薏苡仁油抗消化系肿瘤的基础和临床研究

2011-02-09 14:16张明发沈雅琴
中国合理用药探索 2011年8期
关键词:康莱特胰腺癌淋巴细胞

张明发 沈雅琴

(上海美优制药有限公司,上海 201423)

薏苡仁油及其制剂康莱特注射液(含薏苡仁油10%),于1995年被批准为二类中药新药。批准的适应证为原发性非小细胞肺癌及原发性肝癌。最近我们已对薏苡仁油治疗肺癌和肝癌的作用作了再评价[1-2]。本文综述其抗肝癌以外的其他消化系肿瘤作用,以扩大薏苡仁油抗癌的临床新适应证。

1 抗消化系肿瘤的基础研究

1.1 胃癌

用噻唑蓝还原法(MTT)测得薏苡仁油对人胃癌MKN28细胞增殖的半数抑制浓度(IC50)为2.14 g/L[3]。给皮下接种小鼠胃癌SGC-790细胞小鼠腹腔注射薏苡仁油1.25 g/kg,qd×10 d,瘤重生长抑制率为47.2%,使胃癌增殖细胞核抗原阳性表达率明显下降(38%)、凋亡指数由对照组的1.12%显著上升到2.11%[4]。薏苡仁油中的活性成分薏苡仁酯(coixenolide)浓度和时间依赖性抑制胃癌BGC-823细胞增殖,薏苡仁酯还通过下调CD44、CD133表达,降低胃癌细胞黏附、侵袭及迁移能力[5]。

1.2 结肠癌

静脉注射薏苡仁油 0.625、1.25 g/kg,qd×7 d,对移植于裸鼠的人结肠癌M7609细胞有明显抑制作用,肿瘤生长抑制率分别为35.7%、57.1%。用MTT法测得薏苡仁油对人结肠癌SW1116细胞、WiDr细胞和Colo205细胞生长的IC50分别为4.51、8.59和40.0 g/L。末端脱氧酰转移酶法(TUNEL法)检测凋亡实验发现,薏苡仁油在低浓度(1 g/L)时可诱导SW1116细胞发生凋亡,但随着浓度增高,凋亡百分比下降而细胞坏死发生率增加[3]。尽管Colo205细胞对薏苡仁油敏感性低,但经低于IC50浓度薏苡仁油预处理过的Colo205细胞对融合蛋白介导的超抗原依赖性细胞介导的细胞毒作用更为敏感。由于薏苡仁油并不影响Colo205细胞表面分子ICAM-1的表达,提示其不干扰免疫细胞与肿瘤细胞的识别黏附过程。由于薏苡仁油提高Colo205细胞内Fas mRNA水平并上调Fas水平蛋白在细胞表面的表达,又增强抗Fas抗体杀伤Colo205细胞的作用。提示薏苡仁油上调肿瘤细胞表面具有功能性的Fas水平,产生生物治疗增敏作用[6]。台湾学者从薏苡仁麸的乙酸乙酯可溶部位中分离到5种内酰胺类活性成分(coixspirolactam A、B、C,coixlactam,methyldioxindole-3-acetate),它们抗人结肠癌HT-29和Colo205细胞增殖的IC50值在28.6~72.6 mg/L之间[7]。

台湾学者报告[8]大鼠喂饲含10%、20%和40%的薏苡仁饲料可显著减少致癌剂氧化偶氮甲烷诱发结肠异常隐窝病灶数(减少26%~32%,无量效关系),虽也抑制结肠肿瘤的诱导型环氧化酶表达,但不明显减少氧化偶氮甲烷致结肠肿瘤发生,提示薏苡仁抑制化学性致癌剂的早期结肠癌发生,但不抑制肿瘤形成。薏苡仁麸的乙酸乙酯可溶部位抑制1,2-二甲基肼诱导大鼠结肠癌发生作用最好,防止肿瘤发生前黏蛋白耗竭灶形成,下调RAS和Ets2癌基因,上调与细胞周期有关的Wee1a基因,抑制结肠环氧化酶-2(COX-2)蛋白表达,通过抑制慢性炎症,延迟癌发生[9]。

