根据《神农本草经》记载：“半枝莲味辛、苦，性寒，归肺、肝、肾经。”半枝莲最早于《外科正宗》记载：“仅用半枝莲捣烂，取汁二两，热酒四两，和汁盖汁为效。”半枝莲常用于痈肿疔疮，蛇虫咬伤，湿热黄疸，湿疹湿疮等症[1]，自明代就有“解蛇伤之仙草”的美誉。相关问卷调查15 名临床医生，调查结果表明临床实践中超过50%的患者使用了半枝莲治疗肿瘤[2]。得益于现代实验技术及实验仪器的飞速发展，半枝莲提取物的生物活性在抗肿瘤、抗病毒、抗氧化和抗菌等领域取得了一定的进展，文章通过对半枝莲的组成成分、名老中医临床应用实例和半枝莲抗肿瘤生物活性3 个方面进行综述，目的是阐明半枝莲抗肿瘤机制，为新型抗肿瘤药物的研制及避免传统肿瘤治疗手段的弊端提供参考。

1 化学成分

1.1 黄酮类化合物

黄酮类化合物是半枝莲成分中含量较高的重要活性成分之一，主要包括黄酮、黄酮苷、二氢黄酮以及二氢黄酮苷类4 种。至今已分离鉴定多达70 余种黄酮类化合物，该成分具有多种药理活性。田新宇等[3]的研究发现半枝莲中黄酮类化合物中的4'-羟基汉黄芩素、木犀草素及芹菜素等成分，能有效抑制人肺肿瘤细胞、人胃肿瘤细胞、小鼠乳腺肿瘤细胞的增殖。研究表明，半枝莲总黄酮能使肝癌细胞的转移能力降低，从而使人肝癌 MHCC97H 细胞系的增殖受到抑制[4]。

1.2 二萜类化合物

二萜类化合物是半枝莲中存在的另一类有效组分，目前从半枝莲中分离提纯的主要为二萜和二萜生物碱，新克罗烷型二萜是其主要结构模式。半枝莲中的新克罗烷型二萜主要有3 种结构类型：第1种是α-β 不饱和五元内酯环，由C15～C16 环合形成；第2 种是以五元环内酯形式存在，由C13 与C8、C15与C16 相连形成以C13 为螺原子的螺环，C15 与C16相连形成；第3 种为C11～C16 由两个五元环骈合而成。研究表明，半枝莲中分离提纯出的二萜类化合物中6-O-nicotinoylscut ebarbatine G、Scutebarbatine F、Scutebata P、6，7-Di-O-acetoxybarbatin A、Barbatin H、Scutebata G、Scutebata E、Scutebarbatine A、Scutebata D 、 Barbatin C 、 Scutebartine G 、Scutebarbatine B、Scutebata A、Scutebata C、Scutebata B、Scutebarbatine X 等成分对SMMC-7721 肝癌细胞、MCF-7 乳腺癌细胞、人结肠癌LoVo 细胞、HCT-116结肠癌细胞能起到单纯细胞杀伤作用，其中Scutebata A 的杀伤能力最强[5]。

1.3 多糖

半枝莲多糖类组分具有多种药理活性，可作为一种免疫调节剂激活免疫系统，具有增强机体免疫力、延缓衰老和抑制肿瘤等功效。宁欣[6]分离纯化半枝莲多糖WSBP 常用水提醇沉法，能达到8.9%的总提取率。将WSBP 完全水解后，经过检测WSBP 主要含有GalA、GlcA、阿拉伯糖、Glc、Gal、Man 和鼠李糖。其主要组成成分为Glc、GlcA、鼠李糖、阿拉伯糖、Gal、GalA 和Man，含量比为11.4∶14.7∶6.2∶8.0∶18.8∶21.1∶16.9，使用DEAE-纤维素离子交换层析分离技术，分离提纯得到酸性半枝莲多糖 WSBP-A，其含有GlcA、Gal、GalA、Man、鼠李糖及阿拉伯糖，摩尔比为17.2∶18.8∶27.5∶20.3∶5.9∶5.4，中性半枝莲多糖 WSBP-N，其单糖主要组成成分有阿拉伯糖、Glc 及Gal，含量比为18.7∶38.5∶28.2。Li 等[7]的研究表明半枝莲多糖SBPW3（10.2 kDa）能抑制肿瘤细胞肝转移，由Glc、Man、Gal、鼠李糖、阿拉伯糖和木糖组成，摩尔比为20.59∶12.56∶27.72∶2.51∶25.68∶10.94。Sun等[8]的研究表明半枝莲多糖SPS2p 对人结肠癌HT29细胞增殖有抑制作用，组成其的单糖为Man、阿拉伯糖、Glc 及Gal，含量比为1.00∶1.31∶3.59∶1.59。

