(一)多糖类(Polysaccharides)
据研究,黄芪中含有丰富的生物碱、多糖(APS)、黄铜,苷类等成分,能够刺激NK细胞,使其具有强大的细菌吞噬能力,而NK细胞作为机体中较强大的免疫细胞,发源于骨髓,占白细胞总量的1/6。黄芪中的多糖(APS)可以增殖NK细胞的数量,同时是这种非特异性免疫细胞具有活性,对病毒及细菌具有敏感性,从而完成异常细胞的吞噬。基于此研究认为(APS)具有拮抗病毒,消除炎性刺激,平衡血液浓度的功效[4]。就免疫活性来说,黄芪多糖也是黄芪成分里最强的。黄芪多糖的效应是涉及与免疫系统有关的多个环节、多种免疫细胞、多种细胞因子的,具有增强机体免疫功能、抗肿瘤、保肝等作用[5]。此外,大量实验研究显示,黄芪多糖能够抗肿瘤。从其抗肿瘤的机制来看,可能是:①通过调节免疫系统来抗肿瘤;②通过诱导肿瘤细胞凋亡来抗肿瘤;③通过调节细胞因子来抗肿瘤。
(二)三萜皂苷类(Triterpenoid Saponins/Astragalosides)
皂苷类是黄芪中重要的活性成分之一。从当前的研究成果中得知,有将近 40 多种皂苷存在与黄芪中,然而皂苷常以游离态存在,具有相对的药理作用和毒性,同时具有性较强的生物活性和溶解性。但出于皂苷很难被分离,造成了该项目的研究进展缓慢。皂苷能够针对血管内包细胞做出反应,阻止白细胞丧失,抑制炎性反应。与(APS)相似的是他们同样具有促进免疫细胞生成的作用。因此对肿瘤细胞有拮抗作用[6]。我国学者在深入研究黄芪皂苷的免疫调节活性及作用机制中发现,T淋巴细胞的增殖反应与黄芪中皂苷成分的多少有直接的关系,皂苷成分越高,增值反应越低,甚至会降低淋巴细胞的活性反应[7]。有关研究表明黄芪皂苷具有抗肿瘤作用,皂苷对诱生因子具有较强的活化作用,这种活化作用,一来能够促进异常细胞的死亡,二来可以拮抗异常细胞的生成。从这两个方面来讲,皂苷具有免疫性,同时具有抗细菌抗病毒的活性。皂苷的抗肿瘤作用显著,作用机制复杂多样,目前已引起广泛关注。
有研究表明,在 肿 瘤 细 胞 中,超 氧 化 物 歧 化 酶( SOD) 和过氧化氢酶( CAT) 活力较正常细胞明显下降,而活性氧簇( ROS) 含量明显高于正常细胞[8]。生物在有氧代谢过程中不可避免会产生可引起细胞组织损伤的一系列ROS,正常情况下细胞内会存在SOD、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)等抗氧化剂拮抗ROS的生成。因此,一般情况下体内ROS的生成与清除处于动态平衡状态,此状态下机体可以正常运行,而肿瘤细胞却正相反。黄芪甲苷具有提高抗氧化酶活性和清除自由基的作用[9]。抗肿瘤方面,杨晶源等[10]以黄芪甲苷干预人肺癌SPC-A-1细胞,结果显示黄芪甲苷可以抑制SPC-A-1细胞的增殖,且其机制与提高抗氧化酶SOD与GSH-Px活性有关。
黄芪甲苷能使人肺癌 A549 细胞凋亡,并抑制人腺病毒 3 型复制[11]。除此之外,黄芪甲苷与 β-榄香烯二者联用亦可诱导SGC7901细胞凋亡[12]。Cheng等[13]发现黄芪甲苷可以抑制A549肺癌细胞的迁移和侵袭能力,且PKC途径抑制剂可部分抑制黄芪甲苷对A549细胞的作用,结果提示黄芪甲苷对A549肺癌细胞的迁移和侵袭的抑制作用可能与PKCα通路有关。有研究[14]证实黄芪甲苷能显著抑制肺癌细胞系A549侵袭相关基因MMP-2和MMP-9的表达。与炎症反应有关的迁移和侵袭特征因子同样在癌症发展中起着重要的作用。已经有报道称黄芪甲苷通过抑制肺和心脏中LPS诱导的NF-κB和AP-1DNA结合活性对小鼠体内急性炎症反应的产生抑制作用[15]。另有研究[16]表明黄芪甲苷可以抑制乳腺癌细胞的迁移和侵袭能力,且NF-κB抑制剂可部分抑制黄芪甲苷对A549细胞的作用。有研究表明当化疗药物例如顺铂激活NF-κB时会使NF-κB位于的PI3K/Akt通路上相关Akt磷酸化,抑制细胞凋亡[17]。抑制肿瘤细胞中NF-κB的表达可以抑制肿瘤细胞对药物的耐药性,提高化疗敏感性。戴彭辰[18]发现黄芪甲苷可通过上调沉默配型信息调节蛋白家族(Sirtuins)中SIRT6,从而抑制NF-κB活化,抑制了肺癌细胞对吉非替尼的耐药性。
