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四、中国和国外医学界对中药抗癌作用的研究近况
大部分中药都是植物药。在医药发展史上,植物药有着重要贡献。例如洋地黄、奎宁、阿托品、吗啡、利血平、麻黄素、马钱子碱等都是从草药中发现的,尽管当时它们都没有经过双盲法临床研究,但它们的疗效是确切的,现在已获得公认,并为后来新一代药物的研究发展提供了重要的根基。其中洋地黄、奎宁、吗啡、阿托品、利血平等至今仍在广泛使用。
近年来,中国和其他许多国家包括西方国家都对中药的抗癌作用做了大量研究。除了探讨中药是否有抗癌作用及其分子生物学机制的实验室研究外,也有一些临床研究。
让我们看看一些用随机对照法并经过统计学处理的临床研究。
邹海萍等比较单纯中医治疗和中医治疗加西医化疗对晚期大肠癌的疗效。38例患者均经病理学检查证实。根据1989年国际抗癌联盟(UICC)TNM分期标准属第Ⅳ期(T 1~3N 1~3M 1)。随机分为2组,一组21例单纯用中药肠宁方治疗,另一组17例用肠宁方加西医化疗。肠宁方组成:黄芪、仙鹤草、薏苡仁、苦参、水蛭粉、大黄、甘草。西医化疗方案:氟尿嘧啶(5-FU)+亚叶酸钙(CF)+奥沙利铂(L-OHP)。
疗效判断标准:
显效——症状好转,生活质量(Kamofsky评分)提高20分以上,CT等医学影像学显示病灶缩小。
有效——症状好转,癌块无变化,生活质量评分稳定或略有改善。
无效——症状改善不明显,癌块继续扩大或转移,生活质量评分下降。
结果:肠宁组有效率66.7%,肠宁+化疗组70.6%。用 U检验作两个样本率的比较, U=0.2583, P>0.05,即两组疗效的差异在统计学上不具有显著性意义。表明单纯中药治疗与中药加化疗的疗效相似。可惜该研究缺少一个单纯化疗组来作比较。
贾小强等分析中西医结合治疗大肠癌疗效,57例结肠癌均经病理学检查证实,随机分为两组,观察组28例用手术和辅助化疗加中医药辨证治疗,对照组仅用手术和辅助化疗。结果如表3-4、表3-5所示。
表3-4 两组生活质量比较[ n/(%)]
注:两组比较 * χ 2=5.388, P<0.05; △ χ 2=0.259, P>0.05。
表3-5 两组生存率比较[ n(%)]
这个研究表明中西医结合治疗与单纯西医治疗的生存率相似,但有中医治疗者生活质量较好。
香港中文大学生命科学学院何永成教授的实验研究证实仙鹤草、黑芥子和穿心莲有抗肝癌作用。
国外医学界对植物药抗癌作用的研究甚为重视。西医所使用的抗癌化疗药物有不少来自植物。例如紫杉醇(paclitaxel,taxol)来自太平洋短叶紫杉,多西他赛(docetaxel;商品名taxotere)亦属于这个系列。使用多年的抗癌化疗药长春新碱(vincristine)来自长春花(图3-7)。三尖杉碱(cephalotaxine)和高三尖杉酯碱(homoharringtonine)来自三尖杉,喜树碱(camptothecine)来自喜树,伊立替康[camptosar(CPT-11)]是喜树碱的半合成衍生物。靛玉红(indirubin)来自中药青黛(图3-8),依托泊苷[etoposide(VP-16)]和替尼泊苷(teniposide)是鬼臼素的半合成品。
图3-7 长春新碱来自长春花
图3-8 靛玉红来自中药青黛
近年来,国外兴起了姜黄研究热。至今已有逾千篇研究论文发表于一些重要的国际性医学期刊上。根据美国、英国、法国、荷兰、瑞士和爱尔兰等地的大学的报道,姜黄素对肺癌、乳腺癌、胃癌、结肠癌、白血病、黑色素瘤、前列腺癌等均有效。美国癌症研究所和英国的一些大学已经用姜黄进行Ⅰ期临床试验。
美国得克萨斯大学Mukhopadhyay A等用MTT法和 3H标记的胸腺嘧啶核苷渗入法都发现姜黄素对多种雌激素受体阳性和雌激素受体阴性的乳腺癌细胞以及前列腺癌细胞有抑制或杀灭作用。法国Odot J等用核小体间DNA裂解检测凋亡细胞的方法证实姜黄素对黑色素瘤细胞有明显抑制作用。
在作用机制的研究上,发现姜黄的作用是多靶点的。姜黄素可以下调cyclin D等16种基因的表达,上调GADD153等22种基因的表达。姜黄抑制一些细胞信号通路,包括:核因子κB(nuclear factor-kappa B,NF-κB)、启动蛋白1(activator protein 1,AP-1)、信号转导和转录启动因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)、蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)、B细胞淋巴瘤基因2(B-cell lymphoma gene,Bcl-2)、Bcl-X(L)、天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶(caspases)、多聚腺苷-5-双磷酸核糖聚合酶(polyadenosine-5′-diphosphate-ribose