1.3 胰腺癌

上海瑞金医院消化科[10-12]采用一系列体外实验手段探讨了薏苡仁油诱导人胰腺癌PaTu-8988细胞凋亡的作用及其机制。他们用MTT法证明薏苡仁油浓度依赖性(0.1~2 g/L)和时间依赖性地抑制PaTu-8988细胞增殖。在薏苡仁油作用下,胰腺癌细胞呈凋亡特征改变:光镜观察显示凋亡细胞变圆、体积缩小、Hoechst33285荧光强染、TUNEL标记阳性、DNA凝胶电泳呈现细胞凋亡的特征性梯状DNA条带。2 g/L薏苡仁油作用24、48和72 h后,流式细胞仪DNA直方图上出现亚二倍体凋亡峰,细胞凋亡率呈时间依赖性提高,分别为(7.1±0.6)%、(11.3±0.3)%和(15.1±2.9)%,均显著高于对照组的(2.4±1.1)%。透射电镜观察显示,凋亡早期主要是线粒体嵴断裂等结构改变,后期则出现典型的凋亡征象,如核固缩、染色质凝集靠近核膜和凋亡小体形成。他们又用凋亡基因芯片试剂盒、RT-PCR和蛋白印迹检测技术作了进一步深入研究,发现薏苡仁油2 g/L浓度作用于PaTu-8988细胞24 h后,在96条有关凋亡的目的基因中,共有17条基因表达发生大于3倍的显著变化,其中表达上调基因12条,下调基因5条,这些转录差异基因主要为Bcl-2家族、p53家族、半胱氨酸蛋白酶家族和肿瘤坏死因子受体超家族基因。蛋白印迹检测表明在薏苡仁油作用下,PaTu-8988细胞中Bcl-2蛋白表达最先明显减少,而Bas蛋白表达明显增多,p53和磷酸化p53蛋白及具有酶活性的半胱氨酸蛋白酶-3蛋白表达都随着药物作用时间延长不断增加,这些基因蛋白水平的表达与基因芯片检测结果基本一致,使促凋亡基因表达增加,抑凋亡基因表达减少。

王伟等[13]给荷人胰腺癌PC-3细胞裸鼠静脉注射薏苡仁油2.5 g/kg,qd×14 d,共4个疗程。不仅显著减小PC-3移植瘤体积,与5-氟尿嘧啶联用还可对缩小肿瘤体积产生协同作用。流式细胞仪测得薏苡仁油组裸鼠体内的胰腺癌细胞凋亡率为(12.9±2.0)%,明显高于对照组的(3.4±0.6)%,与5-氟尿嘧啶联用,凋亡率进一步提高,且明显高于二药的单用组。免疫组化染色观察到薏苡仁油组明显抑制PC-3细胞的Bcl-2蛋白和血管内皮生长因子的阳性表达率,不影响Bas蛋白阳性表达率。薏苡仁油与5-氟尿嘧啶联用仅对Bcl-2蛋白阳性表达抑制产生协同作用。

体外细胞培养实验发现,薏苡仁油浓度依赖性抑制人胰腺癌BxPC-3细胞增殖,2 g/L浓度组作用最佳,有效作用最佳时间段在36 h左右,并显著上调白细胞介素-18(IL-18)表达[14]。

腹腔注射薏苡仁油0.625~2.5 g/kg,在剂量依赖性地抑制S180肉瘤增殖的同时,也剂量依赖性地减少肉瘤内微血管数及瘤体血管内皮生长因子和碱性成纤维细胞生长因子的表达[15]。体外培养实验发现1 g/L浓度薏苡仁油也抑制正常大鼠离体主动脉中新生微血管数量增加[16]。推测抑制肿瘤内血管形成可能也是薏苡仁油抗消化系肿瘤的作用机制之一。

