摘要
西黄丸是由牛黄、麝香、乳香和没药组成的中药复方制剂,具有抗肿瘤、抗炎、免疫调节、改善微循环及镇痛等多种药理活性。现代研究表明,该方通过多通路、多靶点作用,对肺癌、乳腺癌、前列腺癌和结直肠癌等多种恶性肿瘤疗效显著。其作用涉及Wnt/β-连环蛋白(Wnt/β-catenin)、磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)/细胞外信号调节激酶(ERK)、转化生长因子β(TGF-β)等信号通路。进一步的物质基础研究发现,方中主要活性成分,如齐墩果酸、麝香酮、乙酰基-11-酮基-β-乳香酸等,可分别抑制PI3K/Akt、VEGF/MAPK和Notch等通路,从而抑制肿瘤细胞增殖、诱导其凋亡并改善免疫微环境。深入探究中药复方制剂及其活性成分的抗肿瘤作用机制,将为临床精准治疗提供重要的理论支撑。
根据国际癌症研究机构(IARC)发布的全球癌症统计报告(GLOBOCAN)2022数据,全球每年约有970万例因癌症导致的死亡病例[1]。恶性肿瘤已成为威胁我国居民生命健康的重大公共卫生问题,流行病学调查显示,肺癌、结直肠癌、甲状腺癌、肝癌及胃癌是我国高发的主要恶性肿瘤类型[2]。目前临床上治疗手段包括手术切除、放疗、化疗、靶向治疗及免疫治疗等,尽管这些方法在一定程度上延长了患者生存期,但总体疗效仍存在不足,复发与转移问题依然突出,难以实现长期生存。中医学强调“整体观”与“辨证论治”,认为肿瘤的发生不仅是局部病变,也与机体脏腑功能、气血津液失调密切相关。中药具有多成分、多靶点、多通路的特点,在抑制肿瘤生长、调节免疫及改善全身状态方面具有重要价值[3]。
西黄丸,原名“犀黄丸”,首载于清代王洪绪《外科证治全生集》,由牛黄、麝香、乳香和没药四味药物组成,具有清热解毒、消肿止痛、软坚散结等功效[4]。现代药理学研究表明,其主要活性成分如乳香酸、麝香酮、齐墩果酸、胆酸及挥发油等,具有抗肿瘤、抗炎镇痛、免疫调节等生物活性[5]。在肺癌、乳腺癌、前列腺癌及结直肠癌等多种恶性肿瘤中,西黄丸可通过Wnt/β-连环蛋白(Wnt/β-catenin)、磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)/细胞外信号调节激酶(ERK)、转化生长因子β(TGF-β)等信号通路,抑制肿瘤细胞增殖、诱导凋亡、抑制血管生成并改善免疫微环境。同时,与放化疗等现代治疗方式联合使用,可增强疗效并减轻毒副作用[6]。本文综述西黄丸调控肿瘤相关信号通路的研究进展。
1 西黄丸对肿瘤微环境的影响
肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)由免疫细胞、基质细胞、肿瘤干细胞等细胞成分,以及细胞外基质和可溶性因子等非细胞成分共同构成,在肿瘤的增殖、侵袭、转移、免疫逃逸及对治疗的耐药性中发挥关键作用。西黄丸能够通过诱导癌细胞凋亡抑制细胞增殖、迁移、侵袭和血管生成,改善免疫功能与肿瘤微环境,调节相关信号通路等途径发挥抗癌作用[7]。肝癌实验研究表明,西黄丸可以通过影响肿瘤组织中M1和M2型巨噬细胞的表达,降低白细胞介素(IL)-6水平,并显著提高脾脏组织中CD4+和CD8+T细胞亚型的比例等途径调节肿瘤免疫微环境,抑制肿瘤细胞增殖并促进其凋亡[8]。RNA测序、生物信息学及网络药理学分析发现,西黄丸可以通过调节与细胞增殖和免疫相关的通路来抑制非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)的生长,并通过提高关键基因电压门控钙通道蛋白α1C亚基(calcium voltage-gated channel subunit alpha1C,CACNA1C)的表达来抑制免疫细胞浸润,并调节检查点相关基因的表达,从而重塑肿瘤微环境,发挥抗肿瘤作用[9]。
