姜黄素的抗氧化及抗肿瘤活性研究
陈建平，李琳，苏健裕
（华南理工大学轻工与食品学院，广东广州 510640）
摘要：本文采用分光光度法测定姜黄素对ABTS和DPPH自由基的清除能力；运用AAPH诱导红细胞氧化性溶血考察姜黄素对AAPH诱导人血红细胞损伤的抑制作用。通过MTT方法考察姜黄素对A375恶性黑色素瘤生长状态的影响，并用流式细胞仪检测细胞凋亡数量；运用Western blot测定姜黄素对JNK和Akt蛋白表达的影响。结果表明，姜黄素对DPPH和ABTS自由基具有较好的清除能力，呈浓度和时间依赖性；同时，姜黄素能有效抑制AAPH诱导红细胞溶血，当姜黄素为40 μM时，溶血抑制率达到52.78±1.03%。MTT结果表明，随着姜黄素浓度的升高，A375细胞存活率逐渐下降，当姜黄素为40 μM，A375的细胞存活率仅为21.50±1.60%。流式分析发现，随着姜黄素浓度的提高，细胞凋亡峰（SubG1）的含量逐渐增加。当姜黄素为40 μM时，细胞内SubG1峰的含量达到了63.30%。进一步Western blot分析发现姜黄素诱导A375细胞凋亡与上调JNK磷酸化的水平和下调AKt磷酸化的水平有关。
关键词：姜黄素；抗氧化；抗肿瘤
文章篇号：1673-9078(2014)12-11-15 DOI: 10.13982/j.mfst.1673-9078.2014.12.003 Antioxidant and Antitumor Activities of Curcumin
CHEN Jian-ping, LI Lin, SU Jian-yu
(College of Light Industry and Food Sciences, South China University of Technology,Guangzhou 510640, China) Abstract: In this paper, spectrophotometric method was employed to determine the ability of curcumin to scavenge 2,2-azinobis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS) and 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radicals, and the oxidative hemolysis of erythrocytes induced by 2, 2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride (AAPH) was used to investigate the inhibitory effect of curcumin on AAPH-induced damage to human erythrocytes. The effect of curcumin on the viability of A375 malignant melanoma cells was measured by MTT assay, and the population of the apoptotic cells was detected by a flow cytometer. The effect of curcumin on the expression levels phosphorylated JNK and Akt was analyzed via Western blot assay. These results showed that curcumin exhibited strong scavenging effects on ABTS and DPPH free radicals in a dose- and time-dependent manner. Meanwhile, curcumin also effectively inhibited the AAPH-induced hemolysis of erythrocytes. The hemolysis inhibition rate of curcumin increased to 52.78 ± 1.03% at a concentration of 40 μM. The MTT assay showed that an increasing concentration of curcumin decreased the viability of A375 cells gradually. The cell viability after treatment with curcumin (40 μM) was only 21.50 ± 1.60%. Further flow cytometric studies showed that the SubG1 peak (apoptotic cells) increased in response to increasing curcumin concentrations. The SubG1 peak (apoptotic cells) reached 63.30% when the curcumin concentration was 40 μM. Further studies by Western blot assay demonstrated that the curcumin-induced apoptosis in A375 cells was related to upregulation of JNK phosphorylation and downregulation of Akt phosphorylation.
Key words: curcumin; antioxidant activity; antitumor activity
近年来，越来越多的研究表明，细胞内自由基产生的损伤可以导致癌症、动脉粥样硬化、心血管疾病、收稿日期：2014-05-31
基金项目：高等学校博士点基金新教师项目（20110172120033）；国家自然科学基金青年基金项目（31101278）；广东省产学研结合项目（2012B091100075）；“扬帆计划”引进创新创业团队专项资助（201312 H05）；华南理工大学中央高校基本科研业务费（2013ZZ0069）资助
作者简介：陈建平（1986-），男，博士研究生，研究方向为糖类物质及其药物制备与生物利用
通讯作者：苏健裕（1979-），男，博士，副研究员，研究方向为糖类物质及其药物制备与生物利用 免疫系统衰退和细胞衰老等多种疾病[1,2]，摄入外源性的抗氧化剂能有效地预防或抑制这些疾病的发生。目前由于人工合成的抗氧化剂有一定的毒副作用，可能会导致癌症或损伤肝脏，因此寻找天然有效的抗氧化剂成为目前研究的热点问题[3~4]。姜黄素（curcumin）是从姜科姜黄属植物姜黄根茎中提取的一种脂溶性酚类物质[5]。研究表明，姜黄素的结构中含有酚羟基，在细胞膜发生脂质过氧化反应时，其酚羟基可以发生氧化反应，能有效终止自由基反应，因而其表现出诸多生理活性，比如抗氧化、抗肿瘤、防止衰老等诸多功效[6]，成为近年来天然药物中的研究热点。尤其是姜黄
11
素的抗氧化和抗癌功能受到越来越多的关注。
从本世纪80年代开始，国际上对姜黄属中药及姜黄素的药理学作用己有概述，而抗癌则是姜黄素的主要药理活性之一，其抑制肿瘤的作用已在许多动物实验中得到反复证实，其具体抗癌机制已成为近期研究热点。目前，美国国立肿瘤研究所将其列为第3 代肿瘤治疗药[7]。然而，目前国内采用溶血实验和ABTS、DPPH法研究姜黄素的抗氧化活性还未见报道，且暂未见对A375黑色素瘤细胞生长状态影响的相关研究报道。因此，本文通过分光光度法考察姜黄素对ABTS自由基和DPPH自由基的清除能力及其对红细胞溶血的抑制能力，并对其抗肿瘤活性进行分析。从而探讨姜黄素的抗氧化和抗肿瘤性能，以期为产业化开发姜黄素成为天然的抗氧化剂和潜在的化疗预防剂提供数据参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
姜黄素，3-(4，5-二甲基噻唑-2)-2，5-二苯基四氮唑溴盐(MTT)，2,2'-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐(AAPH)，1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)和2,2'-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)，均购自Sigma公司；DMEM，胎牛血清，青霉素和链霉素，均购于美国Hyclone公司；红细胞取自正常成人静脉血；人黑色素瘤A375细胞购自美国A TCC公司。
1.2 仪器与设备
BP301S 电子天平，德国Sartorius公司；VERSAmax 酶标仪，美国Molecular Devices公司；TS100倒置显微镜，日本Nikon公司。
1.3 ABTS自由基清除能力的测定
参考Chen等[8]方法。用pH 7.4的PBS配制 5 mM ABTS储备液，与过量的二氧化锰(MnO2)反应后经0.2 μm的PVDF微孔滤膜，再用pH 7.4的PBS稀释到734 nm处吸光值为0.70±0.02，得到ABTS 工作液。在96孔板的200 μL反应体系中，加入20 μL不同浓度的姜黄素溶液，然后加入180 μL的ABTS工作液，震荡混合后在734 nm处用酶标仪（SpectaMax 250）测定，每隔5 min测一次，持续30 min。以上操作均在室温下避光进行。反应体系中混合液在734 nm处的吸光值代表ABTS自由基的含量。
1.4 DPPH自由基清除能力的测定
参考Chen等[8]方法。取一定量的DPPH粉末，用甲醇溶解，配成6 mM的DPPH储备液。将DPPH储备液用甲醇稀释为60 μM的DPPH工作液。在96孔板中200 μL反应体系中，加入20 μL不同浓度的姜黄素溶液，然后加入180 μL的DPPH工作液，震荡混合后在515 nm处用酶标仪（SpectaMax 250）进行测定，每隔5 min测一次，持续30 min。以上操作均在室温下避光进行。反应体系中混合液在515 nm处的吸光值代表DPPH自由基的含量。
1.5 AAPH诱导红细胞氧化性溶血[9]
1.5.1 20%红细胞悬液的制备
将添加有肝素抗凝剂的新鲜健康成人血用离心机在4 ℃，1500 g下离心10 min，将血红细胞和血浆分离，血红细胞用PBS（pH=7.4）反复清洗2~3次，直至上清不显红色为止，吸取0.2 mL分离出的红细胞倒于EP管中，加入0.98 mL的PBS，配成浓度为20%红细胞悬液；血浆则置于4 ℃冰箱中备用。
