作者：江昌，繆雨青，周文麗，王杰軍單位：上海長征醫(yī)院王杰軍教授，醫(yī)學博士，博士研究生導師，第二軍醫(yī)大學附屬長征醫(yī)院腫瘤科主任醫(yī)師。中國癌癥康復與姑息治療專業(yè)委員會主任委員、中國人民解放軍腫瘤專業(yè)委員會主任委員、中國生命關懷協(xié)會副會長、上海癌

作者：江昌，繆雨青，周文麗，王杰軍

單位：上海長征醫(yī)院

王杰軍教授，醫(yī)學博士，博士研究生導師，第二軍醫(yī)大學附屬長征醫(yī)院腫瘤科主任醫(yī)師。中國癌癥康復與姑息治療專業(yè)委員會主任委員、中國人民解放軍腫瘤專業(yè)委員會主任委員、中國生命關懷協(xié)會副會長、上海癌癥康復與姑息治療專業(yè)委員會主任委員、上海綜合性醫(yī)院腫瘤防治專業(yè)委員會主任委員、上海市防癌抗癌事業(yè)發(fā)展基金會副理事長、中國臨床腫瘤學會（CSCO）常務委員、美國臨床腫瘤學會（ASCO）委員（Active member）、國家藥品監(jiān)督管理局藥物審評委員會委員、中華醫(yī)學會上海分會腫瘤專科委員會榮譽主委

腫瘤是全球致死率最高的惡性疾病，全球年發(fā)病率及死亡率還在不斷增加，嚴重危害人類的生命與健康。我國傳統(tǒng)中藥中有很多都具有抗腫瘤功效，如半枝蓮、薏米仁、石上柏、人參、黃芪等。紫杉醇、雷公藤甲素、喜樹堿等植物類抗腫瘤藥物在臨床治療中應用廣泛。而人參同樣具有抗腫瘤活性，作為最古老的傳統(tǒng)中藥之一，人參的使用已經(jīng)有數(shù)百年歷史。目前人參已廣泛用作醫(yī)療用藥，用于治療糖尿病、心血管疾病、癌癥等。人參皂苷Rg3是從人參中分離出的一種有效成分，是一種四環(huán)三萜皂苷，因為C20空間位置的差異，其分為20(R)和20(S)2種異構(gòu)體。Rg3可抑制腫瘤新生血管形成，誘導腫瘤細胞凋亡，并能選擇性地抑制腫瘤細胞轉(zhuǎn)移，提高機體免疫功能。筆者將通過“人參皂苷Rg3”、“抗腫瘤”、“細胞凋亡”、“血管生成”等作為關鍵詞，計算機檢索數(shù)據(jù)庫PubMed、EMbase、中國知網(wǎng)、維普中文科技期刊數(shù)據(jù)庫，重點回顧近10年關于人參皂苷Rg3的作用機制及在胃癌、肺癌、前列腺癌、胰腺癌等實體腫瘤中的最新科研進展。

誘導腫瘤細胞凋亡

細胞的死亡和更新是多細胞生物整個生命過程中不可缺少的環(huán)節(jié)，可及時清除機體內(nèi)的多余細胞和受損細胞，對各組織器官的發(fā)育及免疫系統(tǒng)的建立發(fā)揮重要作用。巖藻糖基化是腫瘤的特征之一，在腫瘤生物學中起著重要作用，許多癌癥中已經(jīng)報道了糖蛋白和糖脂的巖藻糖基化水平上升。巖藻糖基轉(zhuǎn)移酶Ⅳ（FUT4）是催化LewisY寡糖合成的必需酶，并受特異性蛋白1（SP1）和熱休克轉(zhuǎn)錄因子1（HSF1）的調(diào)控。SP1的高表達可抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展，而HSF1則可促進腫瘤細胞增殖，二者的異常表達與腫瘤的預后不良相關。Aziz等預先用幽門螺桿菌細胞毒素相關抗原A（CagA）處理胃癌細胞，發(fā)現(xiàn)經(jīng)CagA處理的胃癌細胞中SP1表達顯著降低，而HSF1、FUT4表達明顯增高。之后用Rg3處理CagA胃癌細胞，結(jié)果顯示Rg3可明顯誘導胃癌細胞凋亡，同時caspase-8、caspase-9、caspase-3和SP1表達明顯增高，而HSF1和FUT4表達明顯降低。進一步研究發(fā)現(xiàn)SP1抑制劑處理胃癌細胞可導致Bax的低表達以及caspase-8、caspase-9和caspase-3的失活，而用HSF1和FUT4抑制劑處理胃癌癌細胞后，Bax表達增高，并激活caspase-8、caspase-9和caspase-3。因此Rg3可分別通過刺激SP1的表達和抑制HSF1表達來下調(diào)FUT4表達水平，從而誘導胃癌細胞凋亡。熊明華等用不同濃度人參皂苷Rg3干預人宮頸癌HeLa細胞，Rg3作用后HeLa細胞出現(xiàn)了典型的凋亡形態(tài)學變化，可見凋亡小體；Rg3作用后HeLa細胞的凋亡相關基因Bcl-2表達降低，Bax基因表達升高。Zhang等在研究膽囊癌細胞時發(fā)現(xiàn)，人參皂苷Rg3通過激活p53通路，從而誘導膽囊癌細胞的死亡和凋亡。有文獻報道人參皂苷Rg3還可以通過下調(diào)PI3K／Akt家族蛋白的表達，抑制MEK信號通路以及激活STAT3信號通路，從而抑制Warburg效應誘導腫瘤細胞凋亡。

