Abstract
å oppdage og utvikle nye naturlige forbindelser med terapeutisk selektivitet Eller som fortrinnsvis kan drepe kreftceller uten signifikant toksisitet for normale celler er et viktig område i kreft kjemoterapi. Kushen, De tørkede røttene Til Sophora flavescens Aiton, har en lang historie med bruk i tradisjonell Kinesisk medisin for å behandle inflammatoriske sykdommer og kreft. Kushen alkaloider (KS-As) og kushen flavonoider (KS-Fs) er godt karakteriserte komponenter i kushen. KS-As inneholder oxymatrine, matrine, og total alkaloider har blitt utviklet I Kina som anticancer narkotika. Mer potente antitumoraktiviteter ble identifisert i KS-Fs enn I KS-Som in vitro og in vivo. KS-Fs kan utvikles som nye antitumormidler.
1. Innledning
å oppdage og utvikle nye naturlige forbindelser med terapeutisk selektivitet eller som fortrinnsvis kan drepe kreftceller uten signifikant toksisitet for normale celler er et viktig område i kreft kjemoterapi. På grunn av deres brede spekter av biologiske aktiviteter og lav toksisitet i dyremodeller, har noen naturlige produkter blitt brukt som alternative behandlinger for kreft. Mange anticancer medisiner er avledet fra naturlig forekommende forbindelser. Vinca alkaloider (f. eks, vinblastin, vinkristin) og taxol er eksempler på slike forbindelser.
den tradisjonelle Kinesiske medisinen kushen er De tørkede røttene Til Sophora flavescens Aiton (Leguminosae). Det ble først beskrevet I Den Kinesiske boken Shen Nong Ben Cao Jing i 200 E. KR. som en behandling for solide svulster, betennelser og andre sykdommer . Den tradisjonelle bruken av kushen inkluderer avkok eller pulver av tørkede planterøtter. Det brukes ofte til behandling av viral hepatitt, kreft, enteritt, viral myokarditt, arytmi og hudsykdommer (f .eks. kolpitt, psoriasis, eksem).
de kjente kjemiske komponentene i kushen inkluderer alkaloider (3,3%), flavonoider (1,5%), alkylxantoner, kinoner, triterpene glykosider, fettsyrer og essensielle oljer . Kushen alkaloider (KS-As) og kushen flavonoider (KS-Fs) er godt karakteriserte komponenter i kushen. KS-As har blitt utviklet som anticancer medisiner I Kina. Mer potente antitumoraktiviteter er identifisert i KS-Fs enn I KS-As .
2. KS-As
Ks-As har blitt godt studert og anses å være de viktigste aktive komponentene i kushen som demonstrert i eksperimentelle dyremodeller og kliniske studier . Bioaktiviteten til kushen (inkludert antitumor, antiviral og antiinflammatorisk aktivitet) er vist I ks-As-fraksjonen .
KS-As som inneholdt oksymatrin, matrine (Figur 1) og totalalkaloider ble godkjent for behandling av kreftpasienter av Den Kinesiske Statens Mat-Og Legemiddeladministrasjon (SFDA) i 1992. Flere ks-as produkter har blitt brukt mye I Kina for behandling av kreft og hepatitt. DE SFDA-godkjente ks-legemidlene for onkologi er ALLE KS – Som brukes som enkeltmidler eller i kombinasjon med kjemoterapi eller strålebehandling. Få studier fokuserte på effekten AV KS-Som i dyremodeller og kliniske studier før 1992, da KS-As først ble godkjent.
den molekylære strukturen av antitumerforbindelser avledet Fra Sophora flavescens.