1.4 提高荷瘤动物免疫功能

除上述直接针对消化系肿瘤的作用机制外,薏苡仁油也通过提高机体免疫功能扼杀肿瘤细胞。薏苡仁油在体外对小鼠脾淋巴细胞增殖有促进作用,对小鼠自然杀伤细胞(NK细胞)有激活作用。给小鼠连续7 d腹腔注射薏苡仁油0.625、1.25 g/kg,都可明显提高小鼠腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞的功能。给荷瘤(小鼠白血病L1210细胞)小鼠静脉注射7 d薏苡仁油0.625、1.25、2.5 g/kg,都能剂量依赖性地促进荷瘤小鼠脾淋巴细胞增殖、NK细胞活性和刀豆球蛋白A诱导脾细胞产生IL-2。无论有无脂多糖诱导,薏苡仁油都可浓度依赖性地促进体外小鼠巨噬细胞合成和分泌IL-1。给小鼠静脉注射或灌胃7 d薏苡仁油2.5 g/kg也都能促进脂多糖诱导的巨噬细胞合成和分泌IL-1,对抗腹腔注射环磷酰胺抑制巨噬细胞合成和分泌白介素-1的作用,对三尖杉酯碱和环磷酰胺引起的白细胞减少都有升高作用[3]。灌胃薏苡仁油2.5、5、10 mL/kg,7或10 d,剂量依赖性地促进荷瘤(肺癌Lewis细胞)小鼠脾淋巴细胞增殖、NK细胞活性和刀豆球蛋白A诱导脾细胞产生IL-2,升高被环磷酰胺减少的荷瘤(肉瘤S180细胞)小鼠白细胞数[17]。当荷瘤(小鼠肺腺癌LA795细胞)小鼠进入恶病质状态时腹腔注射薏苡仁油5 g/kg×7 d,能明显阻止癌症恶病质小鼠体重下降、增加摄食量、延长生存期、延缓肿瘤生长、下降被进一步升高的血清肿瘤坏死因子和IL-1水平,但升高IL-6水平,明显升高被进一步抑制的脾淋巴细胞增殖反应和NK细胞的活性[18-19].

从癌症病人恶性胸水中分离出自体瘤细胞和T淋巴细胞(即肿瘤浸润淋巴细胞)并传代培养。肿瘤浸润淋巴细胞在培养液内7 d左右相继死亡,而薏苡仁油(最适浓度为24 g/L)可使肿瘤浸润淋巴细胞体外长期存活(>17 d),在10 d内使此T淋巴细胞持续扩增,并在11~15 d保持较高水平,扩增后的肿瘤浸润淋巴细胞对体外病人自体瘤细胞和人红白血病K562细胞的杀伤活性显著高于新鲜采集的肿瘤浸润淋巴细胞。给每只腹腔内荷小鼠肝癌腹水型Hepa细胞小鼠,隔天腹腔注射106个用薏苡仁油扩增后的肿瘤浸润淋巴细胞(共3次),此组荷瘤小鼠生长期明显延长,生命延长率为17.3%。作用类似于重组IL-2,具有生物反应调节功能。说明薏苡仁油提高机体免疫功能也是其抗肿瘤的机制之一[20]。

2 临床联合用药治疗消化系肿瘤

2.1 治疗胰腺癌

12例Ⅲ~Ⅳ期晚期胰腺癌,均已失去手术根治机会,静脉注射薏苡仁油10 g(即10%康莱特注射液100 mL),qd×20 d,间隔10 d重复,并联用生长抑素奥曲肽0.1 mg,ih,bid,用至肿瘤有进展证据时停药。癌灶缓解率仅1例(8%),中位数生长期为6个月,有1例已存活2年。用药2个月、4个月的临床受益评价:疼痛缓解率为58.3%(7/12),卡氏行为状况评分提高20分者占41.7%(5/12),体重增加者占33.3%(4/12),75%(9/12)病人全身状况得以改善。治疗后病人的T淋巴细胞亚群CD4和CD4/CD8值明显提高[21]。薏苡仁油联合低剂量顺铂和5-氟尿嘧啶治疗12例晚期胰腺癌也获得类似结果:癌灶缓解率16.7%(2/12),7例疼痛减轻、行为状况评分提高和体重增加,临床受益率为58.3%,治疗后NK细胞活性、CD3、CD4和CD4/CD8值均较治疗前明显提高[22]。单独应用薏苡仁油的晚期胰腺癌病人的疼痛缓解率仅为33.3%(5/15)[3]。

