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小檗堿在結直腸癌治療中的作用機制研究進展

2024-04-09 02:57張明玥韋珊珊耿一婷胡文蔚
中草藥 2024年7期
關鍵詞:小檗細胞系細胞周期

張明玥,夏 瑋,韋珊珊,耿一婷,胡文蔚,

1.常州市第一人民醫院,蘇州大學第三附屬醫院腫瘤科,江蘇 常州 213003

2.江蘇省腫瘤免疫治療工程技術研究中心,江蘇 常州 213003

結直腸癌(colorectal cancer,CRC)是世界上第3 大常見的惡性腫瘤,癌癥相關死亡率位居世界第2 位[1],手術、化療、免疫和靶向治療為常用的治療手段,但存在腫瘤復發率高、患者生存質量低、治療不良反應大及耐藥等問題。因此,尋找新的抗腫瘤藥物至關重要。近年來,植物化合物被證實可以延緩腫瘤生長,并具有與傳統治療的化學藥物類似的作用機制[2],逐漸成為抗腫瘤治療的手段之一。

小檗堿(berberine,C20H18NO4+)是一種從小檗科、毛茛科、蕓香科等天然植物中提取的季胺型異喹啉類生物堿,含小檗堿類植物黃連的醫學價值最早被記錄在公元200 年的《神農本草經》,用于糖尿病、胃腸炎、多囊卵巢綜合征等疾病治療[3-4]。自1999年起[5],小檗堿對CRC 的抗腫瘤作用逐漸被確立,并在臨床治療中卓越的成績,在天津醫科大學附屬天津總醫院消化內鏡中心的7 例患者中,以300 mg小檗堿每天3 次的服用方式使用6 個月后,取得了良好的腫瘤抑制效果[6]。另外,小檗堿的制備成本低廉、獲取途徑方便,具有良好的安全性和耐受性,有希望成為抑制CRC 進展的臨床用藥。

本文從細胞周期與增殖、上皮-間充質轉化(epithelial mesenchymal transition,EMT)與遷移、自噬與凋亡、代謝與菌群、炎癥與氧化等方面,總結小檗堿在CRC 中的抗腫瘤作用機制,為小檗堿的臨床用藥提供參考依據。

1 小檗堿抑制CRC 細胞周期與增殖

WNT 通路是調控細胞周期的主要通路之一,對于CRC 的發生和發展有重要意義,WNT 受體和配體結合、β-catenin 表達水平和β-catenin/ T 細胞因子(T cell factor,TCF)轉錄復合物的形成是級聯反應的關鍵節點,小檗堿可通過多種途徑抑制WNT 通路活性。在HCT116、RKO、DLD1 和Caco2 細胞系中,小檗堿通過調控葡萄糖代謝的形式,抑制固醇調節元件結合蛋白裂解激活蛋白(SREBP cleavage-activating protein,SCAP)/膽固醇調節元件結合蛋白1(sterol regulatory element binding protein-1)誘導的游離脂肪酸(free fatty acids,FFA)生成,并減少表面標記為CD9、CD63 和腫瘤易感基因101(tumor susceptibility gene 101,TSG101)的胞外小泡的產生和分泌,從而抑制WNT 通路[7-8]。針對WNT 通路下游β-catenin 相關的轉錄激活途徑,在HT29 細胞系中,30 μmoL/L 小檗堿通過下調基因間長鏈非編碼RNA(large intergenic noncoding RNA,lincRNA)表達以減少β-catenin 表達[9],并在一項處理濃度為10 μmoL/L 的研究中發現,小檗堿還通過抑制β-catenin 的核易位過程[10],以減少細胞核內βcatenin 表達;而在KM12C 細胞核內,12.5~25μmoL/L 小檗堿與視黃醇X 受體α(retinoid X receptor α,RXRα)特異性結合,不僅提高了RXRα的下游靶基因叉頭框蛋白O3(forkhead box O3,FOXO3A)和環氧化酶-2(cyclooxygenase 2,COX2)等因子的轉錄活性,而且增強了RXRα 與β-catenin的結合;在此過程中,小檗堿還通過激活的RXRα途徑和促進E3 泛素連接酶(Cbl proto-oncogene,c-Cbl)的核易位方式增強c-Cbl 的表達,導致βcatenin 與c-Cbl 的相互作用增強以促進β-catenin的降解[11];最終抑制了β-catenin/TCF 轉錄復合物的形成,導致下游細胞周期相關基因轉錄失活[11],誘導細胞周期阻滯。

