上海交通大学学报（医学版）

上海交通大学学报(医学版), 2024, 44(3): 385-392 doi: 10.3969/j.issn.1674-8115.2024.03.012

综述

沙蟾毒精抗癌活性及相关机制的研究进展

白雯会,1, 沈淑坤2, 吴英理,1

1.上海交通大学基础医学院病理生理学系，上海 200025

2.上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔颌面-头颈肿瘤科，上海 200011

Research progress in the anti-cancer activity and related mechanisms of arenobufagin

BAI Wenhui,1, SHEN Shukun2, WU Yingli,1

1.Department of Pathophysiology, Shanghai Jiao Tong University College of Basic Medical Sciences, Shanghai 200025, China

2.Department of Oral and Maxillofacial-Head and Neck Oncology, Shanghai Ninth People′s Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai 200011, China

通讯作者: 吴英理，电子信箱：wuyingli@shsmu.edu.cn。

编委: 邢宇洋

收稿日期: 2023-07-26   接受日期: 2024-01-02  

基金资助: 国家自然科学基金.  82170145

Corresponding authors: WU Yingli, E-mail:wuyingli@shsmu.edu.cn.

Received: 2023-07-26   Accepted: 2024-01-02  

作者简介 About authors

白雯会（1999—），女，硕士生；电子信箱：baiwenhui@sjtu.edu.cn。 E-mail：baiwenhui@sjtu.edu.cn。

摘要

蟾酥是一种具活性的蟾蜍提取物，其炮制方法是将中华大蟾蜍皮肤腺和耳后腺分泌的毒液进行酒制或高温干燥而得。作为一种在中国被用来治疗疾病已有上千年历史的天然产物，蟾酥具有强心、镇痛、抗心肌缺血、抗内毒素休克、抗癌等多种药理作用。沙蟾毒精（arenobufagin，ARE）是蟾酥的主要化学成分之一，其抗癌机制也在近十年来被越来越多地阐明。ARE可通过多种途径发挥抗癌作用，如诱导癌细胞凋亡和/或自噬、坏死、细胞周期阻滞，抑制癌细胞迁移和侵袭，抑制血管生成等。目前有关ARE的研究主要关注在其癌细胞选择性毒性和抗癌分子机制方面，多为细胞和动物水平。受限于ARE毒副作用较大、靶点不明确和药代动力特性不清楚等，ARE尚未进入西医临床应用阶段。该文梳理了ARE的抗癌活性、抗癌分子机制以及与其他抗癌药物联合使用的相关研究成果，以期为完善ARE的抗癌机制研究提供新的方向。

关键词： 沙蟾毒精 ; 蟾酥 ; 抗癌 ; 分子机制

Abstract

Toad venom is an active extract of toad, which is processed by distilling or drying at high temperature the venom secreted from the skin glands and ear-side glands of Toad Chinensis. As a natural product that has been used to treat diseases in China for thousands of years, toad venom has many pharmacological effects such as heart strengthening, analgesia, anti-myocardial ischemia, anti-endotoxin shock, and anti-cancer. Arenobufagin (ARE) is one of the main chemical components of toad venom, and its anti-cancer mechanism has been increasingly clarified in the past decade. ARE can play an anti-cancer role through a variety of ways, such as inducing apoptosis and/or autophagy of cancer cells, necrosis, and cell cycle arrest, inhibiting cancer cell migration and invasion, and inhibiting angiogenesis. The current research on ARE mainly focuses on the selective toxicity of cancer cells and the molecular mechanism of anti-cancer, mostly at the cellular and animal levels. Due to the large toxic and side effects of ARE, unclear targets and unclear pharmacokinetic characteristics, ARE has not yet entered the clinical application in Western medicine. This article summarizes relevant research results on the anti-cancer activity and molecular mechanism of ARE, and its combination with other anti-cancer drugs in order to provide a new direction for improving the anti-cancer mechanism of ARE.

