异甘草素抗胶质瘤机制的研究进展

　　神经胶质瘤是颅内最常见的原发恶性肿瘤，起源于神经上皮细胞，约占颅内肿瘤的60%。根据美国中枢神经系统肿瘤登记组织的统计，恶性脑胶质瘤约70%发生在原发性脑肿瘤，每年的发病率是5/10万。

　　脑胶质瘤5年存活率低于10%。在人类肿瘤中，胶质瘤的发病率居于头颅肿瘤的首位，并且是预后较差的肿瘤之一，死亡率也很高。脑胶质瘤多为浸润性生长，侵袭性强，手术切除难度大，术后放疗和化疗效果差，复发率高。现行标准的胶质瘤治疗方案是在保护神经功能的基础上，尽可能手术切除肿瘤，术后结合放射治疗和烷化剂辅助化疗。

　　虽然目前临床上放射治疗手段先进，并研发了多种新型抗癌药物，但是胶质瘤患者的预后仍然很差，确诊后多死于1年之内。所以研究新型有效的抗肿瘤增敏剂和药物具有重要意义。

　　异甘草素(isoliquiritigenin,ISL)是一种黄酮类化合物，主要来源于甘草，它具有抗炎，抗病毒，抗菌，抗氧化，抗癌，免疫调节，保护肝脏和心脏等多种药理学功能。在我国，甘草是一种较为常见，且使用较早的中药，由于它具有易取、价廉、药用价值高等特点，与西药合用效果好，且副作用小，是一种安全、有效的中药。最近研究发现，甘草提取物具有抗胶质瘤的多途径、多节点、多靶点的特点。该文综述了近年来ISL抗胶质瘤机制的研究进展，为进一步开发抗胶质瘤的辅助治疗药物提供了思路。

　　一、ISL

　　ISL是从甘草根、茎中分离得到的异甘草苷元，是甘草的主要生物活性成分，在甘草植物中广泛存在，此外，还可用于青葱、肉豆蔻等。该ISL为难溶于水的黄色针状晶体，可溶于乙醚、DMSO溶液等低极性溶剂。除与甘草有相同的基本药理作用外，还具有抗肿瘤、抗氧化、抗糖尿病、解痉、抗心律失常、抗血管生成等功效。近年来，许多研究都关注了它的生物活性，其中对胶质瘤的作用是研究的重点之一。

　　二、胶质瘤

　　神经胶质瘤约占原发恶性脑肿瘤的80%，且其死亡率比其它脑肿瘤高。根据有无IDH1或IDH2基因突变以及1p/19q编码，2016年WHO弥漫性神经胶质瘤中枢神经系统肿瘤分类指南对其进行了分类。最新的分类包括少突细胞瘤NOS和间变性少突细胞瘤NOS；对于成人患者，以下是弥漫性胶质瘤的三个主要亚类：IDH-野生型，IDH突变型，1p/19q,1p/19q编码。目前，胶质母细胞瘤(高度侵袭性的Ⅳ级星形细胞瘤)分为IDH野生型胶质母细胞瘤和IDH突变型胶质母细胞瘤。由于胶质母细胞瘤手术切除难度大，且大多数胶质母细胞瘤在现有的化疗和放疗方案下都有复发倾向，因此治疗具有挑战性，以胶质瘤细胞耐受化疗为主，是治疗失败的关键。

　　肿瘤干细胞(gliomastemcells,GSCs)是肿瘤耐受化疗、拒绝放射治疗和肿瘤复发的根源。它具有自我更新、分化、无限增殖和致瘤的能力，对肿瘤的发生、发展具有决定性的作用。胶质瘤和GSCs的临床治疗药物和手段的研究开发具有重要意义。

　　三、抗ISL胶质瘤的机制

　　胶质瘤ISL的抗癌机制主要有：诱导细胞自噬、促进凋亡、影响细胞周期、诱导细胞分化、抑制细胞增殖、抑制肿瘤转移和侵袭、抗肿瘤细胞多重耐药等。

　　3.1自噬产生的机制。

　　自噬是在真核细胞中广泛存在的一种较为保守的进化过程，它与细胞的正常增殖过程以及疾病的发生、发展密切相关。II型程序性死亡与凋亡相互影响，并参与了细胞维持稳定状态和疾病发展过程。结果表明，自噬还可以通过细胞周期、凋亡相关因子、肿瘤形成过程和肿瘤血管生成等因素影响肿瘤的发生和发展。

