化疗是目前癌症治疗的主要策略，而耐药性的产生是化疗失败的主要原因之一[1]。肿瘤的耐药性产生机制包括能量依赖性外排蛋白的过表达、药物吸收的减少、药物靶标的增加或改变、细胞周期检查点的修饰、细胞代谢改变等[2]。逆转肿瘤细胞的耐药性是目前癌症治疗的研究热点之一。
丹参是唇形科植物丹参Salvia mitiorrhiza Bunge的干燥根及根茎，是一味经典的传统中药，具有抗炎、抗氧化、抗血管生成、改善血液循环等作用，在亚洲地区广泛地用于心血管疾病、缺血性卒中、消化性溃疡、慢性肝炎、恶性肿瘤的治疗。丹参对白血病、肺癌、乳腺癌、肝癌、胃癌、结肠癌等均呈现出明显的抗肿瘤活性[3]。近几年，丹参在逆转肿瘤细胞耐药方面的研究逐渐增多，本文将对丹参在逆转耐药和化疗增敏方面的机制研究进展进行综述，以期为丹参在肿瘤治疗上的应用提供参考。
1 丹参的主要活性成分及抗肿瘤作用丹参主要含有脂溶性二萜类成分和水溶性的酚酸类成分，脂溶性成分多为共轭醌酮类化合物，包括丹参酮Ⅰ(tanshinoneI, TanI)、丹参酮ⅡA(tanshinone IIA, TanIIA)、二氢丹参酮Ⅰ(dihydrometanoneI, DTS)及隐丹参酮(cryptotanshinone, CTS); 水溶性的酚酸类成分主要有丹酚酸A(salvianoloc acid A, Sal A)、丹酚酸B(salvianoloc acid B)、原儿茶醛(protocatechualdehyde)[4]。丹参水溶性成分及脂溶性成分都具有广泛而明显的生物活性。
近几年，丹参抗肿瘤作用的研究报道逐年增多。现有研究表明，丹参组分抗肿瘤的作用主要涉及抑制肿瘤细胞的生长和增殖、诱导肿瘤细胞凋亡、诱导细胞周期阻滞、抑制肿瘤细胞的侵袭和转移、抑制血管生成、促进肿瘤细胞分化等机制，在多种恶性肿瘤中发挥抗肿瘤作用[5]。丹参抗肿瘤作用的分子机制主要有：增强TNF-α诱导的细胞凋亡; 上调caspase-3、caspase-8、caspase-9、p21、p53、Bax/Bcl-2、DR5和AMPK的表达; 激活p38 MAPK信号通路; 下调端粒酶、生存素、LRP、ERCC1、VEGF/VEGFR2、CD31、NF-κB、ERK1/2、MMP-2/9、EGFR、HER2和P-gp的表达; 抑制PI3K/Akt/mTOR或雌激素受体信号通路等[6]。
2 丹参逆转肿瘤耐药及化疗增敏的作用机制 2.1 抑制P-糖蛋白(P-glycoprotein, P-gp)的表达P-gp是由ABCB1基因编码的170 KU的蛋白质，属于膜转运蛋白ABC超家族。P-gp在肿瘤细胞的细胞膜上的过表达可以介导细胞毒性药物外排，减少药物在细胞内累积，导致多药耐药的发生，进而引起化疗失败。研究发现，CTS和DTS通过下调P-gp mRNA和蛋白的表达，对P-gp功能均具有明显的抑制作用，增强多柔比星和伊立替康在结肠癌SW620 Ad300细胞株中的细胞毒性，逆转结肠癌多药耐药[7-8]。5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil, 5-Fu)联用TanIIA治疗结肠癌Colo205细胞形成的移植瘤，可导致移植瘤体积较单用5-Fu明显减小，其可能的机制与下调P-gp和微管相关蛋白轻链3-Ⅱ表达密切相关[9]。TanIIA通过抑制P-gp的功能，增加MCF-7/ADM对多柔比星的敏感性，逆转多药耐药细胞株MCF-7/ADM的耐药性[10]。研究发现，丹参的主要活性成分CTS、DTS和TanIIA可通过下调P-gp的表达，逆转多种肿瘤细胞株的化疗耐药性，增强治疗效果。
2.2 调控凋亡相关基因的表达Bcl-2家族蛋白是细胞凋亡的主要调节因子，在细胞凋亡过程中起着至关重要的作用。Bcl-2家族中促凋亡和抗凋亡蛋白之间的相互作用，严格地调控细胞的凋亡反应，抗凋亡Bcl-2家族蛋白的过表达促进肿瘤发生和进展。Li等[11]通过建立Lewis肺癌小鼠模型发现，TanIIA联用环磷酰胺组小鼠肺癌组织中的Bcl-2表达明显下降，而Bax的表达明显升高，促进肺癌细胞凋亡，进而发挥协同抗肿瘤作用。Xie等[12]研究发现，在肺癌A549细胞和PC-9细胞中，单用多柔比星组和TanIIA与多柔比星合用组均上调Bax的表达，且下调VEGF、p-Akt、Bcl-2蛋白的表达，但药物联用与单一药物治疗组相比存在统计学差异，表明TanIIA可与抗肿瘤药物联合应用于术后辅助治疗，提高化疗药物对非小细胞肺癌的敏感性，减小毒副作用。CTS通过下调抗凋亡基因(Bcl-2、survivin、XIAP)的表达，增强多柔比星在胃癌细胞系中的抗增殖作用[13]。三氧化二砷被批准用于晚期肝癌的治疗，研究发现，联合使用CTS较单用三氧化二砷相比，抗凋亡蛋白Bcl-2的水平降低，但是促凋亡蛋白Bax的水平升高，发挥协同促凋亡作用[14]。TanIIA和CTS对肿瘤细胞中Bcl-2家族蛋白的表达具有明显的调控作用，与传统的化疗药物联合使用时可通过促进肿瘤细胞的凋亡，发挥协同抗肿瘤作用。