Flere kliniske studier rapporterte AT KS-As var effektive i behandlingen av ulike typer solide svulster (inkludert lunge, lever og mage-tarmkanalen). Behandlingsresponsen var sammenlignbar med, eller bedre enn, kjemoterapibehandlede pasienter (Tabell 1). KS-As viser en god sikkerhetsprofil hos kreftpasienter, som redusert toksisitet i benmargen ved bruk i kombinasjon med kjemoterapi. Langtids overlevelsesdata for KS – Behandlede kreftpasienter gjenstår å bli demonstrert med velkontrollerte kliniske studier og store pasientkohorter.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
AML: acute myeloid leukemia; CAF: cyclophosphamide, adriamycin, and fluorouracil; CAP: cyclophosphamide, doxorubicin, and cisplatin; CAVP: cyclophosphamide, doxorubicin, and etoposide; CBR: clinical benefit rate; CF: calcium 5-formyletrahydrofolate; CR: complete remission; DA: daunorubicin and cytarabine; DDP: cisplatin; FAM: fluorouracil, adriamycin, and mitomycin; FOLFOX: oxaliplatin, calcium folinate, and fluorouracil; FOLFOX4: oxaliplatin, calcium folinate and fluorouracil; fOLFRI: irinotecan, calcium folinate and fluorouracil; FOLFX: oxaliplatin, calcium folinate and fluorouracil; FOLRIRI: leucovorin, fluorouracil, and irinotecan; FP: fluorouracil and cisplatin; 5-FU: fluorouracil; GI: gastrointestinal; GP: gemcitabine and cisplatin; HCC: hepatocellular carcinoma; HCPT: hydroxycamptothecin; KPS: karnofsky performance scale; MA: mitoxantrone and cytarabine; MMC: mitomycin; MVP: mitomycin, vinblastine, and cisplatin; NP: vinorelbine and cisplatin; PDD: cisplatin; PR: partial remission; QoL: quality-of-life; TA: paclitaxel and epirubicin; TA(9): pirarubicin and cytarabine; TACE: fluorouracil, mitomycin, and epirubicin; TP: paclitaxel and cisplatin; TPF: paclitaxel, fluorouracil, and cisplatin; UFT: Tegafur-Uracil. |
3. Matrine and Oxymatrine
Matrine and oxymatrine (Figure 1) are the two major alkaloid components found in the roots of Sophora species. De er hentet hovedsakelig Fra Sophora japonica (kushen), Sophora subprostrata (shandougen), og fra Den overjordiske delen Av Sophora alopecuroides. Matrinene ble først isolert og identifisert i 1958; de er unike tetracyklo-kinolizindinalkaloider som bare finnes i Sophora-arter hittil.
in vitro-studier har vist at matrine og oksymatrin svakt hemmer veksten av forskjellige humane tumorcellelinjer med en halvmaksimal hemmende konsentrasjon (IC50) på 1,0–4,0 mg/mL .
in vivo studier har vist AT KS-As, oksymatrin og matrine hemmer veksten av murine svulster, inkludert H22, hepatom, S180, sarkom OG MA737 brystkreftceller . I en human xenograft-tumormodell ved bruk AV sgc-7901-cellelinjen, forbedret matrine inhiberingen av 5-fluorouracil i svulsten .
Matrine kan også hemme invasivitet og metastase av den humane maligne melanomcellelinjen A375 og livmorhalskreft HeLa celler, samt indusere differensiering av leukemi K-562 celler . I tillegg har matrinindusert autofagi i rotte c6 gliomceller blitt observert ved elektronmikroskopi .
antitumorresponsen TIL KS-Som ble videre demonstrert i flere kliniske studier ved ulike typer kreftformer, inkludert mage, spiserør, lever, kolon, lunge, cervix, ovarie og brystkreft, som monoterapi eller i kombinasjon med kjemoterapi eller strålebehandling . Det har blitt rapportert at matrine utøver sine antitumoreffekter ved å hemme proliferasjonen og indusere apoptose av mage – og livmorhalskreftceller samt leukemiske og gliomceller .
Flere in vitro-og in vivo-studier har forsøkt å belyse virkningsmekanismen til matrine. Matrine fremmer apoptose i leukemisk, brystkreft , ikke-småcellet lungekreft, hepatokarsinom og magekreftceller ved en mitokondriell-mediert vei . Beclin 1 er involvert i matrine-indusert autofagi, og den pro-apoptotiske mekanismen til matrine kan være relatert til oppreguleringen Av bax-uttrykk . Nylige bevis indikerer at matrine også har merkbare effekter ved å modulere immunresponsen ved å redusere invasjonen og metastasen AV HCC-celler .
vevshomeostase krever en balanse mellom deling, differensiering og død av celler. En svulst er en type «celle syklus lidelse» som har unormal grensesnittet av divisjon, differensiering og død . Som en» biologisk modifikator » av celler, kan matrine reversere unormal biologisk oppførsel av tumorceller og gjenopprette balansen mellom divisjon, differensiering og død av celler.