　　通过电镜观察，经ISL处理的SHG44脑胶质瘤细胞，在透射电镜下可见自噬小泡和自噬溶酶体，在荧光显微镜下可见自噬和凋亡相关蛋白颗粒，在自噬相关的LC3-Ⅱ/Ⅰ比值明显升高。其自噬作用对胶质瘤细胞的增殖有一定的影响，并具有时间和剂量依赖关系。

　　3.2促进凋亡发生的机制。

　　凋亡是由基因控制的细胞主动死亡过程，也叫细胞程序性死亡，细胞以染色质固缩、核碎裂、胞质浓缩等形态出现凋亡小体。PI3K/Akt信号转导途径由磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)和下游丝氨酸/苏氨酸分子激酶(Akt)组成，对肿瘤的发展有重要作用。这种途径中的某些组分在发生突变后能诱导细胞转化，并能诱导肿瘤细胞增殖或凋亡，与肿瘤的侵袭转移也密切相关。

　　周国胜研究发现，ISL可以通过降低抗凋亡蛋白Akt磷酸化水平来促进U87胶质瘤细胞的凋亡。研究发现，ISL可能通过降低抗凋亡因子Bcl-2、上调调亡相关因子Caspase-3而促进SHG44胶质瘤细胞的凋亡。他发现ISL通过半胱天冬酶和诱导线粒体死亡来促进U87细胞凋亡。不同浓度的ISL对U251胶质瘤细胞有促进凋亡的作用，但具体机制尚不清楚。

　　在进一步研究中，孙瑞丽等人发现，ISL处理的U251胶质瘤细胞中，转录因子叉头框转录基因M1的mRNA表达随ISL浓度的升高而下降，由此推测，ISL通过阻滞转录因子叉头框转录基因M1mRNA的表达，可能起到凋亡的作用。

　　3.对细胞周期的影响。

　　在肿瘤细胞生长的细胞周期过程中，受多种基因表达的调节，其中p21、p27较常见。该基因编码细胞周期蛋白依赖性激酶抑制蛋白，从而调控细胞周期，参与细胞生长、分化、衰老和死亡的全过程。蛋白是一种细胞周期负调节因子，其水平随细胞周期的变化而变化。在Zhou等的研究中发现ISL可以在体外阻滞U87胶质瘤细胞的增殖周期，其机制可能是上调细胞周期负调节因子p27的表达，使其在S期停滞；同时上调细胞周期负调节因子p27的表达，使其停止。

　　研究发现，在SHG44胶质瘤干细胞中，ISL组G0/G1期细胞比例明显高于对照组，而且随着浓度的增加，G0/G1细胞比例也有所提高，表明ISL组G0/G1期细胞的G1阻滞作用明显增强。

　　3.诱导细胞分化，抑制其增殖。

　　皮尔斯和维尼的研究发现，通过诱导分化药物的使用，胚胎癌细胞可以分化成正常的骨骼、软骨、肌肉和脑组织等。所以，研制高效、低毒的诱导剂是目前肿瘤治疗研究的热点。研究发现，ISL能诱导C6胶质瘤细胞分化为星形胶质细胞，进而抑制其增殖，这可能是通过调节细胞内的氧化还原状态来实现的，具体机制尚不清楚。

　　在研究中，发现ISL可诱导胶质瘤干细胞分化为星形胶质细胞和神经元，并随浓度的增加而增强。荔志云等研究发现ISL可诱导SHG44人脑胶质瘤干细胞分化为星形胶质细胞和神经元细胞，并可抑制其增殖，这可能与降低Notch1,RBP-JK和Hes1在Notch1信号途径中的作用有关。

　　3.5抑制肿瘤细胞的转移和侵袭的机制。

　　单纯手术治疗预后差的主要原因是肿瘤具有高度侵袭性。虽然显微外科技术和荧光标记技术在临床上得到了应用，但单纯手术治疗效果不佳，因为肿瘤细胞侵入正常脑组织后，肉眼很难分辨。所以开发高效、低毒、价廉的抗肿瘤药物是十分必要的。一些学者研究发现基质金属蛋白酶参与了细胞外基质的降解过程。