Keywords： arenobufagin (ARE) ; toad venom ; anti-cancer ; molecular mechanism

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本文引用格式

白雯会, 沈淑坤, 吴英理. 沙蟾毒精抗癌活性及相关机制的研究进展. 上海交通大学学报(医学版)[J], 2024, 44(3): 385-392 doi:10.3969/j.issn.1674-8115.2024.03.012

BAI Wenhui, SHEN Shukun, WU Yingli. Research progress in the anti-cancer activity and related mechanisms of arenobufagin. Journal of Shanghai Jiao Tong University (Medical Science)[J], 2024, 44(3): 385-392 doi:10.3969/j.issn.1674-8115.2024.03.012

蟾蜍药用首载于《神农本草经》［1］。蟾蜍的蟾皮和蟾酥是其两大药用来源，其中蟾酥是由蟾蜍皮肤腺和耳后腺的白色浆液经酒制或干燥炮制而得。在中国古代，蟾酥制剂主要被用于清热解毒、强心、镇痛、缓解咽喉肿痛等。在现代药理研究中，蟾酥具有抗心肌缺血、抗内毒素休克、抗癌等作用，且药理活性较强。蟾酥化学成分复杂，主要包括蟾蜍甾、吲哚生物碱类、蟾蜍二烯内酯类、甾醇类及其他类化合物。其中，蟾蜍甾和吲哚生物碱类是现代医学研究中最为清楚的蟾蜍提取物［2］。沙蟾毒精（arenobufagin，ARE）是蟾蜍甾的主要活性成分之一，其是C-17位含有一个吡络烷酮环的C-24甾体类化合物，分子式为C24H32O6，分子量为416.511［3］。功能研究［4］指出，ARE是一种强心类固醇，可通过抑制钠-钾泵ATP酶产生心脏毒性。而生物活性研究［4］指出ARE不仅可以诱导癌细胞凋亡、自噬、氧化应激和铁死亡，还可以抑制肿瘤血管生成、癌细胞迁移和侵袭、肿瘤细胞干性并造成癌细胞细胞周期阻滞。抗癌活性研究［4］显示ARE在肺癌、前列腺癌、乳腺癌等十余种恶性肿瘤中均有较明显的抗癌活性，继而提示ARE的靶点不止钠-钾泵ATP酶。因此，总结ARE的抗癌活性及相关机制有利于解读并完善ARE的抗癌机制、发掘ARE的新靶点及靶标分子。基于此，本文就ARE的抗癌活性、抗癌分子机制以及与其他抗癌药物的联合使用进展进行综述。

1 ARE的抗癌活性

从2010年起，ARE的抗癌活性逐渐被揭示［3］，如ARE在胰腺癌、肝癌、食管鳞状细胞癌、肺癌等多种实体瘤中均具有良好的抗癌活性，癌细胞、耐药细胞分别比正常细胞、非耐药细胞对ARE更为敏感等，继而提示ARE对癌细胞有选择性毒性作用，并且有望成为治疗耐药性疾病的新策略。如下，我们从动物水平、细胞水平对ARE的抗癌活性进行介绍。

1.1 ARE在动物水平的抗癌活性

在胰腺癌小鼠异种移植模型中，ARE（静脉注射给予）可以剂量和时间依赖的方式显著抑制胰腺癌细胞的增殖、胰腺肿瘤的生长速率，并减少血液中癌细胞的密度［5-7］。在其他动物模型如肝癌细胞Hep3B的斑马鱼异种移植模型中，ARE组和索拉非尼（肝癌治疗药物）组均可显著抑制Hep3B细胞的肿瘤形成能力［7］。同时，以食物喂养的方式给予ARE也可发挥较显著的抗癌效果。如LV等［8］对人食管癌细胞Eca-109的模型小鼠进行每隔1 d的4 mg/kg ARE喂养，结果发现10次喂养后模型小鼠的肿瘤体积减小至对照组的46%，肿瘤质量也呈时间依赖性的下降。