2 中草药分类及名老中医应用实例

2.1 中草药分类

王中奇教授撰写《抗肿瘤中药临床应用手册》（中国中医药出版社，2013年6月第一版）和黄红兵撰写《抗肿瘤中药临床应用与图谱》（广东科技出版社，2008年1月第一版），将半枝莲划分为清热解毒类。其性味辛、苦、寒；归经为肺、肝、肾；具有清热解毒、化瘀利尿等功效。半枝莲提取物能够抑制S180 荷瘤小鼠的肿瘤增殖，使其生存时间得到一定程度延长，亦能发挥增效减毒功效[9]。

2.2 名老中医应用实例

中医是中华文明的瑰宝，名老中医的实践经验是中医文化重要精华部分之一。中医关于记载和治疗癌症的历史悠久，公元前16～前11世纪，距今约3 500年殷墟甲骨文上已有关于“瘤”字的记载。《黄帝内经》中记载“筋瘤”“昔瘤”“肠覃”等。《说文解字》解释：“瘤，腫也。从疒，留聲”。《周礼》有“疡医”的记载，“疡医掌肿疡”，其所治疗的疾病为“肿疡”。宋朝医书初次以“癌”记载此类疾病。

恶性肿瘤是继心脏病、脑血管病等疾病之后致死率排名第3 位，严重危及人类健康和生命安全的一类疾病，2018年中国新增癌症病例430 万例，新增癌症死亡290 万例[10]。中医是保留至今最完整的传统医学体系，名老中医继承并运用古代医学名家学术理论，根据时代技术发展并结合多年的临床经验，形成了各具特色的用药习惯及学术风格。其对放射治疗、化学治疗具有增效减毒作用；加速肿瘤术后康复，易于稳定病情，提高治疗预期效果，减轻并发症；有效预防并治疗癌前疾病；减少恶性肿瘤的复发与转移。对于恶性肿瘤晚期患者由于恶病质不便施行放射治疗、化学治疗及手术，中药可改善患者症状，减轻病痛，提高生命质量，延长其生存时间，近年来备受学术界与临床医师青睐。

2.2.1 郝迎旭教授常用中草药对郝迎旭教授在临床应用抗肿瘤常用中药进行统计学分析并探讨规律[9]，2013年7月至2014年12月，郝迎旭教授在中日友好医院为肿瘤患者共开具1 780 张处方。郝老师治疗恶性肿瘤处方善于散结消肿、清热解毒，同时兼顾健胃和脾、补益肝肾。常用半枝莲、土贝母、黄精、南方红豆杉、石见穿、鸡内金、白花蛇舌草、土茯苓、太子参、党参、炒薏米、生黄芪、桑寄生、女贞子、枸杞子等。

由统计可知，郝迎旭教授在针对肿瘤疾病1 780 例药方中，常用中草药364 种，前5 位分别是生薏米、白花蛇舌草、蛇莓、黄药子和南方红豆杉。半枝莲使用频次513 次，使用次数居第18 位，前20 位使用频次占比为3.62%；前30 位使用频次占比为2.98%；前40 位使用频次占比为2.66%。

2.2.2 名老中医常用治疗肝癌中草药实例郁仁存教授治肝癌常使用半枝莲、金钱草、石见穿、茯苓、白花蛇舌草等[9]。

张代钊教授治疗肝癌常用半枝莲、半边莲、龙葵、穿山甲、八月札、白花蛇舌草、草河车、三棱、蛇莓、鳖甲、龟板、白英、牡蛎、夏枯草、蒲公英、白屈菜、海藻、藤梨根子、青皮、郁金、山慈菇、水红花子、败酱草、莪术[9]。