2.2 治疗食管癌

31例Ⅲ ~Ⅳ期晚期食管癌对照组行放化疗方案治疗:化疗用亚叶酸钙+5-氟尿嘧啶+顺铂,化疗开始后5~7 d开始放疗。33例Ⅲ~Ⅳ期晚期食管癌治疗组:在对照组放化疗基础上加用薏苡仁油10 g,ivgtt,qd×21 d,共3个疗程。加用薏苡仁油组癌灶缓解率为51.5%(17/33),高于对照组的41.9%(13/31),但无显著性差异,而卡氏生存质量提高和疼痛缓解例数百分率都明显高于放化疗对照组。薏苡仁油可显著对抗放化疗引起的病人外周血白细胞数和肝功能下降的毒副作用[23]。兰立群等[24]也报道了类似结果。单独应用薏苡仁油的晚期食管癌病人的疼痛缓解率为84.6%(22/26)[3]。

2.3 治疗胃肠道肿瘤

22例胃癌(Ⅱ~Ⅲ期占77.3%)术前选择性动脉灌注FMD化疗方案及薏苡仁油20 g后,75%以上病人的临床症状得到缓解,部分病人出现恶心呕吐、食欲减退,多在5 d内恢复,但T淋巴细胞亚群值仍明显降低,80%病人出现白细胞数暂时降低,1周内恢复正常。动脉灌注后7~10 d内手术,对手术、手术后恢复、切口愈合等均无直接影响。如在动脉灌注后每日静脉滴注薏苡仁油10 g×7 d,则能纠正化疗引起的免疫功能低下[25]。姜祖光等[26]报告薏苡仁油加化疗(FAM方案)治疗胃癌的总有效率为87%,明显高于单纯化疗对照组的69%。单独应用薏苡仁油的晚期胃癌病人的疼痛缓解率为89.6%(43/48)[3]。

37例中、晚期胃癌或结直肠癌接受化疗作为对照组(其中行根治性手术26例,不能手术或复发11例)。43例中、晚期胃癌或结直肠癌(其中行根治性手术29例,不能手术或复发14例)除接受化疗外还静脉滴注薏苡仁油20 g,qd×21 d。加用薏苡仁油组的癌灶缓解率为35.7%(5/14),高于单纯化疗对照组的27.3%(3/11),但两组间无显著性差异。而卡氏评分提高的例数和疼痛缓解例数百分率分别为88.4%(38/43)和83.7%(36/43),均明显高于对照组的 54.0%(20/37)和 59.4%(22/37)[27]。

50例胃癌和结直肠癌病人手术前外周血T淋巴细胞亚群CD3、CD4、CD4/CD8值都明显低于正常人对照组,而血清可溶性白介素-2受体显著高于正常人对照组。手术3周后病人(28例)的 CD3、CD4、CD4/CD8水平显著升高,而可溶性白介素-2受体水平显著下降。22例手术后1d开始静脉滴注薏苡仁油 10 g,qd×20 d的病人 CD3、CD4、CD4/CD8水平又明显高于单纯手术组,可溶性白介素-2受体水平又明显低于单纯手术对照组,使这些免疫指标恢复接近正常人水平[28]。在大肠癌手术后病人中再次观察到薏苡仁油提高上述免疫功能作用[29]。单独应用薏苡仁油的晚期大肠癌病人的疼痛缓解率为87.0%(20/23)[3],使病人外周血NK细胞活性明显提高并持续在高水平状态[30]。

3 结束语

体内外动物实验发现薏苡仁油诱导消化系肿瘤细胞凋亡,抑制肿瘤细胞增殖;抑制肿瘤组织内血管形成,减少营养物质供应从而抑制肿瘤生长。与化疗药相反,薏苡仁油可提高荷瘤动物的免疫功能。在临床上,薏苡仁油与化疗药联合应用治疗食管癌、胃癌、结直肠癌、胰腺癌和肝癌,均可提高病人卡氏生命质量评分和疼痛缓解率,提高病人低下的免疫功能,使外周血T淋巴细胞亚群CD3、CD4、CD4/CD8水平及NK细胞活性显著提高,具有良好的开发前景。