值得注意的是，在胰腺癌小鼠模型研究［5-7］中，每日分别行腹腔注射6.4 mg/kg ARE、37.1 mg/kg吉西他滨（胰腺癌治疗药物）后发现，ARE组肿瘤体积减小至对照组的37.19%，而吉西他滨的抑制效果仅为46.68%，这表明ARE较吉西他滨有更强的抗肿瘤活性。此外，对耐药肝癌细胞株HepG2/ADM的异种移植模型小鼠进行为期28 d的3 mg/（kg·d）ARE喂养，结果显示ARE处理组小鼠的肿瘤体积减小至对照组的49%，且整个过程中该组小鼠的体质量正常增长、无饮食和行为异常［6］，提示ARE对耐药肝癌细胞具有有效的抗癌活性。

综上，ARE的抗癌作用已在多种动物模型中得到了验证，这些发现或可为ARE作为潜在的抗肿瘤药物提供有力的实验支持。尽管其在体内实验中表现良好，但将其应用于临床治疗之前仍需要开展更多的抗癌机制研究、ARE靶标研究和临床试验，从而对其安全性和有效性加以验证。

1.2 ARE在细胞水平的抗癌活性

大多数癌细胞的ARE半抑制浓度（half maximal inhibitory concentration，IC50）均为nmol/L量级（表1），这与人正常外周血单核细胞（peripheral blood mononuclear cell，PBMC）的IC50有明显不同。研究［9］显示，ARE在PBMC中的IC50是人胰腺癌细胞系SW 1990、人胶质母细胞瘤细胞系U-87 MG的4~5倍。此外，相同来源的癌细胞和正常细胞对ARE的敏感性也不尽相同。如ARE在人正常食管鳞状细胞的IC50约为11.8 µmol/L，而在食管鳞状细胞癌细胞系Eca-109、TE-5和TE-11的IC50分别为0.8 μmol/L、1.2 μmol/L和3.6 μmol/L；DONG等［10］采用选择性指数（IC50-正常细胞/IC50-癌细胞）也证明了ARE对人正常肝细胞L-O2和癌细胞的选择性，即相比于正常肝细胞，ARE对肝癌细胞更为敏感。上述研究提示，相比人正常细胞ARE对癌细胞具有更强的细胞毒性，这一药物特性不仅可减少其对正常细胞的毒副作用，还可提高ARE的治疗效果。

表1   经ARE处理24 h的不同细胞的IC50

Tab 1  IC50 of different cells treated with ARE for 24 h

Type of tumorType of cellIC50
Pancreatic cancerPanc-110 nmol/L[11]
AsPC-11 nmol/L[11]
SW 19909.9 nmol/L[12]
BxPC-348.72 nmol/L[5]
Lung cancerA54910 nmol/L[13-14]
Breast cancerMCF 7485 nmol/L[10,15]
Esophageal carcinomaEca-1090.8 μmol/L[8]
TE-113.6 μmol/L[8]
GliomaU-87 MG10.3 nmol/L[9]
Cervical cancerHELA23 nmol/L[10]
Colon cancerHT-2925 nmol/L[10]

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2 ARE的抗癌机制

2.1 诱导癌细胞死亡

ARE可通过多种途径诱导癌细胞发生不同类型的细胞死亡，如细胞凋亡、细胞自噬和铁死亡等；同时，还可诱导含半胱氨酸的胱天蛋白酶3/8/9（cysteinyl aspartate specific proteinase，CASPASE 3/8/9）、磷酸酯酶1诱导蛋白1（phorbol-12-myristate-13-acetate-induced protein 1，PMAIP1，又称NOXA）、B细胞淋巴瘤-2相关X蛋白（B-cell lymphoma-2 associated X protein，BAX）等凋亡蛋白以及微管相关蛋白1轻链3 -Ⅱ（microtubule-associated protein 1 light chain 3 -Ⅱ，LC3Ⅱ）等自噬蛋白上调。如下，我们将ARE诱导癌细胞死亡时的相关蛋白进行总结（表2），并就ARE与各种类型细胞死亡的关系进行具体阐述。