(三)黄酮类(Flavonoids)
从黄芪中分离的黄酮类多达 30余种,近 30 多种的黄酮素针对疾病具有良好的拮抗作用,尤其是针对放射科治疗后遗症,具有较好的调节作用。作用原理是抗辐射,对集体中的蛋白质起到平衡和调节作用的同时针对氧自由基进行消除。者中作用原理能够强效的保护自身免疫系统,修复损伤细胞。这项研究也印证了黄芪具有抗氧化,防止衰老的说法。在肿瘤患者的治疗过程中,大部分治疗项目都是以杀死癌细胞或者分离癌变组织展开的。为了保守起见,治疗过程中通常会将健康细胞一起杀死,这就会对循环系统造成较大的损伤,出现并发症或者加重病情。鉴于此,黄芪的应用,可以适当改善和修复自身免疫系统,最大程度的降低治疗副作用。将小鼠作为研究的对象,将两只同样存在肿瘤的小鼠分别观察,对其中一只小鼠注射黄铜后发现 T淋巴细胞出现增殖现象,随着研究时间的推进,小鼠体内的免疫细胞逐渐生成,肿瘤细胞开始停滞。
跟随科技水平的进步,有不少抗癌成分被发现,以本文中所阐述的中药材——“黄芪”为例,黄芪中富含交锋辅的多糖(APS)有科研人员也从中提炼出皂苷提取液,以及黄酮素等多种具有抑制细菌抵抗病原体的药物成分。而根据黄芪的性状进行阐述,黄芪能够补气中和,同时能够抗氧化,对多种疾病类型具有缓解和调节的作用。尤其是在恶性肿瘤治疗过程的应用,能够拮抗肿瘤细胞的叠生,同时刺激 NK非特异性免疫细胞的增殖,刺激 NK 细胞具有活性,使其对病毒及细菌具有敏感性,从而完成异常细胞的吞噬。目前上市的单纯药物常以丸剂或者口服液的形式存在,目前也有注射液,他们针对癌症患者的治疗具有辅助作用,同时能够提高免疫力,预防心血管疾病。
四、黄芪抗肿瘤的应用
(一)黄芪在胃癌中的应用
Auyeung等[19]研 究表明,在胃癌细胞中,MMP-2和MMP-9蛋白的表达量与 VEGF相似,随着黄芪皂苷孵育时间和浓度的增加而下降,推测黄芪皂苷在抗肿瘤血管生成的同时,也抑制肿瘤细胞的恶性入侵和新陈代谢。
胡少明等[20]将80例胃癌术后的患者随机分为:贞芪扶正组40例,以贞芪扶正颗粒加化疗治疗。对照组40例,以单纯化疗治疗。结果表明贞芪扶正组胃癌患者化疗后生存质量改善,外周白细胞、红细胞稳定;单纯化疗组白细胞,红细胞,血红蛋白均较化疗前明显下降。认为贞芪扶正颗粒联合化疗对胃癌术后的患者能防治化疗引起的骨髓抑制。实验研究发现,黄芪不但能提高荷瘤小鼠的免疫功能,增强对化疗的耐受性,还能促进骨髓有核细胞和造血干细胞的增殖。
肖明生[21]自拟健胃汤(黄芪,党参,山药等)对胃癌术后患者残胃功能有明显改善作用,提高了患者的生活质量。聂超[22]研究黄芪多糖对人胃癌细胞SGC-7901移植瘤的抑制效应及机制,结果发现黄芪多糖对SGC-7901细胞移植瘤具有明显的抑制作用,其机制可能与下调Bcl2/Bax和上调Fas/Fasl有关,同时黄芪多糖可上调PTEN、CDX2表达和下调NF-κB(p65)的表达。
(二)黄芪在肺癌中的应用
陈三毛等[23]观察固本合剂(由黄芪、党参、白术等组成)在肺癌化疗中关于减轻骨髓抑制,减轻恶心、呕吐等毒副反应,发现固本合剂对上述毒副反应都有明显的防治作用。