2 西黄丸通过信号通路调控的抗肿瘤作用机制
2.1 Wnt/β-catenin信号通路
Wnt/β-catenin信号通路是经典的致癌通路之一,其异常激活与结直肠癌、肺癌、肝细胞癌及乳腺癌的发生发展密切相关[10]。经典Wnt通路主要通过Wnt配体与由低密度脂蛋白受体相关蛋白5/6(low-density lipoprotein receptor-related protein 5/6,LRP5/6)和卷曲蛋白(frizzled,FZD)家族蛋白组成的核心受体复合物结合,抑制β-catenin降解复合物的活性,使胞质β-catenin稳定并进入细胞核,最终激活c-Myc、cyclin D等致癌相关基因[11]。在前列腺癌研究中,Lin等[12]发现西黄丸能够下调cyclin D2、蛋白激酶Cγ(protein kinase C gamma,PRKCG)和细胞通讯网络因子4(cellular communication network factor 4,CCN4)等与细胞周期及增殖迁移相关的基因表达,同时降低β-catenin及Wnt1蛋白水平,抑制肿瘤代谢与侵袭。张佳琦等[13]通过乳腺癌移植瘤模型发现,西黄丸可降低β-catenin、c-Myc及cyclin D1的转录与蛋白水平,提高化疗敏感性。这些研究均表明,西黄丸能够通过阻断Wnt/β-catenin信号传导,发挥抑制肿瘤生长与增敏化疗的双重作用。
2.2 PI3K/Akt/mTOR信号通路
PI3K/Akt/mTOR信号通路在多种肿瘤中过度活化,是调控细胞存活、增殖、代谢及血管生成的重要通路[14]。其核心机制在于PI3K生成PIP3,进而激活Akt并进一步活化mTOR复合物,进而促进下游基因转录[15]。研究表明,西黄丸通过下调p-PI3K、p-Akt、p-mTOR的表达,活化caspase-9与caspase-3,诱导细胞凋亡和周期停滞,从而抑制肿瘤生长[16]。Xu等[17]研究发现,西黄丸不仅通过调控磷酸酶和张力蛋白同源物(PTEN)和脑内富集的Ras同源蛋白(Rheb)及结节性硬化复合物2(TSC2)等关键分子影响该通路,还可抑制血小板衍生生长因子(PDGF)/血小板衍生生长因子受体(PDGFR)和成纤维细胞生长因子(FGF)/成纤维细胞生长因子受体(FGFR)等上游信号,在胶质母细胞瘤细胞及动物模型中均表现出抑制作用。这表明西黄丸对PI3K/Akt/mTOR信号的干预具有“多环节、多层次”的特点。
2.3 MAPK/ERK信号通路
MAPK/ERK通路是由大鼠肉瘤(RAS)/快速加速纤维肉瘤(RAF)/MEK/ERK组成的级联反应,是MAPK信号通路中最经典的部分,该通路的异常激活是多种癌症的重要驱动因素,进而促进肿瘤的增殖、存活、侵袭、转移、细胞外基质降解和血管生成[18-19]。龙衍等[20]利用前列腺癌PC3细胞荷瘤小鼠实验发现,西黄丸能够抑制局部黏着斑激酶(FAK)/类固醇受体共激活因子(Src)/ERK通路的过度激活,并下调血管内皮生长因子(VEGF)及基质金属蛋白酶9(MMP9)的表达,抑制血管新生及肿瘤转移。Yang等[21]通过体内外研究证实,西黄丸通过抑制ERK1/2磷酸化,阻断其下游转录活性,从而抑制细胞增殖的作用,同时通过上调Bax、下调Bcl-2,促进线粒体膜通透性增加,启动凋亡级联反应并诱导细胞凋亡,两者共同作用显著抑制三阴性乳腺癌的增殖。综上,研究表明西黄丸通过阻断MAPK/ERK信号网络,既能抑制血管生成,也能促进凋亡,从而多方面抑制肿瘤进展。
2.4 TGF-β信号通路