Matrine kan også hemme invasivitet og metastase av den humane maligne melanomcellelinjen A375 . Noen studier rapporterte at matrine reduserte vedheft og migrasjon Av HeLa-celler . Virkningsmekanismer av matrine mot kreftcelleproliferasjon og invasjon er forbundet med epidermal vekstfaktorvaskulær endotelvekstfaktor vaskulær endotelvekstfaktorreseptor 1 Akt-nukleær faktor-kappa B (EGF/VEGF—VEGFR1—Akt—NF-kB) signalering (Tabell 2).
|
Matrine viser synergistiske effekter med kreftmidlene celekoksib (cyklooksygenase-2-hemmer), trichostatin A (histondeacetylasehemmer) og rosiglitazon mot tumorproliferasjon og VEGF-sekresjon. Matrine kan ha brede terapeutiske og / eller adjuvante terapeutiske anvendelser ved behandling av human ikke-smallcellet lungekreft, brystkreft og hepatom (Tabell 2).
Noen studier har også rapportert om kreftaktiviteten til oksymatrin i humane magekreftceller, kreft i bukspyttkjertelen og humane brystkreftceller . Oksymatrin kan indusere apoptose død av humane bukspyttkjertelceller, som kan tilskrives regulering Av Bcl-2 og Iap familier, frigjøring av mitokondriell cytokrom C, og aktivering av caspase – 3 (Tabell 2).
Compound kushen injection (CKI), kjent Som Yanshu injection, er ekstrahert fra to urter, Kushen (Radix Sophorae Flavescentis) og Baituling (Rhizoma Smilacis Glabrae), med de primære komponentene som oxymatrine og matrine . CKI har blitt brukt mye alene eller i kombinasjon med kjemoterapi eller strålebehandling i Mange år I Kina. Kliniske studier har vist AT CKI demper bivirkningene av kjemoterapi og strålebehandling ved å forbedre livskvaliteten og regulere immunfunksjonen til kreftpasienter, samt synergisere de terapeutiske effektene av kjemoterapi og strålebehandling (Tabell 1) . DET har blitt vist at CKI undertrykker veksten av tumorceller ved å indusere apoptose og hemme migrasjon, invasjon og adhesjon av slike celler .
Kreftstamceller (Cscs) spiller en viktig rolle i oppstart, tilbakefall og metastase av kreft. En spesifikk agent har ikke blitt funnet å målrette CSCs fordi de er resistente mot de fleste konvensjonelle terapier og sprer seg på ubestemt tid. I en studie undertrykte CKI størrelsen på sidepopulasjonen (sp; ~90%) og nedregulerte hovedgenene Til wnt-signalveien I MCF-7 SP-celler. CKI undertrykte tumorvekst ved å nedregulere Wnt / b-catenin-banen, mens cisplatin aktiverte Wnt / b-catenin-banen og kunne spare SP-celler. Disse dataene antydet AT CKI kan tjene som et nytt stoff rettet Mot CSCs, men videre studier anbefales .
4. KS-Fs
antitumoreffekten av enkelte flavonoidforbindelser (Figur 1) er vist in vitro og in vivo . Overraskende nok var antitumoraktivitetene TIL KS-Fs mer potente enn KS-As, som har blitt ansett å være de viktigste aktive komponentene i anlegget . KS-Fs som kurarinone, 2 ‘ – methoxykurarinone, og sophoraflavanone G (lavandulyl flavanones isolert fra S. flavescens) (Figur 1) kan hemme celleproliferasjon I a549, NCI-H460 (ikke-småcellet lunge), SK-OV-3 (ovarie), SK-MEL-2 (hud), XF498 (sentralnervesystemet), HCT-15 (kolon) HL-60 (myelogen leukemi) og SPC-A-1 (lunge) celler MED IC50-verdier mellom 2 µg/mL og 36 µ/mL .
Antitumoreffektivitet ble bekreftet i musmodeller Av H22, S180 og Lewis lungetumorer samt nakne musemodeller av humane h460 og eca-109 xenograftumorer . VIDERE forbedret KS-Fs og kurarinon antitumoraktiviteten Til Taxol in vitro og in vivo . Den orale eller intravenøse maksimale tolererte dosen AV KS-Fs var henholdsvis >2,8 g/kg eller 750 mg/kg, betydelig mer enn den orale median dødelige dosen AV KS-As (≤1,18 g/kg). Bivirkninger ble ikke observert. I tillegg ble perifere blodceller ikke signifikant påvirket hos normale mus behandlet MED KS-Fs ved 200 mg / kg / dag i 2 uker .