抑制腫瘤細胞增殖

正常體細胞具有有限增殖的能力，但最終細胞衰老進入非增殖狀態(tài)。而腫瘤細胞則逃避了衰老，具有無限增殖的潛能。Eph受體是跨膜蛋白酪氨酸激酶家族中最大的受體，其能夠識別來自細胞環(huán)境的信號并影響細胞間的相互作用和細胞遷移。當Ephrins與Eph受體結(jié)合時，Eph／Ephrin信號通路軸的雙向信號傳導將被激活，從而促進腫瘤增殖和轉(zhuǎn)移。Luo等研究表明，人參皂苷Rg3可抑制Eph／Ephrin信號通路，從而抑制腫瘤細胞增殖，發(fā)揮抗腫瘤功效。鄒霞等用人參皂苷Rg3處理人膀胱癌T24細胞株，膀胱癌T24細胞生長明顯受到抑制，且這種抑制作用呈時間、濃度依賴關系。同時發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rg3作用后的膀胱癌T24細胞中，EphB4mRNA及其蛋白的表達明顯減弱，表明人參皂苷Rg3的抗癌活性與其抑制EphB4表達有關。不僅如此，人參皂苷Rg3還可通過阻斷細胞周期發(fā)揮抗腫瘤作用。熊明華等研究顯示人參皂苷Rg3可促進人宮頸癌HeLa細胞凋亡，同時還觀察到細胞被阻斷在G2/M期，細胞周期發(fā)生明顯改變。有文獻報道，人參皂苷Rg3通過下調(diào)組蛋白去乙酰化酶（HDAC）3的表達和增加p53的乙酰化和轉(zhuǎn)錄活性使細胞周期停滯在G0/G1期。

抑制腫瘤細胞粘附、侵襲和轉(zhuǎn)移

腫瘤轉(zhuǎn)移是指腫瘤細胞從原始位點擴散到遠端，是腫瘤治療失敗和患者死亡的主要原因。腫瘤轉(zhuǎn)移的分子機制復雜，涉及多步驟、多階段以及多基因的變化。水通道蛋白（AQP）在體內(nèi)普遍存在，具有水轉(zhuǎn)運和穩(wěn)定滲透壓的基本功能。水通道蛋白1（AQP1）是第一個被發(fā)現(xiàn)的水通道蛋白。除了其基本功能外，AQP1還可以促進各種細胞遷移、血管生成，這是引起腫瘤進展的另一個重要因素。在惡性腫瘤中，AQP1通常為過度表達。Pan等用人參皂苷Rg3處理前列腺癌PC-3M細胞后，AQP1的表達明顯下降。進一步研究表明人參皂苷Rg3通過激活p38/MAPK通路，下調(diào)AQP1和一些作用于AQP1啟動子的轉(zhuǎn)錄因子的表達，從而有效抑制PC-3M細胞遷移。

上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）是一種重要的形態(tài)變化，被認為是胚胎組織器官發(fā)生和形態(tài)發(fā)生的重要過程。EMT在腫瘤轉(zhuǎn)移中也起重要作用。腫瘤EMT期間發(fā)生三大變化：（1）上皮細胞失去細胞間的連接和鈣粘蛋白；（2）它們獲得波形蛋白；（3）細胞骨架發(fā)生重排，這使它們能夠獲得遷移和侵襲的能力。TGF-β1是一種EMT刺激因子，TGF-β1刺激后的細胞變成紡錘形，使細胞極性消失，細胞粘附結(jié)構(gòu)減少，進而調(diào)節(jié)細胞遷移和侵襲。Kim等以肺癌細胞A549為研究對象，證明人參皂苷Rg3通過抑制TGF-β1誘導的EMT來降低體外肺癌遷移和侵襲能力。

抑制血管生成

在生理狀態(tài)下，血管生成是新生血管形成以維持周圍組織氧供、營養(yǎng)及灌注壓的過程。和正常組織一樣，腫瘤需要營養(yǎng)和氧的供給。腫瘤血管不受控制及無規(guī)則的生成使腫瘤快速增長。因此，抑制腫瘤新生血管形成是控制腫瘤生長的有效治療手段。王鴻彪等以人鼻咽低分化鱗癌HNE-1細胞為研究對象，發(fā)現(xiàn)HNE-1細胞在Matrigel上培養(yǎng)能形成血管網(wǎng)狀樣結(jié)構(gòu)，而人參皂苷Rg3能抑制HNE-1細胞體外管道形成，其管狀結(jié)構(gòu)數(shù)量與人參皂苷Rg3濃度呈負相關。人參皂苷Rg3能夠抑制HNE-1細胞體外血管生成擬態(tài)的形成。