其中,細胞周期蛋白D1(Cyclin D1)是細胞周期G1過渡至S 期的關鍵事件。小檗堿對Cyclin D1的調控,不僅通過抑制WNT/β-catenin 的信號通路,還通過影響其他通路作用以抑制Cyclin D1 表達。研究發現,在HCT116 和SW480 細胞系中,25~100 μmoL/L 小檗堿可以抑制磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3 kinase,PI3K)/磷酸激酶B(protein kinase B,AKT)通路以抑制Cyclin D1 表達,具體表現為小檗堿通過直接與胰島素樣生長因子II mRNA 結合蛋白3(insulin like growth factor II mRNA binding protein 3,IGF2BP3)的Glu93、Trp94和Glu476 相互作用的方式,和增強三聯基元21(tripartite motif containing 21,TRIM21)與IGF2BP3結合的方式以促進 IGF2BP3 降解,從而干預PI3K/AKT 通路[12];在SW480 細胞中,1~9 μmoL/L小檗堿可以抑制NOTCH 通路以上調蛋白酪氨酸磷酸酶(protein tyrosine phosphatase,PTEN)蛋白,進而抑制PI3K/AKT 通路[13]。另外,在HT29 和HCT116 細胞系中,2.5~10 μmoL/L 小檗堿與M2型丙酮酸激酶(pyruvate kinase M2,PKM2)的I119和F244 結合并促進PKM2 泛素化,導致信號轉導和轉錄激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)的Y705 位點磷酸化減少,進而抑制Cyclin D1 表達[14]。近期也有研究指出,在HT29 和SW480 細胞系中,小檗堿通過下調音猬因子(sonic hedgehog,SHH)、補綴同源物1(patched homolog 1,PTCH1),上調融合同源物抑制因子(suppressor of fused homolog,SUFU)的表達以抑制旁分泌Hedgehog 通路,進而影響Cyclin D1 表達[15-17]。

小檗堿除了影響信號通路傳導以抑制細胞增殖外,有研究在10~40 μmoL/L 小檗堿處理的HCT116和HT29 細胞系中發現,小檗堿不僅通過抑制βcatenin/TCF 下游的肥胖基因相關蛋白(fat mass and obesity-associated protein,FTO)啟動子的轉錄激活,而且下調甲基轉移酶樣蛋白3(methyltransferase like 3,METTL3)和上調Wilms 腫瘤蛋白1 相關蛋白(Wilms’tumor 1 associating protein,WTAP)等因子以影響FTO m6A 甲基化,進而抑制細胞干性以影響細胞增殖[18]。在SW620 和HCT116、CT26 細胞系中分別發現,100 μmoL/L 和50 μmoL/L 小檗堿通過末端堆疊、凹槽或環結合模式、π-π 疊加的方式,分別與Kirsten 大鼠肉瘤病毒癌基因同源物(Kirsten rat sarcoma viral oncogene,KRAS)和C-髓細胞增生原癌基因(C-myelocytomatosis viral oncogene homolog,C-MYC)的啟動子G-四聯體結合,以降低其mRNA及蛋白表達[19-20]。而且在HCT116 細胞系中,10.54μmoL/L 小檗堿下調端粒酶逆轉錄酶(telomerase reverse tranase,TERT)mRNA 和端粒酶基因(telomerase RNA component,TERC)以縮短端粒長度[21],減少細胞DNA 復制及壽命(圖1)。