李佩文教授在治疗肝癌中常使用半枝莲、藤梨根、土茯苓、白花蛇舌草、垂盆草、败酱草、龙葵、白英、虎杖等[9]。

2.2.3 李济仁教授治疗肿瘤术后虚劳病实例王一苇等[11]总结了李济仁教授治疗肿瘤术后虚劳病的550 张处方，共310 味中草药。统计可知，2013年1月至2018年10月李济仁教授常用黄芪、半枝莲、半边莲、白术、土茯苓等治疗肿瘤术后虚劳病。还发现李济仁教授善于运用半枝莲与半边莲、当归与川芎、白花蛇舌草与猫爪草等药对搭配使用以增强疗效。其中半枝莲使用频次383 次，使用次数居第2 位，前10 位使用频次占比为13.10%；前20 位使用频次占比为9.31%；前30 位使用频次占比为7.77%。

2.2.4 治疗肺癌中草药实例程建超等[12]收集安徽中医药大学第一附属医院肺癌患者的病历信息。统计2013年1月至2018年12月，共792 张处方376 味中药中其治疗肺癌的核心药物为半枝莲、陈皮、浙贝母、白花蛇舌草、茯苓、炙甘草、太子参、白术、黄精、薏苡仁、麦冬、党参、黄芩、黄芪等。其中半枝莲使用频次居第3 位，白花蛇舌草与半枝莲药物关联排名第1 位，支持度77.20%，提升度1.98；半枝莲与白花蛇舌草药物关联排名第2 位，支持度76.53%，提升度1.79；黄精与半枝莲等药物关联排名第7 位，支持度64.86%，提升度1.36。

3 半枝莲抗肿瘤生物活性

半枝莲在治疗癌症方面的研究已取得了显著进展。据报道半枝莲发挥抗肿瘤作用的主要成分分别为多糖类、二萜类和黄酮类，对肝细胞肿瘤、白血病、卵巢生殖细胞肿瘤、结直肠癌、肺癌等多种恶性肿瘤有显著效果。抗肿瘤机制有多种途径，如通过抑制肿瘤细胞血管的生成、调节免疫应答杀灭癌变的异常细胞以及诱导肿瘤细胞凋亡等抑制肿瘤细胞增殖。

黄有星等[13]的研究发现，半枝莲有效组分乙醇提取物通过阻碍TGF-β/Smad/AMPK 信号通路，下调基质金属蛋白酶（MMP）-2、integrin β3、integrinαV，诱导上皮-间叶细胞转化，抑制肝癌HepG2 细胞浸润与转移。此外，半枝莲总黄酮可通过上调Smac、caspase-9、caspase-3、Apaf1 的表达水平（即通过线粒体凋亡途径）诱导MHCC97-H 细胞凋亡；也可通过下调MMP，上调基质金属蛋白酶组织抑制剂（TIMP）的表达来降低MHCC97-H 细胞的转移能力，达到抑制肝细胞肿瘤的作用。

3.1 抑制肿瘤细胞增殖

黄酮类化合物中高车前素可抑制结肠癌细胞增殖[14]；鼠李素又称甲基鼠李素，张淑艳等[15]发现鼠李素能抑制乳腺癌细胞MCF-7 增殖，减弱其侵袭力和迁移能力；异鼠李素可抑制肾肿瘤细胞的增殖[16]。

3.2 促进肿瘤细胞凋亡

芦冲等[17]通过实验证实，半枝莲不同剂量含药血清作用HT-29 细胞时长48 h，实验组细胞凋亡占比明显高于对照组。

3.3 调控基因表达

Li 等[18]发现核基因编码的MRPL24 在健康小鼠组正常表达，但在荷瘤小鼠组中缺失；H22 荷瘤小鼠血清中信号识别粒子Alu rna 结合异质二聚体水平升高；此外，线粒体核糖体蛋白L24（MRPL24）在H22 荷瘤小鼠血清中缺失；经SBPS 处理荷瘤小鼠组后，这些蛋白质的表达水平恢复到一定程度。SBPS调节肿瘤内或荷瘤小鼠全身的特异性蛋白合成。Zheng 等[19]发现tnf-sb 通过剂量依赖方式影响PTHrP及其下游RANKL/OPG 的mRNA 表达，TF-SB 可以减少破骨细胞，缓解骨组织中转移性肿瘤细胞造成的骨破坏。半枝莲总黄酮通过PTHrP 通路调节RANKL 和OPG 的分泌，从而抑制人乳腺癌骨转移。张铃等[20]发现半枝莲氯仿极性部位提取物通过调控linc01843 的表达能够逆转HCT-8/5-FU 对5-FU 的耐药性。张晶晶等[21]发现经半枝莲处理后，OCT4、SOX2 在大肠癌干细胞中的表达下调，同时抑制了Akt 的磷酸化。