将黄芪多糖作用于化疗晚期非小细胞肺癌患者 22 个月后,发现客观缓解率为 42. 64% ,且疲劳、恶心呕吐、疼痛等反应均有所改善[24]。另将筛选的 100 例肺癌患者随机分为两组,一组在放疗的基础上注射黄芪多糖,另外一组只放疗,结果显示黄芪多糖不仅具有抗肿瘤作用,还具有缓解化疗毒性的作用[25]。
李蓉等[26]发现APS、顺铂对人肺腺癌A549细胞增殖具有时间-浓度依赖性抑制作用,而APS能使A549细胞出现G1期细胞阻滞(P<0.01),与顺铂联用后,G1和S期均受到阻滞(P<0.01),两药联合使用之后效果更加明显。这表明APS可阻滞肿瘤细胞于G1期,并且延缓细胞周期的进程,为其在协同化疗药物抗肿瘤方面的应用及研究提供了理论基础[27]。
(三)黄芪在结直肠癌中的应用
郑子洲等[28]观察益气健脾方(黄芪,白术,山药等)治疗结肠癌术后患者的临床疗效,对照组常规化疗,治疗组服用益气健脾方,结果治疗组白细胞数,排气排便时间等均优于对照组。
魏东等[29]观察参芪归脾汤加味防治直肠癌化疗(FOLFOX4)后恶心、呕吐等胃肠反应,及骨髓抑制的疗效,发现参芪归脾汤加味可明显提高患者生活质量、化疗耐受性及化疗完成率。
郑学芝等[30]用不同浓度的APS处理体外培养的人结肠癌细胞株COLO205,利用MTT法检测细胞增殖抑制率,结果发现,用50μg/mL以上浓度的APS处理COLO20572h后,各组细胞增殖抑制率均超过50%,提示COLO205的增殖活性受到明显抑制,并呈量效和时效关系。该研究表明APS使COLO205人结肠癌细胞增殖减慢,细胞凋亡增加,降低PCNA表达,而这可能是APS抗肿瘤机制之一。
五、结论
黄芪抗肿瘤主要成分为黄芪多糖、皂苷类、黄酮等化合物,可作用于多种免疫细胞,发挥免疫调节作用,对临床肿瘤放化疗患者所造成的免疫抑制、骨髓抑制有较好的治疗作用。
中西医结合防治肿瘤有较大的优势,应高度重视。但临床上中药制剂尚待进一步研发,应充分发挥中药的简、便、廉、验。我们将以传统理论为依托,以现代药理研究与科学临床研究为引导,探讨并制定标准、规范及公认的中药制剂,以便更好地服务于临床。
参考文献
[1]曾小菊.中医药治疗癌症的进展[J].内蒙古中医药,2011,30(4):138-139.
[2]李晓杰,范圣此.黄芪研究与开发利用综述[J].安徽农业科学,2012,40(11):6449-6450.
[3]邱勇波,刘锦,武飞.黄芪化学成分及药理作用研究进展[J].中国疗养医学,2011,20(5):435-436.
[4]Rui J,Liu Y,Hao G,et al.The Anti-Oxidant and Antitumor Properties of Plant Polysaccharides[J].American Journal of Chinese Medicine,2016,44(03):463-488.
[5]文涓,袁志坚,何晓升.黄芪多糖的药理作用研究进展[J].中国生化药物杂志,2012,33(5):692-694.
[6]许杜娟,吴强,杨雁,等.黄芪总苷的抑瘤作用及其作用机制[J].中国药理学通报,2003,19(7):823-825.
[7]杨凤华,杨勇,张文竹,等.黄芪水溶性黄酮对荷瘤小鼠免疫功能影响的实验研究[J].国际中医中药杂志,2007,29(4):201-203.
[8]孙彦,熊辉,宋俊,等.血清肿瘤标志物联合ROS、SOD、MDA、GSH-Px在消化道恶性肿瘤中的检测意义分析[J].中国医学创新,2012,9(16):7-9.
[9]刘天一,何观虹,姚丽.黄芪甲苷治疗心血管疾病研究进展[J].中国中医药信息杂志,2013,30(2):117-120.