1.5.2 姜黄素对AAPH诱导红细胞损伤的抑制
将配置好的20%血红细胞分成4组：（1）阳性对照组：加0.1 mL 20%血红细胞和0.3 mL的超纯水；（2）阴性对照组：加0.1 mL 20%血红细胞和0.3 mL的PBS；（3）氧化损伤模型组：加0.1 mL 20%血红细胞和0.1 mL 200 mM AAPH；（4）样品待测组：加入0.1 mL 20%血红细胞，然后分别加入0.2 mL不同浓度的姜黄素溶液, 金属浴中孵育15 min后，再加入0.1 mL 200 mM AAPH。将上述四组放入金属浴中孵育3 h后1500 g离心10 min，然后每孔加200 μL于96孔板中，在540 nm处用酶标仪（SpectaMax 250）进行测定，按照下列公式计算溶血抑制率：
溶血抑制率=（1-A样品/A阳）×100%
其中A样品表示样品待测组的吸光值，A阳表示阳性对照组的吸光值。
1.6 细胞培养
细胞复苏后培养在含10%胎牛血清，100 U/mL青霉素和50 U/mL链霉素的DMEM完全培养液中。细胞置于培养箱中培养(37 ℃，5% CO2)，根据细胞的生长状态传代，取对数生长期细胞用于以下的各个实验。
1.7 MTT测定细胞存活率
将A375细胞以1.5×104个细胞/孔接种于96孔培养板，置于培养箱中(37 ℃，5% CO2)培养24 h后，加入含有不同浓度的姜黄素培养基100 μL/孔，继续培养72 h。往培养板加入MTT(5 mg/mL) 20 μL/孔，37 ℃
12
孵育4 h后弃上清，加入DMSO 150 μL/孔，振荡10 min，紫色结晶物充分溶解后，在570 nm处用酶标仪（SpectaMax 250）测定各孔吸光度值。以对照组吸光值为100%，计算药物处理组细胞存活率，同时作图求得半数抑制浓度(IC50)。细胞存活率的计算公式如下：
细胞存活率（%）=A i/A0×100%
其中，A i表示加入药物后在570 nm处的吸光值；A0表示空白对照组在570 nm处的吸光值。
1.8 流式细胞仪检测其细胞凋亡情况[9]
以1.5×104个细胞/皿接种A375细胞到6 cm培养皿，预培养24 h后，加入不同浓度姜黄素，继续培养72 h后，去掉培养液，0.25%胰蛋白酶消化细胞，培养液吹打后收集，1600 r/min离心5 min，倒掉上清，加入1 mL预冷的70%乙醇，-20 ℃固定放置过夜；次日，离心(1600 r/min，5 min)收集细胞，PBS洗2次，加PI工作液500 μL，避光染色15 min。上机前，细胞用300目(孔径40~50 μm)尼龙网过滤，上机检测。利用Becklnan流式细胞分析仪测定细胞DNA含量，每个样品分析10000个细胞，应用软件Multicycle(Phoenix Flow Systems, San Diego, CA)记录各时相细胞的DNA的含量，凋亡细胞含有亚二倍体DNA，细胞比例通过定量图中Sub-Gl凋亡峰计算。
1.9 Western blotting 检测JNK和Akt磷酸化的水平
姜黄素(终浓度为30 μmol/L)处理A375细胞72 h后，收集细胞并用RIPA裂解液来裂解细胞后提取蛋白，通过BCA试剂盒测定对照组和姜黄素组的蛋白浓度。以不加药为对照组。样品经SDS-PAGE 电泳分离，电转至硝酸纤维素膜(110 V，1 h)，膜在室温下用5%脱脂牛奶封闭2 h，加入p-JNK、T-JNK、p-Akt、T-Akt和β-actin 一抗后4 ℃过夜，TBST洗膜3次，每次5 min后，加入辣根过氧化物酶标记的二抗，室温振荡2 h。用ECL试剂盒进行化学发光，在X光片上显影，放入洗片机洗片，观察结果。以β-actin作为内参照。
2 结果与讨论
2.1 不同浓度姜黄素清除ABTS和DPPH自由基的能力
体外测定物质抗氧化能力的方法有比色法，化学发光法，荧光法，和电子自旋共振等[10]。然而，这些方法大多数是针对清除某一种自由基而言，并不能反映出其总抗氧化能力。目前，测定物质体外总抗氧化能力的方法有很多，其中ABTS法和DPPH法被普遍采用。ABTS法最先由Miller等人用于测定生物样品的抗氧化能力[11]。该方法主要原理是ABTS经活性氧氧化后生成稳定的蓝绿色阳离子自由基ABTS+·，其在734 nm 处有最大吸收峰，若加入物质具有抗氧化性，则能与ABTS+·发生反应从而使反应体系褪色，使得其在734 nm处的吸光度发生变化[10]。如图1a所示，在ABTS自由基溶液中分别加入不同浓度的姜黄素(终浓度为5、10、20、40 μM)后，体系的特征吸收峰A734在1 min内显著下降，在10 min后，体系基本趋于平衡，达到稳定状态。并且，随着姜黄素浓度的提高，体系的特征吸收峰A734下降得越快。上述结果表明，姜黄素对ABTS的清除能力呈现出明显的时间和浓度效应。
图1 不同浓度的姜黄素对ABTS (a) 和DPPH (b)自由基清除率
的影响
Fig.1 Scavenging effects of different concentrations of
curcumin on ABTS (a) and DPPH (b)
而对于DPPH法，其主要原理是DPPH 在溶液中生成一个稳定的含氮自由基且该溶液呈典型的紫色，在紫外-可见(UV-Vis)光区具有较强的吸收光谱。当DPPH 溶液中加入抗氧化剂时，由于其自由基清除作用使DPPH 紫色消退导致吸收光谱强度随加入的抗氧化剂的量的增加而减[12]。如图1B所示，在DPPH甲醇溶液中分别加入不同浓度的姜黄素(终浓度为5、10、20、40 μM)后，体系的特征吸收峰A734随着作用时间和姜黄素浓度
13
14
的增加而呈现出明显下降趋势，表明姜黄素对DPPH 的清除能力也表现出时间和浓度效应。综上所述，姜黄素对ABTS 和DPPH 均具有较好的清除能力，并呈现出浓度和时间依赖性。
2.2 姜黄素对AAPH 诱导红细胞溶血的抑制作用
表1 不同浓度的姜黄素对AAPH 诱导血红细胞损伤的保护
Table 1 Concentration-dependent attenuation of AAPH-induced damages in erythrocytes by curcumin
组别
溶血抑制率/%
AAPH 损伤模型组 5.07±0.78a 阴性对照组 92.47±0.78 5μM Curcumin+AAPH 30.56±1.25b** 10μM Curcumin+AAPH 38.49±1.47c** 20μM Curcumin+AAPH 32.51±1.62d** 40μM Curcumin+AAPH
52.78±1.03e**
注：组间比较P <0.05用不同字母表示；与阴性对照组相比，
P <0.01用**表示。
红细胞膜富含不饱和脂肪酸，AAPH 是常见的水溶性自由基，其在生理温度下通过热分解产生的自由基能够进攻红细胞膜上的不饱和脂肪酸引发脂质过氧化最终导致溶血。由于AAPH 产生自由基的速率容易监测，因而被认为是研究体内抗氧化的理想模型。故本实验采用AAPH 自由基攻击血红细胞膜，考察姜黄素对AAPH 诱导红细胞溶血的抑制作用。从表1可以看出，随着姜黄素浓度的升高，溶血抑制率呈逐渐上升趋势，从30.56±1.25%提高到52.78±1.03%，表现出明显的剂量依赖关系。实验结果表明，姜黄素能有效的抑制AAPH 诱导红细胞溶血，具有较好的保护血红细胞的功效，可以明显的缓解溶血现象。
2.3 不同浓度姜黄素对A375黑色素瘤细胞存
活率的影响
在抗肿瘤药物的体外筛选中，MTT 法被广泛用来测定细胞的存活率。MTT ，化学名为3-(4,5)-2-噻唑-(2,5)-二苯基溴化四氢唑蓝，其有效成分四唑蓝能与活细胞线粒体中的琥珀酸脱氢酶作用而被还原为不溶于水的蓝色结晶-甲瓒（formazan ）并沉淀在细胞中，而死细胞则无此功能。利用MTT 这一特性，经其染色后生成的甲瓒用DMSO 溶解后在570 nm 处有最大吸收峰，通过其吸光度来计算出细胞的存活率[13]。由图2所示，随着姜黄素浓度的提高，A375的存活率呈逐渐下降的趋势，且当姜黄素浓度为40 μM 时，其细胞存活率达到最低为21.50±1.60%，与对照组相比，差异显著（P <0.01）。表明，
姜黄素对
A375细胞具有较好抑制其细胞生长的活性。
图2 不同浓度的姜黄素对A375细胞存活率的影响 Fig.2 Concentration-dependent effects of curcumin on the
viability of A375 cells
注：与空白对照组相比，P <0.01用**表示。
2.4 流式细胞仪分析姜黄素对
A375
黑色素瘤细胞的凋亡情况
图3 不同浓度的姜黄素对A375细胞周期的影响
Fig.3 Concentration-dependent effects of curcumin on cell cycle progression of A375 cells
15
流式细胞仪检测细胞凋亡是通过检查其光射特征及荧光参数进行的[14]。细胞凋亡过程中核酸内切酶在DNA 分子核小体间的降解，导致小分子DNA 漏出，核DNA 含量下降，细胞荧光染色后作流式细胞仪分析，可以发现在DNA 直方图上正常二倍体细胞的Go/G1峰前出现一个亚二倍体峰(Sub-G1峰，即AP 峰- apoptotic peak)，代表凋亡细胞。根据此亚二倍体峰可以计算凋亡细胞的百分率。从图3可知，随着姜黄素浓度的升高，凋亡细胞的百分率（SubG1）从对照组的1.8%升高到63.3%。表明，姜黄素主要是通过诱导细胞凋亡来抑制A375黑色素瘤细胞的增殖。
2.5 姜黄素对JNK 和AKt 蛋白磷酸化的影响
细胞凋亡，又称程序性死亡，是指机体细胞在生理条件下发生的一种自杀性行为，它的发生受到机体的严密调控。JNK 又称为c-Jun 氨基末端激酶，是促分裂原活化蛋白激酶（MAPK ）超家族的成员之一。JNK 信号通路可被细胞因子、生长因子、应激等多种因素激活，在促进细胞凋亡、抑制细胞增殖等方面起着关键作用。而PI3K-Akt 信号通路也是细胞内重要信号转导通路之一，在抑制细胞凋亡、促进细胞增殖等方面发挥着重要作用。因此，本文运用Western blotting 检测A375黑色素瘤细胞经姜黄素处理72 h 后，细胞内JNK 和Akt 蛋白表达水平的影响。实验结果表明，相比对照组，姜黄素处理组中的JNK 磷酸化表达水平明显升高（图a ），而AKt 磷酸化表达水平明显下降（图b ）。
图4 姜黄素对A375细胞内JNK（a）和Akt（b）磷酸化表达水
平的影响
Fig.4 Effect of curcumin on the expression levels of phosphorylated JNK (a) and Akt (b) in A375 cells
3 结论