3.4 降低肿瘤细胞端粒酶活性

梁丽琴和任盼盼[22]的研究表明人体内绝大多数细胞无端粒酶活性，超过80%肿瘤细胞表达端粒酶活性。肿瘤细胞是否表达端粒酶活性，可作为区分良性肿瘤、恶性肿瘤的标志。

3.5 免疫调节

袁辉等[23]发现不同剂量SBP 能促进脾脏发育和抑制Hela 肿瘤细胞增殖，其机制是SBP 通过激活机体免疫系统，提升VEGF、IL-2 等分泌水平增强机体免疫力。

3.6 调节相关通路

逄雪梦和郑心[24]发现白花蛇舌草-半枝莲药对通过调节细胞增殖与细胞凋亡相关通路、血管生成相关通路、免疫相关通路和炎症等其他相关疾病通路抑制非小细胞肺癌细胞的增殖与转移。侯玥等[25]发现半枝莲－黄芪药对的主要化合物成分如毛蕊异黄酮、圣草酚、山奈酚等有众多靶点，如TP53、VEGFA、AKT1、MAPK、TNF、IL-6 等，可通过调控TLR、HIF-1、TNF 等通路达到治疗肺癌的效果。

3.7 抑制肿瘤血管生成

李索咪等[26]发现白花蛇舌草-半枝莲药对可抑制肿瘤血管生成，降低肿瘤细胞增殖速度及迁移能力。

4 传统肿瘤治疗手段

4.1 化疗

化疗是治疗恶性肿瘤的传统手段，化学治疗虽然能够杀伤肿瘤细胞，但其不良反应较大，治疗时会加重瘀毒互结。其会产生原药耐药性（PDR）和继发性多药耐药性（MDR），化疗后消化道反应主要表现为恶心、脱发、白细胞下降、呕吐、纳呆等。化疗后周围神经毒性表现以四肢末端麻木为主。

4.2 放疗

放疗不良反应常见消化障碍、机体衰弱、骨髓抑制，还常见照射区域脏器、皮肤组织、黏膜受到一定程度损伤，如萎缩、溃疡、纤维化、炎症等。

4.3 免疫治疗

用于肿瘤免疫治疗的药物有效人群比例低，治疗费用非常昂贵。

4.4 手术治疗

外科手术治疗一般用于原发性病灶的清除，但对于转移到其他器官的微小瘤体不能够有效清除。手术治疗的主要缺点是外科手术造成的创伤大，可能会引起并发症，也可能会造成病灶转移，存在一定风险。

4.5 中草药治疗

中草药化学成分暂时研究不透彻，作用机制尚不明确，种类多，熬制繁杂。

综上所述，半枝莲是一种中医常用的中草药，除抗肿瘤活性外，还具有抗病毒、抗菌、抗氧化等多种药理活性，其在抗肿瘤治疗领域药效明显。各医院及名老中医均善于使用半枝莲及其药对治疗或辅助治疗恶性肿瘤，半枝莲及其药对的使用频次位居前列。半枝莲及其药对通过抑制肿瘤细胞增殖、促进肿瘤细胞凋亡、调控基因表达、降低肿瘤细胞端粒酶活性、免疫调节、调控相关通路、抑制肿瘤血管生成等途径达到抗肿瘤功效。目前受限于实验仪器及实验思维，其他抗肿瘤机制尚未明确。目前，半枝莲的化学成分和药理作用及其机制等方面的研究虽取得了一定进展，但由于半枝莲成分的组成、含量复杂、药方多样和提取技术不够成熟，使得半枝莲的相关研究局限于其粗提物，如药理方面目前只注重其粗提物，组成成分中各单体研究尚不完善，多见重复性研究，且体内药理研究经验缺乏；有关半枝莲药对联合作用机制尚不明确；在质量控制方面依旧薄弱，在研究方法上，尤其是药理质量控制、作用机制的探索上依旧采用传统方法，未使用新型技术手段，整合药理学等技术方法几乎未有涉及，使得半枝莲的研究偏离了传统的中医药整体作用、系统调节的临床实践。推进实验仪器发展、革新传统实验思维、对半枝莲各组分分离提纯并细化各组分及其药对间相互作用机制应引起广大科研人员和临床实践者的重视。