槲寄生抗肿瘤作用的研究

槲寄生(Viscum coloratum(Kom.)Nakai)为桑寄生科槲寄生属植物,是一种半寄生植物,常寄生于榆树、槲树等树上,其茎、叶入药。槲寄生化学成份主要包括三萜类、黄酮类、多糖、植物凝集素、槲寄生毒素、生物碱等。传统医学认为槲寄生有祛风湿,补肝肾,强筋骨,养血、安胎等功效,中医用来治疗风湿痹痛,腰膝酸软,胎动不安等症状[1,2]。近年来,有关槲寄生抗肿瘤作用的报道增多,其抗肿瘤活性成分主要为植物凝集素、槲寄生毒肽、生物碱。本文就植物凝集素、槲寄生毒肽、生物碱抗肿瘤作用的研究进行综述。

1凝集素的抗肿瘤作用

槲寄生凝集素(mistletoe lectin,ML)是一种糖蛋白,能够识别细胞膜表面糖蛋白的糖链,由A链和B链两个亚基组成。它的B链与细胞表面受体末端的半乳糖结合,然后经细胞的二硫键裂解系统,将A 链释放,经胞饮作用使A 链进入细胞内,A 链与60S 核糖体亚基中的28SRNA 结合,并断裂糖苷键,使60S 核糖体不能与延伸因子EF-2反应,致使蛋白质合成停止,细胞死亡[3]。

1.1凝集素种类及特性

目前从欧洲槲寄生中分离得到三种植物凝集素(ML),ML-Ⅰ,ML-Ⅱ,ML-Ⅲ。三类ML具有同源的氨基酸序列。Blonski等[4]发现ML与恶性肿瘤细胞表面的糖配体结合率高达92.5%,因而其亦可作为其他抗肿瘤药物的靶向性运载工具。

1.2凝集素抗肿瘤机制

1.2.1抑制肿瘤细胞增殖 Kovacs 等[5]发现ML可以抑制骨髓瘤细胞RPMI-8226增殖,其有效剂量范围为5-20ng/106/ml。傅炜昕等[6]研究ML对肿瘤细胞的细胞毒性作用,结果显示ML注射液影响细胞周期的作用环节是阻滞细胞周期中S期的细胞进入G2+M期,导致G1期细胞百分比下降,从而抑制肿瘤细胞增殖。

1.2.2诱导肿瘤细胞凋亡 ML可诱导多种肿瘤细胞凋亡,Kim等[7]研究了ML对肝癌Hep3B细胞凋亡的作用,发现其是通过诱导产生活性氧(ROS)和下调线粒体膜电位使Hep3B细胞凋亡的。其中,SEK1/JNK1信号途径起了关键作用。ML-1(VAA-1)可通过Caspases途径诱导PLB-985和X-CGD细胞凋亡,细胞学检测出现明显DNA“梯状带”,并发现细胞骨架蛋白降解,核纤层蛋白B1是其作用的靶点[8]。

1.2.3免役调节作用 Enesel等[9]给消化道肿瘤患者进行术前和术后ML治疗,与对照相比,发现ML能显着减弱手术引起的免役抑制作用,并能增加NK细胞、T细胞、B细胞的数量及补体、IgG、IgA、IgM的含量。Huber等[10]通过外周血单核细胞(PBMC)研究了ML对人体免役力的影响。结果发现PBMC和1类细胞因子如IFN-γ、TNF-γ,2类细胞因子IL-5、IL-3,单核巨噬细胞因子IL-1、TNF-α明显增多。

1.2.4影响肿瘤血管生成 Elluru等[11]报道ML抗肿瘤的机制涉及肿瘤血管的生成。上皮细胞对肿瘤血管的形成具有重要的作用。Yan Huyen等[12]研究了ML对人静脉内皮细胞和永生性人静脉内皮细胞的作用,发现ML能诱导这两种细胞凋亡。ML还能显着降低小鼠非何杰金淋巴瘤内毛细血管的数量,从而影响肿瘤生长[13]。

