人参皂苷Rh2抗肿瘤转移的功能研究进展

人参皂苷Rh2抗肿瘤转移的功能研究进展

程汝滨1，葛宇清2，黄真1*（1.浙江中医药大学药学院，杭州；2.医院，杭州）

关键词：人参皂苷Rh2；肿瘤转移；血管生成；细胞黏附性

中图分类号：R.1　文献标识码：A 　　文章编号：-（）03--03

人参皂苷Rh2（ginsenoside-Rh2，G-Rh2）是一种含有达玛烷型骨架的四环三萜类皂苷单体，属于人参二醇型。人参皂苷Rh2是人参皂苷Rg3在体内的主要活性降解产物，二者均属于人参中的稀有皂苷，是白参蒸制为红参的过程中生成的次生皂苷[1]。药理学研究表明，G-Rh2药理作用广泛，对中枢神经系统、心血管系统、消化系统、免疫系统、内分泌系统等均有显著的调节功能，可显著提高患者的免疫能力，抵抗疲劳和延缓衰老，舒张血管、改善心脑血管供血不足等症状[2]。此外，G-Rh2具有很强的抗肿瘤功能，可以抑制肿瘤的浸润转移和新生血管的生成；诱导肿瘤细胞凋亡和阻滞细胞周期而抑制肿瘤的生长；逆转肿瘤细胞的耐药性，增强抗癌药的药效；诱导细胞分化使其逆转[3]。恶性肿瘤的高转移能力是引起肿瘤复发和患者死亡的最主要原因，如何预防和降低肿瘤的转移能力，提高癌症患者的生存率是当前研究的热点和难点。人参皂苷Rh2能够显著的抑制恶性肿瘤的转移能力，降低其恶性程度，因而具有良好的应用前景，本文综述了人参皂苷Rh2在抑制肿瘤转移方面的相关研究进展，以期为本领域相关科研工作者提供一定的借鉴和参考。

1人参皂苷Rh2的结构和来源

人参皂苷Rh2属于20-（S）原人参二醇型皂苷，其分子式为C36H62O8，分子量为，其化学结构见图1。G-Rh2最初由日本学者自红参中分离获得，但红参中G-Rh2的含量极低，无法满足工业化生产的需求。当前人参皂苷Rh2的制备方法主要有化学法和微生物转化法2种，化学法主要是通过其他人参二醇类皂苷经过选择性水解糖基或者由人参二醇苷元和相应的糖基进行缩和反应而获得人参皂苷Rh2，微生物转化法是利用特定微生物所产的酶类对外源底物进行催化反应而获得人参皂苷Rh2。金凤燮等[4]采用酶转化法，提取效果较传统方法提高了倍以上，实现了工业化生产，为人参皂苷Rh2的实际应用提供了可行性。

2人参皂苷Rh2抗肿瘤转移的功能

恶性肿瘤的转移一般要经过局部浸润、循环扩散、远处侵袭、新生血管生成等步骤才能完成。因此，肿瘤的转移能力与多种因素有关，包括肿瘤细胞的黏附能力、运动能力、细胞外基质和血管生成能力。此外肿瘤的转移与核转录因子κB（nucleartranscriptionfactorkappaB，NF-κB）、丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activatedproteinkinases，MAPK）、细胞外调节蛋白激酶（extracellularregulatedproteinkinases，ERK）和转化生长因子-β（transforminggrowthfactor-β，TGF-β）等调控通路的活性和Twist、Gli1和Snail等转录因子的表达水平密切相关[5]。