3.1 本实验采用ABTS 法和DPPH 法考察了姜黄素清
除自由基的能力，结果表明，姜黄素对ABTS 和DPPH
自由基的清除能力均表现出浓度和时间剂量效应。以人血红细胞为研究对象，建立了AAPH 诱导红细胞氧化损伤模型，证明了姜黄素对红细胞溶血的抑制作用，为姜黄素抗氧化活性检测提供了一种行之有效的模拟体内环境的方法。本研究将为开发新的天然无害抗氧化剂提供了新的思路和资源。
3.2 通过MTT 实验考察了姜黄素对A375细胞的存活率，并用流式细胞仪和Western blot 进行分析。结果表明，姜黄素主要是通过上调JNK 磷酸化的表达水平和下调Akt 磷酸化的表达水平来诱导A375细胞凋亡。本研究对姜黄素在膳食预防、化学预防治疗癌症等方面的运用提供了广阔前景。
参考文献
[1] Jiang SH, Wang C L, Chen ZQ, et al. Antioxidant properties of
the extract and subfractions from old leaves of toona sinensis roem (meliaceae) [J]. Journal of Food Biochemistry, 2009, 33(3): 425-441
[2] Mark A .Trying to unlock the mysteries of free radicals and
antioxidants [J]. The Scientist, 1996, 9(30): 113-16
[3] Marina C, Simone B, Riccardo M, et al. Extraction of natural
antioxidants from hazelnut ( Corylus avellana L. ) shell and skin wastes by long maceration at room temperature [J]. Food Chemistry, 2008, 110: 659
[4] Gioti EM, Fiamegos YC, Skalkos DC, et al. Antioxidant
activity and bioactive components of the aerial parts of Hypericum perforatum L from Epirus, Greece [J]. Food Chemistry, 2009, 117(3): 398-404
[5] Ammon HPT , Wahl MA . Pharmacology of curcuma longa [J].
Planta Medica, 1991, 57(1): 1
[6] Surh Y J. Cancer chemoprevention with dietary
phytochemicals [J]. Nature Reviews Cancer, 2003, 3: 768-780 [7] 崔淑香,金东庆,周玲,等.姜黄素抗肿瘤实验观察[J].肿瘤防
治杂志,2002,9(1):50-52
Cui SX, Jin DQ, Zhou L, et al. Study on antitumor effects of curcumin [J]. China Journal of Cancer Prevention and Treatment. 2002, 9 (1) :50-52
[8] Chen TF, Wong YS. In vitro antioxidant and antiproliferative
activities of selenium-containing phycocyanin from selenium-enriched spirulina platensis [J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2008, 56, 4352-4358
（下转第6页）
[4]王春波,贺孟泉,秦守哲,等.海洋肽的体外抗氧化作用[J].中
国海洋药物,1998,17(3):15-17
W ANG Chun-bo, HE Meng-quan, QIN Shou-zhe, et al.
Antioxidative Effect of Polypeptides from the Chilamys Farreri in Vitro [J]. Chinese Journal of Marine Drugs, 1998, 17(3): 15-17
[5]杜为,刘晓萍,梁惠,等.扇贝多肽对淋巴细胞的保护作用和
反相液相色谱分析[J].中国海洋药物,2000,19(5):27-29
DU Wei, LIU Xiao-ping, LIANG Hui, et al. The protective action of PCF on lymphocyte and the analysis of it by a reversed phase high performance liquid chromatography (RPLC) [J]. Chinese Journal of Marine Drugs, 2000, 19(5): 27-29
[6]于业军.扇贝多肽对中波紫外线氧化损伤的HeLa上皮细
胞和小鼠皮肤保护作用的研究[D].青岛:青岛大学,2002
YU Y e-jun. The protectlve effects of polypeptides from chlamys farreri on hela cells and hairless mice damaged by ultraviolet B [D]. Qingdao: Qingdao University, 2002
[7]HAN Zhi-wu, CHU Xiao, LIU Cheng-juan, et al. Free radical
scavenging abilities of polypeptide from chlamys farreri [J].
Chinese Journal of Oceanology and Limnology, 2006, 24(3):
325-328 [8]CHEN Hai-ying, CHU Xiao, Y AN Chun-ling, et al.
Polypeptide from Chlamys farreri attenuates murine thymocytes damage induced by ultraviolet B1 [J]. Acta
Pharmacologica Sinica, 2007, 28(10): 1665-1670
[9]LIU Xiao-jin, W ANG Wen-cheng, W ANG Hong-jiang, et al.
A polypeptide from Chlamys farreri inhibits UVB-induced
HaCaT cells apoptosis via the Apaf-1/caspase-9 and Smac/XIAP signaling pathway [J]. Chinese Journal of Oceanology and Limnology, 2009, 27(3): 587-593
[10]刘媛,王健,牟建楼,等.扇贝贝肉抗氧化肽制备及体外抗氧
化实验研究[J].食品工业科技,2014,35(8):206-209
LIU Y uan, W ANG Jian, MU Jian-lou, et al. Research on the
optimum conditions and the effect of antioxidant peptide
from scallop protein [J]. Science and Technology of Food
Science, 2014, 35(8): 206-209
[11]Hussain SP, Hofseth LJ, Harris CC. Radical causes of cancer
[J]. Nat Rev Cancer, 2003, 3(4): 276-285
[12]胡筱波.油菜花粉谷蛋白酶解肚的制备及其抗肿瘤活性研
究[D].武汉:华中农业大学,2007
HU Xiao-bo. Studies on perparation and the antitumor activity of peptides from rape pollon glutelins [D]. Wuhan:
Huazhong Agriculture University, 2007
（上接第15页）
[9]Zhao L, Chen JP, Su JY, et al. In vitro antioxidant and
antiproliferative activities of 5-Hydroxymethylfurfural [J].
Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2013, 61(44):
10604-10611
[10]朱玉昌,焦必宁.ABTS法体外测定果蔬类总抗氧化能力的研
究进展[J].食品工业与发酵,2005,31(8):77-80
ZHU Y u-Chang, JIAO Bi-ning. Research progress on ABTS
assay in determination of TAA in fruits and vegetables in vitro
[J]. Food and Fermentation Industries, 2005, 31(8): 77-80 [11]Miller N J, Rice-Evans C A. A novel method for mearing
antioxidant capacity and its application to monitoring the antioxidant status in premature neonates [J]. Clinical Science ,1993, 84: 407-412
[12]李铉军,崔胜云.抗坏血酸清除DPPH自由基的作用机理[J].
食品科学,2011,32(1):86-90
LI Xuan-jun, CUI Sheng-yun. DPPH radical scavenging mechanism of ascorbic acid [J]. Food Science, 2011, 32(1): 86-90
[13]冯春琼,马文丽,宋艳斌,等.细胞凋亡的MTT染色法检测[J].
第一军医大学学报,2002,22(3):262-266
FENG Chun-qiong, MA Wen-li, SONG Y an-bin, et al.