1.2.5抑制肿瘤复发 ML用于表浅膀胱癌切除术后膀胱内灌注治疗,可降低膀胱癌的复发,且无明显的局部或全身性反应[14]。

1.2.6增强化疗药物的作用 Bantel等[15]研究发现ML作为辅助治疗药物可以增强拓扑异构酶抑制剂依托扑沙的抗癌作用。

1.2.7抑制端粒酶活性 ML能抑制人A253细胞端粒酶的活性,这也是其抗肿瘤机制之一[16]。Lyu等[17]检测了肝癌SK-hep-1和Hep3B细胞在ML作用后端粒酶的活性,结果显示ML以不依赖p53的方式抑制端粒酶的活性并呈时间相关性。

2槲寄生毒肽的抗肿瘤作用

槲寄生毒肽(viscotoxins,VT)是槲寄生中另一个重要的抗肿瘤活性成份,它们是一类相对分子量在5KDa左右的碱性多肽,含有46个氨基酸残基,富含半胱氨酸[18]。这类多肽对多种类型细胞都有毒性,包括动物、细菌和真菌[19]。

2.1 槲寄生毒肽的种类和特性

槲寄生毒肽中已鉴定一级序列的有12种,来源于欧洲槲寄生的有6种:VT A1、A2、A3、B1、PS、U-PS;中国槲寄生中分离了6种:VT B2、B3、B4、B5、B7、B8,各种槲寄生毒肽一级序列高度保守[1]。槲寄生毒肽对多种肿瘤细胞具有细胞毒活性,毒肽分子通过破坏细胞膜结构而产生细胞毒作用,其破坏细胞膜的机制可能是:通过静电力与膜磷脂酰丝氨酸头部结合,使膜变得僵硬,出现功能障碍。如果结合进一步增加则引起膜失稳定化,膜双分子层被破坏,导致膜内容物外漏[20]。

2.2 槲寄生毒肽抗肿瘤机制

2.2.1抑制细胞增殖孔景临等[21]用VT B2作用于大鼠成骨样肉瘤细胞,显示有明显抑制作用,其IC50为1.6mg/L。

2.2.2免役调节作用 Klein等[22]用槲寄生提取物治疗病人,在不同时间取血清做ELASE检测,发现产生了Ig型抗VT抗体,说明VT也具有免役调节作用。此外,Tabiasco 等[23]发现VT 还可以增强NK细胞介导的抗肿瘤作用。

3槲寄生生物碱的抗肿瘤作用

槲寄生生物碱是多种生物碱的混合物,因提取方法的不同而得到的生物碱所含种类不同。陈柏年等[24]报道用溶剂回流提取方法提取的槲寄生生物碱,经薄层层析显示至少含5种生物碱。而Park等[25]采用酸提碱沉有机溶剂萃取法提取的生物碱据色谱法分析显示韩槲寄生中至少含10种生物碱。现已证明槲寄生碱在体内外对肿瘤都有杀伤作用。

3.1 体内抗肿瘤作用陈世伟等[26]观察了槲寄生碱对小鼠实体瘤生长及瘤性腹水小鼠生存寿命的影响,与对照相比,能明显抑制肿瘤生长及延长小鼠寿命,有明显量效关系。

3.2 体外抗肿瘤作用彭海燕等[27]采用MTT法测定了槲寄生碱对食管癌、乳腺癌细胞生长的抑制作用,结果在0.031mg/ml-0.125mg/ml剂量时,对2种细胞的抑制率分别为39.8﹪-67.0﹪和47.7﹪-70.2﹪。

槲寄生碱虽已显示出显着的抗肿瘤作用,但其作用的机制尚未见报道,有待进一步研究。

近几年来,国外对槲寄生的研究和开发进展较快,欧洲槲寄生制剂已广泛用于临床并取得较好效果。专家预测槲寄生有望成为继紫杉醇之后又一种天然抗癌药物。我国槲寄生资源丰富,具有良好的开发前景。应用现代的药物和生物学技术,开发我国具有自主知识产权的药物,对促进我国中药现代化发展具有重要意义。