图1人参皂苷Rh2的分子结构

Fig1MolecularstructureofginsenosideRh2

2.1人参皂苷Rh2对肿瘤细胞血管生成能力的影响

恶性肿瘤的生长与转移必须依靠新生血管提供足够的营养才能实现。因此，近年来，抗肿瘤血管生成已成为肿瘤治疗的基础和临床研究热点，是最有希望的肿瘤导向治疗靶标。王强等[6]利用S小鼠腹水瘤模型观察人参皂苷Rh2对细胞间连接黏附分子（thejunctionadhesionmolecule，JAM）表达和肿瘤血管形成能力的影响，在昆明小鼠前肢皮下接种S鼠癌性腹水后，给药组给予20mg?kg－1的人参皂苷Rh2处理4周，免疫组化二步法观察淋巴管阳性标记物LYVE-1、细胞间连接黏附分子JAM-1和JAM-2的表达水平。结果表明人参皂苷Rh2处理组中LYVE-1阳性标记的淋巴管数目显著减少，JAM-1和JAM-2的表达明显降低，说明人参皂苷Rh2能够显著降低肿瘤组织中新生血管和淋巴管的密度，其机制可能是通过下调JAM1和JAM2的表达。孙立忠等[7]的研究结果也表明人参皂苷Rh2可通过调节JAM的表达水平组织中肿瘤细胞对淋巴管的侵袭，保护淋巴管的完整性，降低肿瘤细胞转移的机会和能力，达到预防肿瘤的目的。杨慧科等[8]在小鼠移植瘤模型中研究中发现，利用人参皂苷Rh2对小鼠模型进行灌胃处理3周后，免疫组织化学染色观察淋巴管生成因子VEGF-C和LYVE-1的表达情况，结果表明人参皂苷Rh2处理3周后，肿瘤细胞中VEGF-C表达水平和淋巴管密度显著低于对照组细胞，且移植瘤生长速度明显降低，说明人参皂苷Rh2可通过降低淋巴管生成因子VEGF-C在肿瘤细胞的表达，干扰淋巴管生成和降低淋巴管密度，从而达到抑制肿瘤转移的效果。此外，人参皂苷Rh2还可以抑制Lewis肺癌小模型中肿瘤新生血管的生成，其机制可能是通过下调血管内皮生长因子（VEGF）的表达[9]。

2.2人参皂苷Rh2对肿瘤细胞黏附性的影响

肿瘤转移的发生与肿瘤细胞的黏附性关系密切。当肿瘤发生转移时细胞的黏附性降低而运动性增强，使肿瘤细胞更容易脱落离开原发病灶并侵入周围组织，最终进入血液或淋巴系统而向远处转移。陶丽华等[10]的研究表明人参皂苷Rh2可以显著减少小鼠B16黑色素瘤自发肺转移模型中的肺部转移结节数，并可降低B16黑色素瘤细胞体外对人工基底膜的侵袭能力，其机制可能是通过调节层黏蛋白的受体整合素α6β4和αvβ6表达完成的。朴丽花等[11-12]利用人参皂苷Rh2体外处理乳腺癌细胞株MCF-7和肝癌细胞株Bel-后，检测其侵袭和转移能力的变化，结果表明40μmol?L－1的人参皂苷Rh2对乳腺癌的侵袭和迁移抑制率分别为74%和78%，而在肝癌细胞中mmol?L－1的人参皂苷Rh2对细胞的侵袭和迁移抑制率分别是59%和68%，说明人参皂苷Rh2可以显著抑制上述2种肿瘤细胞在体外的侵袭和迁移能力，且对乳腺癌细胞MCF-7对人参皂苷更加敏感。人参皂苷Rh2可明显降低细胞中基质金属蛋白酶MMP2和MMP9的表达，其机制可能是通过降低细胞对细胞外基质和基底膜的降解，影响细胞的侵袭力和迁移力。Kim等[13]发现人参皂苷Rh2可以显著抑制脑胶质瘤细胞的体外侵袭和迁移能力，在胶质瘤细胞U87MG中利用20μmol?L－1的人参皂苷处理24h后，细胞的迁移率降低＞90%，且对细胞的增殖无明显的影响，人参皂苷Rh2抑制胶质瘤迁移的机制可能是通过NF-κB、AP-1和MAPK通路降低基质金属蛋白酶MMP1、MMP3、MMP9和MMP14的表达水平，影响肿瘤细胞间的黏附性而抑制细胞的侵袭和迁移能力。此外，姚兴军等[14]在大鼠胶质瘤移植模型中的研究结果也证明了人参皂苷Rh2对C6胶质瘤细胞的体内侵袭和转移的抑制作用。

