川芎嗪对肿瘤细胞的VEGF表达和肿瘤血管内皮细胞生长的影响
川芎为2005年版《中国药典》收载品种，味辛、性温，具有活血行气、祛风止痛的功效。目前国内外对川芎的研究已深入到分子水平，认识到川芎中含有多种内酯类、生物碱类、酚类以及挥发油类等多种化合物，并从不同角度阐述其生物学特性、化学成分、药理作用和临床应用等。川芎嗪(tetramethylpyrazine，TMP)是从川芎中提取的生物碱单体，是一种钙离子拮抗剂，具有抑制自由基产生、提高内源性超氧化物歧化酶(SOD)活性、清除氧自由基、改善血液流变学、抑制血小板聚集、抑制纤维化、调节脂质代谢、抗脂质过氧化等药理活性，通过抑制血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)等多种细胞因子的表达发挥抗肿瘤作用。本文对近年来川芎嗪抗肿瘤作用的研究进行归纳。
l TMP对肿瘤的作用
1．1 自身的抗癌作：TMP作用于Bel-7402细胞，抑制细胞增殖，显著降低甲胎蛋白(AFP)分泌量和γ谷氨酞转肤酶-(γ-GT)、醛缩酶(ALD)活性，升高酪氨酸一α一酮戊二酸转氨酶(TAT)、鸟氨酸氨基甲酰转移酶(OCT)和碱性磷酸酶(ALP)活性，具有诱导Bel-7402人肝癌细胞分化的作用。国内学者做过川芎嗪对肺癌患者外周血单个核细胞(PBMC)中Thl／Th2型细胞因子表达水平影响作用的研究。张春玲等研究了川芎嗪对肺癌患者PBMC分泌IL-4、IL-6的影响，结果，患者 PBMC分泌IL-4、IL-6明显高于正常对照组，用川芎嗪与肺癌患者PBMC共同培养后，IL-4、IL-6浓度明显低于对照组。因IL-4、IL-6主要由CD4~的Th细胞亚群Th2分泌，由此推断川芎嗪抗肿瘤的机理之一是通过抑制Th2调节机体免疫功能。之后，肖伟、Hanming Wei等用RT-PCR方法检测肺癌细胞株和肺癌患者PBMC中Thl／Th2型细胞因子mRNAThl型细胞因子~F-vmRNA表达有诱导作用，对Th2型细胞因子IL-4、IL-6有不同程度的抑制作用；可提高肺癌患者 PBMC中Thl型细胞因子IL-2、INF-7的阳性表达率。推测其机制可能是通过影响Th0细胞分化过程中的某个或某些环节，使Th0细胞向Thl方向分化，从而发挥免疫调节作用。由此认为，川芎嗪可下调IL-4、IL-6，上调INF-'t以发挥抗肿瘤作用。1．2增敏作用：低浓度的川芎素与阿霉素等化疗药物合用可提高肝癌多种药物耐药株HepG2／ADM细胞内化疗药物的浓度，增加对肿瘤的毒性作用。一定浓度的TMP可下调m drl mRNA的表达，使HepG2／ADM细胞的膜表面P．糖蛋白(P gpl70)表达减弱，拮抗其介导的肿瘤耐药，达到部分逆转 HepG2／ADM细胞耐药的作用。低浓度的川芎素对多种化疗药有增敏作用，可增强后者杀伤肿瘤细胞作用。张会军等用 MTT、双荧光染色、流式细胞术和透射电镜观察发现，TMP能抑制小细胞肺癌H446细胞增殖，并诱导其凋亡，机制可能与TMP导致细胞S期阻滞有关。后崔丽娟等研究表明，低浓度TMP与化疗药联用，可能增强化疗药物的凋亡诱导，为化疗的增敏剂。解霞等用Nrrr法测定细胞的药敏性，荧光分光光度法检测细胞内多柔比星浓度的变化、流式细胞术检测耐药细胞凋亡率的变化及细胞P-gp的表达。结果显示， TMP能部分逆转人乳腺癌细胞对多柔比星的耐药性，推测其机制可能与抑制肿瘤细胞P-gp的表达有关。
2 VEGF与肿瘤的关系
VEGF最初是识别内皮细胞专一性的生长因子，能刺激血管改变通透性。近来又发现VEGF能作为肿瘤细胞的生存因子，通过自分泌功能对抗放疗和化疗。VEGF在胚胎发育、创伤愈合期间的血管发生和成年女性的月经周期中均起着重要作用；更重要的是对恶性和非恶性病理改变所起的作用。肿瘤的血管生成有多种生长因子参与，VEGF被认为是其中最重要的因子、最有希望抑制血管发生的治疗靶点。