Detection of cell apoptosis by MTT assay [J]. Journal of First
Military Medical University, 2002, 22(3): 262-266
[14]史玉荣,魏熙胤,杨毅,等.流式细胞仪检测甘草多糖对小鼠
S-180肉瘤的凋亡诱导作用[J].现代仪器,2005,4:30-32
SHI Y u-rong, WEI Xi-yi, Y ANG Yi, et al. Detecting induced
apoptosis effect of the glycyrrhizia ployaccharide with flow cytometer (FCM) [J]. Modern Instruments, 2005,4: 30-32
6
论文设计 题目抗癌药物的研究发展
摘要 Abstract 前 言 ?????????????????? 4 1、 概 述 ?????????????????? 5 2、 癌症的病因 3、抗癌药物按作用机制的分类，不良发应 ???? 6-8 3.1 、抗癌药物按作用机制的分类 ????????? 6-7 3.2 、抗癌药物的不良反应 ???????????? 8 4、抗癌药 ( Anticancer drugs ) ???????????? 8-9 5、其他抗癌药物 ???????????????? 9-10 6、 基因工程药物 ???????????????? 10 7、 纳米技术的应用 ??????????????? 11 8、 抗癌的辅助药物 ??????????????? 12 9、 结语 ???????????????????? 12 参考文献 ????????????????????? 12-14目录 5-6
摘要 癌症是当今世界上大多数国家的主要死因之一。尽管到目前为止已有数十种化疗或辅助抗癌药物可以用于临床治疗，但大多数药物只能使病情缓解，无法达到治愈的目的。虽然一些儿童的癌症或成人皮肤肿瘤有治愈或长期缓解的可能，但大多数死亡率很高而又很常见的癌症如胃癌、食道癌、肺癌等仍缺乏有效的抗癌药物。近年来，各国都在抗癌药物的研究与发展上投入了大量的人力、物力，希望在不久的将来能有所突破。本文的主要内容有抗癌中西药的研究对比，抗癌药物的分类与作用机制及其不良发应，其他抗癌药物等，还有纳米技术的应用和抗癌的辅助药物。 关键词：抗癌药物；研究发展；中西药对比；其他抗癌药物；辅助用药
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 靶向抗肿瘤药物的研究进展 靶向抗肿瘤药物的研究进展近年来，随着肿瘤生物学及相关学科的飞速发展，人们逐渐认识到细胞癌变的本质是细胞信号转导通路的失调导致的细胞无限增生，随之而来的是抗肿瘤药物研发理念的重大转变。 研发焦点正从传统细胞毒药物向针对肿瘤发生发展过程中众多环节的新药方向发展，这些靶点新药针对正常细胞和肿瘤细胞之间的差异，可达到高选择性、低毒性的治疗效果，从而克服传统细胞毒药物的选择性差、毒副作用强、易产生耐药性等缺点，为此，肿瘤药物进入了一个崭新的研发阶段。 目前发现的药物靶点主要包括蛋白激酶、细胞周期和凋亡调节因子、法尼基转移酶(FTase) 等，现就针对这些靶点的研发药物做一综述。 1、蛋白激酶蛋白激酶是目前已知的最大的蛋白超家族。 蛋白激酶的过度表达可诱发多种肿瘤。 蛋白激酶主要包括丝氨酸/苏氨酸激酶和酪氨酸激酶，其中酪氨酸激酶主要与信号通路的转导有关，是细胞信号转导机制的中心。 蛋白激酶由于突变或重排，可引起信号转导过程障碍或出现异常，导致细胞生长、分化、代谢和生物学行为异常，引发肿瘤。 研究表明，近 80%的致癌基因都含有酪氨酸激酶编码。 1 / 22
抑制酪氨酸激酶受体可以有效控制下游信号的磷酸化，从而抑 制肿瘤细胞的生长。 酪氨酸激酶受体分为表皮生长因子受体(EGFR) 、血管内皮细胞 生长因子受体(VEGFR) 、血小板源生长因子受体(PDGFR) 等，针对各种受体的酪氨酸激酶抑制剂目前已开发上市的主要为表 皮生长因子受体酪氨酸激酶(EGFR-TK) 抑制剂、血管内皮 细胞生长因子受体酪氨酸激酶(VEGFR-TK) 抑制剂和血小板 源生长因子受体酪氨酸激酶(PDGFR-TK) 抑制剂等。 基于多靶点的酪氨酸激酶抑制剂目前已成为研究重点，具有广 阔的发展前景，其中，包括舒尼替尼和索拉芬尼在内的几个上市新 药均获得了良好的临床评价结果。 1. 1 EGFR-TK 抑制剂许多实质性肿瘤均高度表EGFR， EGFR-TK 抑制剂是目前抗肿瘤药研发的热点之一。 EGFR家族成员包括 EGFR、 ErbB2、 ErbB3、 ErbB4 等，其家 族受体酪氨酸激酶以单体形式存在，在结构上由胞外区、跨膜区、 胞内区 3 个部分组成，胞外区具有 2 个半胱氨酸丰富区，胞内区 有典型的 ATP 结合位点和酪氨酸激酶区，其酪氨酸激酶活性在调节 细胞增生及分化中起着至关重要的作用。 目前已有多个 EGFR-TK 抑制剂上市，且有不少品种处于研发后 期。 1. 1. 1 代表品种 1. 1. 1. 1 吉非替尼(易瑞沙) 本品是一种选择性 EGFR-TK 抑制剂，由阿斯利康公司开发。
抗癌药物的研究发展历程 抗癌药物在国内外古籍中虽早有记载，但进行系统的科学研究一般认为是从20世纪40年代开始的［1］，美国耶鲁大学发现氮芥能治疗恶性淋巴瘤，增强了用药物治疗肿瘤的信心，逐步展开了抗癌药的实验模型和筛选方法来寻找新药的研究。50年代从合成化合物及植物、动物、微生物产物等方面进行大量筛选，找到了有抗癌活性的物质达数十种，60年代已累集了丰富的资料，研发出20多种有效的抗癌药物，对7～8种恶性肿瘤取得良好的治疗效果，并出现了癌细胞动力学、抗肿瘤药物药理学、肿瘤化学治疗学等新的分支学科。以后抗癌药物不断发展，在肿瘤的治疗中发挥越来越重要的作用。我国抗癌药物的研究历程尚未有系统的论述，笔者从自身经历及接触的一些研究工作进行简要回顾，不可能做到全面，只选择性地整理史料，供作参考。 1 我国抗癌药物的发展历程 新中国诞生以前，我国抗癌药物的研究处于空白。解放后百废待兴，科研人才奇缺，对防治疾病的药物研究主要侧重于传染病和流行病，抗癌药物无人问津。1955年全国提出向科学进军，抗癌药的问题也开始引起国内医药学界的注意。1955年底在我国举办的一次国际性抗生素学术会议上［2］，有人建议要中国科学院上海药物研究所承担抗癌抗生素类的药物研究任务，那时笔者刚从前苏联留学归国不久，在药物所接受了此任务。1956年全国制定12年科学研究远景规划，抗癌药物研究被正式纳入国家科研规划之中，许多医药院校及科研机构相继参加到此项工作之中。 20世纪50年代末期是我国大跃进开始的年代，那时倡导解放思想，科学研究搞群众运动，抗癌药物的研究迅速升温。人们积极进行抗癌中草药的调查，广泛收集单方、验方、复方及传统的中草药，群众性的抗癌药物筛选活动蓬蓬勃勃，发现了不少苗子药。1966～1976年期间在全国逐渐掀起研究六类抗癌药物的热潮，即对喜树、斑蝥、三尖杉、农吉利、秋水仙及三棱莪术（亦称六匹马）的研究，取得了一定成绩。此时期的工作可算是我国抗癌药的早期研究阶段，经过十多年的实践，积累了不少知识和经验，为后来的工作奠定了基础。 20世纪70年代后期，在全国改革开放形势的推动下，国际交往增加，不少人有机会到国外去访问考察，进行合作研究，参加国际学术交流。了解到国际上的最新动向，学者
- -- 姜黄素抗肿瘤及逆转多药耐药的研究进展 任金妹1,2,3，纪宏宇1,2,3，唐景玲2,3，李梦婷1,2,3，崔超1,2,3，吴琳华1,2,3（1. 哈尔滨医科大学附属第二医院药学部；2. 哈尔滨医科大学药学院，；3. 黑龙江省高校重点实验室，黑龙江哈尔滨150086） 关键词姜黄素；抗肿瘤；多药耐药 肿瘤是当今严重威胁人类健康的重要疾病之一。化疗是治疗癌症的重要手段，然而重复使用化学药物，会让肿瘤细胞对药物产生耐药性。据统计，90%的化疗失败是由于耐药性的产生。因此，从中药中筛选提取出低毒的可逆转多药耐药（Multidrug Resistance，MDR）的有效成分成为近年来的研究热点。 姜黄素（Curcumin，Cur），是从姜科姜黄属植物姜黄的根茎中提取出的主要活性成分，收载于各版《中华人民共和国药典》。在姜黄根茎中的含量约为2%~5%，目前被广泛用作色素、食品添加剂及调味品，由于安全无毒、无副作用，被WHO 和FDA批准为天然食品添加剂（编号08.321），其结构式见图1。近年来，有关姜黄素各种药理作用的研究已越来越受到重视，如抗炎、抗肿瘤、抗动脉粥样硬化、治疗阿尔茨海默氏病等，其中一些药理作用已进入临床验证阶段，尤其是其抗肿瘤作用。现将姜黄素抗肿瘤及逆转肿瘤多药耐药作用机制的研究进展综述如下，以期为姜黄素的应用与研究提供参考。 图1 姜黄素化学结构