2.3 影响PI3K/Akt、JAK/STAT信号通路磷酸肌醇3激酶(PI3K)/Akt信号通路在调节细胞生存、生长、分化、凋亡和自噬中起着重要的调节作用，与多种肿瘤的发生、发展密切相关。PI3K/Akt信号通路抑制剂的研究是目前抗肿瘤药物开发的热点之一。研究发现，Sal A可通过上调PTEN蛋白水平，同时持续下调Akt磷酸化，进而明显抑制A549细胞的增殖[15]。另外，有研究发现，Sal A通过下调PI3K/Akt信号通路，逆转乳腺癌细胞MCF-7的紫杉醇耐药[16]。丹参的甲醇提取物通过上调PTEN蛋白，抑制PI3K/Akt信号通路，从而增强化疗药物治疗非小细胞肺癌的敏感性[17]。
信号转导和转录激活因子3(signal transduction and transcriptional activators 3, STAT3)在大多数癌细胞中存在异常激活和过量表达，参与癌细胞的增殖、血管生成、免疫逃逸和抗细胞凋亡，是近年来研究抗肿瘤靶点之一[18]。CTS是STAT3的抑制剂，抑制JAK2和STAT3Tyr706位点的磷酸化，从而抑制细胞的生长和增殖[19]。CTS通过抑制STAT3的活性及其调控的抗凋亡基因(Bcl-2、survivin、XIAP)的表达，增强多柔比星在胃癌细胞系SGC7901、HGC-27和前列腺癌细胞系DU145中的抗增殖作用[13, 19]，以及增强三氧化二砷治疗肝癌的疗效[14]。Nrf2被认为是逆转肿瘤化疗耐药的分子靶标，活化STAT3可诱导Nrf2的激活及下游基因的表达，CTS抑制STAT3的磷酸化，下调Nrf2的表达，增加A549/CDDP细胞对顺铂的敏感性[20]。癌相关成纤维细胞(cancer-associated fibroblasts, CAFs)通过促进STAT3信号，增强肿瘤细胞的化学耐受性，减弱顺铂在卵巢癌中诱导凋亡的作用，CTS通过抑制STAT3信号，从而逆转CAFs导致的卵巢癌细胞药物耐受，增加顺铂在卵巢癌治疗中的疗效[21]。
2.4 诱导活性氧(reactive oxygen species, ROS)的产生线粒体是ROS产生的主要场所，通过诱导产生ROS是癌症治疗的一种策略。长期药物治疗可能导致细胞内ROS水平下降，使得敏感性肿瘤细胞转化为耐药细胞，ROS水平适当地高于生理水平可诱导细胞凋亡，从而增加肿瘤细胞对化疗药物的敏感性。Zhang等[22]研究结果显示，在乳腺癌MCF-7细胞中，单独使用三氧化二砷或其中间代谢产物MMAⅢ、DMAⅢ，MCF-7细胞均表现出一定程度的耐药性，联用CTS通过诱导内质网应激产生ROS，可以明显增强MMAⅢD的抗肿瘤活性。Guo等[8]研究发现，丹酚酸B可通过增加ROS，明显逆转HCT8/VCR细胞的多药耐药，增强长春新碱治疗结直肠癌的疗效。丹参素可通过抑制乳腺癌细胞中线粒体复合物Ⅱ，导致产生ROS和线粒体功能障碍。丹参素的衍生物DT-010、D006可增强多柔比星在乳腺癌细胞中的诱导凋亡能力，其机制与诱导ROS的产生具有一定的联系。
2.5 增强肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(tumor necrosis factor-related apoptosis inducing ligand, TRAIL)的作用TRAIL能够选择性诱导癌细胞凋亡，并杀死癌细胞，但多数癌症对TRAIL诱导的细胞凋亡产生抵抗，TRAIL受体表达水平下降，阻碍了TRAIL在癌症治疗领域的发展，迫切需要寻找有效的TRAIL增敏剂[23]。Tse等[24]研究发现，相比于其他丹参活性成分，CTS诱导TRAIL受体2(DR5)表达的活性最强，通过上调DR5，加强TRAIL诱导凋亡，逆转非小细胞肺癌A549细胞和黑色素瘤A375细胞的TRAIL抵抗。TanIIA通过激活PERK-ATF4信号通路，上调DR5和CHOP(CCAAT增强子结合蛋白同源蛋白)的表达，增加TRAIL诱导的细胞凋亡，因此，TanIIA和TRAIL的联合运用可能成为非小细胞肺癌新的治疗策略[25]。
3 总结与展望综上所述，丹参脂溶性成分和水溶性成分通过抑制P-gp的表达、促进细胞的凋亡、抑制转移与侵袭等多种机制，在耐药肿瘤细胞系中发挥不同程度的逆转耐药和增敏作用，能明显增强顺铂、多柔比星、5-氟尿嘧啶、三氧化二砷、紫杉醇等传统化疗药物的敏感性。但对于丹参与化疗药物之间相互作用的内在机制尚不完全清楚，有待于更加深入的研究。本文总结了近几年丹参在逆转耐药和化疗增敏方面的研究，期望为今后丹参的抗肿瘤研究提供参考，以拓宽中药丹参在临床上运用范围，让丹参更好地运用于疾病的治疗。
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