Kuraridin, sophora flavanone G, kurarinon, kushenol F og norkurarinol har ekstremt sterk tyrosinasehemmende aktivitet . Kurarinol, kuraridinol og trifolirhizin hemmet markant (>50%) melaninsyntese .
virkningsmekanismen TIL KS-Fs og kurarinon innebærer hemming av tumornekrose alpha one (tnfal)-indusert nf-kB-aktivering og forbedrer apoptose . Den apoptoseinducerende effekten ble forbedret i nærvær av taxol. I h460 xenograft-mus behandlet med kurarinon ble det observert nedregulering Av Bcl-2 og oppregulering av caspase 8 og caspase 3 i svulster . KS-Fs og kurarinon induserer apoptose i svulster ved å virke på flere cellulære mål, inkludert hemming AV nf-kB-aktivering og flere reseptortyrosinkinaseaktiviteter . Kurarinon og kuraridin demper nf-kB-aktivering ved hemming Av IkBa-proteolyse og p65-nukleær translokasjon, samt fosforylering av ekstracellulær signalregulert kinase (ERK)1/2, c-Jun N-terminal kinase (JNK) og p38 mitogenaktiverte proteinkinaser . Konstitutive nf-kB-og RSK2-aktiviteter er viktige kjennetegn ved humane kreftformer (inkludert hematopoietiske maligniteter og solide svulster), så prenylerte flavanoner representerer en attraktiv klasse av naturlige hemmere AV ERK / RSK2-signalveien for kreftbehandling (Tabell 2).
Femtiseks flavonoider har blitt identifisert FRA KS-Fs. Tjueen AV KS-Fs har blitt funnet å ha antitumoraktiviteter. Studier har vist at mer potente antitumoraktiviteter observeres I KS-Fs i stedet FOR ks-Som fraksjoner. KS-Fs var mer enn 10 ganger mer potente ENN KS-Som i celleproliferasjonsanalysen. Ytterligere evaluering av sikkerhet og effekt av KS-Fs i kliniske onkologiske sammenhenger er berettiget. KS-Fs kan utvikles som botaniske stoffer for solide svulster, og kurarinon kan brukes som markørforbindelse. Ytterligere strukturelle modifikasjoner AV ks-Fs-forbindelser kan også generere mer potente legemiddelkandidater.
5. Konklusjoner Og Fremtidige Perspektiver
denne artikkelen oppsummerte antitumoreffekten og virkningsmekanismen til kushen og dets bestanddeler in vitro og in vivo. Mange Patenter av kushen-ekstrakter har blitt brukt I USA, Kina Og andre land(Tabell 3). Disse resultatene styrker hypotesen om at kushen (eller dets komponenter) alene eller kombinasjon med kjemoterapi-midler kan modulere ulike molekylære veier i svulster eller brukes til å behandle kreft. Studier beskrevet her og andre steder fremhever bruken av flavonoider av kushen som nye kjemopreventionsmidler for kreftintervensjon. Det forventes at fremtidige studier med kushen vil bidra til å definere ulike molekylære mekanismer og mål for inhibering og apoptose av tumorceller. Antall multisenter, store utvalg, randomiserte, dobbeltblinde, kontrollerte kjemoprevention kliniske studier med kushen er svært begrenset. Omfattende klinisk forskning er berettiget til å evaluere ytterligere sikkerhet og effekt av kjemoprevention av kushen alene eller i kombinasjon med kjemoterapeutiske midler.
|
Takk
dette arbeidet ble støttet Av National Natural Science Foundation (Stipend nr. 30701070), Vitenskapelig Og Teknologisk Prosjekt Av Shanghai (11dz1971702), Wang Bao-En Hepatic Fibrosis Research Fund (20100048), Shanghai Rising-Star Program (08QA1406200), Xinglin Scholars Program Of Shanghai University Of Traditional Chinese Medicine, E-institute Of Shanghai Municipal Education Commission (Prosjekt E03008), Innovativt Forskerteam I Universiteter, Shanghai Municipal Education Commission, Shanghai Key Laboratory Of Traditional Chinese Clinical Medicine, Og Viktige Disipliner Av Lever Og galleblære sykdommer i staten administrasjon av tradisjonell kinesisk medisin i Folkerepublikken Kina.