圖1 小檗堿抑制結直腸癌細胞的細胞周期和增殖Fig.1 Berberine inhibits cell cycle and proliferation of colorectal cancer cells

因此,小檗堿對CRC 細胞的增殖作用影響涉及多方面,主要抑制WNT/β-catenin、PI3K/AKT、PKM2/STAT3、Hedgehog 等通路以影響細胞周期相關轉錄因子表達,進而促進細胞周期阻滯,還可以通過抑制細胞干性、直接結合KRAS 和C-MYC 等原癌基因和影響端粒長度,抑制細胞增殖。

2 小檗堿抑制CRC 細胞EMT 與遷移

EMT 是指上皮細胞逐漸失去上皮表型,獲得間質性細胞的特征,與細胞侵襲、遷移有關,是腫瘤進展和轉移的關鍵機制。小檗堿可以上調E-鈣黏附蛋白(epithelial cadherin,E-cadherin),下調波形蛋白(vimentin)以及α-平滑肌肌動蛋白(αsmooth muscle actin,α-SMA)以抑制細胞EMT 進程,抑制基質金屬蛋白酶 13 ( matrix metalloproteinases-13,MMP13)、表皮調節素(epiregulin,EREG)和黏蛋白16(mucin 6,MUC6)以抑制CRC 細胞遷移。

轉化生長因子β(transforming growth factor β,TGF-β)/果蠅母本抗生存因子蛋白(small mother against decapentaplegic,Smad)是影響腫瘤細胞EMT過程的關鍵通路,在腫瘤早期呈現抑癌作用,在晚期反而會促進腫瘤發展。在腫瘤相關成纖維細胞CCD-18Co 培養基誘導的結腸上皮細胞HCoEpiCs中,25~100 μmoL/L 小檗堿下調TGF-β 受體Ⅰ(TGF-β receptor Ⅰ,TβRI)、TβRⅡmRNA 表達,抑制Smad2、Smad3、Smad4 表達水平及其磷酸化[22];而另有研究顯示,在SW480 細胞培養基誘導的結腸上皮細胞HCoEpiCs 中,同樣劑量的小檗堿上調了p ‐Smad3及Smad4 的表達,因此推測小檗堿介導的抗EMT 作用與Smad3、Smad4 無關[23];實驗結果的差異考慮與細胞培養基有關,也表明小檗堿對TGF-β 通路的影響還需進一步研究,但目前結果均顯示,小檗堿可以調控TGF-β 通路以抑制EMT。

小檗堿對腫瘤細胞遷移的影響還與其他蛋白調控有關,在HT29、HCT116 和HCT8 細胞系中,12.5μmoL/L 小檗堿通過上調早幼粒細胞白血病鋅指蛋白(promyelocytic leukemia zinc finger,PLZF)表達,增加SCAP 泛素化,從而抑制SCAP/SREBP-1/脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FASN),進而抑制細胞遷移[24],可能與細胞膜骨架重塑有關。另外,在10 ng/ml TGF-β1 處理的鼠源性CRC 細胞中,105 μg 小檗堿可通過增加 DNA 甲基轉移酶 1(DNA methyltransferase 1,DNMT1)、DNMT3A、DNMT3B和小分子核糖核酸152(micro RNA 152,miR-152)、miR-429、miR-29a 的表達,從而下調α-SMA 水平[25]。在HCA27 細胞中,30~100 μmoL/L 小檗堿可劑量依賴性下調EMT 相關的鈣/鈣調素依賴性蛋白激酶Ⅱ(Ca/calmodulin dependent protein kinase Ⅱ,CaMKⅡ)和細胞運動有關的四分子交聯體 13(transient overexpression lysate of tetraspanin 13,TSPAN13)[26]。而在100~200 mg/kg 小檗堿處理4 周的荷瘤小鼠CRC 轉移灶中發現,小檗堿可以與Hairy相關分解基因(Hairy/enhancer of split related with yrpw motif 2,HEY2)的HIS-99 基團形成氫鍵結合以下調HEY2 表達,并上調E-cadherin[27](圖2)。

