中药对大肠癌细胞周期影响的研究进度

　　上世纪90 年代，有学者提出肿瘤是一种与细胞周期调节紊乱相关的疾病，细胞的生长增殖依赖于细胞周期的运行，而决定细胞周期能否正常运行的关键在于精细的调控机制。细胞周期调控机制的核心是细胞周期蛋白(cyclin)、细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin dependent kinase，CDK)、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂(cyclin dependent kinase inhibitor，CKI)三者的相互作用，这三者共同参与了细胞周期调控，在维持细胞有序的增殖、分裂活动中具有极其重要的作用。在我国，中药具有资源丰富、临床应用历史悠久、不良反应较少等优势，是抗肿瘤药物的重要来源。近年来，随着中药研究的不断深入，越来越多具有抗肿瘤活性的中药有效成分及复方被发现，展示了中药抗肿瘤的广阔前景。大肠癌作为最常见的消化系统恶性肿瘤之一，其发生发展与细胞周期调控因子表达的异常有着紧密的相关性。目前已有一些研究发现中药有效成分可以调控大肠癌细胞周期相关基因和蛋白的表达，阻滞细胞周期，抑制肿瘤细胞的增殖，诱导细胞凋亡。本文对近年来大肠癌细胞周期及中药对其影响的相关研究进行综述。
　　1 大肠癌细胞周期失控机制
　　1.1 大肠癌与cyclin cyclin 在大多数恶性肿瘤中
　　都呈现表达异常，这种异常的表达会导致整个细胞周期调控失常，从而导致细胞异常生长，引起肿瘤的发生发展。目前已从哺乳动物细胞中分离出11 类主要cyclins，分别为A、B、C、D、E、F、H、K、L、T、Y，而在细胞生长周期中发挥主要作用的有cyclin A、cyclin B、cyclin D 和cyclin E 及其各亚型。每个细胞周期正常分为4 个时相，即G1 期、S 期、G2 期和M 期，G1 期是DNA 合成前期(cyclin D/CDK4，cyclinD/CDK6，cyclin E/CDK2)，S 期是DNA 合成期(cyclin E/CDK2，cyclin A/CDK2)，G2 期是DNA 合成后期， 而细胞分裂则在M 期(cyclin A/CDK1，cyclin B/CDK1)。cyclin D1 蛋白作为细胞周期调节蛋白在G1 期起重要调节作用，其在大肠腺瘤、腺瘤恶变、大肠癌组织中均有不同程度的过度表达，但在正常大肠黏膜未见异常表达。cyclin D1 的过度表达会导致肠癌细胞异常增殖，通过对cyclin D1 表达的监测可判断大肠癌治疗效果及预后。cyclin A是一类在哺乳动物细胞S 期和G2/M 期两个节点均起重要作用的蛋白，其过度表达会使S 期和G2/M期的细胞百分比增加，从而影响细胞周期的过程、促进细胞的增殖，进而导致大肠癌细胞的癌变。cyclin B1 的正常表达是保证细胞正常增殖和分化的必要条件，cyclin B1 的异常必将导致细胞周期紊乱，进而引起大肠癌的发生、发展。在大肠癌中，cyclin E 高表达预示着肿瘤恶性程度高、分化差，且其可作为反映大肠癌淋巴结转移和远端器官转移的指标之一，对大肠癌的预后评估具有重要意义，据此可优化、制定治疗方案。
　　1.2 大肠癌与CDK CDK 的主要生物学作用是调
　　控细胞周期，其与cyclin 结合形成活性复合物，通过磷酸化底物靶蛋白改变活性从而驱动细胞周期的正常运行。CDK 在细胞周期调控网络中处于中心地位，围绕着CDK，cyclin 对其进行正性调控，CKI进行负性调控，CDK 的表达水平能直接影响细胞周期的长短，决定着细胞周期的进程。如果把细胞周期比作一种周而复始的运动，CDK 就如细胞周期的引擎，提供着主要的推力作用，cyclin 则似变速器决定着CDK 能否驱动细胞沿着细胞周期向前运转，CKI 则似刹车能够阻滞细胞周期进展。研究发现CDK4 活性变化与肿瘤细胞的分化有密切关系，CDK4 在较晚期伴有淋巴结转移的大肠癌中呈过度表达，其阳性表达强度与细胞的分化程度成反比。CDK2 在大肠癌组织中呈高表达且其过度表达与肿瘤的分化程度、Dukes 分期有着密切的相关性。CDK1 在结直肠癌发生发展过程中起重要的调节作用，在不同分化程度的结直肠癌及癌旁组织中均存在过度表达现象。CDK6 则与大肠癌进展及侵袭有关，可作为判断大肠癌预后的指标。
　　1.3 大肠癌与CKI CKI 可直接与CDK 或cyclin