polymerase,PARP)、IκBα kinase(IKK)、表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)、人类表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor 2,HER2)、JNK(c Jun N-terminal kinase)、丝裂原启动蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPK)、环氧化酶-2(COX-2)、脂加氧酶(5-lipoxygenase,5-LOX)。
以色列特拉维夫大学医学院的研究认为,姜黄与COX-2抑制剂塞来昔布(celecoxib)在抑制胰腺癌方面有协同作用,认为姜黄与塞来昔布合并使用增强抗癌疗效,并可减少塞来昔布的用量,从而减轻塞来昔布的毒副作用。
姜黄不仅有广谱和良好的抗癌作用,而且非常安全。姜黄素小鼠灌胃的LD 50>2g/kg,而抗癌化疗药甲氨蝶呤(MTX)对大鼠的LD 50为0.06g/kg,5-FU对大鼠的LD 50为0.241g/kg。姜黄素引起细胞凋亡所需剂量浓度为100~200µmol/L。食用1g姜黄后肠腔内的姜黄素浓度可达270µmol/L,而人类可每天食用姜黄达8g而无毒性。事实上姜黄是很多亚洲国家普遍使用的食品。
加州大学产科妇科与生殖科学系的研究指出,黄芩对卵巢癌和部分乳腺癌有良好的抑制作用。他们用7.5g干燥生药加水125ml煎沸45分钟,过滤,作1∶20~1∶640的稀释。细胞死亡由MTT法确定,细胞凋亡由TUNEL法和流式细胞仪测知。所测试的人类乳腺癌细胞有BT474、MDA231、MCF7和SKBR3;所测试的人类卵巢癌细胞有SKOV3、CAOV3、OVCAR-3、Hey、HeyC2、HA8和OCC。研究排除了中药可能含有的微量水银、砒霜的作用,证实黄芩对上述所有卵巢癌细胞系列都有100%的杀灭作用,而对两种乳腺癌细胞MCF7和SKBR3也有良好杀灭效果,即使在低浓度下也有效。对黄芩耐药的乳腺癌细胞系列则有bcl-2的过度表达(bcl-2指B-cell lymphoma gene,是人类B细胞淋巴瘤中过量表达的原癌基因,有抗细胞凋亡的作用)。
近年,美国加利福尼亚大学外科系Shoemaker等用SRB法发现12种中药具有抗癌作用而对正常细胞的影响则小或无(表3-6)。加州大学外科系的研究用中药的水提取物。其制备方法是将7.5g干燥中药磨碎,加入125ml蒸馏水,煮沸45分钟,冷却后过滤,离心。这与传统的中药水煎剂用法是一致的。
表3-6 加利福尼亚大学研究的12种中药的抗癌作用(抑制:-0~50%;+51~75%;++76~100%)
续表
*癌细胞系列:A549(人肺癌),LLC(鼠肺癌),Panc-1(人胰腺癌),panc02(鼠胰腺癌),PC-3(人前列腺癌),LNCaP(人前列腺癌),MCF-7(人乳腺癌),MCNeuA(鼠乳腺癌)。 **HuMEC(人乳房上皮细胞)。
除了单味中药的抗癌作用外,欧美的一些大学近年发表了一种称为PCSPES的草药复方提取物抗癌作用的研究,发现PC-SPES主要对前列腺癌和非小细胞肺癌有效。还有研究报告指出,PC-SPES对抑制胰腺癌细胞有效。
美国霍普国立医学中心肿瘤外科的Schwarz RE等用流式细胞仪和TUNEL法检测中药复方SPES或(和)阿霉素引起的胰腺癌细胞凋亡,发现SPES杀灭胰腺癌细胞的作用比阿霉素强。
美国Boston癌症研究所比较过PC-SPES与己烯雌酚(diethylstilbestrol,DES)治疗前列腺癌的功效。90个患者随机分成2组,一组口服PC-SPES胶囊(960mg),3次/日;另一组口服己烯雌酚3mg/d。结果,前列腺特异性抗原(PSA)下降50%或以上者,在PC-SPES组有40%的患者,而在己烯雌酚组只有24%。统计学分析差异有显著性意义。
英国一所医院的泌尿科今年发表了一项临床研究,他们用PC-SPES治疗的10名难治性前列腺癌患者,有7名出现PSA降低,而且没有发现严重副作用或凝血障碍。他们获准进行Ⅱ期临床试验。
加州大学报告体外和体内实验均显示PC-SPES对结肠癌有很好疗效而且安全。他们的体外实验研究发现PCSPES对3种结肠癌细胞(DLD-1、SW480和SW620)都有显著的抑制作用。蛋白质印迹法分析显示PC-SPES降低SW620细胞的β-微管蛋白。在体内实验中,他们发现PC-SPES使实验小鼠的肿瘤数量减少58%,并且没有发现副作用,与未用药的对照组相比,实验小鼠的进食和体重不受影响。