圖2 小檗堿抑制結直腸癌細胞的EMT 過程和遷移Fig.2 Berberine inhibits EMT process and migration of colorectal cancer cells

因此,小檗堿對于細胞分化、遷移功能的影響,主要涉及TGF-β 和脂質代謝、DNA 復制等功能,還與轉移灶中的HEY2 表達有關,具體調控機制有待深入探討。

3 小檗堿促進CRC 細胞的凋亡與自噬

細胞自噬和凋亡之間存在錯綜復雜的關系,是細胞程序性死亡的重要方式。小檗堿可明顯促進多種CRC 細胞系的凋亡及自噬增加,多體現在下調抗凋亡蛋白 B 細胞白血病/淋巴瘤-2(B cell lymphoma-2,Bcl-2)等表達,上調凋亡蛋白(Bcl-2-associated X,Bax)、多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶[Poly (ADP-ribose) Polymerase,PARP]、活化的半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-3(cleaved cysteinyl aspartate specific proteinase-3,c-Caspase-3)、c-Caspase-9,并增加3 型天然淋巴細胞Ⅱ(group 3 innate lymphoid cell Ⅱ,ILC3-Ⅱ)/ILC3-I 的值,促進自噬小體生成。

Bcl-2 蛋白家族的成員是內在線粒體凋亡途徑的關鍵調節因子,與細胞凋亡密切相關。在HT29 和HCT116 細胞系中,小檗堿可以通過上調細胞質中長鏈非編碼RNA 癌易感性候選基因2(long noncoding RNA cancer susceptibility candidate 2,lncRNA CASC2),增強lncRNA CASC2 與RNA 結合蛋白AU 結合因子1(AU rich element RNA binding factor 1,AUF1)結合以抑制AUF1與Bcl-2mRNA 的結合[28];并通過上調的lncRNA CASC2 以促進調味增強子同源物2(enhancer of zeste homolog,EZH2)表達,增加EZH2 與Bcl-2 啟動子的結合[29],進而破壞Bcl-2 的翻譯穩定性。在患者類器官模型、CCD-18Co 誘導的結腸上皮細胞HCoEpiCs 細胞和CRC患者的手術標本中分別證實,小檗堿也可能通過抑制PKM2/STAT3、TGF-β/Smad 信號通路,下調Bcl-2 表達[14,23,30]。針對Bcl-2 的下游蛋白Caspase 家族,在HCT116、CACO2 和HCT115 細胞系中,小檗堿可通過抑制miR-21[31]、上調miR-515-5p[32]、miR-429 和miR-497-5p[33],促進Caspase-3 的表達。另外,有研究在1~10 mg/kg 飼養4 周的HCT116 荷瘤小鼠中證實,小檗堿可以破壞線粒體釋放細胞色素C(cytochrome C)[34],誘導Caspase-3、Caspase-9 上調。

熱休克蛋白(heat shock protein,HSP)是存在于細胞內的重要分子伴侶蛋白,具有維持細胞內外環境穩態、調節細胞凋亡的作用。有研究在1~9μmoL/L 小檗堿處理的SW480 細胞和5~10 mg/kg小檗堿處理3 周的HCT116 荷瘤小鼠等實驗中證明,小檗堿可抑制Hsp90、組蛋白去乙?;福╤istone deacetylase,HDAC)、PI3K 和雷帕霉素機械靶蛋白(mechanistic target of rapamycin,mTOR)蛋白,以發揮其促凋亡能力[14,35]。另外,在HCT116、DLD1 和HepG2 細胞中,50~350 μmoL/L 小檗堿可通過上調轉錄激活因子6(recombinant activating transcription factor 6,ATF6)mRNA 水平、抑制Hsp 70 成員之一的葡萄糖調節蛋白78(glucose regulated protein 78,GRP78)的泛素化,并且促進GRP78 與空泡分選蛋白34(vacuolar protein sorting 34,Vps34)的結合,促進細胞自噬[36];但是,也有研究表明,50~100 μmoL/L 小檗堿處理SW480 細胞系后,細胞膜及細胞內的GRP78 下調[37]。因此,在不同CRC細胞系中,小檗堿對GRP78 的影響暫無法統一,但均導致自噬能力增加(圖3)。

