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丹皮酚是牡丹皮的主要活性成分，其抗腫瘤作用的研究已經(jīng)受到廣泛關(guān)注。研究報道了丹皮酚對肝癌、胃癌、乳腺癌、卵巢癌等多種腫瘤均具有抗癌作用。丹皮酚主要通過抑制腫瘤細(xì)胞增殖，影響腫瘤細(xì)胞周期，調(diào)控凋亡相關(guān)因子及相關(guān)通路，抑制腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移，逆轉(zhuǎn)化療藥物耐藥性及放療增敏發(fā)揮抗腫瘤作用。主要綜述了丹皮酚抗腫瘤作用機(jī)制的最新研究進(jìn)展。目前丹皮酚抗腫瘤的研究仍處在初步階段，還需進(jìn)一步加強(qiáng)對信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、調(diào)控靶點、抑癌基因、聯(lián)合用藥及體內(nèi)實驗等方面的研究。
丹皮酚又名牡丹酚，是從毛茛科植物牡丹Paeonia suffruticosaAndr.的干燥根皮中提取出來的一種有效成分，是牡丹皮的主要活性成分。其化學(xué)結(jié)構(gòu)為2-羥基-4-甲氧基苯乙酮，分子式為C9H10O3，屬于小分子苯酚類物質(zhì)，具有結(jié)構(gòu)簡單，易揮發(fā)、水溶性差的性質(zhì)。丹皮酚具有抗腫瘤、抗炎、鎮(zhèn)靜止痛、抗氧化及免疫調(diào)節(jié)等藥理作用[1-2]，其中抗腫瘤作用受到了廣泛關(guān)注。已有研究發(fā)現(xiàn)丹皮酚對乳腺癌、卵巢癌、肝癌、胃癌等多種腫瘤均有抑制作用，其主要通過抑制腫瘤細(xì)胞增殖，影響腫瘤細(xì)胞周期，調(diào)控凋亡相關(guān)因子及相關(guān)通路，抑制腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移，逆轉(zhuǎn)化療藥物耐藥性及放療增敏發(fā)揮抗腫瘤作用。本文主要對丹皮酚抗腫瘤作用機(jī)制的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
腫瘤的形成是機(jī)體細(xì)胞異常增殖的結(jié)果。異常細(xì)胞通過持續(xù)不斷地擴(kuò)增該細(xì)胞群體，組織結(jié)構(gòu)可能會被破壞，最終會波及整個機(jī)體，癌癥的發(fā)生就是這樣一故障[3]?？梢酝ㄟ^抑制腫瘤細(xì)胞的異常增殖，發(fā)揮抗癌作用。Ou等[4]分別給與EMT6乳腺癌模型小鼠150、300 mg/kg丹皮酚喂養(yǎng)15 d，兩組小鼠腫瘤體質(zhì)量抑制率分別是41.25%、51.05%，與對照組比較差異顯著。丹皮酚治療組HE染色顯示腫瘤細(xì)胞數(shù)量明顯下降，細(xì)胞核形狀不規(guī)則，核膜粗糙，核染色質(zhì)聚集在一邊。另有研究者[5]為了觀察丹皮酚對乳腺癌細(xì)胞的作用，將不同濃度的丹皮酚分別作用于MDA-MB-231細(xì)胞24、48 h，發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞的生長均被抑制，且作用48 h后抑制更顯著。表明丹皮酚可以抑制乳腺癌的增殖。Xing等[6]發(fā)現(xiàn)丹皮酚可以明顯抑制結(jié)腸癌DLD-1細(xì)胞的增殖，且抑制效果呈時間和濃度相關(guān)性。在培養(yǎng)的24～72 h內(nèi)，隨著丹皮酚劑量的增加和作用時間的增長，DLD-1細(xì)胞的生存力會下降。
細(xì)胞周期分M期和間期，M期包括連續(xù)的有絲分裂及胞質(zhì)分裂，間期分為G1期、S期、G2期[7]。細(xì)胞周期的活動異常是癌癥的特點[8]，可用藥物干擾細(xì)胞周期來抑制腫瘤細(xì)胞增殖。Sun等[9]研究發(fā)現(xiàn)丹皮酚作用下的SEG-1和ECA-109細(xì)胞，S期的數(shù)量增加，G0/G1和G2/M期數(shù)量減少。表明丹皮酚可使腫瘤細(xì)胞停滯在S期。Li等[10]研究發(fā)現(xiàn)丹皮酚處理胃癌細(xì)胞系MFC和SGC-7901細(xì)胞24 h后，隨著丹皮酚濃度的增加，大量細(xì)胞在S期停滯，從而阻止細(xì)胞分裂，發(fā)揮抗癌作用。