1 姜黄素的抗肿瘤活性 自1985年，印度Kuttan等首次提出姜黄素能明显抑制中国仓鼠卵巢细胞和Dulton淋巴瘤细胞的生长以来，姜黄素的抗肿瘤作用受到广泛的关注。动物实验包括大鼠、小鼠，及人的细胞系，结果均表明姜黄素能够通过多种机制控制肿瘤细胞的生长、浸润和促进细胞凋亡，具有较强的抗癌潜力。2000年，美国国立肿瘤研究所将其列为第三代抗肿瘤药物，称其是21世纪有前途的抗癌新药。姜黄素能够抑制几乎所有类型肿瘤细胞的增殖，此观点已经得到超过4400篇研究报道的证明。姜黄素通过多种机制抑制结肠癌、乳腺癌、前列腺癌、胰腺癌、卵巢癌、胶质母细胞癌和肺癌等30多种癌细胞的增殖。 有报道，姜黄素可特异性分布在肿瘤细胞的细胞膜与细胞核中，导致细胞中H2O2产量增加，从而选择性的杀死肿瘤细胞和非正常细胞，而对正常细胞没有影响。Watson等[1]将结肠癌HCT-116细胞作为细胞模型，发现姜黄素通过氧化应激反应，产生超氧化阴离子来诱导其调亡。肝癌HepG2细胞经姜黄素处理后，细胞形态由长梭形变为短圆形，从而导致细胞运动能力下降，线粒体膜发生裂解，最终使细胞发生调亡[2]。用姜黄素处理胃癌细胞SGC-7901，能够有效的抑制其增殖并诱导调亡，作用呈剂量和时间依赖性[3]。Deshpande[4]等发现口服1%的姜黄乙醇提取物能够明显抑制DMBA诱导的乳腺癌变。姜黄素不仅能增加肿瘤细胞的凋亡，还能抑制血管的新生。在姜黄素对前列腺癌抑制作用的研究中，发现姜黄素抑制了癌细胞的增殖，增加了细胞的凋亡，同时毛细血管密度也有显著性减少[5]。以上实验均证明了姜黄素在体外具有明显的抑制生长和诱导凋亡作用，同时Katia 等[6]使用C57BL/6小鼠MB49膀胱癌动物模型进行实验，证明了姜黄素在体内仍可以发挥抑制肿瘤生长的作用。此外，有较多研究发现姜黄素还能够增强多柔比
【药学动态】 靶向抗肿瘤药物的研究进展 近年来，随着肿瘤生物学及相关学科的飞速发展，人们逐渐认识到细胞癌变的本质是细胞信号转导通路的失调导致的细胞无限增生，随之而来的是抗肿瘤药物研发理念的重大转变。研发焦点正从传统细胞毒药物向针对肿瘤发生发展过程中众多环节的新药方向发展，这些靶点新药针对正常细胞和肿瘤细胞之间的差异， 可达到高选择性、低毒性的治疗效果，从而克服传统细胞毒药物的选择性差、毒副作用强、易产生耐药性等缺点，为此，肿瘤药物进入了一个崭新的研发阶段。 目前发现的药物靶点主要包括蛋白激酶、细胞周期和凋亡调节因子、法尼基转移酶(FTase)等，现就针对这些靶点的研发药物做一综述。 1、蛋白激酶 蛋白激酶是目前已知的最大的蛋白超家族。蛋白激酶的过度表达可诱发多种肿瘤。蛋白激酶主要包括丝氨酸/苏氨酸激酶和酪氨酸激酶，其中酪氨酸激酶主要与信号通路的转导有关，是细胞信号转导机制的中心。蛋白激酶由于突变或重排，可引起信号转导过程障碍或出现异常，导致细胞生长、分化、代谢和生物学行为异常，引发肿瘤。 研究表明，近80%的致癌基因都含有酪氨酸激酶编码。抑制酪氨酸激酶受体可以有效控制下游信号的磷酸化，从而抑制肿瘤细胞的生长。酪氨酸激酶受体分为表皮生长因子受体(EGFR)、血管内皮细胞生长因子受体(VEGFR)、血小板源生长因子受体(PDGFR)等，针对各种受体的酪氨酸激酶抑制剂目前已开发上市的主要为表皮生长因子受体酪氨酸激酶(EGFR-TK)抑制剂、血管内皮细胞生长因子受体酪氨酸激酶(VEGFR-TK)抑制剂和血小板源生长因子受体酪氨酸激酶(PDGFR-TK)抑制剂等。基于多靶点的酪氨酸激酶抑制剂目前已成为研究重点，具有广阔的发展前景，其中，包括舒尼替尼和索拉芬尼在内的几个上市新药均获得了良好的临床评价结果。 1.1EGFR-TK抑制剂 许多实质性肿瘤均高度表EGFR，EGFR-TK抑制剂是目前抗肿瘤药研发的热点之一。EGFR 家族成员包括EGFR、ErbB2、ErbB3、ErbB4等，其家族受体酪氨酸激酶以单体形式存在，在结构上由胞外区、跨膜区、胞内区3个部分组成，胞外区具有2个半胱氨酸丰富区，胞内区有典型的ATP结合位点和酪氨酸激酶区，其酪氨酸激酶活性在调节细胞增生及分化中起着至关重要的作用。目前已有多个EGFR-TK抑制剂上市，且有不少品种处于研发后期。 1.1.1代表品种 1.1.1.1吉非替尼(易瑞沙) 本品是一种选择性EGFR-TK抑制剂，由阿斯利康公司开发。2002年7月在日本首次上市，用于治疗非小细胞肺癌(NSCLC)。本品也是首个获准上市的EGFR-TK抑制剂，属于苯胺喹钠唑啉化合物(anilinoquinazoline)，为小分子靶向抗肿瘤药物。本品最常见不良反应是痤疮样皮疹和腹泻，最严重不良反应是间质性肺病，发生率为3％-5％。目前，本品用于前列腺癌、食管癌、肝细胞癌(HCC)、胰腺癌、膀胱癌、肾细胞癌(RCC)、卵巢癌、头颈部癌、恶性黑色素瘤等多种治疗适应证处于Ⅱ期临床研究阶段。 1.1.1.2厄洛替尼(特罗凯) 本品由OSI制药公司开发，2004年11月在美国首次上市，用于治疗NSCLC。本品为口服小分子EGFR-TK抑制剂，是目前世界上惟一已明确能提高NSCLC患者生存期的靶向药物。
中山大学研究生学刊(自然科学、医学版) 第29卷第4期 JOURNAL OF T HE GRADUATES VOL129№4 2008 S UN Y AT2SE N UN I V ERSI TY(NAT URAL SC I E NCES、M E D I C I N E) 2008 抗肿瘤药物的研究进展3 郑晓克 (中山大学中山医学院,广州510080) 摘 要:综述分析了抗肿瘤药物近年来的新进展,包括细胞毒性抗肿瘤药物、 以细胞信号传导分子为靶点的抗肿瘤药物、新生血管生成抑制剂、分化诱导剂、细胞周期依赖性蛋白激酶抑制剂等。 关键词:抗肿瘤药物 癌症是严重威胁人类生命的常见病和多发病,其死亡率仅次于心血管病而位居第 二。随着分子肿瘤学的发展,人们发现细胞周期失控是癌变的重要原因。细胞内促增殖系统成分的过度表达与抑增殖系统成分的缺失均可引起细胞增殖失控而导致癌变。随着生命科学研究的飞速进展,恶性肿瘤细胞内的信号转导、细胞周期的调控、细胞凋亡的诱导、血管生成以及细胞与胞外基质的相互作用等各种基本过程正在被逐步阐明。以一 ,发现选择性作用于特定靶点的高效、低毒、特异性强的新型抗癌药物已成为当今抗肿瘤药物研究开发的重要方向。目前抗肿瘤药物研发的焦点正在从传统细胞毒类药物转移到针对肿瘤细胞内信号转导通路的新型抗肿瘤药物。导致这一转变的本质根源在于:传统细胞毒类药物由于主要作用于DNA、RNA和微管蛋白等与细胞生死攸关的共有组分,致使其选择性低、毒性大。相反,多种信号转导通路的关键组分在正常细胞与肿瘤细胞及不同类型肿瘤细胞之间存在巨大差异,这一差异的存在及阐明使高选择性、高效、低毒的新型抗肿瘤药物的研发面临历史性的重大机遇。正是上述差异使肿瘤细胞区别于正常细胞,不同肿瘤相互区别。靶向这些组分的抗肿瘤药物不但可望降低毒性,而且可实现个体化治疗,使治疗效益最大化。 3收稿日期:2008-10-08 作者简介:郑晓克,女,1982年生,汉族,河南人,中山大学中山医学院2008级药理学博士研究生,主要研究方向为肿瘤细胞的细胞骨架研究,电子邮箱ki2 ki118576@s ohu1com。
姜黄素的抗氧化及抗肿瘤活性研究 陈建平，李琳，苏健裕 （华南理工大学轻工与食品学院，广东广州 510640） 摘要：本文采用分光光度法测定姜黄素对ABTS和DPPH自由基的清除能力；运用AAPH诱导红细胞氧化性溶血考察姜黄素对AAPH诱导人血红细胞损伤的抑制作用。通过MTT方法考察姜黄素对A375恶性黑色素瘤生长状态的影响，并用流式细胞仪检测细胞凋亡数量；运用Western blot测定姜黄素对JNK和Akt蛋白表达的影响。结果表明，姜黄素对DPPH和ABTS自由基具有较好的清除能力，呈浓度和时间依赖性；同时，姜黄素能有效抑制AAPH诱导红细胞溶血，当姜黄素为40 μM时，溶血抑制率达到52.78±1.03%。MTT结果表明，随着姜黄素浓度的升高，A375细胞存活率逐渐下降，当姜黄素为40 μM，A375的细胞存活率仅为21.50±1.60%。流式分析发现，随着姜黄素浓度的提高，细胞凋亡峰（SubG1）的含量逐渐增加。当姜黄素为40 μM时，细胞内SubG1峰的含量达到了63.30%。进一步Western blot分析发现姜黄素诱导A375细胞凋亡与上调JNK磷酸化的水平和下调AKt磷酸化的水平有关。 