体积大于2～3 mm3的肿瘤要靠血管提供养料和氧气，通过血管生长因子如VEGF生成血管，且肿瘤细胞自身可以分泌VEGF，接触到受体后刺激内皮细胞增殖并迁移到肿瘤内形成新的血管，新生的血管为肿瘤细胞进入血液循环和远端转移提供路径。VEGF增高的肿瘤更容易表现出肿瘤血管的增加、转移、化学抗性和预后不良。乳腺、肺和胃肠的癌细胞中VEGF较高。手术标本中，乳腺癌的VEGF过表达与早期复发的相关性更高。因此VEGF的表达可作为判断肿瘤预后的因素之一，与不复发成负相关[103。但VEGF是否唯一能增加肿瘤内血管发生，在肿瘤进展中是否还有其他作用尚不清楚。
低氧或缺氧的环境能刺激肿瘤细胞为了生存发生适应性改变，从而导致恶性进展，包括基因的表达、抑癌基因的失活、癌基因的激活、基因组不稳定和克隆选择，最适应的肿瘤细胞将存活并导致更有侵袭性的表型。为适应低氧环境，黏附分子下调，肿瘤细胞分化增加而发生转移。另外p53的突变会导致缺氧介导的凋亡减少、VEGF产生增加。VEGF的上调反映肿瘤在缺氧条件下治疗失败率增加，预后不良。以反义技术合成的有靶向作用的血管生成因子如VEGF，反义的血管内皮生长因子受体(VEGFR)通过腹膜内给药，能明显减小肿瘤在腹膜的扩散范围，这与其能增加凋亡和降低血管密度有关。
3 TMP对VEGF的影响
徐晓玉等制作小鼠Lewis肺癌模型，腹腔注射TMP注射液后检测肿瘤体积、重量、肺转移灶数及微血管密度，并用Western Blot和免疫组化分析肿瘤细胞VEGF的表达。结果，TMP能减少小鼠Lewis肺癌肿瘤体积、重量、肺转移灶数及降低微血管密度，抑制肿瘤细胞VEGF的表达。彭军等以体外人体静脉内皮细胞(VEC-304)为培养对象，用Mrr法检查TMP作用后血管内皮细胞的生长、细胞周期检查其凋亡、Western Blot检测VEGF的表达。结果，TMP能使血管内皮细胞内VEGF表达下调，显著抑制VEC-304的增长。并认为，肿瘤细胞与VEC-304具有相似的特点，肿瘤的生长和转移依赖新血管的生成。TMP能抑制血管内皮细胞的生长并促进其凋亡，使血管内皮细胞内VEGF的表达下调，从而发挥抗肿瘤作用。丰俊东等用放射配体受体结合分析法(RBA)观测TMP对VEGF受体最大结合容量和解离常数的影响，结果，TMP作用下VEGF受体与125I-VEGF结合的亲和力下降， VEGF受体数目下降，TMP抑制其结合。以上实验结果表明， TMP不仅能抑制VEGF的表达，还能抑制VEGF与受体的结合。
4讨论
近来，VEGF被认为是肿瘤生长和转移过程中最关键的因子，已成为瞩目的癌症治疗靶点。肿瘤中的血管是随即的、紊乱的，结构和功能的异常导致肿瘤内的药物扩散不良和缺氧区域的存在。高渗透性的血管导致肿瘤内组织间隙压力升高，也影响药物的弥散。迄今尚未发现特异的抗肿瘤血管发生的药物。尽管有些药物被证明在稳定疾病方面可能有用，但增加剂量即对正常血管产生不良影响。联合运用传统化疗和抗血管生成的策略会产生协同效应。很多抗血管发生的药物已在试验中，包括抗VEGF抗体贝伐单抗(阿瓦斯汀)、可溶的VEGF受体类似物如VEGF酸性磷酸酶(TRAP)，小分子VEGF抑制剂如SU5416、PTK787／ZK222584。
川芎为活血行气、祛风止痛之要药，“活血行气”能激发人体之正气，调节免疫功能，抵御邪气侵扰；“祛风止痛”能祛除病痛。风邪之性“善行数变”，与肿瘤转移和病理形态及类型多种多样的特点有类似之处，而川芎祛风之功效似可理解为“抑制肿瘤转移和发展”。已有试验证明，川芎嗪对肿瘤细胞VEGF的表达和肿瘤血管内皮细胞的生长有调节作用，可以减小肿瘤体积、减轻肿瘤重量、减少转移灶数目和降低微血管密度，虽然具体机制还不甚明了，需要进一步通探讨，但川芎嗪自身的抗癌和增敏作用希望能引起重视并应用于临床。
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