TGF-β信号通路由Smad依赖(经典信号通路)和非Smad依赖(非经典信号通路)两条途径构成,并在细胞增殖、细胞分化、细胞凋亡、胚胎发育、免疫调节和肿瘤发展中发挥重要作用[22]。研究表明TGF-β信号通路在癌症进展过程中具有双重作用,癌症早期可以作为肿瘤抑制因子发挥抗癌作用,而在晚期则作为促癌因子促进肿瘤的生长,靶向TGF-β信号通路可以直接抑制肿瘤增长或者通过增强其他癌症治疗方法的疗效发挥抗肿瘤作用[23]。研究普遍认为,西黄丸在乳腺癌治疗中通过抑制TGF-β信号通路及上皮-间充质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)过程发挥作用。RNA测序与KEGG、GSEA分析结果表明,经西黄丸处理后可显著降低p-Smad2/3水平,上调E-cadherin表达,从而阻止EMT进程,增强化疗敏感性[24]。这提示西黄丸可能通过对TGF-β信号的双向调节,实现对乳腺癌恶性进展的抑制。
综上,西黄丸的抗肿瘤作用依赖于多信号通路的协同,印证中药复方“多成分-多靶点-多通路”的理论。但复方的整体效应源于成分协同,因此,明确其具体的物质基础对于解析分子机制至关重要。在此基础上,对其中关键单体成分的研究成为关键环节。尽管单体成分的作用不能完全等同于复方,但它们是复方药效的核心物质基础。
西黄丸通过Wnt/β-catenin、PI3K/Akt/mTOR、MAPK/ERK、TGF-β这4条信号通路对肿瘤调节作用的总结见表1。
表1西黄丸对信号通路的调节作用
3 西黄丸主要活性成分及其信号通路调控机制
3.1 君药牛黄及其代表活性成分齐墩果酸
牛黄作为方中君药,首载于《神农本草经•中经》,味“苦、平”,主治惊痫,寒热,热盛狂痉,除邪逐鬼,自古便具清热解毒、化痰散结之效。现代研究表明,牛黄不仅延续了传统“清热解毒”之功,还能够通过增强caspase-3活性、抑制PI3K/Akt信号通路相关蛋白的表达水平等方式,发挥抑制前列腺癌细胞增殖并促进其凋亡的作用[25]。这提示牛黄在现代肿瘤治疗中的价值已从“祛邪”扩展为“多分子水平的精准调控”。齐墩果酸(oleanolic acid,OA)是牛黄的重要活性成分,具有明确的抗癌作用。Li等[26]发现,该成分通过抑制PI3K/Akt通路显著抑制前列腺癌细胞增殖,该作用在Akt过表达后被削弱,提示作用靶点明确。另有研究表明,其在结直肠癌中可通过激活p38/MAPK-磷酸化叉头转录因子3a(FoxO3a)-沉默信息调节因子6(Sirt6)轴,诱导细胞凋亡与自噬[27]。上述研究表明,齐墩果酸兼具“促凋亡”与“调节代谢”双重作用,可能是西黄丸抑制肿瘤的代表性分子物质。
3.2 臣药麝香及其代表活性成分麝香酮
麝香为方中臣药,具有辛香走窜之性,其作用为活血散结、通经活络。研究表明,天然麝香在体内外均可抑制多种癌细胞增殖并诱导凋亡[28]。麝香的活性成分麝香酮,在免疫调节、促进肿瘤细胞凋亡、抗血管生成方面表现出显著活性[29]。此药理活性与其“走窜”之性相呼应,为理解中药性味与分子药理的关系提供了实例。麝香酮可显著下调VEGF及其受体信号,通过VEGF/PI3K/Akt/MAPK 信号通路抑制乳腺癌增殖、迁移及血管生成[30]。在抗肝癌药物研究中,麝香酮不仅具有缓解癌症疼痛的作用,还能够通过内质网应激诱导的蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)/活化转录因子4(ATF4)/DNA损伤诱导转录因子3(DDIT3)凋亡通路和Sestrin 2蛋白(SESN2)/AMP活化蛋白激酶(AMPK)/mTORC1自噬通路抑制肝癌细胞的生长[31]。这表明,麝香酮在抑制肿瘤细胞转移和调节细胞自噬等方面具有显著功效。