細(xì)胞凋亡在癌癥發(fā)展中起著核心作用[11]，而且化療、放療和生物治療都是主要通過誘導(dǎo)凋亡來治療腫瘤[12]。細(xì)胞凋亡受Bcl-2蛋白家族、蛋白酶Caspase家族成員、腫瘤壞死因子（TNF）家族成員及多種細(xì)胞信號通路因子的調(diào)控。丹皮酚主要通過以下方式誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。
3.1調(diào)控細(xì)胞凋亡因子Bax、Bcl-2
Bcl-2家族蛋白是內(nèi)源性細(xì)胞凋亡的主要調(diào)控者，其中Bcl-2和Bax是重要的抑凋亡和促凋亡因子，在許多腫瘤細(xì)胞中呈異常表達(dá)[13]，在腫瘤細(xì)胞凋亡中具有重要的調(diào)控作用[14]。Li等[10]通過檢測Bcl-2家族的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)丹皮酚可以降低胃癌細(xì)胞中Bcl-2的表達(dá)，升高Bax的表達(dá)，降低Bcl-2/Bax，從而促進(jìn)胃癌細(xì)胞凋亡。Ou等[4]采用免疫組化法對EMT6乳腺癌小鼠研究，對照組細(xì)胞Bcl-2陽性率是69.38%，丹皮酚組下降到27.63%；對照組細(xì)胞Bax陽性率是29.45%，丹皮酚組升高到63.77%。通過Western blotting實驗發(fā)現(xiàn)丹皮酚組Bcl-2蛋白表達(dá)下降，但Bax表達(dá)升高，與免疫組化結(jié)果一致。Sun等[15]采用S-P免疫組化法對肝癌HepA細(xì)胞株研究發(fā)現(xiàn)丹皮酚治療組Bcl-2陽性細(xì)胞減少，Bax陽性細(xì)胞數(shù)增多，從而降低Bcl-2/Bax?？梢?，降低Bcl-2的表達(dá)，升高Bax的表達(dá)，是丹皮酚誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞調(diào)亡的重要機(jī)制。
3.2調(diào)控蛋白酶caspase
蛋白酶caspase根據(jù)其功能可分為兩類：凋亡起始者（caspase-2、8、9、10）和凋亡執(zhí)行者（caspase-3、6、7）[16]。兩者通過相互作用發(fā)揮腫瘤抑制作用，如受到外界刺激后，凋亡起始者（如caspase-9）可以激活凋亡執(zhí)行者（如caspase-3、7）[17]。Yin等[18]通過流式細(xì)胞分析法發(fā)現(xiàn)丹皮酚100、200 mg/L組細(xì)胞凋亡率顯著升高，且治療組裂解的caspase-3蛋白的水平顯著增高。Xu等[19]研究結(jié)果顯示丹皮酚治療組caspase-3、8、9活性顯著升高，如作用48 h后丹皮酚（500 μmol/L）組caspase-3的活性與對照組比增加了2.95倍。表明丹皮酚可通過影響蛋白酶caspase家族成員的表達(dá)誘導(dǎo)前列腺癌DU145細(xì)胞凋亡。
3.3調(diào)控細(xì)胞信號傳導(dǎo)通路
3.3.1 PI3K/AKT信號通路在惡性腫瘤中，常見PI3K/Akt信號通路的異常傳導(dǎo)。PI3K/Akt通路的激活與惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、耐藥性有著密切的聯(lián)系。該通路具有多樣性，能為惡性腫瘤的治理提供多個分子靶點，如p110，p85，AKT，mTOR，PTEN等[20]。PI3K在癌癥中的中心作用，使它成為一個有效的治療目標(biāo)[21]。PTEN是PI3K通路的負(fù)調(diào)節(jié)因子，可通過調(diào)控PI3K/Akt通路抑制腫瘤細(xì)胞的存活[22]。Zhang等[23]采用Western blotting法檢測肝癌細(xì)胞BEL-740中PTEN、AKT1/2、p-PTEN和p-AKT蛋白的水平。實驗顯示丹皮酚治療組的PTEN表達(dá)明顯升高，AKT1/2的表達(dá)明顯降低。表明丹皮酚可能是通過增加PTEN表達(dá)來抑制PI3K/Akt通路的激活，誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞的凋亡。Fu等[24]通過對胃癌SGc-7901細(xì)胞系的研究發(fā)現(xiàn)丹皮酚治療組p-Akt、p-PI3K的表達(dá)較對照組明顯下降，而Akt、PI3K的表達(dá)則無明顯改變。Xu等[19]實驗表明丹皮酚治療組前列腺癌DU145細(xì)胞p-Akt水平顯著下降，但Akt的蛋白水平無明顯變化。以上表明丹皮酚可通過抑制PI3K/Akt通路，發(fā)揮誘導(dǎo)凋亡作用。
3.3.2MAPK信號通路