2.3人参皂苷Rh2对肿瘤转移相关信号通路活性的影响

肿瘤转移相关的信号通路有许多，人参皂苷Rh2影响的信号通路主要有NF-κB、MAPK、ERK和TGF-β。核因子κB是一类能识别并结合特异性DNA序列位点的二聚体转录因子，与肿瘤的发生发展过程密切相关，以该信号通路为研究靶点抑制肿瘤发生的分子靶向治疗及药物的筛选是目前的研究热点[15]。MAPK、ERK和TGF-β通路在肿瘤的发生发展过程中发挥了重要的调控功能，其表达水平的高低与肿瘤的侵袭迁移能力密切相关。Zhang等[16]的研究表明人参皂苷Rh2在乳腺癌细胞MCF-7的耐药株中可以显著降低MAPK和NF-κB信号通路的活性，降低P-糖蛋白的表达，达到逆转细胞耐药的效果；Bi等[17]发现人参皂苷Rh2在治疗炎症的过程中可明显下调巨噬细胞RAW.7中MAPK和NF-κB通路的表达水平；He[18]的研究结果表明人参皂苷Rh2可通过降低NF-κB通路的活性和ERK的磷酸化水平而抑制破骨细胞的生成；Park等[19]发现人参皂苷Rh2可以通过降低MAPK通路的活性而抑制乙醇诱发的氧化损伤；Chung等[20]的结果证明人参皂苷Rh2可以通过提高TGF-β的表达水平而介导白血病细胞的分化和周期阻滞；此外，在肺癌和脑胶质瘤中，人参皂苷Rh2还可调节多种miRNA的表达抑制肿瘤细胞的增殖[21-22]。尽管多项实验结果已经证明人参皂苷Rh2在肿瘤细胞中可以改变MAPK、ERK和TGF-β等信号通路的活性而发挥功能，目前仍没有直接的证据证明人参皂苷Rh2可通过上述信号通路抑制肿瘤的侵袭转移过程，人参皂苷Rh2抑制肿瘤转移的分子机制方面仍需要深入而系统的研究。

2.4人参皂苷Rh2对肿瘤转移相关转录因子表达水平的影响

细胞转录因子Twist、Gli1、Snail与肿瘤的侵袭转移能力密切相关。转录因子Twist和Snail可以诱导细胞发生上皮间质转化（epithelial-mesenchymaltransition，EMT），通过与E-cadherin启动子部位的E-box结合抑制E-cadherin的表达，提高肿瘤细胞的恶性程度和侵袭转移能力[23]；Gli1是Hedgehog通路的下游末端最重要的转录因子，是Hedgehog通路激活程度的主要标志之一，其表达水平与肿瘤的侵袭转移能力和EMT进程密切相关[24]。肿瘤的EMT进程和Hedgehog通路活性对肿瘤的侵袭转移能力具有重要的调控功能，人参皂苷Rh2在抑制肿瘤转移的过程中势必会对肿瘤的EMT进程和Hedgehog通路活性产生影响，进而调节转录因子Twist、Gli1和Snail的表达水平。我们的前期实验结果也明上述推论，我们发现人参皂苷Rh2可以显著降低白血病细胞K中Twist的表达水平，降低胃癌细胞SGC-中Twist和Gli1的表达水平，且对胃癌细胞的EMT进程具有明显的干预效果。

3展望

人参在我国有悠久的食用和药用历史，人参皂苷Rh2作为其中的主要活性成分之一，以其毒性低、分子量小、脂溶性好，具有很强的抗肿瘤活性等优势，目前人参皂苷Rh2已开发为“护命素”、“今幸胶囊”等保健药品用于肿瘤的辅助治疗。G-Rh2的抗肿瘤作用机制比较广泛，呈现多部位、多环节、多靶点的特点。近年来对G-Rh2抗肿瘤方面的研究报道较多，但大多主要集中于G-Rh2抑制细胞增殖、诱导细胞凋亡和分化、增强其他化疗药物药效和逆转耐药和提高机体免疫力等方面，对G-Rh2在抑制肿瘤转移和侵袭方面的研究相对较少，且研究缺乏系统性。随着人们对肿瘤转移危害性认识的增加，对G-Rh2在抗肿瘤转移的功能和机制的研究将会进一步加强，人参皂苷Rh2抗肿瘤转移功能和机制的阐明为其临床的应用提供理论基础和支持，为进一步的药物开发提供借鉴和参考。

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（收稿日期：-01-03；修回日期：-01-23）

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