人參是我國名貴的傳統(tǒng)中草藥,早在二千多年前就被用來治病強(qiáng)身。人參皂甙是人參的有效化學(xué)成分,目前已從人參中分離出40余種人參皂甙單體成分[1]。其中重要成分20(R)-
人參皂甙Rg3的研究僅有20余年歷史,但其抗
腫瘤作用卻廣受重視。現(xiàn)將其一般特點(diǎn)及抗癌機(jī)制加以綜述。
1. 20(R)—人參皂甙Rg3的發(fā)現(xiàn)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
20(R)—人參皂甙Rg3是日本學(xué)者北川勛于1980年首先制備出,并確定其分子式的。隨后日本、中國、韓國、德國、美國等國家學(xué)者也不同程度地開展了對其研究。20(R)—人參皂甙Rg3是從紅參(栽培人參經(jīng)曬干或烘干再蒸制而成)中微量提取的,其提取率僅為0.003%,是人參二醇類四環(huán)三萜皂甙中人參皂甙,分子式為C42H72O13,分子量為784.30,化學(xué)名為:20(R)-達(dá)瑪烷烯二醇-3-O-β-D-葡萄吡喃糖基(1-2)-β-D-葡萄吡喃糖。它可融于甲醇、乙醇,水中溶解度低,不融于乙醚、氯仿。它與20(S)-人參皂甙Rg3是同型異構(gòu)體,它的降解產(chǎn)物是20(R)-人參皂甙Rh2[2];盡管三者有相似之處,但功能上不盡相同,以20(R)-人參皂甙Rg3的抗腫瘤作用最為明顯。
2. 20(R)-人參皂甙Rg3抗腫瘤的作用機(jī)制
2.1 抑制腫瘤細(xì)胞的增殖
國內(nèi)學(xué)者富力和魯岐應(yīng)用流式細(xì)胞術(shù)研究,發(fā)現(xiàn)20(R)-人參皂甙Rg3可抑制腫瘤細(xì)胞的增殖,主要作用于G2期,可有效抑制腫瘤細(xì)胞有絲分裂前期蛋白質(zhì)和ATP的合成,使腫瘤細(xì)胞增殖速度減慢。韓萍等[3]認(rèn)為人參皂甙Rg3有抗腫瘤生長的作用,且與其他抗腫瘤藥物,如5-氟尿嘧啶、長春新堿、環(huán)磷酰胺、氨甲喋呤等合用,有明顯的協(xié)同作用。
2.2 抑制腫瘤細(xì)胞浸潤
Kitagawa等[4]發(fā)現(xiàn)人參皂甙Rg3可選擇性抑制癌細(xì)胞的浸潤。Shinkai等[5]通過體外抗浸潤試驗(yàn)證明表明:人參皂甙Rg3能明顯抑制小鼠腹水
肝癌細(xì)胞(MMl)、B16FE7
黑色素瘤、人小細(xì)胞
肺癌(OC-10)和人
胰腺癌細(xì)胞(PSN-1)的單層浸潤;在25umoL/L劑量下,對上述癌細(xì)胞浸潤的抑制率分別為89.0%、73.7%、84.2%和59.1%,對油酰磷酯酸(LPA)誘導(dǎo)腸系膜浸潤的抑制率分別為93.8%、89.0%、90.0%和89.0%;其機(jī)理主要是通過劑量依賴性抑制LPA導(dǎo)致的細(xì)胞內(nèi)Ca2+的上升,從而抑制了癌細(xì)胞的單層細(xì)胞浸潤。但是,結(jié)構(gòu)相似的同系物人參皂甙Rb2、20(R)-Rg2、20(S)- Rg3的抗浸潤作用較弱;人參皂甙Rh1-Rh2、20(R)-Rhl、-Rc、-Re均無抗浸潤活性。
2.3 對腫瘤細(xì)胞的抗轉(zhuǎn)移作用
Mochizuki等[6]在B16-BL6黑色素瘤和26-M3.1結(jié)腸腺癌引起肺轉(zhuǎn)移的試驗(yàn)中,比較從紅參中提取的母核相近的3種人參皂甙:20(R)-人參皂甙Rg3和20(s)-人參皂甙Rg3及人參皂甙Rb2抗腫瘤的作用。結(jié)果表明:20(R)-人參皂甙Rg3和20(s)-人參皂甙Rg3有抑制B16—BL6黑色素瘤細(xì)胞浸潤基底膜、抑制腫瘤細(xì)胞與纖維粘連蛋白和層粘連蛋白的粘附和入侵的作用,并且抑制腫瘤周圍新生血管的形成,故有抑制B16-BL6黑色素瘤肺轉(zhuǎn)移的作用(但不抑制腫瘤大小的變化);而人參皂甙Rb2則無此作用。在26—M3.1結(jié)腸腺癌引起肺轉(zhuǎn)移的試驗(yàn)中,20(R)-人參皂甙Rg3和20(S)-人參皂甙Rg3及人參皂甙Rb2均有抑制肺轉(zhuǎn)移的作用;20(R)-人參皂甙Rg3和20(S)-人參皂甙Rg3口服或靜脈給藥均有此作用,人參皂甙Rb2只有靜脈給藥時(shí)才有此作用。 Iishi等[7]報(bào)告:20(R)-人參皂甙Rg3能抑制Wistar大鼠大腸腺癌的腹膜轉(zhuǎn)移,5mg/kg劑量時(shí)腹膜轉(zhuǎn)移率由57%下降到13%。
2.4 抑制
胃癌誘導(dǎo)的血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖
王杰軍等[8]研究發(fā)現(xiàn):20(R)-人參皂甙Rg3雖對血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖沒有直接的影響,對胃癌細(xì)胞增殖沒有影響,且經(jīng)Rg3作用后的胃癌細(xì)胞條件培養(yǎng)液不影響對血管內(nèi)皮細(xì)胞的促增殖作用,但Rg3能抑制胃癌細(xì)胞條件培養(yǎng)液誘導(dǎo)的血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖。其機(jī)理可能是通過下調(diào)增殖期血管內(nèi)皮細(xì)胞相關(guān)生長因子受體的表達(dá),使血管內(nèi)皮細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞分泌的生長因子的敏感性降低,從而影響血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖。