表2   由ARE诱导的细胞凋亡和自噬相关的蛋白

Tab 2  Proteins related to apoptosis and autophagy induced by ARE

Type of tumorType of cellUp-regulationDown-regulation
Pancreatic cancer, lung cancer, breast cancer, esophageal squamous cell carcinoma, osteosarcoma[6, 11, 16]BxPC-3, SW 1900, A549, NCI-H460, MCF 7, Eca-109Cleaved CASPASE 9
Pancreatic cancer, lung cancer[11, 16]BxPC-3, SW 1900, A549, NCI-H460Cleaved CASPASE 3
Pancreatic cancer, lung cancer, liver cancer, breast cancer[6, 11]BxPC-3, SW 1900, A549, NCI-H460, HepG2/ADM, MCF 7Cleaved PARP
Esophageal squamous cell carcinoma[8]Eca-109Cleaved CASPASE 8
Breast cancer[17]MCF 7, MDA-MB-468NOXA
Breast cancer, esophageal squamous cell carcinoma, pancreatic cancer[5, 8, 15-16]MCF 7, MDA-MB-468, Eca-109, SW 1990, BxPC-3P53
Liver cancer, breast cancer, lung cancer, acute leukemia[6, 13, 15, 18]HepG2/ADM, MCF 7, A549, Jurkat, MV-4-11, PC-9BAX
Breast cancer[15]MCF 7P-JNK
Acute leukemia[18]Jurkat, MV-4-11AIF
Liver cancer[6]HepG2/ADMLC3Ⅱ
Breast cancer[13]HELAROS
Pancreatic cancer[5]SW 1990, BxPC-3SMAD3
Pancreatic cancer, breast cancer, lung cancer[11, 15, 19-20]Panc-1, AsPC-1, PC-9P-ERK
Pancreatic cancer, breast cancer[5, 6, 11, 21]Panc-1, AsPC-1P-AKT
Breast cancer[16]MCF 7, MDA-MB-48MCL-1
Lung cancer[19]PC-9P-MEK
Liver cancer, lung cancer[13, 19]HepG2/ADM, A549, PC-9BCL-2
Pancreatic cancer[5-6]SW 1990, BxPC-3PI3K
Lung cancer[6, 19]PC-9C-RAF
Pancreatic cancer[5-6]SW 1990, BxPC-3mTOR
Liver cancer[14]HepG2STAT3
Acute leukemia[18]Jurkat, MV-4-11XIAP
Liver cancer[6]HepG2/ADMLC3Ⅰ
Lung cancer[13]A549SOD
Lung cancer[20]A549GSH
Pancreatic cancer[5]SW 1990, BxPC-3AMPK
Pancreatic cancer[5]SW 1990, BxPC-3P62

Note: PARP—poly ADP-ribose polymerase; P53—tumor protein p53, also known as TP53; P-JNK—phosphatase c-Jun N-terminal kinase; AIF—apoptosis-inducing factor; ROS—reactive oxygen species; SMAD3—SMAD family member 3; P-ERK—phosphorylated extracellular regulated protein kinase; P-AKT—phosphorylated protein kinase B; MCL-1—myeloid cell leukemia-1; P-MEK—phosphorylated MAPK/ERK kinase; PI3K—phosphoinositide 3-kinase; RAF-1—rapidly accelerated fibrosarcoma-1, also known as C-RAF; mTOR—mammalian target of rapamycin; STAT3—signal transducer and activator of transcription 3; XIAP—X-linked inhibitor of apoptosis; SOD—superoxide dismutase; GSH—glutathione; AMPK—adenosine 5′-monophosphate-activated protein kinase; P62—sequestosome 1, also known as SQSTM1.

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2.1.1 细胞凋亡

ARE可诱导乳腺癌、胰腺癌、肺癌、肝癌、宫颈癌、骨肉瘤、食管鳞状细胞癌、结肠癌、白血病等多种癌细胞发生凋亡。研究显示ARE引起的细胞凋亡通常为线粒体途径凋亡，即不仅能引

起CASPASE 3/8/9蛋白活化、PARP切割［16，22］，还可引起癌细胞内BAX的表达增加、BCL-2 mRNA水平降低［6，18-19］。也有研究指出ARE引起的细胞凋亡并非仅是线粒体途径凋亡，如由ARE引起的BAX表达上调与Rho相关卷曲螺旋蛋白激酶1（Rho-associated coiled-coil containing kinase 1，ROCK1）信号通路的激活有关［18］，在ARE引起细胞凋亡时P53（一种抑癌基因）的表达有显著上调［8，15，23］且P53的上调与NOXA（属于BCL-2家族成员之一）表达上调有关［16］。尽管有研究指出ARE能够引起非线粒体途径的相关基因表达的改变，但大部分机制研究发现ARE引起的细胞凋亡仍为线粒体途径凋亡，这可能与ARE的多靶点性有关，继而提示探索ARE的新靶点或将为揭示其毒性机制提供帮助。