[10]杨晶源,王立宏,王利.黄芪甲苷抗人肺癌SPC-A-1细胞增殖作用及其机制[J].中成药,2016,38(8):1818-1820.
[11]SHANG L,QU Z,SUNL,et al. Astragaloside IV inhibits adenovirusreplication and apoptosis in A549 cells in vitro[J]. J Pharm Pharma-col,2011,63( 5) : 688 - 694.
[12]张露.黄芪甲苷、β-榄香烯对SGC7901胃癌细胞增殖和凋亡的影响[C]//中华中医药学会脾胃病分会.中华中医药学会脾胃病分会第二十四次全国脾胃病学术交流会^文档汇编.2012:3.
[13]CHENG X D,GU J F,ZHANG M H,et al. Astragaloside IV inhibits migration and invasion in human lung cancer A549 cells via regulatingPKC - α - ERK1 /2 - NF - κB pathway[J]. International immunop-harmacology,2014,23( 1) : 304 - 313.
[14]庞歆桥,王婧,姚婷,等.黄芪甲苷通过调节细胞自噬增强贝伐单抗在肺癌细胞系A549中抗肿瘤作用机制的研究[J].临床与病理杂志,2016,36(3):220-225.
[15]ZHANG W J,FREI B,YANG Y F. Astragaloside IV Inhibits NF - κB Ac-tivation and Inflammatory Gene Expression in LPS - Treated Mice[J].Mediators of Inflammation,2015,2015( 10) : 274 - 314.
[16]杨苏钰,唐德才,曹子丰,等.黄芪甲苷配伍姜黄素对人卵巢癌HO-8910原位移植瘤转移的抑瘤作用[J].中国实验方剂学志,2017,23(6):155-160.
[17]CHATURVEDI M M,SUNG B,YADAV V R,et al. NF - κB addictionand its role in cancer: ‘one size does not fit all’[J]. Oncogene,2011,30( 14) : 1615 - 1630.
[18]戴彭辰.黄芪甲苷协同吉非替尼对非小细胞肺癌细胞敏感性的作用研究[D].成都:成都中医药大学,2016:3-10.
[19]Auyeung KK, Woo PK, Law PC, et al. Astragalus saponins mod-ulate cell incasiveness and angiogenesis in human gastric adeno-carcinoma cells. [J].J Ethnoph,2012,141(2):635-641.
[20]胡少明,董慧,涂胜豪,等.贞芪扶正颗粒联合化疗治疗胃癌的临床研究[J].中国药师,2005,8(9):761-763.
[21]肖明生.自拟健胃汤对老年胃癌术后患者生活质量的影响[J].中国临床康复,2004,8(3):492-493.
[22]聂超.黄芪多糖对P53基因介导的信号传导与胃癌发生发展的相关性研究[D].南京中医药大学,2014.
[23]陈三毛,陈友平.固本合剂在肺癌化疗中的疗效观察[J].实用临床医学,2007,8(10):67-69.
[24]Guo L,Bai SP,Zhao L,et al. Astragalus polysaccharide injectionintegrated with vinorelbine and cisplatin for patients with advancednon - small cell lung cancer: effects on quality of Life and survival[J]. Medical Oncology,2012,29( 3) : 1656 - 1662.
[25]朱蕾,武洪娟.注射用黄芪多糖的制备及其抗肿瘤作用的研究[J].医药,2015(13):142.
[26]李蓉.黄芪多糖联合顺铂对人肺腺癌A549细胞增殖的抑制作用及对Bax、Bcl-2、Caspase-3的影响[D].南华大学,2015.
[27]Zhou J,Zhu X,Wang H,et al. Effect of Astragalus Polysaccharides onProliferation and Cell Cycle of Human Gastric Carcinoma Cell LineMGC - 803[J]. Chinese Archives of Traditional Chinese Medicine,2013,31( 5) : 1116 - 1119.
[28]郑子洲,徐巍.益气健脾方治疗结肠癌外科术后66例[J].陕西中医,2013,34(10):1322-1323.
[29]魏东,高辉,彭晶晶,等.参芪归脾汤加味防治直肠癌化疗后胃肠道毒副反应疗效观察[J].中国中医药信息杂志,2012,19(7):1099.
[30]郑学芝,王志刚,郭冉,等.黄芪多糖对COLO205人结肠癌细胞株抑制作用研究[J].中国食物与营养,2012,18(8):68-70.