活化过氧化物酶体增殖因子激活受体(PPARs),可稳态平衡糖、脂代谢,可产生抗炎、促进细胞凋亡和抑制生长的抗肿瘤等生物活性。薏苡仁油有降糖降脂[31]和抗肿瘤作用。已从薏苡仁中分离到6种PPARs激动剂,它们都属羟基不饱和脂肪酸:13-羟基-(9E,11E)-十八碳二烯酸、9-羟基-(10E,12E)-十八碳二烯酸、9-羟基-(10E)-十八碳烯酸、10-羟基-(8E)-十八碳烯酸、8-羟基-(9E)-十八碳烯酸和11-羟基-(9Z)-十八碳烯酸,其中9-羟基-(10E,12E)-十八碳二烯酸是最强的 PPARγ激动剂[32-33]。这些羟基不饱和脂肪酸可能也是薏苡仁油中的抗肿瘤活性成分,但此推测尚需通过实验证实。

[1]张明发,沈雅琴.薏苡仁油治疗肺癌的临床研究进展[J].中国执业药师,2009,6(7):22-25.

[2]张明发,沈雅琴.薏苡仁油抗肝癌的药理作用与临床应用[J].现代药物与临床,2010,25(6):422-425.

[3]李大鹏.康莱特抗肿瘤的研究论文集[M].杭州:浙江大学出版社,1998:38-41,45-54,110-114,184-191.

[4]郑世营,李德村,张志德,等.薏苡仁提取物诱导胃癌细胞SGC-790 凋亡和抑制增殖的体内实验[J].肿瘤,2000,20(6):460-461.

[5]王敏,姜藻.薏苡仁酯抑制胃癌BGC-823细胞粘附、侵袭及迁移能力的研究[J].实用肿瘤杂志,2010,25(3):284-288.

[6]金洪传,王青青,周建伟,等.康莱特注射液对人大肠癌细胞的生物治疗增敏作用研究[J].实用肿瘤杂志,1999,14(5):308-310.

[7]Lee MY,Lin HY,Cheng E,et al.Isolation and characterization of new lactam compounds that inhibit lung and colon cancer cells from adlay(Coix lachrymal-jobi L.var.ma-yuen Stapf)bran[J].Food Chem Toxicol,2008,46(6):1933-1939.

[8]Shih CK,Chiang WC,Kuo ML.Effects of adlay on azoxymethaneinduced colon carcinogenesis in rats[J].Food Chem Toxicol,2004,42(8):1339-1347.

[9]Chung CP,Hsu NY,Huang DW,et al.Ethyl acetate fraction of adlay bran ethanolic extract inhibits oncogene expression and suppresses DMH-induced preneoplastic lesions of the colon in F344 rats through an anti-inflammatory pathway[J].J Agric Food Chem,2010,58(13):7616-7623.

[10]鲍英,夏璐,姜华,等.康莱特诱导人胰腺癌细胞凋亡的实验研究[J].上海医学,2004,27(6):421-424.

[11]鲍英,夏璐,姜华,等.薏苡仁提取物对人胰腺癌细胞凋亡和超微结构的影响[J].胃肠病学,2005,10(2):75-78.

[12]袁耀宗,鲍英,夏璐,等.应用基因芯片研究康莱特对人胰腺癌PaTu-8988细胞的凋亡诱导作用[J].中华消化杂志,2004,24(8):451-454.

[13]王伟,金建光,秦兆寅.康莱特联合5-Fu治疗人胰腺癌PC-3裸鼠皮下移植瘤的实验研究 [J].西安交通大学学报(医学版),2005,26(5):473-476.

[14]蔡琼,许健,沃兴德.薏苡仁油对人胰腺癌BxPC-3细胞影响IL-18表达的体外实验研究[J].中医研究,2010,23(7):11-14.

[15]冯刚,孔庆志,黄冬生,等.薏苡仁注射液对小鼠移植性S180肉瘤血管形成抑制作用[J].肿瘤防治研究,2004,31(4):229-230,248.

[16]姜晓玲,张良,徐卓玉,等.薏苡仁注射液对血管形成的影响[J].肿瘤,2000,20(4):313-314.