MAPK信號通路在腫瘤的發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用[25]。激活的MAPK可以傳遞細(xì)胞外信號來調(diào)節(jié)細(xì)胞生長、增殖、分化、遷移、凋亡等[26]。目前，經(jīng)典的MAPK信號通路包括ERK、JNK、p38MAPK、ERK5/大絲裂素活化蛋白激酶途徑[27]。MAPK路徑各組成部分存在著廣泛的相互作用和聯(lián)系[28]。
丹皮酚可通過調(diào)節(jié)MAPK信號通路增強(qiáng)表柔比星抗乳腺癌的作用。Wu等[29]研究發(fā)現(xiàn)丹皮酚組、表柔比星組、丹皮酚＋表柔比星組乳腺癌的抑制率分別是9.15%、65.04%、73.63%。結(jié)果說明丹皮酚＋表柔比星對抑制體外腫瘤細(xì)胞的生長具有協(xié)同作用。為了闡明丹皮酚促進(jìn)表柔比星抗腫瘤作用的機(jī)制，發(fā)現(xiàn)丹皮酚＋表柔比星聯(lián)合治療組p-p38、p-JNK和p-ERK蛋白的水平較表柔比星治療組分別下降了43.41%、51.53%、58.19%，表明丹皮酚可通過降調(diào)p38/JNK/ERK通路增強(qiáng)表柔比星的抗腫瘤作用。
3.3.3 COX-2/PGE2信號通路
研究者在多種類型的腫瘤細(xì)胞中都檢測到了COX-2和PGE2的高表達(dá)，這提示COX-2/PGE2信號通路可能與腫瘤發(fā)生發(fā)展具有密切的相關(guān)性[30]。PGE2具有促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖的作用，COX-2作為PGE2合成途徑中的關(guān)鍵酶，在惡性腫瘤細(xì)胞中呈高表達(dá)?？赏ㄟ^抑制COX-2，減少PGE2的產(chǎn)生，從而發(fā)揮抗腫瘤作用[31-32]。
Ye等[33]將丹皮酚0、0.094、0.376、1.504 mmol/L作用于HT-29細(xì)胞48 h后，COX-2的表達(dá)減少，p27的表達(dá)增加，并且呈負(fù)相關(guān)性，提示COX-2和p27可能共同控制結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖。Li等[34]采用Western blotting方法，進(jìn)一步證實丹皮酚可通過降低COX-2的表達(dá)和PGE2的合成來誘導(dǎo)結(jié)腸癌細(xì)胞凋亡。
MMP-2和MMP-9被證實與多種惡性腫瘤有關(guān)[35-38]。因此，常用MMP-2和MMP-9的表達(dá)水平評估癌細(xì)胞的入侵和遷移。研究者為探討丹皮酚抑制胃癌細(xì)胞遷移侵襲的可能機(jī)制，采用Western blotting法檢測胃癌BGC823細(xì)胞MMP-2和MMP-9的表達(dá)[39]。發(fā)現(xiàn)丹皮酚低、中、高劑量組兩者的表達(dá)均低于對照組。此外隨著丹皮酚濃度從0～0.4 mg/mL增長，兩者的表達(dá)水平呈濃度相關(guān)性下降。表明丹皮酚可通過降低MMP-2和MMP-9的表達(dá)來抑制胃癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。
目前腫瘤的治療多采用化療藥物，如順鉑、卡鉑、5-氟尿嘧啶及絲裂霉素，雖然療效確切，但具有藥物毒性大，副反應(yīng)明顯的缺點。近期研究發(fā)現(xiàn)，丹皮酚可以增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對化療藥的敏感性，降低耐藥性，減少副作用，從而提高療效[40-41]。
研究者通過對乳腺癌紫杉醇多藥耐藥細(xì)胞株（MCF-7/PTX）的研究發(fā)現(xiàn)，丹皮酚可以誘導(dǎo)MCF-7/ PTX細(xì)胞株的凋亡[42-43]。丹皮酚處理組MCF-7/PTX細(xì)胞的PP2A蛋白的水平顯著升高，而p-Akt蛋白的水平顯著降低。表明丹皮酚可以逆轉(zhuǎn)乳腺癌細(xì)胞的紫杉醇抵抗，其機(jī)制可能與抑制PI3K/Akt信號通路有關(guān)。Xu等[44]將丹皮酚15.63、31.25、62.5 mg/L與不同濃度的順鉑按1∶1混合。發(fā)現(xiàn)丹皮酚增加了順鉑對肝癌HepG2和SMMC-7721細(xì)胞的毒性。NF-κB具有明顯的抑制細(xì)胞凋亡的功能，Akt可通過調(diào)節(jié)抑制蛋白IkB激酶的活性，來調(diào)節(jié)NF-κB[45]。Wu等[46]通過Western blotting法檢測4T1乳腺癌小鼠腫瘤細(xì)胞，與表阿霉素治療組相比，丹皮酚＋表阿霉素聯(lián)合治療組PI3K、p-Akt、p-NF-κB和NF-kB的蛋白水平分別減少了19.3%、20.5%、31.4%、18.9%。表明丹皮酚可通過PI3K/Akt/NF-κB途徑，有效抑制表阿霉素的肝毒性。Fan等[47]研究顯示丹皮酚能夠逆轉(zhuǎn)由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)的肝癌對表阿霉素的耐藥，其機(jī)制可能是通過抑制COX-2所介導(dǎo)的PI3K/Akt/ CHOP信號通路激活。
