中山大學(xué)以大黃素合成抗腫瘤化合物

大黃素(EMO)為蒽醌類衍生物，是中藥大黃的主要有效單體，具有抗腫瘤等多種藥理作用，但由于其抗腫瘤活性不夠高，很難應(yīng)用于臨床。日前中山大學(xué)腫瘤防治中心的丁巖研究員等人與有機(jī)合成教研室聯(lián)合，以大黃素為先導(dǎo)化合物人工半合成4種蒽醌衍生物，并通過動物實驗證實這4種化合物可通過增加細(xì)胞內(nèi)活性氧(ROS)，降低線粒體跨膜電位，抑制人口腔癌細(xì)胞敏感株KB和耐藥株KBv200的生長。

目前，化學(xué)治療仍是腫瘤治療的重要手段之一，許多化療藥物如5-氟脲嘧啶（5-Fu）、阿霉素、順鉑、長春新堿等可通過誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)ROS的產(chǎn)生，引起細(xì)胞凋亡來殺死腫瘤細(xì)胞，但它們引起的不良反應(yīng)及多藥耐藥作用(MDR)限制了其臨床應(yīng)用。我國植物資源豐富，從中藥中尋找新的不良反應(yīng)少、療效好的化療藥物成為臨床和基礎(chǔ)研究中十分重要的課題。

據(jù)丁巖介紹，他們對從天然藥材虎杖中分離獲得的大黃素(1，6，8-三羥基-3-甲基蒽醌)進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)改造獲得了4種化合物，分別為H-19[1，8-二(二甲氨乙氨基)-3-甲基-6-甲氧基蒽醌]、H-21(1-吡啶乙氨基-3-甲基-6，8-二甲氧基蒽醌)、H-25(1-吡咯烷乙氨基-3-甲基-6，8-二甲氧基蒽醌)、H-28(1-羥丁氨基-3-甲基-6，8-二甲氧基蒽醌)。為了觀察這4種化合物的抗腫瘤作用，他們以KB和KBv200細(xì)胞為對象，采用MTT（四甲基偶氮唑鹽）比色法測定細(xì)胞毒作用；采用流式細(xì)胞儀檢測ROS和線粒體跨膜電位。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，4種蒽醌衍生物均能不同程度地抑制KB和KBv200細(xì)胞的增殖，表現(xiàn)出較強(qiáng)的體外抗腫瘤作用：H-19對KB和KBv200細(xì)胞的半數(shù)抑制濃度（IC50）分別為1.37微摩爾/升和1.42微摩爾/升；H-21的IC50分別是13.0微摩爾/升和17.9微摩爾/升；H-25的IC50分別是8.5微摩爾/升和11.7微摩爾/升；H-28的IC50分別是7.6微摩爾/升和8.6微摩爾/升，且各藥對敏感株KB和相應(yīng)的MDR細(xì)胞KBv200的IC50相近(P>0.05)。用4種藥物分別處理兩種細(xì)胞12小時、24小時、48小時，12小時即能引起ROS的明顯增加，24小時達(dá)到最大，與48小時引起的ROS增加差異不顯著；各藥均引起兩種細(xì)胞線粒體跨膜電位時間依賴性的降低，48小時線粒體跨膜電位降低達(dá)到最大。

丁巖認(rèn)為，本實驗結(jié)果表明這4種化合物能不同程度地抑制KB和KBv200細(xì)胞的增殖，H-19>H-28>H-25、H-21，并且它們各自對兩種細(xì)胞生長抑制的IC50值都很接近，顯示它們對敏感株和耐藥株的作用差別不大，表明它們對MDR腫瘤細(xì)胞仍然有效。結(jié)合構(gòu)效關(guān)系分析認(rèn)為，它們的抗腫瘤活性與其母體結(jié)構(gòu)中1、6、8位引入的基團(tuán)有關(guān)，并且6位的甲氧基取代大黃素6位的羥基可能是它們抑瘤作用強(qiáng)于大黃素的條件之一。其次，它們的1、8位被脂肪氨基對稱地取代，細(xì)胞毒作用增強(qiáng)，抗癌活性明顯提高，但它們的抗MDR腫瘤細(xì)胞作用是否也與這種結(jié)構(gòu)有關(guān)還有待繼續(xù)研究。

關(guān)于4種化合物的抗腫瘤機(jī)制，可能與其通過線粒體途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡有關(guān)。丁巖介紹，現(xiàn)代研究表明，細(xì)胞可通過線粒體依賴性凋亡通路發(fā)生凋亡：當(dāng)細(xì)胞ROS增加到一定程度，即引起細(xì)胞脂質(zhì)過氧化，從而干擾細(xì)胞線粒體的功能，使得線粒體膜通透性轉(zhuǎn)換孔開放，不僅導(dǎo)致跨膜電位崩潰，也使細(xì)胞色素C外漏，最終啟動Caspase蛋白的級聯(lián)活化從而引起細(xì)胞凋亡。本研究發(fā)現(xiàn)，4種大黃素蒽醌衍生物均能增加細(xì)胞內(nèi)ROS，但他們是否通過該通路發(fā)揮抗腫瘤作用，還需相關(guān)研究證實。