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（cyclindependentkinase，CDK）、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂（cyclindependentkinaseinhibitor，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cyclincyclin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cyclinA、cyclinB、cyclinD和cyclinE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（cyclinDCDK4，cyclinDCDK6，cyclinECDK2），S期是DNA合成期（cyclinECDK2，cyclinACDK2），G2期是DNA合成后期，而细胞分裂则在M期（cyclinACDK1，cyclinBCDK1）。cyclinD1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。cyclinD1的过度表达会导致肠癌细胞异常增殖，通过对cyclinD1表达的监测可判断大肠癌治疗效果及预后。cyclinA是一类在哺乳动物细胞S期和G2M期两个节点均起重要作用的蛋白，其过度表达会使S期和G2M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。cyclinB1的正常表达是保证细胞正常增殖和分化的必要条件，cyclinB1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，cyclinE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CDKCDK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CKICKI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CIPKIP两大家族。INK4家族包括p15、p16、p18和p19等，抑制CDK4和CDK6结合；CIPKIP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G0G1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HT29细胞G1期、G2M百分比增加，S期百分比减少，显著降低Cdc2、CDK2表达活性和cyclinB1、cyclinD1、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p16cyclinD1CDK4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cyclinE的表达、促进p21表达而抑制HT29细胞增殖，使细胞周期阻滞于G0G1期。周兰贞等证实新藤黄酸可通过下调cyclinD1、cyclinE的表达和上调p21、p27的表达使HCT116细胞阻滞在G0G1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cyclinD1蛋白的表达使细胞周期抑制于G0G1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HT29细胞G1期阻滞，从而抑制细胞增殖，这种作用可能与下调cyclinD1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cyclinA1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cyclinD1表达，抑制SW480细胞增殖，发生G0G1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cyclinDl、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CyclinD1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（6，7，4THIF）是大豆甙元肝代谢的主要产物，能诱导结肠癌HCT116细胞阻滞在S期和G2M期，Western印迹分析表明，6，7，4THIF能有效抑制CDK2的表达，但不影响其他的G2M期调节蛋白如cyclinA，cyclinB1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G1S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G1S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G2M期
　　张丽研究发现苦豆碱能通过降低HT29细胞cyclinB1和cyclinD1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G2M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cyclinB1的蛋白表达，使SW480细胞阻滞于G2M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。