研究顯示放療聯(lián)合手術(shù)和化療可以提高癌癥患者的生存率[48]。但是放療可導(dǎo)致嚴(yán)重的細(xì)胞毒性，研究顯示丹皮酚可以增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對放療藥物的敏感性。Lei等[49]采用Western blotting法，檢測不同濃度丹皮酚作用的治療組和對照組肺癌細(xì)胞蛋白的表達(dá)情況。實驗數(shù)據(jù)顯示在輻射前24 h用丹皮酚進(jìn)行預(yù)處理的細(xì)胞，p-AKT、COX-2和生存素的表達(dá)要低于只暴露于輻射的細(xì)胞?？梢姷てし拥姆派湓雒糇饔每赡芡ㄟ^抑制PI3k/Akt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑和降調(diào)COX-2、生存素實現(xiàn)。Zhou等[50]通過CCK-8實驗證明丹皮酚可以提高卵巢癌SKOV-3和OVCAR-3細(xì)胞系對放療的敏感性，并呈劑量相關(guān)性。所有丹皮酚治療組已接受輻射的卵巢癌細(xì)胞，Akt、p-Akt、mTORc1的表達(dá)均下降，PTEN的表達(dá)均升高，而且丹皮酚100 μmol/L劑量組的這種表達(dá)最明顯。
由于人口的增長和老齡化，癌癥將成為世界各地人類死亡的主要原因[51]。世界衛(wèi)生組織（WHO）預(yù)測到2030年，全球?qū)⒂?030萬新發(fā)癌癥病例，同時有1 030萬患者死于癌癥[52]。目前癌癥主要的治療方法包括手術(shù)、放療、化療及內(nèi)分泌方法[53]。但傳統(tǒng)化療藥物具有明顯的藥物毒性，因此研究一種低毒、有效的化療藥物是十分必要的。丹皮酚是中藥牡丹皮的主要活性成分，屬于天然產(chǎn)物，有毒副反應(yīng)小的特點。
目前研究顯示丹皮酚可以抑制多種腫瘤細(xì)胞的增殖，如胃癌、食道癌、肝癌、乳腺癌、結(jié)腸癌、卵巢癌等。丹皮酚的抗腫瘤作用主要通過影響細(xì)胞生長周期，調(diào)控凋亡相關(guān)因子及通路，降低腫瘤細(xì)胞對化療藥物的耐藥性、增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對放療的敏感性等完成的。然而丹皮酚抗腫瘤機(jī)制的研究還處在初步階段。首先，需加強(qiáng)對相關(guān)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，調(diào)控的靶點，腫瘤自噬及轉(zhuǎn)移等方面的研究。目前研究主要針對丹皮酚對PI3K/Akt和MAPK信號通路的影響，對其他通路的研究較少，而且對細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的研究不夠深入，大多局限在蛋白水平。對于丹皮酚在腫瘤轉(zhuǎn)移和腫瘤自噬方面的研究更是寥寥無幾。其次，基因水平的畸變，如突變是導(dǎo)致癌癥的主要原因[54]，因此需進(jìn)一步加強(qiáng)基因水平的研究，如對常見抑癌基因的調(diào)控作用。再次，可加大丹皮酚在聯(lián)合用藥方面的研究，以充分發(fā)揮中藥在抗腫瘤方面的優(yōu)勢。對逆轉(zhuǎn)化療藥物耐藥性及放療增敏作用方面可做深入研究，探討作用機(jī)制?，F(xiàn)在對丹皮酚抗腫瘤的研究，主要局限于體外研究，應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)體內(nèi)研究，并進(jìn)一步深入到臨床研究。目前大部分抗腫瘤藥物的研究仍停留在實驗階段，如何從實驗藥物轉(zhuǎn)化成臨床藥物，從而應(yīng)用到腫瘤的治療中，是亟須解決的問題。
來 源：尚雯倩，張艾民，華玉雙，韓淑君. 丹皮酚抗腫瘤作用機(jī)制的研究進(jìn)展 [J]. 現(xiàn)代藥物與臨床, 2018, 34(9):2864-2869.