关键词：姜黄素；抗氧化；抗肿瘤 文章篇号：1673-9078(2014)12-11-15 DOI: 10.13982/j.mfst.1673-9078.2014.12.003 Antioxidant and Antitumor Activities of Curcumin CHEN Jian-ping, LI Lin, SU Jian-yu (College of Light Industry and Food Sciences, South China University of Technology,Guangzhou 510640, China) Abstract: In this paper, spectrophotometric method was employed to determine the ability of curcumin to scavenge 2,2-azinobis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS) and 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radicals, and the oxidative hemolysis of erythrocytes induced by 2, 2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride (AAPH) was used to investigate the inhibitory effect of curcumin on AAPH-induced damage to human erythrocytes. The effect of curcumin on the viability of A375 malignant melanoma cells was measured by MTT assay, and the population of the apoptotic cells was detected by a flow cytometer. The effect of curcumin on the expression levels phosphorylated JNK and Akt was analyzed via Western blot assay. These results showed that curcumin exhibited strong scavenging effects on ABTS and DPPH free radicals in a dose- and time-dependent manner. Meanwhile, curcumin also effectively inhibited the AAPH-induced hemolysis of erythrocytes. The hemolysis inhibition rate of curcumin increased to 52.78 ± 1.03% at a concentration of 40 μM. The MTT assay showed that an increasing concentration of curcumin decreased the viability of A375 cells gradually. The cell viability after treatment with curcumin (40 μM) was only 21.50 ± 1.60%. Further flow cytometric studies showed that the SubG1 peak (apoptotic cells) increased in response to increasing curcumin concentrations. The SubG1 peak (apoptotic cells) reached 63.30% when the curcumin concentration was 40 μM. Further studies by Western blot assay demonstrated that the curcumin-induced apoptosis in A375 cells was related to upregulation of JNK phosphorylation and downregulation of Akt phosphorylation. Key words: curcumin; antioxidant activity; antitumor activity 近年来，越来越多的研究表明，细胞内自由基产生的损伤可以导致癌症、动脉粥样硬化、心血管疾病、收稿日期：2014-05-31 基金项目：高等学校博士点基金新教师项目（20110172120033）；国家自然科学基金青年基金项目（31101278）；广东省产学研结合项目（2012B091100075）；“扬帆计划”引进创新创业团队专项资助（201312 H05）；华南理工大学中央高校基本科研业务费（2013ZZ0069）资助 作者简介：陈建平（1986-），男，博士研究生，研究方向为糖类物质及其药物制备与生物利用 通讯作者：苏健裕（1979-），男，博士，副研究员，研究方向为糖类物质及其药物制备与生物利用 免疫系统衰退和细胞衰老等多种疾病[1,2]，摄入外源性的抗氧化剂能有效地预防或抑制这些疾病的发生。目前由于人工合成的抗氧化剂有一定的毒副作用，可能会导致癌症或损伤肝脏，因此寻找天然有效的抗氧化剂成为目前研究的热点问题[3~4]。姜黄素（curcumin）是从姜科姜黄属植物姜黄根茎中提取的一种脂溶性酚类物质[5]。研究表明，姜黄素的结构中含有酚羟基，在细胞膜发生脂质过氧化反应时，其酚羟基可以发生氧化反应，能有效终止自由基反应，因而其表现出诸多生理活性，比如抗氧化、抗肿瘤、防止衰老等诸多功效[6]，成为近年来天然药物中的研究热点。尤其是姜黄 11
姜黄素抗肿瘤作用与诱导肿瘤细胞凋亡的研究概况 浙江中医学院分子医学研究所(杭州310009) 马晓华 沃兴德 杭州大学生命科学学院 梁海曼 综述 摘要 姜黄素具有抗炎、抗氧化、抗凝、降血脂、抗病毒、抗诱变、抗肿瘤等多种药理作用,且毒性很低。其抗肿瘤及诱导肿瘤细胞凋亡的研究日益受到重视,具有广阔的开发前景。本文介绍近年来有关姜黄素抗肿瘤及诱导肿瘤细胞凋亡方面的研究。 关键词 姜黄素 抗肿瘤 细胞凋亡 姜黄(cur cuma)是一种常用中药,它广泛用于食品上色和佐味剂。从姜黄中提取的酚性色素姜黄素(curcumin)及其两种衍生物P-羟基肉桂醛(阿魏酰)甲烷和P,P'-二羟基二肉桂醛甲烷是姜黄的主要有效成分,具有多方面的药理作用,如抗炎、抗氧化、抗凝、降血脂及抗动脉粥样硬化、抗肿瘤等,尤其是作为一种具有良好发展前景的抗癌药物,其抗肿瘤作用日益引起人们的重视,成为研究的热点。众多细胞试验和动物试验证明姜黄素具有确切的抗肿瘤活性,其抗癌谱较广,毒副作用小,是一种具有广泛应用前景的抗癌新药,目前已进入临床前的毒理试验阶段。姜黄素的抗癌机理是多方面的,其中诱导肿瘤细胞凋亡的机制受到人们关注。本文将近年关于姜黄素抗肿瘤作用及诱导肿瘤细胞凋亡的研究作一概述。 一、体内外试验 A mes[1]报道了姜黄素的抗诱变和抗癌作用,姜黄素能抑制化学诱导的啮齿类动物的前癌损伤和皮肤、前胃、十二指肠和大肠的癌性损伤,姜黄素还能抑制T PA诱导的小鼠皮肤癌的形成。姜黄素的抗肿瘤作用与如下的生理影响相关:增加肝脏中谷胱甘肽的含量和谷胱甘肽-S-转移酶的活性,抑制小鼠皮肤中脂质过氧化作用和花生四烯酸的代谢,抑制T PA(12-0-十四烷酰佛波醇-13-乙酸酯)处理的NI H3T3细胞的蛋白质激酶的活性,抑制大鼠大肠中化学诱导的鸟氨酸脱羧酶和酪氨酸蛋白激酶的活性,抑制小鼠成纤维细胞中8-羟基鸟氨酸的形成。 Kuttan等用鼠Dalton淋巴腹水瘤细胞进行组织培养及在体试验,姜黄的醇提取物能抑制癌细胞生长,在0.4mg/ml时能抑制中国仓鼠卵巢细胞生长,并对淋巴细胞和Dalton淋巴瘤细胞具有细胞毒性作用。 Singletary等[2]用DM BA(7、12-二甲基苯并蒽)诱导雌性大鼠产生乳腺癌,腹腔内注射100～200mg/kg 的姜黄素能够显著减少瘤的数量,同时体内形成的DM BA-DNA加合物的量也明显下降。Verma等[3]研究表明,姜黄素能抑制雌激素类杀虫剂诱导的人乳腺癌细胞M CF-7的生长。Deshpanda等[4]发现姜黄素能抑制苯并芘诱导的小鼠前胃乳突淋巴瘤的发生,姜黄素不仅可减少肿瘤生成数量、肿瘤发生率,且能使瘤体缩小。Limtraka等[5]用DM BA诱导,然后用T PA促进小鼠皮肤癌的生成,饲喂含1%姜黄素的饲料可明显减少肿瘤的数量,缩小瘤体积,并且饲喂姜黄素的小鼠在生长上与对照组没有区别,这个结果证明姜黄素对小鼠具有安全的抗癌作用。作者的研究也表明,姜黄素对体外培养的人肝癌细胞SM M C-7721、人早幼粒白血病细胞HL-60、人Lewis肺癌细胞都有明显的抑制细胞生长及细胞毒性作用。M T T法测定的结果表明,姜黄素的抗癌作用呈时间及剂量依赖性。 二、姜黄素的抗癌机制 (一)抗亚硝化作用 N agabhushan等研究了姜黄素在pH3.6、30℃下对亚硝酸钠使甲基脲亚硝化作用的影响,以没有代谢活性的伤寒沙门菌属T A100的突变性来检测亚硝化甲基脲的形成,结果显示姜黄素减少亚硝基化合物的形成呈剂量依赖。姜黄素主要是通过与亚硝酸根结合从而去除亚硝酸根,且有时间、剂量依赖性。亚硝胺是很强的致癌剂,几乎能引发各种脏器与组织的肿瘤,且为无需活化的直接致癌物,广泛存在于自然界中,姜黄素的抗亚硝化作用通过使亚硝酸根失去作用,减少亚硝酸类化合物的形成而发挥防癌作用。 (二)抗N O作用 来源于L-精氨酸的NO及其生成物,如过氧化亚硝酸盐和NO2,在炎症反应中起重要作用,同时也可能与肿瘤形成的各阶段有关。Brouet等[6]研究姜黄素对脂多糖和IFN-α激活的巨噬细胞N O合成酶的活性作 · 21 · 国外医学肿瘤学分册