[17]姚玉龙,陈秀华,任文龙,等.康莱特软胶囊对小鼠的免疫促进作用研究[J].中国新药与临床药理,2002,13(4):233-235.

[18]邓松华,徐振山,刘爱国,等.康莱特注射液对肿瘤恶病质试验模型的细胞免疫功能影响[J].中国药理学通报,1998,14(5):445-447.

[19]李同度,刘爱国,牛旗,等.康莱特抗癌症恶病质实验研究[J].中国肿瘤临床,1998,25(2):131-132.

[20]吴良村,陈良良,李庆霞,等.康莱特对肿瘤浸润淋巴细胞的体外扩增及抗肿瘤作用的研究[J].中国医药学报,2004,19(11):656-658.

[21]缪建华,陈暑波,孙银萍.康莱特联合生长抑素在治疗胰腺癌中的应用[J].临床肿瘤学杂志,2002,7(4):297-298.

[22]李青山,高旭红,刘兰芳.薏苡仁注射液联合低剂量顺铂和5-氟尿嘧啶治疗晚期胰腺癌的临床观察[J].肿瘤,2004,24(2):184-185,191.

[23]赵光日,陈永东,李洪胜,等.康莱特注射液联合放化疗治疗晚期食管癌的疗效观察[J].中国新药与临床杂志,2005,16(1):71-72.

[24]兰立群,唐晓玲,耿蕾.薏苡仁油乳剂辅助治疗晚期食管癌的临床观察[J].实用中西医结合临床,2009,9(5):29-30.

[25]叶再元,张勤,潘智敏,等.胃癌术前选择性动脉灌注化疗和康莱特对T淋巴细胞亚群的影响[J].浙江中医学院学报,1998,22(5):27.

[26]姜祖光,史周印,张德燕.康莱特注射液联合化疗治疗胃癌的疗效观察[J].肿瘤防治杂志,2002,9(6):640-641.

[27]罗开元,杨国凯,杨镛,等.薏苡仁注射液治疗胃肠肿瘤的临床研究[J].肿瘤,2003,23(4):346.

[28]冉江华,郭群,王曦,等.康莱特注射液对胃肠道恶性肿瘤患者免疫功能的影响[J].实用肿瘤杂志,1999,14(5):314-315.

[29]冉江华,张家骅,王曦,等.康莱特对大肠癌患者术后免疫功能的影响[J].中国肿瘤临床与康复,1999,6(2):20-21.

[30]候冰宗,李绵,刘洪基,等.康莱特注射液对晚期大肠癌患者NK细胞活性、SIL-2R、TNF-α影响的研究[J].实用肿瘤杂志,1999,14(6):382-383.

[31]张明发,沈雅琴.薏苡仁的降糖降脂作用研究进展[J].中国执业药师,2011,8(3):12-15.

[32]Yokoi H,Mizukami H,Nagatsu A,et al.Peroxisome proliferator-activated receptor-γ ligands isolated from adlay seed(Coix lachryma-jobi L.var.ma-yuen STAPF)[J].Biol Pharm Bull,2009,32(4):735-740.

[33]Yokoi H,Mizukami H,Nagatsu A,et al.Hydroxy monounsaturated fatty acids as agonists for peroxisome proliferator-activated receptors[J].Biol Pharm Bull,2010,33(5):854-861.

猜你喜欢
康莱特胰腺癌淋巴细胞
胰腺癌治疗为什么这么难
遗传性T淋巴细胞免疫缺陷在百草枯所致肺纤维化中的作用
甲状腺切除术后T淋巴细胞亚群的变化与术后感染的相关性
康莱特联合化疗治疗中晚期非小细胞肺癌临床疗效观察
血小板-淋巴细胞比值与冠状动脉病变复杂性的相关分析
康莱特注射液联合肝动脉化疗栓塞术治疗原发性肝癌临床疗效
康莱特注射液对人胰腺癌细胞株PANC-1增殖和凋亡影响的实验研究
胰腺癌相关糖尿病致病基因表达谱的分析
中西医结合护理晚期胰腺癌46例
真核翻译起始因子5A2在胰腺癌中的表达及与预后的相关性