值得注意的是，有研究表明ARE引起的细胞凋亡常伴随着ROS水平的升高。LV等［8］采用2 mmol/L抗氧化剂N-乙酰基-L-半胱氨酸（N-acetyl-L-cysteine，NAC）预先处理癌细胞可显著降低cleaved-CASPASE水平，即可抵抗由ARE处理该细胞引起的高cleaved-CASPASE的效应；而未用NAC预处理的癌细胞在ARE处理下表现出ROS和cleaved-CASPASE水平均升高。继而提示，ARE引起的不同细胞死亡之间可能是相互影响的。

2.1.2 细胞自噬

有研究［6］显示，自噬标志物LC3Ⅰ经ARE处理后可转化成LC3Ⅱ，即ARE能够引起细胞自噬；而在ARE处理之前，用3-甲基腺嘌呤抑制自噬或敲除自噬基因则可使由ARE引起的自噬无法发生，同时还可增加其引起的细胞凋亡；这表明阻断自噬或可促进癌细胞受ARE诱导发生凋亡。

由ARE引起的癌细胞自噬的相关信号通路包括抑制表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR，又称HER1或ErbB1）/细胞外信号调控的激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）/蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，又称AKT）信号通路［11］、激活磷酸酶和张力蛋白同源物（phosphatase and tensin homolog，PTEN）/磷脂酰肌醇3激酶（phosphatidylinositol3-kinase，PI3K）/AKT信号通路［5-6］、激活c-Jun氨基末端激酶（c-Jun N-terminal kinase，JNK）信号通路［15］、抑制mTOR信号通路［6］、激活ROCK1信号通路［18］、抑制JAK激酶（Janus kinase，JAK）/STAT3信号通路［6］以及抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路。

2.1.3 铁死亡

铁死亡是一种新型程序性细胞死亡，其主要特征为铁代谢异常、谷胱甘肽生物合成减少、脂质过氧化增加等。有研究显示ARE具有诱导癌细胞发生铁死亡的能力。如在胃癌细胞MNK-45和BGC-823中使用未引起细胞凋亡的低浓度（10 µmol/L）ARE会引起铁含量、氧化型谷胱甘肽/还原型谷胱甘肽比率、丙二醛水平显著增加，铁死亡相关基因谷胱甘肽过氧化物酶4（glutathione peroxidase 4，GPX4）、溶质载体家族7成员11（solute carrier family 7 member 11，SLC7A11）、铁死亡抑制蛋白1（ferroptosis suppressor protein 1，FSP1）等表达下降，而使用铁死亡抑制剂Ferrostatin-1则可减轻上述现象，这表明低浓度ARE可引起癌细胞发生铁死亡［13，20］。进一步的机制研究表明，ARE引起的铁死亡与核受体亚家族1 D组成员1（nuclear receptor subfamily 1 group D member 1，NR1D1，又称REV-ERBα）有关；使用激动剂GSK4112激活REV-ERBα会引起细胞发生铁死亡，敲除REV-ERBα则会消除ARE引起的铁死亡效应。

2.2 诱导癌细胞周期阻滞

多种证据表明［12-13］ARE可通过调节细胞周期相关蛋白等诱导癌细胞的细胞周期阻滞在G2/M期。一项胰腺癌的研究［11］发现，经ARE处理后，Panc-1细胞中G2/M期细胞从3.22%增加至74.1%，AsPC-1细胞中G2/M期细胞从46.30%增加至65.1%，且该2种细胞的S期细胞均有减少。一项宫颈癌的研究［10］发现，ARE能将HELA细胞的细胞周期阻滞在S期和G2/M期，并以此抑制该细胞的增殖。