抗肿瘤药物的研究进展与临床应用
吉林大学远程教育 专科生毕业论文（设 计） 中文题目抗肿瘤药物的研究进展 学生姓名何建梅专业药学 层次年级 1003高起专学号 201105982102 指导教师宋冬梅职称医师 学习中心山西公路系统奥鹏学习中心成绩 2013 年 3 月 9 日
摘要: 本文综述和分析了抗肿瘤药物近年来的临床应用现状和研究新进展。包括新的细胞毒性抗肿瘤药物、络铂类化合物、激素类药以及针对关键靶点的新型抗肿瘤药 ,如肿瘤新生血管 (TA) 抑制剂、拓扑异构酶 I 抑制剂、微管蛋白活性抑制剂以及最具研究热点的基因疗法，大量的临床实验及临床应用结果显示,这一系列新型抗肿瘤药物的研制成功,为人类最终战胜肿瘤开辟了新的途径,标志着人类对肿瘤治疗的研究已进入了一个新的阶段。 关键词: 肿瘤抗肿瘤药物研究进展临床应用
目录： 一细胞毒性药物 (3) 1 . 1 烷化剂 (3) 1 . 2 抗代谢药 (3) 1 . 3 有丝分裂抑制剂 (3) 1 . 4 抗肿瘤抗生素 (4) 二络铂类化合 物 (4) 三激素 类 (4) 四拓扑异构酶I 抑制剂 (5) 五微管蛋白活性抑制剂 (5) 六肿瘤新生血管生成( TA) 抑制剂 (5) 七抗癌中草药 (6) 八基因疗法 (6) 九小结 (7) 八参考文献 (8) 九致谢 (9)
引言：肿瘤仍是当今世界直接危及人类生命的一种最常见、最严重的疾病。据世界卫生组织报告:全世界现有肿瘤患者约7600 万,每年新增700 万,因癌症死亡的达600 万,占总死亡人数的12 % ; 在我国,肿瘤在前十名主要疾病排名中列第二位,死亡率为8 . 58/ 10 万,占死亡总人数的21 . 58 % 。近几年来,肿瘤化疗取得了一定的进展,肿瘤患者的生存时间明显延长,尤其是在对白血病、恶性淋巴瘤方面。但仍没有取得令人满意的疗效,尤其是在致命性最强的实体瘤方面。20 世纪初以来,随着人们利用动物模型实验开展对包括生物化学、免疫学、治疗学等领域在内的学科研究,以及对肿瘤基因水平的认识和在生物学领域与技术方面的新进展,药学家和肿瘤学家越来越深刻地意识到: 必须从肿瘤发生发展的机制入手,才能提高疗效,取得突破性进展。现将抗肿瘤药物目前的研究进展与临床应用综述如下。 一细胞毒性药物 1 . 1 烷化剂 这类药有一个或多个活跃的烷化基,能与机体细胞的核酸结合而使癌细胞受到抑制破坏。临床目前常用的仍以传统的烷化剂为主, 如盐酸氮芥、苯丁酸氮芥、环磷酰胺、左旋苯丙氨酸氮芥、噻替哌等。我国自行研制的烷化剂有N -甲酰溶肉瘤素、甲氧芬芥、抗瘤新芥等。这些药物在临床上分别对睾丸精原细胞癌、卵巢无性细胞瘤、多发性骨瘤、乳腺癌、肺癌、恶性淋巴瘤、原发性肝细胞癌、鼻咽癌等有较好的疗效，有效率分别达到41 %、52 %、48 %等。但这些传统烷化剂的缺点是:对实体瘤的疗效差,不良反应严重且易产生耐药性。因此目前正在开发更好的同系物，如开发直接用于缺氧细胞的选择性细胞杀伤剂、可生物降解的亚硝脲氮芥聚合物制剂。用于脑癌手术后在肿瘤附近滞留并持续发挥疗效的药物, 如: adozelesin和carze2lesin等。
华西药学杂志 W C J P S 2008,23(3):364～366 蒙、抗原疫苗等[8] 。中国在从事口服胰岛素方面的研究己有些成果。全球己核准临床使用的近一万多种药物中,生物大分子药物不到 120种。作者实验室提出的“ATTE MPTS ”生物大分子药物 传送系统己证实可以将溶血栓的t -P A 酶类药物的功能限制于治疗心血管疾病,但不产生因药物而引起内出血的不良反应[9,10]。 212 生物大分子药物高效化需克服的困难 生物大分子药物的使用及高效化面临着数项困难。对作用物的靶向选择性低,导致严重的附带性不良反应;多种生物大分子药物(特别是蛋白质存在强免疫原性)可引发宿主免疫系统的过敏反应;大多数蛋白质或基因药物易被体内酶类所降解,需要频繁给药;生物大分子药物的形态学复杂,具有多晶型、多构象和多尺度,且不同尺度的晶体准晶的不同型态结构对药物的治疗效果及传送系统的实施有着极重要的影响;生物大分子的结构多依靠次级键维系,稳定性低,且易形成超分子组装的聚合体,可增加净化、分离与复制的困难。因此,从事生物大分子药物高效化的研究,除了致力于传送系统的设计与建立外,还需考虑其在传送系统制备过程中维持药物最佳结晶形态、最高结构稳定性和活性,以及在组织和器官上的分配特性。 3 展望 中国在蛋白质药物、纳米载体药物传送系统、创新口服剂型及透皮释药、抗体研究、药物结晶学和形态学以及给药系统的药代和药动研究的技术平台等方面均具有深厚的基础。基于此,期盼国家能将发展前沿性、创新性和具有自主知识产权的生物大分子药物高效化的尖端技术及传送系统的基础研究列入国家在药物方面的重点研究与突破的领域之一,使国内外专家对生物大分子药物高效化研究方向达成 共识,成功地组织一跨学科、跨专业的综合梯队,促进中国药剂的创新能力,大幅提升中国在国际药物市场的竞争力。参考文献: [1] 李婧.浅谈研究开发医药制剂的重要性[J ].中国药事, 2000,14(5):302-303. [2] 徐铮奎.畅销世界的十大医药制剂及今后几年新药开发动向 [J ].中国制药信息,2003,19(12):33-34. [3] L anger R ,Lund D ,Leong K,et a l .Controlled release ofm acromol 2 ecules :B i o l ogi cal studies[J ].J Cont r ol R eleas,1985,2:331-341. [4] 杜光,刘东.单克隆抗体治疗肿瘤的研究概况[J ].中国药 师,2007,10(6):547-649. [5] YR Duan ,WS Liu,ZR Zhang,et a l .A st udy on PELGE nanop arti 2 cl es as con tr o lleddrug deli very s yste m s for intravenous [J ].Key EngM at er,2005,288,163-166. [6] Xun Sun,You -Rong Duan,Zhi -R ong Zhang,et a l .PE L GE nanoparticles as ne w Carriers for the delivery of plas mid DNA [J ].Che m Phar m B ull,2005,53(6):599-603. [7] Hai -Tao SH I ,Tao GONG,Zhi -Rong Zhang,et al .A ds orp ti on and des orp ti on of insulin on Po r ous Hydroxya p atite M i cros p heres [J ].J Cera m ic Soci J apan,2005,1321(9):579-583. [8] Yang VC ,Park YJ ,S ong H ,et al .App licati on of t he ATTEMPTS for del i very of macr omolecular drugs [J ].J Con tr o ll R el eas e, 2004,101:35-45. [9] Yang VC,Park YJ,Nai k S,et a l .ATTEMPTS :A hepari n /p r o t a 2 m ine -bas ed triggered release syste m for the delivery of enzyme drugs without ass ociat ed side effects [J ].Adv Drug Delivery Rev,2003,55:251-265. [10] Yang VC ,Park YJ .B i oconjugates f o r effective d rug target i ng[J ]. Adv D rug Delivery Revi ews,2003,55:169-170. 