Guo等以胰腺癌細胞為研究對象，發(fā)現(xiàn)無論在體內(nèi)還是體外，Rg3均可抑制血管擬態(tài)的發(fā)生，進一步研究發(fā)現(xiàn)，Rg3抑制血管擬態(tài)形成的機制是下調(diào)血管內(nèi)皮細胞鈣粘蛋白（VE-cadherin）、上皮細胞激酶（Epha2）、金屬蛋白酶2（MMP-2）以及金屬蛋白酶９（MMP-9）。

增強機體免疫

人參皂苷Rg3可通過調(diào)節(jié)荷瘤動物模型中的宿主免疫發(fā)揮作用。之前的研究表明，人參皂苷Rg3通過誘導免疫細胞增殖顯著抑制肺癌H460細胞荷瘤小鼠的腫瘤生長。此外，人參皂苷Rg3治療肝癌H22細胞荷瘤小鼠后，小鼠血清中分泌的IL-2、IFN-γ明顯增多；同時人參皂苷Rg3通過刺激ConA誘導淋巴細胞增殖顯著增強細胞免疫。

抗氧化應激

氧化應激與許多生理病理過程相關，而活性氧（ROS）作為細胞信號的第二信使在其中均有重要作用。氧化還原反應平衡的變化可引起機體一系列的變化，ROS水平增加或產(chǎn)生速度加快，可引起過度氧化應激導致細胞損害和細胞信號轉(zhuǎn)導異常；而ROS水平減少，會中斷細胞信號，因此破壞細胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)。ROS在腫瘤細胞的增殖、生存、血管生成和轉(zhuǎn)移中均具有促進作用。Sun等在研究Lewis肺癌細胞時發(fā)現(xiàn)，高水平的活性氧誘導Lewis肺癌細胞增殖，但給予人參皂苷Rg3（200ng/ml）干預后，可減少活性氧產(chǎn)生，抑制細胞增殖。Lee等通過臨床及一系列研究發(fā)現(xiàn)，人參皂苷Rg3通過抑制順鉑介導的細胞內(nèi)ROS的產(chǎn)生，從而減少順鉑對肝、腎等組織的損傷。

逆轉(zhuǎn)耐藥，與化療聯(lián)合協(xié)同增效

人參皂苷Rg3可增強腫瘤細胞對化療藥物的敏感性，克服腫瘤細胞多藥耐藥（MDR）。有研究表明，Rg3可特異地、高效地逆轉(zhuǎn)耐藥性P388白血病細胞和人骨髓瘤細胞KBV20C的耐藥。Rg3聯(lián)合多西他賽處理前列腺癌和結(jié)腸癌細胞后，NF-KappaB活性和信號通路明顯受到抑制，前列腺癌細胞和結(jié)腸癌細胞耐藥性下降，二者協(xié)同增加治療效果。人參皂苷Rg3還可顯著增加肝細胞癌（HCC）細胞（如HepG2）中TRAIL受體DR5的表達，增強對TRAIL的敏感性。

袁國榮等將人胃癌BGC-823細胞裸鼠移植瘤模型隨機分為４組：人參皂苷Rg3組、紫杉醇組、聯(lián)合組（人參皂苷Rg3＋紫杉醇）和對照組（生理鹽水組）。連續(xù)用藥3周。結(jié)果發(fā)現(xiàn)聯(lián)合組腫瘤轉(zhuǎn)移率低于紫杉醇組和人參皂苷Rg3組。提示人參皂苷Rg3聯(lián)合紫杉醇具有協(xié)同抗胃癌轉(zhuǎn)移作用。

人參皂苷Rg3無論在體內(nèi)還是體外均表現(xiàn)出良好的抗腫瘤活性。同時其耐受性較好，無明顯毒副作用。但人參皂苷Rg3的作用機制尚未完全闡明，其對腫瘤微環(huán)境有何影響、能否增強靶向藥物的療效等均不明確，同時其水溶性低、口服生物利用度差，嚴重影響臨床應用。雖然二氧化硅納米粒型Rg3改善了Rg3的溶解度，脂質(zhì)體Rg3還明顯增強了Rg3在體外的抗腫瘤活性，但其體內(nèi)治療療效及安全性，需進一步評估。總而言之，人參皂苷Rg3作為廣譜抗癌藥物和有效的化療增敏劑具有很大的潛力，如何更加規(guī)范、有效的使用還需要我們不斷探索。

節(jié)選自：臨床腫瘤學雜志2017 年7月第22 卷第7期