2.5 促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的朋凋亡
細(xì)胞凋亡(Apoptosis)是指一組生化、形態(tài)特征明顯的細(xì)胞死亡,其特征為細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)凋亡小體,即細(xì)胞受體內(nèi)、外各種刺激后出現(xiàn)細(xì)胞核固縮、染色質(zhì)濃聚、細(xì)胞膜皺折、最后裂解成許多有膜包裹的顆粒----凋亡小體。富力、魯岐在細(xì)胞增殖動(dòng)力學(xué)研究中觀察到20(R)-人參皂甙Rg3促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡而產(chǎn)生凋亡峰。
2.6 提高荷瘤小鼠的免疫功能
王庭富等[9]通過研究表明:人參皂甙Rg3可明顯提高小鼠碳粒廓清速率、提高荷瘤小鼠的免疫器官(脾臟、胸腺)重量、血清溶血素含量、淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化能力、NK細(xì)胞活性,從而提高小鼠非特異性免疫和特異性(包括細(xì)胞免疫和體液免疫)免疫功能。這種促進(jìn)免疫功能的作用還與劑量有一定關(guān)系,以1.5—3.0mg/kg為最佳劑量范圍。
3 20(R)—人參皂甙Rg3的臨床應(yīng)用
不久前,國內(nèi)學(xué)者富力、魯岐通過多年的研究,改進(jìn)了從紅參中提取20(R)-人參皂甙Rg3的方法,首次實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn),經(jīng)過由中國中醫(yī)研究院廣安門醫(yī)院牽頭,大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院、南京八一醫(yī)院腫瘤中心等8家符合GCP要求的大單位為中心的臨床研究,現(xiàn)已獲得國家一類新藥證書,正式藥名為參—膠囊。
I期臨床試驗(yàn):人體耐受性試驗(yàn)表明
參一膠囊安全范圍廣,所推薦的Ⅱ期臨床試用劑量(0.8mg/kg/d)無任何毒副作用;人體藥物代謝動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果表明,口服吸收良好,給藥15—30分鐘后血液中即可檢出藥物吸收峰,給藥1.0—1.5小時(shí)后血藥濃度達(dá)至高峰,其半衰期為(4.84土1.41)小時(shí):在所試劑量范圍內(nèi)(0.8—3.2mg/kd/d),隨劑量增大,血藥最大濃度成正比增大,提示人參皂甙藥物代謝動(dòng)力學(xué)規(guī)律屬于一級(jí)動(dòng)力學(xué)吸收、消除過程。
Ⅱ期臨床試驗(yàn):通過對484例屬中醫(yī)氣虛癥的
癌癥(包括非小細(xì)胞肺癌、
乳腺癌、胃癌、肝癌等)患者Ⅱ期臨床試驗(yàn),應(yīng)用參一膠囊的253例帶瘤患者化療,肺癌有效率(PR十CR)為33.3%,比單純化療組有效率提高20.4%,比應(yīng)用其他中成藥如參芪組提高16.6%。乳腺癌、胃癌、肝癌化療時(shí)應(yīng)用參一膠囊后有效率也均較單純化療組提高。研究還表明:應(yīng)用參一膠囊后能明顯改善化療氣虛癥的證候,有增效解毒的作用,諸如改善神疲氣乏、少氣懶言、呼吸氣短、納谷少馨、自汗等;能提高腫瘤患者免疫功能,使NK細(xì)胞、T細(xì)胞亞群(CD4/CD8)數(shù)量提高,并對化療引起的白細(xì)胞下降有保護(hù)作用;提高腫瘤患者的生存質(zhì)量,Karnofsky評(píng)分上升,體重有所增加;無明顯毒副作用,無心、肝、腎功的損害,僅見2例有口干、口舌生瘡。劉基巍等[10]應(yīng)用參一膠囊對乳腺癌化療患者進(jìn)行免疫扶正Ⅱ期臨床研究,也表明參一膠囊在乳腺癌患者化療期間應(yīng)用可以明顯改善患者的氣虛癥候,并可提高患者的免疫功能。
綜上所述,盡管20(R)-人參皂甙Rg3研究歷史較短,但其具有抑制腫瘤生長、抗腫瘤轉(zhuǎn)移和浸潤、增效解毒、提高機(jī)體免疫力等作用,將可以作為腫瘤綜合治療中的一種重要方法,并對防止術(shù)后癌癥復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的治療帶來新的廣闊前景,但其確切機(jī)制,包括抗腫瘤淋巴道轉(zhuǎn)移等作用還有待于進(jìn)一步的研究。
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10 劉基巍, 孫亮新, 趙翌,等.參一膠囊對乳腺癌化療患者免疫扶正Ⅱ期臨床研究.中國腫瘤臨床 2000,27(7):534-536