收稿日期:2007-10 作者简介刘娱,女,从事医院临床工作。 抗肿瘤药物的研究进展及临床应用 刘 娱 (凉山州第一人民医院肿瘤科,四川西昌615000) 提要:综述抗肿瘤药物的研究进展及其应用关键词:肿瘤;药物;应用中图分类号:R979.1 文献标识码:B 文章编号:1006-0103(2008)03-0364-03 60年来,新的抗肿瘤药物不断涌现,且疗效确切、不良反应少、价格适中。文献[1] 统计了国内五省市肿瘤专科医院的 抗肿瘤药物中,植物类药、免疫调节剂、抗代谢类药分别居第 一、二、三位。 抗肿瘤药物的研发与临床应用 全球有组织的抗肿瘤药物研发始于世纪5年代中 期。1955年,美国国立肿瘤研究所(NCL )成立了全国肿瘤化疗服务中心,负责协调全国抗肿瘤药的研究工作;随后欧共体联合组成了欧洲肿瘤治疗协作组织(E OR T C );日本的抗肿瘤药研发始于1973年;而中国抗肿瘤药的研究于1958年就已启动。氟尿嘧啶、环磷酰胺的研制是世纪5～6年代抗肿瘤药研制的第一个里程碑(表)。细胞毒性类、激素类 :120020001
姜黄素药理活性的研究进展 关键词：姜黄素 活性 姜黄素(curcumin ，二阿魏酰基甲烷) 是从姜科姜黄属植物姜黄、莪术、郁金等的块根或根茎中提取精制得到的一种酚类色素，是一种天然的食品添加剂，是姜黄发挥作用的主要活性成分。姜黄素可溶于甲醇、乙醇、碱、醋酸、丙酮和氯仿等有机溶剂，微溶于苯和乙醚，不溶于水，是一种光敏性很强的物质, 需避光保存。其分子式为C 21H 20O 6, 结构见图1 。 图1 姜黄素结构式 近年的研究表明，姜黄素在抗肿瘤、抗炎、抗氧化、降血脂、抗动脉粥样硬化、抗HIV 、抗菌等方面有很好的药理作用, 而且姜黄素毒性低, 具有良好的临床应用潜力。本文就姜黄素主要作用的研究进展作一综述。 1．抗肿瘤作用 1985年印度的Kuttan 等[1]首次提出姜黄和姜黄素具有抗肿瘤作用的可能性。自此以后, 众多学者对姜黄素抗肿瘤作用及其机制做了大量的研究, 证实了姜黄素可以抑制多种肿瘤细胞系的生长。美国国立肿瘤研究所已经将姜黄素列为第3 代癌化学预防药物，且已进入临床试验阶段[2]。 1．1 抗肝癌的作用 实验证实姜黄素具有体外抑制肝癌细胞的作用，孙军[3]通过姜黄素作用于人肝癌细胞株BEL- 7402 的实验研究证实，姜黄素可通过蛋白酶体途径减少人肝癌细胞HIF- 1α蛋白的表达。并且有学者根据姜黄素的药理特性及各种剂型的药代动力学特点，提出将较大剂量姜黄素与碘化油混合进行肝脏肿瘤的介入治疗[4]。厉红元等[5]报道了姜黄素可抑制肝癌细胞QGY 的生长。其抑瘤率与药物浓度和作用时间呈依赖关系。72h 的中效浓度（IC50）为49.50μmol/L ，流式细胞仪分析证实姜黄素能使QGY 细胞聚积在S 期，电镜观察发现姜黄素可导致细胞变性，坏死，诱导细胞凋亡。Chen 等[6]发现它可以抑制某些与入侵相关的基因的表达，包括基质金属蛋白酶14 (MMP14)，神经元细胞结合分子，以及整合素Alpha 6 和Alpha 4；且可在mRNA 和蛋白水平上降低MMP14 的表达和MMP12 的活性。但有研究表明姜黄素在体内无抑制肝癌细胞的作用, 仅能延长机体的存活时间。其体内外作用机制的差异有待进一步研究。 1．2 抑制结肠癌的作用 姜黄素对结肠癌发生、发展的各个阶段均有抑制作用。在姜黄素对大鼠结肠癌的影响的研究中发现，姜黄素可以通过抑制转录因子Egr-1 与DNA 的结合活性，减低其对转录的诱导效应，而抑制癌症细胞中EGFR 基因的表达[7]。Kawamori 等[8]用雄HO H 3CO O O OH OCH 3
抗肿瘤药物的研究进展 根据世界卫生组织WHO统计，全世界有3/5的人死于癌症、糖尿病、心血管疾病、慢 性呼吸系统疾病这4大类疾病，而癌症则是最主要的死因之一。2021年全球死于癌症的患者达760万人，占全球死亡人数的13%，其中超过70%的癌症死亡案例发生在中低收入国家，预测至2030年，全球将有超过110万人死于癌症。 而我国卫生部第三次全国死因调查结果显示，癌症仅次于心脑血管疾病成为我国第二 大死亡原因，占死亡总数的22.32%，并成为我国城市的首位死因，占我国城市死亡人数的1/4。我国的癌症死亡率与美国、英国、法国接近，但高于亚洲国家如：日本、印度和泰 国等。从不同肿瘤死因来看，肺癌、结直肠癌、胰腺癌、乳腺癌死亡率城市明显高于农村;而肝癌、胃癌、食管癌、宫颈癌农村较高。 目前，药物治疗已成为当今临床治疗肿瘤的重要手段之一，受癌症发病率与死亡率居 高不下的影响，抗肿瘤药物的销售额也逐年上升。 近50年的抗肿瘤药物研究开发工作使肿瘤化疗取得相当的进步，特别是使血液系统 恶性肿瘤患者生存时间明显延长，但严重威胁人类生命健康的占恶性肿瘤90%以上的实体 瘤的治疗尚未达到满意的疗效，仍有半数癌症患者对治疗无反应或耐药而最终导致治疗失败。因此，发现并开发新型抗肿瘤药物仍然是药学家所必须面对的十分艰巨而长期的使命 与挑战。随着分子肿瘤学、分子药理学的飞速发展使肿瘤本质得以逐步阐明和揭示;大规 模快速筛选、组合化学、基因工程等先进技术的发明和应用加速了药物开发的进程;抗肿 瘤药物的研究与开发已进入一个崭新的时代。当今抗肿瘤药物的发展战略有以下特点： 以占恶性肿瘤90%以上的实体瘤为主攻对象; 从天然产物中寻找活性成分; 针对肿瘤 发生发展的机制寻找新的分子作用靶点酶、受体、基因; 大规模快速筛选; 新技术的导入 和应用：组合化学、结构生物学、计算机辅助设计、基因工程、DNA芯片、药物基因组学等。抗肿瘤药物正从传统的非选择性单一的细胞毒性药物向针对机制的多环节作用的新 型抗肿瘤药物发展。 经过多年的发展，抗肿瘤药物的研发取得了许多重要进展。然而，面对威胁人类生命 健康最严重的、占恶性肿瘤90%以上的实体瘤至今仍然缺乏高效、特异性强的药物，这一 方面反映了抗肿瘤药物研发的艰难，另一方面也意味着抗肿瘤药物的研发还需要新理念、 新技术、新方法的运用。 抗肿瘤药物的进展，迎合了抗肿瘤药物研发的要求，为个体化治疗奠定了基础，昭示 着抗肿瘤药物研发的新时代：分子靶向药物提高了部分化疗耐药肿瘤的疗效，在耐受性方 面亦有一定优势，与化疗、放疗的联合，以及靶向药物之间的联合，有望进一步提高疗效。这一研究理念已经渗入到全球的抗肿瘤药物开发的各个领域，为提供高选择性、高效、低 毒药物奠定了基础。同时，生物标志物的研究日益得到重视，既有助于抗肿瘤药物的治疗
姜黄素抗肿瘤及逆转多药耐药的研究进展 任金妹1,2,3，纪宏宇1,2,3，唐景玲2,3，李梦婷1,2,3，崔超1,2,3，吴琳华1,2,3（1. 哈尔滨医科大学附属第二医院药学部；2. 哈尔滨医科大学药学院，；3. 黑龙江省高校重点实验室，黑龙江哈尔滨150086） 关键词姜黄素；抗肿瘤；多药耐药 肿瘤是当今严重威胁人类健康的重要疾病之一。化疗是治疗癌症的重要手段，然而重复使用化学药物，会让肿瘤细胞对药物产生耐药性。据统计，90%的化疗失败是由于耐药性的产生。因此，从中药中筛选提取出低毒的可逆转多药耐药（Multidrug Resistance，MDR）的有效成分成为近年来的研究热点。 姜黄素（Curcumin，Cur），是从姜科姜黄属植物姜黄的根茎中提取出的主要活性成分，收载于各版《中华人民共和国药典》。在姜黄根茎中的含量约为2%~5%，目前被广泛用作色素、食品添加剂及调味品，由于安全无毒、无副作用，被WHO 和FDA批准为天然食品添加剂（编号08.321），其结构式见图1。近年来，有关姜黄素各种药理作用的研究已越来越受到重视，如抗炎、抗肿瘤、抗动脉粥样硬化、治疗阿尔茨海默氏病等，其中一些药理作用已进入临床验证阶段，尤其是其抗肿瘤作用。现将姜黄素抗肿瘤及逆转肿瘤多药耐药作用机制的研究进展综述如下，以期为姜黄素的应用与研究提供参考。 图1 姜黄素化学结构 1 姜黄素的抗肿瘤活性 自1985年，印度Kuttan等首次提出姜黄素能明显抑制中国仓鼠卵巢细胞和Dulton淋巴瘤细胞的生长以来，姜黄素的抗肿瘤作用受到广泛的关注。动物实验包括大鼠、小鼠，及人的细胞系，结果均表明姜黄素能够通过多种机制控制肿瘤