齐墩果酸抗肿瘤作用及机制研究进展

袁 彬 韦燕飞 周凤玲 黄德伦

1.广西中医药大学基础医学院，广西南宁 530200；2.广西中医药大学广西高校中药药理重点实验室，广西南宁 530200

癌症作为严重危害人类生命健康的重大疾病之一，在世界卫生组织发布的2020 年全球十大死因中癌症排名日益靠前[1]。2020 年中国癌症新发及死亡人数均为全球第一[2]。癌症的治疗包括手术、免疫治疗等多元化途径，由于癌症易转移、化疗药物耐药性和毒副作用等原因使现阶段临床诊疗效果欠佳。研究发现中药植物是抗癌化合物的丰富来源，其对正常细胞的低毒性可以减少药物毒副作用[3-4]。因此，从这类中草药中提取天然抗癌成分得到了越来越多的关注[5]。

1 齐墩果酸（oleanolic acid，OA）的生物学特性

OA 是自然界中最常见的五环三萜酸类化合物之一，广泛存在于各类水果、蔬菜及中药植物中[6]。研究显示OA 具有抗肿瘤、保肝抗炎、降脂降糖、抗氧化、抗病毒等多种药理学活性[7-15]。抗肿瘤方面，OA 可抑制肝癌、胃癌、宫颈癌、结肠癌、胰腺癌等多种恶性肿瘤，通过与特异性靶点相互作用抑制肿瘤发展进程[7,16-19]。现将近年来国内外有关OA 抗肿瘤作用机制的研究结果作一综述。

2 OA 抗肿瘤作用

2.1 OA 诱导细胞周期阻滞

细胞周期主要通过细胞周期相关蛋白、细胞周期依赖性激酶及抑制因子共同调控。细胞周期相关调控因子和靶点发生紊乱会导致肿瘤发生、发展[20]。对结肠癌细胞HT-29 的研究发现，OA 主要通过抑制IL-6/STAT3 信号通路活化，下调细胞内G1期调控蛋白CyclinD1、CDK4，阻断G1期到S 期进程抑制HT-29增殖[21]。OA 上调P21 蛋白表达、抑制Cyclin B1/cdc 2复合物合成，细胞周期阻滞于G2/M 期[22]。对于不同癌症，OA 对细胞周期相关蛋白及因子调控作用不同阻滞的周期也不尽相同。

2.2 OA 诱导肿瘤细胞凋亡

诱导细胞凋亡是临床治疗肿瘤的重要途径。OA调控多种蛋白因子表达及细胞凋亡相关信号转导途径诱导肿瘤细胞凋亡。

2.2.1 Caspase 家族 天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶（caspase）家族是细胞凋亡信号传导枢纽，其中caspase-3 为细胞凋亡标志蛋白酶。OA 通过诱导结肠癌HT-29 细胞中caspase-3 活化实现促凋亡[21]。OA 激活线粒体凋亡途径诱导凋亡与促进S-180 荷瘤小鼠肿瘤细胞内caspase-3 蛋白和细胞色素c 表达有关[23]。OA 激活AMPK/mTOR 信号通路促进下游凋亡调节因子caspase-3、caspase-8 及caspase-9 表达，诱导结肠癌SW-480 和HCT-116 细胞凋亡[24]。由此，caspase 家族在OA 诱导的不同凋亡途径中均发挥了重要作用。

2.2.2 Bcl-2 蛋白家族Bcl-2 蛋白家族是一种癌基因家族，其成员在结构相似的基础上有抑制或促进凋亡的双重作用。Bcl-2 蛋白阻止线粒体膜整合蛋白释放、抑制Ca2+跨膜转运发挥抗凋亡作用[25]。Bax 与Bcl-2结合构成异源二聚体，拮抗Bcl-2 抗凋亡作用。OA 通过上调Bax、抑制Bcl-2，减少Bcl-2 和Bax 二聚体形成诱导肝癌细胞凋亡[26]。OA 促进荷瘤小鼠肿瘤细胞凋亡，与下调survivin、Bcl-2 表达有关[27-28]。OA 靶向Bcl-2活化线粒体途径诱导鼻咽癌细胞CNE-1 凋亡[29]。在体内或体外环境OA 均可上调Bax、抑制Bcl-2 表达，将Bcl-2 蛋白家族对凋亡的双重调节作用扭转为促凋亡作用。