圖3 小檗堿促進結直腸癌細胞的凋亡和自噬Fig.3 Berberine promotes apoptosis and autophagy of colorectal cancer cells

因此,小檗堿可通過促進lncRNA CASC2 表達和抑制PKM2/STAT3、TGF-β/Smad、PI3K/mTOR 信號通路影響細胞凋亡和自噬,還涉及lncRNA、microRNA 和HSP 的調控。

4 小檗堿影響CRC 細胞代謝與腸道菌群

腸道代謝與菌群與腸道屏障、先天免疫和腸道修復功能息息相關,與飲食、運動、吸煙、飲酒、藥物等環境因素有關,小檗堿可通過改善腫瘤細胞代謝和恢復腸道菌群以抑制CRC 進展。

缺氧誘導因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)是HIF-1 的氧調節亞基,具有強大的促血管生成作用并促進氧氣向細胞運輸,是糖酵解過程的關鍵蛋白。已有研究證實,在HCT116 細胞中,50 μmoL/L 小檗堿直接與HIF-1α 的G-四聯體結合[19],并通過抑制mTOR 的磷酸化以抑制HIF-1α 蛋白的表達,進一步抑制葡萄糖轉運蛋白1(glucose transporter 1,GLUT1)、乳酸脫氫酶A(lactate dehydrogenase A,LDHA)和己糖激酶2(hexokinase 2,HK2)mRNA 水平,導致細胞的葡萄糖攝取率降低[38];而且,有實驗在6.25~25 mg/kg小檗堿處理3 周的HCT116 荷瘤小鼠中證實,小檗堿通過下調 HIF-1α、上調鳥氨酸脫羧酶抗酶(ornithine decarboxylase antizyme 1,OAZ1),進而降低腫瘤組織中D-乳酸的含量[39]。

小檗堿還通過其他途徑參與葡萄糖代謝過程。有實驗結合2.5~10 μmoL/L 小檗堿處理的HT29 和HCT116 細胞系、5~10 mg/kg 小檗堿喂養4 周的HT29 荷瘤小鼠證實,小檗堿通過改變PKM2 空間結構以抑制其表達,進而抑制乳酸、丙酮酸生成[14];在CACO2、LOVO 等細胞系中,20~40 μmoL/L 小檗堿也降低了檸檬酸合酶(citrate synthase,CS)、線粒體翻譯延伸因子Tu(mitochondrial Tu translation elongation factor,TUFM)、線粒體核糖體蛋白L11(mitochondrial ribosomal protein L11,MRPL11)等蛋白的表達,調控三羧酸循環等系統[40-41];

脂質是構成細胞骨架的主要結構,也是功能信號傳導和細胞活動的主要能量來源,脂質代謝紊亂可幫助腫瘤生長和發展。小檗堿除了通過調控HIF-1α 以抑制多胺類物質生成[39],在HT29、HCT116 和HCT8 細胞中,12.5 μmoL/L 小檗堿上調PLZF 泛素酶以促進SCAP 的降解[24];并在DLD1 和 Caco-2 細胞系中進一步驗證,6.25μmoL/L 小檗堿可通過抑制SCAP 從內質網向高爾基體的易位,進而影響SREBP-1 與SCAP 的結合,以抑制SREBP-1 的激活和核易位[8];而且在HCT116 和RKO 細胞系中,2.5~5 μmoL/L 小檗堿可激活腺苷酸活化蛋白激酶(adenosine 5’monophosphate activated protein kinase,AMPK)的Thr172 位點和乙酰輔酶A 羧化酶(acetyl CoA carboxylase,ACC)的Ser79 位點磷酸化[7],從而抑制下游FASN 和ATP-檸檬酸裂解酶(ATP citrate lyase,ACL)等脂肪生成酶的表達,抑制FFA 和三酰甘油(triglyceride,TG)的生成。

