人参多糖(Ginsengpolysaccharide,GPS)是野山参的主要活性成分之一,80%是人参淀粉,20%为人参果胶。人参多糖不仅能调节免疫活性和抗肿瘤活性,还具有保护细胞、降血糖等作用。本文我们将着重介绍GPS抗肿瘤作用的机制研究新进展。
一、影响和调节免疫功能
GPS对正常机体和荷瘤机体的免疫功能有显著增强作用,是一种免疫刺激剂,主要通过刺激机体各种免疫活性细胞的成熟、分化和繁殖,使机体免疫系统恢复平衡,发挥机体自身的防御功能。研究者将例初治鼻咽癌患者随机分为放疗联合人参多糖组(64例)和常规放疗组(67例)。两组治疗后3个月临床检查表明,放疗联合人参多糖组和常规放疗组鼻咽肿瘤完全消退率分别为96.6%和93.3%,颈淋巴结转移灶完全消退率分别为85.7%和78.0%,鼻咽肿瘤CT消退率分别为60.3%和51.7%;放疗后1年总生存率分别为%及96.5%,放疗后1年无瘤生存率分别为84.4%及74.6%,放疗后无远处转移生存率分别为93.8%及88.1%。放疗联合人参多糖组外周血NK细胞及LAK细胞活性增高,T3、T4值增高(均P0.05),常规放疗组治疗前后外周血T3、T4值降低(P0.05),NK细胞、LAK细胞活性差异无显著性,未发现人参多糖有*副作用。研究发现GPS激活脾CD4(+)T细胞增殖、抑制活化状态的T细胞,促进血清补体C3、C4和抗体IgG的生成,增强脾NK、LAK细胞杀伤活性,同时提高网状内皮系统的吞噬、释放NO的能力。
树突状细胞(DC)被确认为是目前发现的功能最强的专职抗原递呈细胞(APC),其在抑制肿瘤的发生、发展中起重要的作用。有研究显示人参可不同程度地增强正常人外周血DC刺激T细胞的增殖及LPAK细胞对肿瘤细胞的杀伤能力,但其确切机制尚不清楚。近年,研究发现,GPS能显著增加DC合成分泌IL-2、IL-12和TNF-a,并提高DC表面共刺激分子MHCII和CD86(B7.2)的表达,从而增强DC的抗原递呈能力。
二、诱导肿瘤细胞凋亡
通过直接损伤肿瘤细胞DNA即细胞*作用、阻滞细胞分裂周期、影响肿瘤基因表达、诱导肿瘤细胞分化以及提高体内激素水平等多种途径可以诱导肿瘤细胞凋亡和癌细胞分化逆转。研究表明,GPS对多种肿瘤细胞有诱导杀伤和抑制增殖作用。其主要作用机制为:阻滞肿瘤细胞进入分裂期,使处于G0/G1期的细胞数目增多,进入S期和G2+M期的细胞减少,抑制肿瘤生长,诱导癌细胞分化使其逆转。研究者的一项研究发现细胞周期抑制蛋p21抑制人直肠癌细胞增生。诱导多种细胞因子生成,增强巨噬细IL-1、IL-6、IL-12、IL-18、NO、TNF的表达。研究者还发现GPS联合干扰素通过激活NF-kB途径增强巨噬细胞的免疫功能。与p53基因有关,p53基因是迄今发现与人类肿瘤相关性最高的抗癌基因,因此利用p53基因对细胞增殖的负调节作用,诱导肿瘤细胞凋亡的功能可用于肿瘤治疗。对接种了S肉瘤的小鼠注射人参多糖,连续注射10天后检测p53蛋白,结果人参多糖组p53蛋白的阳性率为52%,与生理盐水组比较有显著差异,提示人参多糖抑制癌细胞与p53基因有关。
研究表明,GPS调控人白血病细胞株K细胞的增殖、诱导其向成熟方向分化并诱导K细胞凋亡,免疫细胞化学和WesternBlot检测GPS诱导后K细胞,JAK2蛋白表达明显增强,随着剂量的加大、时间的延长更加明显;NF-kBp65蛋白表达明显减弱;GPS作用K细胞6d后,加入GM-CSF继续刺激5~10min,JAK2酪氨酸磷酸化增强,而刺激20min后,JAK2酪氨酸磷酸化明显减弱。GPS诱导K细胞3和6d后,c-mycmRNA明显减弱,而p53mRNA无明显变化,其发生机制可能是GPS激活了酪氨酸蛋白激酶JAK2,促进其磷酸化,同时抑制STAT5和NF-kB信号转导途径,下调原癌基因c-myc表达,促进K细胞凋亡与分化。
三、抑制肿瘤的浸润和转移
肿瘤的生长和转移依赖于血管的生成,肿瘤内形成的血管提供了氧气和营养,也同时提供了肿瘤转移的通路。如果肿瘤血管生成被抑制,就切断了肿瘤生长所需的氧气和营养供应,同时也切断了肿瘤转移的重要通路。研究者对野山参抑制小鼠肿瘤转移做了研究,在体内外实验中均发现,野山参能明显抑制B16-BL6黑色素瘤对纤维黏连蛋白和层黏连蛋白的黏附;同时还能抑制肿瘤细胞对重组基底膜的浸润,其作用效果与剂量呈正相关。在B16-BL6自发性肺转移模型中,口服野山参能抑制肿瘤细胞的血行转移。体内实验还对其抗肿瘤新生血管形成进行了研究,发现瘤组织血液灌输量显著减少。
研究表明,荷卵巢癌细胞株SKOV3的严重联合免疫缺陷小鼠在连续喂饲人参26d后,肿瘤生长受到抑制,肿瘤组织的微血管密度(MVD)明显减少;VEGFmRNA和VEGF蛋白水平也显著下降。主要机制是作用于血管内皮生长因子VEGF和碱性成纤维细胞生长因子bFGF2个肿瘤血管生长基因的位点,抑制其蛋白质合成和基因的表达及其信号传导通路,抑制细胞外基质金属蛋白酶(MMP)的活性,抑制肿瘤细胞的黏附、浸润以及抗新生血管的形成,从而阻断肿瘤吸收养分和播散细胞的通道,起到抗肿瘤转移的作用。
四、逆转肿瘤细胞的多药耐药性
肿瘤细胞多药耐药性MDR是化疗失败的主要原因。耐药性产生的机制以及如何克服耐药性问题是目前