2.2.3 p53 蛋白p53 蛋白抗肿瘤的机制之一系启动细胞凋亡。p53 蛋白可分为两型：野生型p53 蛋白是抑制肿瘤恶性转化的重要因子，可下调Bcl-2 蛋白、上调Bax 蛋白诱导细胞凋亡；突变型p53 蛋白对细胞凋亡有抑制作用，在人类多种恶性肿瘤中突变型p53 蛋白均呈过量表达[30]。OA 诱导人结肠癌LoVo 细胞凋亡与促进p53 表达有关[31]。OA 可上调p53 表达，进而诱导Bax 表达、抑制Bcl-2 表达、释放细胞色素c，促使HepG2 细胞凋亡活化[22]。

2.2.4 细胞内Ca2+水平Ca2+从内质网释放是启动凋亡的关键步骤之一[32]。OA 诱导白血病Jurkat 细胞凋亡过程中细胞内游离Ca2+水平升高，与细胞凋亡率正相关，提示细胞内钙超载参与OA 诱导Jurkat 细胞凋亡[33]。OA 上调细胞内Ca2+水平，不仅可作为线粒体凋亡途径的上游因子调控caspase 凋亡机制，还可能激活Ca2+/Mg2+依赖性核酸内切酶途径使DNA 降解而发挥促凋亡作用[34]。

2.3 OA 抑制肿瘤血管生成

血管内皮细胞生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）等在新血管形成过程刺激内皮细胞增殖、迁移、存活和通透性[35]。人乳腺癌细胞MCF-7 细胞中OA 下调VEGF 基因转录翻译抑制肿瘤血管新生，诱导癌细胞凋亡[36]。OA 抑制肝癌细胞Huh7、Hep3B、HA22T 中VEGF 表达发挥抗血管生成作用[37]。VEGF-A和碱性成纤维细胞生长因子促血管生成，在癌组织中表达水平远高于癌旁组织[38]。OA 通过抑制VEGF-A和碱性成纤维细胞生长因子的表达抑制CRC 小鼠肿瘤生长并降低肿瘤内微血管密度[39]。

2.4 OA 抑制肿瘤细胞侵袭和转移

侵袭和转移是恶性肿瘤基本生物学特征之一，是复杂的多步骤级联过程，从分子水平分成三大步骤：第一，肿瘤细胞与胞外基质中纤维连接蛋白和层粘连蛋白相黏附；第二，趋化运动，肿瘤细胞沿着趋化剂的浓度梯度迁移；第三，肿瘤细胞释放各种水解酶类如组织蛋白酶B，使其黏附部位组织破坏，肿瘤细胞向纵深移动和远距离转移[40]。经OA 处理后克隆化高转移人肺癌细胞PGCL3 细胞层粘连蛋白黏附能力、趋化运动能力和组织蛋白酶B 分泌显著下降，提示OA抗侵袭作用针对多个侵袭迁移步骤[41]。OA 下调人宫颈癌Hela 细胞基质金属蛋白酶2 和基质金属蛋白酶9 表达，抑制Hela 细胞侵袭[42]。OA 促进上皮-间质转化相关蛋白上皮型钙黏蛋白素表达抑制卵巢癌SKOV3 细胞侵袭和转移[43]。OA 经多种途径抑制肿瘤细胞侵袭和转移。

2.5 OA 诱导肿瘤细胞自噬

近年研究发现自噬可抑制或促进肿瘤生长[44]。LC3-Ⅱ和Beclin-1 是细胞自噬特异性蛋白标志物，mTOR 信号通路和P62 蛋白则抑制自噬发生[45]。OA下调p62、p-Akt、p-mTOR 蛋白表达，上调LC3-Ⅱ和Beclin-1 表达，促进细胞自噬[28]。OA 处理显著诱导HepG2 和SMC7721 细胞自噬，与PI3K/Akt/mTOR 途径负调节和ROS 依赖途径正调节诱导自噬细胞凋亡相关[46]。对细胞凋亡耐药性的癌症而言，OA 诱导癌细胞自噬的能力为癌症治疗提供有效选择。

3 总结和展望

OA 作为抗肿瘤药物具有来源丰富、成本低及毒副作用小的独特优势。其抗肿瘤作用通过诱导肿瘤细胞周期阻滞、细胞凋亡和细胞自噬及抑制肿瘤血管生成、肿瘤细胞侵袭和转移来实现。目前对OA 抗癌作用的研究仍存在局限：OA 生物活性相对不强、口服吸收差，目前研究大多集中在体外实验阶段，体内实验相关研究少；OA 抗肿瘤作用在分子层面的机制仍不清楚，对相关靶信号通路及药物作用的指向性靶点有待进一步研究。积极开展体内实验及临床试验基础上，加强对OA 药理活性研究，探索具有更强生物活性、口服吸收好的OA 衍生物，将对OA 应用于肿瘤治疗产生重要临床意义。