菌群影響著腸道內營養物質吸收、免疫防御功能、腸上皮化生等方面,菌群失調通過毒性代謝物累積、誘導慢性炎癥、抑制免疫等方面參與CRC 的發展。有實驗通過基于微生物功能的PICRUSt 分析100 mg/kg 小檗堿處理HCT116 荷瘤小鼠糞便發現,小檗堿上調了糖代謝相關功能和短鏈脂肪酸(short chain fatty acid,SCFA)相關菌群的濃度[42-43]。表現為在門水平上,厚壁菌門和放線菌門的豐度恢復,以及擬桿菌門、變形菌門和疣微菌門的增生抑制,在屬水平上,擬普雷沃氏菌屬、黃曲霉屬和顫桿菌克有關SCFA 生成的菌群,以及乳桿菌科等有益菌群的豐度恢復,和紫單胞菌科、杜氏乳桿菌、另枝菌屬等潛在致病菌的增長抑制。有研究通過基于BugBase的表型分析8 mg/kg 小檗堿處理HT29 荷瘤小鼠糞便顯示,小檗堿上調了革蘭陰性菌、兼性菌、需氧菌的表達,并下調了革蘭陽性菌、厭氧菌的水平[16,42-48](圖4)。

圖4 小檗堿影響結直腸癌的細胞代謝和腸道菌群Fig.4 Berberine affects cell metabolism and intestinal flora in colorectal cancer

因此,小檗堿可以改善CRC 患者的細胞代謝和腸道菌群恢復,表現為抑制CRC 細胞的葡萄糖攝取、減少FFA、TG 生成、增加SCFA,但對于氨基酸代謝影響研究較少。而且,對于小檗堿對腸道菌群多樣性的影響還沒有統一意見,可能原因是實驗數據不足,再或者是小檗堿在減少條件致病菌種類的同時,促進了益生菌群的豐富,導致的多樣性變化差異,但均顯示,小檗堿也可以通過恢復腸道菌群豐度,增加益生菌/致病菌的比例,促進腸道環境恢復。

5 小檗堿抑制細胞炎癥與氧化

炎癥反應是機體對刺激的自主防御反應并分泌炎癥相關因子,可以促進機體修復和損傷修復,但當炎癥長期存在時,會逐漸演變成慢性炎癥并促進腫瘤形成。有研究在105~210 mg/kg 小檗堿處理2周的AOS/DSS 小鼠和100 mg/kg 小檗堿處理14 周的AOS/DSS 小鼠中證實,小檗堿在影響菌群豐度的同時,也抑制白細胞介素-6(interleukin 6,IL-6)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)等轉錄因子表達[40],并在50 mg/kg 小檗堿處理的DSS 誘導ApcMin/+小鼠中進一步證明,小檗堿抑制c-Jun 氨基末端激酶(C-JunNterminal kinase,JNK)、STAT3、表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR ) 和細胞外調節蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK)磷酸化,并降低趨化因子配體 1 [chemokine (C-X-C Motif) ligand 1,Ccl1]、Ccl8 等炎癥指標[46-49]。

氧化應激是指細胞受到刺激后的氧自由基與氧還原系統失衡,生成大量活性氧(reactive oxygen species,ROS),引起DNA 損傷。小檗堿對于氧化應激誘導的DNA 損傷恢復作用機制,通過不同的小鼠模型展示。在細胞培養基中加入多環芳烴B[a]P 后,可見5 μmoL/L 小檗堿降低ROS、TNFα和解耦蛋白2(uncoupling protein 2,UCP2)mRNA表達,破壞了三者間的相互影響,降低了腫瘤細胞團的形成[50]。在75 mg/kg 小檗堿處理10 周的1,2-二甲基肼(1,2-dimethylhydrazine,DMH)構建的DNA 甲基化小鼠中,小檗堿可下調髓過氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)、COX 等氧化物酶類表達,并上調谷胱甘肽(glutathione,GSH)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)等還原酶類表達,恢復DMH 對結腸黏膜造成的杯狀細胞丟失、層狀結構紊亂等損傷[51]。在腺病毒感染的偶氮甲烷/硫酸葡聚糖鈉鹽(azoxymethane/dextran sulfate,AOM/DSS)小鼠中,28 mg/kg 小檗堿處理5 周可以上調Dicer 表達并降低IL-6 表達,減輕腸道損傷[52]。

