沙蟾毒精的应用

发布日期:2020/10/20 9:12:51

背景及概述^[1]

血管生成是一个复杂的生理过程，在胚胎发育、个体生长和创伤愈合等方面发挥着重要的作用。经观察发现，肿瘤存在区域的血管分布密集且生长旺盛。由此推断，血管生成不仅为肿瘤提供大量养分，同时也为肿瘤的转移和血管浸润提供途径，导致肿瘤迅速增殖转移，在此基础上，提出了“抗血管生成治疗”的概念。

基于以上理论，以制血管生成为靶向的抗肿瘤药物成为近年来的研究热点，目前已有Thalidomide、Avastin和Tarceva等肿瘤血管生成抑制剂批准上市。传统中药蟾酥为蟾蜍科中华大蟾蜍(BufobufogargarizansCantor)或黑眶蟾蜍(BufomelanostictusSchneider)的干燥分泌物，不仅具有镇痛、消炎、麻醉的功效，还具有抗癌、抗辐射、强心等多种生物活性。

近年来研究发现，蟾毒内酯类化合物是蟾酥抗肿瘤的主要活性成分，其抗肿瘤作用研究主要集中在诱导凋亡、促进分化和增强免疫等方面，而在血管生成领域的研究仅发现蟾毒灵(5nmol·L−1)可以显著抑制牛主动脉内皮细胞形成毛细管，但具体作用机制尚不清楚。

制备^[1]

沙蟾毒精（arenobufagin），是蟾皮中的一个含量较高的蟾毒内酯类化合物。目前对其生物活性研究于集中于强心作用，抗肿瘤作用。经研究表明，沙蟾毒精对肝癌、胃癌的治疗效果显著，此外在心力衰竭、乙型病毒性肝炎等疾病的治疗上也有较好的疗效。

1）沙蟾毒精抑制血管生成的作用。采用MTT法从细胞水平观察沙蟾毒精对人鼻咽癌细胞CNE-2、人喉癌细胞Hep2、人神经母细胞瘤SH-SY5Y、人结肠癌细胞LOVO、人前列腺癌细胞PC-3和DU145及血管内皮细胞HUVECs增殖的影响。

实验结果显示，沙蟾毒精对以上细胞的增殖均有较明显的抑制作用，并且在对人癌细胞亚细胞毒浓度下就能够有效抑制人脐静脉血管内皮细胞的生长。选择对沙蟾毒精最敏感的人癌细胞LOVO与HUVECs进行细胞形态学观察。0.20μmol·L−1沙蟾毒精作用细胞24h后，通过光学显微镜观察发现，LOVO细胞形态无明显变化，而HUVECs变得瘦长，部分变圆，折光率下降，有细胞碎片漂浮在培养液中。该研究结果进一步证实了，沙蟾毒精对血管内皮细胞的优先抑制作用。

2）沙蟾毒精诱导肺癌PC-9细胞的凋亡效应。沙蟾毒精是一种酥毒内酯类化合物，是蟾酥抗肿瘤的主要活性成分之一。研究表明，沙蟾毒精能够诱导人肝癌细胞SMMC-7721细胞的凋亡；具有抑制肝癌HepG2细胞黏附、迁移、侵袭及抑制血管生成的作用。迄今为止，未见沙蟾毒精诱导NSCLC细胞凋亡的报道。本实验以沙蟾毒精为研究对象，探讨了沙蟾毒精对人NSCLC细胞PC-9增殖、凋亡的影响及其作用机制。

本研究结果表明，沙蟾毒精通过抑制EGFR/RAF/MEK/ERK信号通路而诱导了Bax/Bcl-2的比值的增加，进而引起了细胞凋亡。实验在发现沙蟾毒精诱导PC-9细胞凋亡的基础上，研究了沙蟾毒精对肺癌关键驱动基因EGFR及其下游信号分子的影响。结果发现，沙蟾毒精显著抑制了EGFR的磷酸化及其下游信号蛋白的活化，提示沙蟾毒精可能是一个潜在的、新的EGFR信号通路抑制剂。

近年来，强心苷类(包括酥毒内酯类)化合物被普遍认为具有抗肿瘤活性，其抗肿瘤机制已经被广泛研究，但具体机制尚无定论。沙蟾毒精能与DNA形成复合物，引起DNA损伤进而导致肝癌细胞G2/M期阻滞和细胞凋亡。沙蟾毒精通过抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路引起肝癌细胞自噬，进而发挥抗肝癌作用。沙蟾毒精通过抑制钠-钾ATP酶活性、抑制蛋白酶体来发挥抗肿瘤作用。然而，沙蟾毒精对EGFR的作用尚无明确报道。实验结果不仅对沙蟾毒精抗肿瘤的作用机制有了新的认识，对于肺癌及其他EGFR受累肿瘤的药物设计均具有借鉴和参考意义。

3）沙蟾毒精在较低浓度下(20nM)即可诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤新生血管形成、逆转肿瘤细胞多药耐药性以及抑制肿瘤细胞侵袭和迁移，预示沙蟾毒精具有良好的药用前景。沙蟾毒精在体内的毒性低于蟾毒灵，在治疗剂量下未观察到明显的毒副作用(尤其是对心脏和肝脏的毒副作用)。沙蟾毒精在蟾酥(中华大蟾蜍皮肤分泌物)中含量高于2％，资源丰富，预示着良好的药物开发前景。