相关机制研究显示ARE可通过多种途径诱导肝癌细胞发生细胞周期阻滞，具体如下：① ARE可通过下调细胞分裂周期25C（cell division cycle 25C，CDC25C），抑制细胞周期蛋白依赖性激酶1-细胞周期蛋白B1（cyclin-dependent kinase 1- cyclin B1，CDK1-cyclin B1）复合物的去磷酸化，阻滞肝癌细胞的细胞周期从G2期向M期转变。② ARE可激活共济失调-毛细血管扩张突变蛋白（ataxia-telangiectasia mutated protein，ATM）/细胞周期检查点激酶2（checkpoint kinase 2，CHK2）和共济失调毛细血管扩张突变基因Rad3相关激酶（ataxia telangiectasia mutated and Rad3-related kinase，ATR）/细胞周期检查点激酶1（checkpoint kinase 1，CHK1）信号通路，其中CHK1和CHK2是细胞周期阻滞的关键调节因子，从而抑制肝癌细胞周期G2/M期的转变。③ ARE能引起肝癌细胞HepG2内双链DNA断裂标志物磷酸化组蛋白H2AX（phosphorylated histone H2AX，γ-H2AX）显著上调。而在ARE处理前，预先使用ATM/ATR抑制剂处理HepG2细胞则可阻断γ-H2AX的升高，同时降低该癌细胞中阻滞在G2期的细胞比例（HepG2细胞中G2期细胞比例由34.4%减少为25.5%）。此外，生物素标记追踪也表明ARE可在体内、外自发与DNA直接结合［23］。这表明G2期阻滞是ARE诱导DNA损伤的下游效应［23］。④ ARE可通过上调P53的表达阻滞细胞周期。研究［23］表明敲除P53会使肝癌细胞HepG2中阻滞在G2期的细胞减少35%，这也提示P53会促进细胞周期G2期的阻滞。

尽管大部分研究表明ARE会将细胞周期阻滞在G2/M期，但也有研究发现ARE还可以引起其他类型的细胞周期阻滞。如经ARE处理后，胰腺癌细胞BxPC-3表现出G0/G1、S期细胞的比例增加，G2/M期细胞的比例减少；而胰腺癌细胞Panc-1则表现为G0/G1、G2/M期细胞的比例增加，S期细胞的比例减少［5］。这表明由ARE引起的细胞周期改变具有一定的细胞差异性。

2.3 抑制癌细胞侵袭和迁移

癌细胞通过侵袭、迁移对其邻近组织和其他器官造成侵害，而上皮细胞-间充质转化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）在诸多恶性肿瘤的侵袭和迁移中起了十分重要的作用。当前，越来越多的研究表明ARE能通过抑制EMT来抑制癌细胞的迁移和侵袭。

研究［9，24］显示，由ARE引起的EMT抑制主要表现为EMT相关标志物［如扭曲家族bHLH转录因子1（twist family bHLH transcription factor 1，TWIST1）、连环蛋白1（beta-catenin 1，CTNNB1）等］表达的下调，且ARE对大部分EMT标志物表达的影响在mRNA水平，如连环蛋白/转录因子4（catenin/transcription factor 4，CATENIN/TCF4）［25］、CTNNB1［26］。同时，少数机制研究发现抑制性κB激酶β（inhibitor kappa B kinase beta，IKKβ）/核因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）信号通路与ARE抑制EMT有关。ZHAO等［24］发现ARE在抑制肺癌细胞H1299、A549迁移时，还会在蛋白水平显著下调P-IKKβ和核因子κB α磷酸化抑制剂（phosphorylated inhibitor of nuclear factor kappa-B alpha，P-IκBα），同时IKKβ siRNA能够显著抑制肺癌细胞的迁移和侵袭，因此ARE很可能通过靶向IKKβ/NF-κB信号级联反应来抑制肺癌细胞的EMT。