因此,小檗堿可以降低炎癥趨化相關因子、提高抗氧化自由基清除能力,并修復DNA 損傷,以抑制CRC 進展,對于巨噬細胞等炎癥細胞功能影響的研究還沒有明確報道,未來有望以此為新的研究方向,深入認識小檗堿對于CRC 的抗炎作用。

6 結語與展望

既往的CRC 治療方式往往以手術和西藥治療為主,中醫藥學作為是中國古代科學的瑰寶,至今已有數千年的歷史,但由于理論體系不同于西醫學,在臨床的應用中受到限制。隨著科學技術的發展,學者們也可以從分子層面解釋中醫藥學的治療機制,以期建立中西醫結合防治腫瘤的治療方式。

小檗堿治療CRC 的作用涉及多種機制(表1),包括細胞周期、分化遷移、凋亡自噬、循環代謝、菌群調節、氧化應激等多方面,但這些研究大多針對小檗堿對腫瘤細胞活性的影響,而對病灶組織免疫細胞的影響作用尚且缺乏報道。目前已有研究發現,小檗堿在肺癌中可以抑制PD-L1 表達以活化T細胞[53],在黑色素瘤中可以調節巨噬細胞介導腫瘤細胞死亡[54]。未來,有望從免疫調節等方面,進一步探索小檗堿對CRC 患者的影響。

為了進一步提高小檗堿的抗腫瘤作用,學者們展開了對小檗堿的結構活性修飾研究,研究位點主要集中于C-8、C-9 和C-13 位置,并提出聯合多位點修飾、修飾基團改進等方面拓寬發展空間,現已成功構建13-[CH2CO-Cys (Bzl)-OBzl]-小檗堿[55]、1,13-環化小檗堿[56]、季小檗堿-12-N,N-二甲胺氯[57]、9,13-二取代小檗堿[58]、3,9-二甲氧基-5,6-二氫異喹啉并[3,2-a]異喹啉-7-氯化銨[59],并在體內體外實驗中得到驗證,但這些結構修飾實驗是否可以在臨床治療中獲得類似效果,還需探討。

現已提出小檗堿聯合伊立替康、5-氟尿嘧啶等化療治療策略,可以有效減輕腹瀉、便血等化療副反應,并有可能改善化療耐藥性[12,58,60]。而小檗堿聯合吳茱萸堿、低聚原花青素、穿心蓮等其他植物化合物使用時,也可以產生明顯的協同作用[7,61-64]。而近年來新起的靶向和免疫治療受到了藥物副反應和作用靶點的局限性,那么小檗堿是否可以聯合靶向及免疫治療,改善患者治療環境,也是值得探討的地方。

但是,小檗堿的水溶性差、生物利用度較低(在小腸內的吸收度0.5%,體循環內下降至0.35%)[65],影響腸道吸收效果,目前已提出聯合納米技術(聚合物基、磁性介孔二氧化硅基、石墨烯基等納米顆粒載體)克服該缺點[66],改善小檗堿藥物動力學,但在CRC 的應用研究較少,作用效能及安全性均需更多比對。而且,目前的大部分實驗僅停留在體外細胞株和小鼠模型階段,是否可以在廣大患者身上取得普遍性療效還尚未可知,因此,小檗堿的抗腫瘤作用迫切需要臨床實際數據以進一步驗證。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

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