　　CDK 复合物结合，阻断其活性从而阻滞细胞周期的进程。根据CKI 结构和作用的不同，分为INK4 和CIP/KIP 两大家族。INK4 家族包括p15、p16、p18 和p19 等，抑制CDK4 和CDK6 结合;CIP/KIP 家族包括p21、p27 和p57 等，是广谱CDK 抑制剂。p16 蛋白表达下调在大肠癌发生和发展中起重要作用，可作为判断大肠癌恶性程度的一个临床指标。p27的表达降低可使肿瘤化疗疗效下降，转移率增加，提高患者的死亡率，并在恶性肠癌高风险有关的疾病如溃疡性结肠炎、腺瘤性息肉病综合征中扮演着相当重要的作用，可以作为肠癌发生发展的生物学标志物。p21 表达呈阳性的大肠癌患者的3、5 年生存率较阴性者高，p21 与p53 蛋白联合应用有助于大肠癌的预后判断。
　　2 中药对大肠癌细胞周期的影响
　　近年来，中药在大肠癌的综合治疗中起着不可忽视的作用。随着研究日益深入，中药对大肠癌细胞周期的改变情况和各周期分子表达水平的影响已成为研究者关注的热点。
　　2.1 中药作用于大肠癌
　　细胞G0/G1 期3，3- 二吲哚甲烷(DIM)是由芸苔属的西兰花花椰菜以及羽衣甘蓝中的吲哚-3- 甲醇消化而来，可使肠癌HT- 29细胞G1 期、G2/M 百分比增加，S 期百分比减少，显著降低Cdc2、CDK2 表达活性和cyclin B1、cyclin D1、CDK4 的蛋白水平，增加CDK 抑制基因p21 和p27 的蛋白水平。张绪慧等研究发现氧化苦参碱诱导的SW620 细胞凋亡，可能是通过抑制p16/cyclin D1/CDK4 通路，使细胞阻滞于G1 期，从而使SW480 细胞无法完成修复，进而发挥抗肿瘤作用。大花旋覆花内酯(ABL)是旋覆花的主要有效成分，能够通过抑制CDK4 和cyclin E 的表达、促进p21 表达而抑制HT-29 细胞增殖，使细胞周期阻滞于G0/G1期。周兰贞等证实新藤黄酸可通过下调cyclinD1、cyclin E 的表达和上调p21、p27 的表达使HCT116 细胞阻滞在G0/G1 期，进而抑制HCT116细胞的增殖并诱导其凋亡。张龙江等研究发现人参皂苷Rgl 可能通过下调结肠癌组织中cyclin D1蛋白的表达使细胞周期抑制于G0/G1 期，进而特异性抑制肿瘤细胞的增殖。表没食子儿茶素没食子酸酯是绿茶多酚的主要成分，可诱导HT-29 细胞G1期阻滞，从而抑制细胞增殖，这种作用可能与下调cyclin D1 蛋白表达有关。刘娟娟研究证明雷公藤甲素可通过上调p21 表达、抑制cyclin A1 表达诱导细胞G1 期阻滞，从而抑制结肠癌HT29 细胞和SW480 细胞增殖。杜彦艳等实验研究发现香加皮杠柳苷在体内外能够明显抑制cyclin D1 表达，抑制SW480 细胞增殖，发生G0/G1 期阻滞，诱导SW480细胞凋亡。吴葆华等研究证实桔梗皂苷D 能通过下调cyclin Dl、CDK6 的表达将结肠癌SW620 细胞阻滞于Gl 期从而抑制结肠癌细胞生长。张保静等发现健脾清热活血方可能通过下调Cyclin D1 表达干预SW480 细胞，使其阻滞于G1 期，诱导细胞凋亡，发挥防治结肠癌的作用。
　　2.2 中药作用于大肠癌细胞S 期4，6，7- 三羟异
　　黄酮(6，7，4-THIF)是大豆甙元肝代谢的主要产物，能诱导结肠癌HCT-116 细胞阻滞在S 期和G2/M期，Western 印迹分析表明，6，7，4-THIF 能有效抑制CDK2 的表达，但不影响其他的G2/M 期调节蛋白如cyclin A，cyclin B1 和Cdk1 的表达。葛艳等研究发现18- 甘草次酸(GA)可使p16、p21、p27 蛋白水平上调，将HT29 细胞阻滞于G1/S 期，从而抑制HT29 细胞增殖。范慧珍等证实一定浓度范围之内的青蒿琥酯能抑制SW620 细胞增殖，使其细胞周期发生G1/S 期阻滞，并上调p21、p27 的蛋白、mRNA水平。
　　2.3 中药作用于大肠癌细胞G2/M 期
　　张丽研究发现苦豆碱能通过降低HT29 细胞cyclin B1 和cyclin D1 的含量上调p53 和p21 的表达，达到细胞周期阻滞作用，使HT29 细胞阻滞在G2/M 期，抑制细胞增殖。李润青等研究证明槲皮素对结肠癌SW480 细胞的增殖有一定的调节作用，高浓度槲皮素可下调cyclin B1 的蛋白表达，使SW480 细胞阻滞于G2/M 期，并诱导其调亡。
　　3 问题与展望
　　虽然中药防治大肠癌机制的研究已取得较大进展，但仍存在一些问题：中药单体的相关研究较多，而中药复方研究较少;中药与细胞周期特异性化疗药物协同治疗大肠癌方面的研究较少，有待进一步研究;实验研究多是针对体外培养的细胞，动物实验较少，鲜有同时进行体内、外实验，从更严谨角度出发的验证实验;中药作用的机制主要集中在一些基因蛋白的表达层面，具体机制尚未完全揭示，且缺乏较为系统性的组学研究。相信随着中药抗肿瘤研究的不断深入，中医药治疗大肠癌一定会有更广阔的前景。