3.3 佐药乳香、没药及其代表活性成分乙酰基-11-酮基-β-乳香酸和没药甾酮
乳香与没药为方中佐药,具有活血祛瘀、消肿定痛之效。姚慧等[32]指出,两者可通过“多成分—多靶点—多通路”发挥抗癌作用,并干预PI3K-Akt、MAPK等通路,改善癌性疼痛及其相关厌恶情绪[33]。乳香中的乙酰基-11-酮基-β-乳香酸(acetyl-11-keto-β-boswellic acid,AKBA),具有抑制癌细胞增殖、诱导凋亡和抑制转移的作用[34]。在胃癌中,AKBA通过PTEN/Akt信号通路下调环氧合酶(COX)-2表达,以时间依赖性方式抑制迁移,以剂量依赖性方式诱导凋亡[35]。在前列腺癌中,AKBA可降低Notch通路介质的表达,使细胞周期阻滞于G0/G1期,下调cyclin D1和细胞周期蛋白依赖性激酶4(cyclin-dependent kinases 4,CDK4),上调p21和p27,并通过增加Bax/Bcl-2比例诱导凋亡[36]。这表明AKBA可通过多通路介导细胞周期阻滞与凋亡,抑制多种癌症生长。没药甾酮的抗肿瘤作用主要通过调控药物代谢相关通路[37]。孕烷X受体(PXR)/P-糖蛋白(P-gp)通路是多药耐药的重要机制,P-gp能够利用ATP水解供能,将疏水性药物从细胞内泵出,从而降低细胞内的药物浓度,导致多药耐药。夏黄帅等[38]发现,没药甾酮可增强顺铂、5-氟尿嘧啶对肝癌细胞HepG2的抑制作用,并下调PXR激动剂利福平诱导的PXR和P-gp表达,进一步增强PXR抑制剂酮康唑的抑制效应,提示其在逆转耐药方面具有潜在价值。
3.4 方中其他代表活性成分
槲皮素属于黄酮类化合物,具有抗炎、抗氧化、抗过敏和抗病毒等多种药理作用,并可通过多种机制抑制癌细胞生长与转移[39]。Wu等[40]运用网络药理学及超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS)证实槲皮素为西黄丸的关键活性成分之一,可抑制NF-κB通路,减少炎症因子释放、促进巨噬细胞向M1型极化,诱导自噬,抑制肝癌细胞转移,并增强免疫识别和杀伤能力。此外,在胃癌研究中,槲皮素通过抑制E-钙黏蛋白的减少及N-钙黏蛋白(N-cadherin)、波形蛋白(Vimentin)的增加,阻断EMT进程;并通过抑制序列相似性家族198成员B(FAM198B)蛋白的表达,进一步降低MAPK信号通路中p-ERK1/2和p-p38的磷酸化水平,共同抑制胃癌细胞的增殖、迁移、侵袭和上皮间质转化,为胃癌治疗提供了新的潜在靶点[41]。
综上所述,西黄丸的主要活性成分可通过p38/MAPK、PI3K/Akt、Notch、NF-κB等多条通路调控肿瘤的生长、凋亡、血管生成与转移,体现出“多通路协同”的特点,具体机制见表2。
表2西黄丸主要活性成分对信号通路的调节作用
4 结论与展望
现有研究表明,西黄丸通过调节肿瘤微环境及多条关键信号通路(如Wnt/β-catenin、PI3K/Akt/mTOR、MAPK/ERK、TGF-β等)实现对肿瘤细胞增殖、凋亡、血管生成和转移的综合调控。其主要活性成分如齐墩果酸、麝香酮、AKBA、没药甾酮和槲皮素等均展现出“多靶点、多环节”的调控特性。这一特征与传统中药复方“君臣佐使”的配伍思想高度一致。
尽管已有研究成果较为丰富,但仍存在一些局限。首先,目前研究仍以体外和动物实验为主,高质量的临床循证证据不足。其次,对复方整体与单味药及单成分之间的相互作用缺乏系统性分析。第三,部分实验在剂量设计与重复性方面仍需改进。未来若能在循证医学证据积累、分子机制阐释及临床应用转化方面取得突破,西黄丸有望在肿瘤综合治疗中发挥更加重要的作用。