PC-SPES由以下8种成分组成(DiPaola等,1998;Hsieh等,1998;Darzynkiewicz等,2000): Dendrantherma morifolium Tzvel(菊 花)、 Ganoderma lucidium Karst.(灵芝)、 Glycyrrhiza glabra L.(甘草)、 Isatis indigotica Fort.(大青叶)、 Panax pseudoginseng Wall(参三七)、 Rabdosia rubescens Hart(冬凌草)、 Scutellaria baicalensis Georgi(黄芩)、 Serenoa repens Small(锯叶棕)。
纽约大学医学院病理系最近发表的论文指出,中药黄芩治疗前列腺癌比PC-SPES更有效。他们的研究显示黄芩的抗癌机制是抑制环氧化酶-2(cyclooxygenase-2,COX-2)和周期蛋白/周期蛋白依赖性激酶通路(cyclins/cdks pathways)。动物实验显示用药7周可使前列腺癌缩小50%,并且抑制LNCaP前列腺癌的PSA的产生。
纽约医学院生物化学和分子生物学系研究了丹参( Salvia miltiorrhiza Binge)和云芝(coriolus versicolor)对乳腺癌细胞MCF-7的作用。用流式细胞仪分析发现二者的70%乙醇提取物均能抑制癌细胞的生长,而丹参作用更强。云芝封锁癌细胞从G 1期向S期的转化,促进癌细胞凋亡;而丹参显著抑制Rb、cyclin D1和p53的表达(但Rb和p53是抑癌基因),并导致p65和p50形式的启动转录作用的核因子NF-κB的减少。但丹参的作用会被云芝削弱。
近年他们又发表了一种中药复方对前列腺癌的作用的研究。他们称这种中药复方为Equiguard,他们的研究结论是该中药复方对男性激素依赖性的前列腺癌细胞LNCaP、男性激素非依赖性的前列腺癌细胞DU-145和PC-3均有显著抑制作用。作用机制是多靶点的,包括减少cyclin D1、E2F的表达,并且降低AR和PSA的水平。Equiguard还减少COX-2和增加苯醌还原酶(quinone reductase 1和2)。对前列腺癌的治疗和预防均有价值。
Equiguard由下列9种中药的70%乙醇提取物组成: Epimedium brevicornu Maxim.(淫羊藿)、 Morinda officinalis How(巴戟天)、 Rosa laevigata Michx(金樱子)、 Rubus chingii Hu(覆盆子)、 Schisandra chinensis(Turcz.)Baill.(五味子)、 Ligustrum lucidum Ait.(女贞子)、 Cuscuta chinensis Lam.(菟丝子)、 Psoralea corylifolia L.(补骨脂)、 Astragalus membranaceus(Fisch.)Bge.(黄芪)。
大阪大学医学院的一项预设性研究中,260名肝硬化患者随机分为两组,分别用中药TJ-9和常规药物,观察5年,结果显示中药可防止肝细胞癌。TJ-9的成分就是中医的小柴胡汤[Oka H,Yamamoto S,Kuroki T,et al.Prospective study of chemoprevention of hepatocellular carcinoma with Sho-saiko-to(TJ-9)[J].Cancer,1995,76(5):743-749]
肝癌通常是在肝硬化的基础上发生的。肝细胞癌的发生通常经历以下演变过程:肝炎病毒感染或者其他肝损害因素→慢性肝炎→肝硬化→肝癌。肝硬化的实质主要就是肝纤维化。研究表明,肝纤维化指标与原发性肝癌密切相关,肝纤维化的治疗对预防原发性肝癌有积极的临床意义。据大阪大学医学院的研究,茵陈、栀子和大黄组成的TJ-135显著减少肝纤维化,其机制是减少Ⅲ型前胶原mRNA的表达和减少肝内星形细胞活化的数量。肝纤维化的核心环节是肝内星形细胞的活化。活化的星形细胞转化为肌成纤维细胞,可分泌多型胶原、层黏蛋白、纤维连接蛋白和透明质酸等多种细胞外基质(ECM)成分,核因子NF-κB和转化生长因子TGF-β 1及其受体表达增加是最强的促胶原生成因子。检查肝纤维化的常用指标有4种:透明质酸(HA)、Ⅲ型前胶原肽(PⅢP)、层黏蛋白(LN)和Ⅳ型胶原(Ⅳ-C)。有研究显示,用四氯化碳处理6周导致肝纤维化的大鼠服用丹参、三棱、当归、虫草、郁金、崖棕根这6种中药后,NF-κB和TGF-β 1的表达受到抑制,血清谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)以及层粘连蛋白(LN)和透明质酸(HA)浓度降低。另一项研究显示,丹参和当归对于结扎胆管导致肝纤维化的狗和肝硬化患者都能降低门静脉高压,作用慢而持久,与硝苯地平(nifedipine)处理组比较,没有副作用。在一项动物实验中,使用丹参、当归、桃仁、红花4种中药,结果显示丹参和红花可以抑制肝纤维化,丹参作用更为显著。
以上这些由西方国家的医学科学家进行的研究表明,中药的抗癌作用并非虚构;同时表明,中药的抗癌作用一般是多靶点的。