蜂胶咖啡酸苯乙酯(CAPE)的抗肿瘤作用及其机制的研究进展

摘要：研究表明蜂胶具有抗氧化，调节血脂、血压、血糖，辅助保护胃黏膜以及抗炎、抗肿瘤等的作用，尤其是其抗肿瘤的作用近年来受到学者们的广泛关注。咖啡酸苯乙酯(caffeic acid phenethylester，CAPE)是蜂胶的主要酚类活性成分，具有广泛的药理学活性，也是蜂胶主要的抗肿瘤成分之一，通过抑制多种肿瘤细胞生长、分化、增殖，促肿瘤细胞凋亡对肿瘤细胞发挥特定的杀伤作用。因此，CAPE具有广阔的医疗应用前景。近年来，国内外学者对CAPE的抗肿瘤机制进行了较广泛的研究，从不同角度阐明其抗肿瘤的作用。本文拟对CAPE的抗肿瘤作用及其作用机制的研究新进展进行综述。

关键词：咖啡酸苯乙酯；抗肿瘤；作用机制

作者：王军，梁路昌，薛文，何葵*(南华大学附属二医院普外科，湖南衡阳，421000)

随着人口老龄化、环境恶化及人们生活方式的变化，肿瘤已经逐渐成为当今世界危害人类健康最严重的疾病之一。据世界卫生组织的报告推测，到2020年前，全球癌症发病率将增加50%，即每年将新增1500万癌症患者。不仅如此，全球癌症死亡人数也在迅猛上升，到2030年这个数字可能会增至1320万。因此，寻找有效防治肿瘤的方法对于改善人们生活质量具有十分重要的意义，也是亟待解决的医学难题。

蜂胶是蜜蜂从植物的芽孢、树皮或茎干伤口上采集的黏性分泌物——树脂，混人上腭腺分泌物、蜂蜡以及花粉等成分后所得到的一种具有芳香气味和较强黏性的固体胶状物。已证明其具有抗病原微生物、抗炎、免疫调节等作用。目前研究认为，蜂胶中抑制肿瘤细胞生长的有效成分主要是咖啡酸类的衍生物和黄酮类化合物。本文就其中被广泛研究的咖啡酸苯乙酯(eaffeic acid phenethyl ester，CAPE)的抗肿瘤作用及其机制的研究进展作简要纺述。

1、CAPE的化学结构

CAPE的化学结构中含有O-二羟基(儿茶酚)苯基结构，是一种常见的清除自由基的结构。并且由于邻位上具有两个酚羟基，使得苯环上电子密度高，极易自动氧化而呈色。研究表明，由于蜂胶化学组分的地区性差异，导致蜂胶中CAPE的含量也各不相同。如中国蜂胶中CAPE含量达到15~30mg.g^-1，其次是产自乌拉圭、匈牙利的蜂胶，而产自巴西的蜂胶中基本不含CAPE。

2、CAPE的抗肿瘤作用

Grunberger等人在1988年从以色列的蜂胶中首次分离出活性成分CAPE，CAPE及其相关化合物约占蜂胶的19%^[1]。CAPE的结构简单，可通过一步反应合成，所含的儿茶酚结构使其具有较强的抗氧化活性。通过CAPE对烧伤大鼠血清中脂质过氧化物影响的研究发现，CAPE可以通过清除活性氧化物质以及抑制黄嘌呤氧化酶(XO)、NOS的活性而减少SOD的消耗，从而起到抗氧化作用^[2]。CAPE还具有强大的抗炎作用，对急性胰腺炎、中耳炎、脓毒症等都能发挥作用^[16-18]。CAPE强大的抗炎和抗氧化的活性使其也具有抗肿瘤的作用。

CAPE是蜂胶中较早被确认的具有抗肿瘤作用的成分，近年来的研究表明CAPE对人白血病细胞和多种实体瘤细胞，如口腔鳞癌、乳腺癌、黑色素瘤、结肠癌等具有明显的抑制增殖和诱导凋亡的作用^[19-20]。在体动物实验结果显示小鼠在涂抹致癌物同时添加不同浓度的CAPE可有效抑制恶性肿瘤的发生，极低浓度的CAPE(1 nmol.mL^-1)，可使肿瘤发生率降低24%，肿瘤体积缩小42%，而高浓度的CAPE(3000nmol-L^-4)，可使肿瘤发生率降低70%，肿瘤体积缩小达74%^[3]。有研究表明CAPE具有抑制人大肠癌裸鼠皮下移植瘤生长的作用，但对裸鼠体重无明显影响，其心、肝、肺、肾、肠等组织未见明显病理学改变，可能与CAPE诱导肿瘤细胞凋亡的作用有关。小鼠接种结肠癌细胞后给予口服CAPE，7天后可见肺上转移癌灶数目和重量均减少50%。

离体细胞实验表明，CAPE对多种肿瘤细胞系有显著的细胞毒性作用。Grunberger等将CAPE作用于正常鼠或人以及病毒转染的鼠或人黑素瘤细胞及乳腺癌细胞，发现CAPE对肿瘤细胞有优先的细胞毒性作用^[21]。Frenkel等研究发现蜂胶中的CAPE可以有效抑制外来的致癌物质作用，使得试验小鼠发生皮肤癌的几率明显减少。CAPE对不同种类型在体或离体的肿瘤细胞均能发挥促凋亡和抑制肿瘤生成的作用^[22]。

3、CAPE抗肿瘤的作用机制

3.1抑制肿瘤细胞的增殖

肿瘤的发生发展与肿瘤细胞增殖失控、分化障碍及凋亡受阻密切相关。研究发现CAPE处理大肠癌HCT116细胞24h后，G0/G1期细胞百分率上升，而S期细胞百分率下降，且量时间和浓度依赖性，细胞阻滞于G0/G1期，细胞增殖及DNA合成受抑。此外，将HCT116细胞接种到裸鼠皮下，CAPE治疗组在各时点与对照组相比，裸鼠移植瘤生长受抑，瘤体质量明显降低，坏死面积及凋亡指数显著增加，面其它组织未见明显病理改变^[5]。

3.2调节细胞凋亡相关基因的转录和表达，诱导细胞凋亡

正常细胞的增殖、分化和凋亡处于一种平衡状态，而肿瘤细胞因增殖过度、分化和凋亡受阻而形成肿瘤，因此诱导肿瘤细胞凋亡是治疗肿瘤的重要手段。Chen等的研究表明，CAPE对人白血病细胞HL-60具有明显的抑制生长和诱导调亡作用，且作用呈时间和浓度依赖性，CAPE(6mg.mL^-1)处理HL-60细胞后72小时后，细胞凋亡率达66.7%，其机制与CAPE上调caspase-3和Bax蛋白表达以及下调hel-2蛋白表达密切相关。此外，CAPE可抑制化学物质引起的鼠上皮细胞转化，并明显诱导肿瘤细胞株NCI-H388和SK-OV-3等的凋亡，这种抑制作用与调节抑癌基因P53基因功能有关，P53可能参与CAPE诱导细胞凋亡的早期阶段[7]。

3.3抑制肿癌细胞的转移和侵袭

通过HT-29细胞的侵袭抑制实验发现，CAPE(7.5mg·Lt)培养HT-29细胞24h后，细胞的侵袭力明显减弱。CAPE(12.5umol.L^-1)作用于有高度侵袭能力的人SK-Hepl细胞24h后，细胞穿透基膜的个数下降了85%，48h后胞内MMP-2和MMP-9基因的mRNA和蛋白表达表达均明显受到抑制[8]。FAK家族蛋白在整合家信号传导及肿瘤转移起重要促进作用，Michael等发现CAPE能呈剂量依赖性地抑制结肠癌HT-29和DLD-1细胞株FAK蛋白的磷酸化，特别是其对DLD-1细胞的抑制效果与常规FAK蛋白激酶抑制剂5，4-三羟(基)异黄酮的作用相当。

细胞连接是细胞间传递、交换信息的主要通道。在绝大多数肿瘤细胞中存在细胞间缝隙连接信号(gap junctional intercellular communication，GJIC)的缺失，从而引起细胞间的相互调节功能丧失，导致细胞具有无限增殖的能力。CAPE抗肿瘤作用可能和其修复GJIC有关。NaHK等^[10]用CAPE处理缝隙连接缺失的WB-ras2细胞后，可引起细胞生长受抑，细胞连接相关蛋白连接素-43(connexin43，Cx43)表达上调并定位于细胞膜，细胞缝隙连接明显恢复，表明CAPE可能通过调节某些细胞连接相关蛋白的表达促进细胞连接恢复进而发挥抗肿瘤细胞增殖的作用。

3.4抑制核因子-KB(nuclearfactor-kB，NF-xB)的转录活性

NF-xB是一种核转录因子，其转录活性增高与多种癌基因的激活有关。NF-KB家族在细胞静止期位于胞浆内与抑制蛋白IkB形成复合体，NF-xB介导的转录被阳止，当细胞受刺激后IxB降解，释放出NF-KB，活化后的NF-KB可调控很多下游基因的表达。CAPE可呈剂量和时间依赖性方式拮抗由肿瘤坏死因子(tumor neerosis factor，TNF)诱导的NF-KB的活化，对其它炎性介质诱导的NF-xB的活化也具有抑制作用。Song等^[11]研究发现CAPE可显著抑制RAW264.7细胞NF-KB结合活性，呈浓度依赖性，从而抑制一氧化氮合成(nitric oxidesynthase，iNOS)mRNA转录，蛋白表达及酶活性，减少NO产生。Rose^[12]等发现CAPE处理人肺泡上皮细胞株A549后，细胞释放细胞因子PGE2、PGI2、TXA2、IL-8和IL-6等明显减少，与CAPE抑制NF-KB的转录活性有关。因此，CAPE可能是NF-xB特殊的拮抗剂，通过抑制多种癌基因的转录发挥抗肿瘤的作用。

3.5改变细胞内的氧化还原状态

Chiao等^[13]研究CAPE的细胞毒作用与其调节氧化还原作用的关系时，发现CAPE能改变鼠胚胎成纤维细胞及受腺病毒转染后细胞氧化还原状态，细胞内GSH和过氧化氢(H₂0₂)的水平降低能促进细胞对氧化应激时的凋亡敏感度。在研究结肠癌CT26细胞时发现，CAPE能通过增加癌细胞内谷胱甘肽过氧化物酶，降低谷胱甘肽还原酶类，从而降低GSH的水平，起到促凋亡作用。CAPE对肿瘤细胞及受病毒转染的细胞毒性作用之所以强于正常细胞，主要可能因为CAPE通过影响细胞的氧化还原状态对细胞产生毒性作用，而肿瘤细胞及受病毒转染的细胞失去调节氧化还原状态能力，因而CAPE可通过改变细胞内的氧化还原状态发挥抗肿瘤的作用。

3.6其他作用机理

除了以上经典的抗肿瘤作用途径之外，近年来研究发现APC-β-catenin-Tef-4信号通路的改变在肿瘤的发生中的具有十分重要的作用。向德兵^[14]等的研究认为CAPE可能通过阻断异常的APC-β-catenin-Tef-4通路而抑制NF-KB、COX-2的表达，进一步抑制通路靶基因的转录和表达，从而发挥抗肿瘤作用。结肠黏膜结肠畸形腺窝灶(aberrant erypt foci，ACF)的形成是导致大肠痛发生的关键，Borrelli等的研究结果显示CAPE(50mg·kg^-1，腹腔注射)可减少小鼠肠道内由致癌物氧化偶氮甲烷导致的小鼠ACF的形成和肿瘤的发生^[15]。

4、问题与展望

总之，CAPE具有广泛的生物活性，特别是其抑制肿瘤细胞生长、增殖，诱导肿瘤细胞凋亡，调节与肿瘤细胞增殖、发展相关的信号分子的表达的作用日益受到学者们的广泛关注。但上述效应中还存在着一些亟需解决的问题，如CAPE发挥抗肿瘤作用的具体分子机制，以及CAPE潜在的不良反应。有关这些问题的研究对CAPE用于临床防治肿瘤具有十分重要的意义。

参考文献(略)