需要指出的是，目前关于ARE在抑制癌细胞迁移和侵袭方面的研究仍相对较少，且大部分研究均是在体外细胞中进行，因此其抑制的确切效果尚需开展更多的体内试验加以验证。

2.4 抑制癌细胞干性和血管生成

癌细胞干性是癌细胞保持未分化状态且具有自我更新能力的关键，抑制癌细胞干性是现代医学治疗肿瘤的重要手段。一项关于类固醇受体的研究［27］表明ARE可抑制癌细胞干性。由于类固醇受体共激活剂-1（steroid receptor coactivator-1，SRC-1）可增强胶质母细胞瘤（glioblastoma，GBM）细胞的干性，研究者用ARE处理GBM细胞48 h后发现，ARE能够抑制细胞增殖及SRC-1的表达且呈剂量依赖性；继而提示，ARE可能通过抑制GBM细胞中的SRC-1的表达来抑制癌细胞的增殖和干性。

肿瘤血管生成是肿瘤发生、发展、浸润与转移的重要条件，20世纪70年代，FOLKMAN［28］提出抑制血管生成可作为肿瘤治疗的一种治疗策略。刘俊珊等［29］发现nmol/L量级的ARE可显著抑制人脐静脉内皮细胞（human umbilical vein endothelial cell，HUVEC）的生长，同时细胞形态相较于其他细胞也发生了明显变化；该作者在鸡胚绒毛尿囊膜（chick embryo chorioallantoic membrane，CAM）模型中也检测到ARE能够剂量依赖性地减少CAM新生血管。因此，我们推测ARE在细胞和动物水平均有抑制肿瘤血管生成的作用。

3 ARE与其他抗癌药物的联合使用

癌症治疗中，单药治疗易导致患者耐药，而两种或多种药物的联合治疗对减少患者耐药、提高治疗效果、降低毒副作用、增加治疗安全性及扩大药物适应证等均有较大帮助。药物联合药效的相关研究发现，ARE与化学治疗（化疗）药物联合使用有助于增强化疗药物的治疗效果。YUAN等［30］发现ARE协同亚砷酸盐不仅可促进亚砷酸盐诱导的细胞发生凋亡、自噬、G2/M期阻滞，还可促进亚砷酸盐对锯齿状典型 NOTCH配体1/NOTCH（jagged1/NOTCH，JAG1/NOTCH）信号通路的抑制。WANG等［11］对吉西他滨耐药的Panc-1细胞联合使用ARE进行治疗后发现，联合用药的癌细胞的活力比单独使用吉西他滨下降了20%~30%。

值得注意的是，耐药研究表明耐药癌细胞对ARE的敏感性比正常癌细胞更高。WANG等［11］发现ARE可增强胰腺癌细胞对吉西他滨和5-氟脲嘧啶（5-fluorouracil，5-FU）的敏感性，还可改善该细胞的快速耐药性。ZHANG等［6］发现多重耐药的肝癌细胞HepG2/ADM比亲本细胞HepG2对ARE更敏感。尽管多数研究发现ARE可以改善细胞的药物耐受程度，但也存在一些相反的观点。如他莫昔芬耐药细胞株T47D/HER2对ARE的敏感性比他莫昔芬敏感细胞株T47D更低［21］。综合上述研究，我们推测ARE对癌细胞耐药程度的影响可能与癌细胞的耐药机制有关，即ARE激活的信号通路或信号因子对引起耐药的相关分子是促进还是抑制作用以及作用程度决定了最终ARE对药物耐受的效应。

最近的一项动物水平的研究［31］显示ARE和顺铂在胃癌小鼠模型中联合使用可显著抑制其肿瘤生长，而ARE与顺铂协同抑制肿瘤生长的机制涉及抑制NF-κB活性、诱导细胞凋亡和碱死亡，其中碱死亡是ARE联合顺铂产生的新的细胞效应（即ARE或顺铂的单药处理无法产生），这提示我们药物联合使用的研究或许可揭示出新的抗癌机制。

以上为ARE联合其他抗癌药物在细胞和动物水平的研究成果，目前有关ARE在临床上的研究还尚未启动。

4 总结与展望

在中国，蟾酥是一种已沿用了一千多年的中药。随着现代病理学和分析技术的发展，蟾酥的强烈药理活性和对癌细胞的显著抑制效果已引起了广泛关注。ARE是蟾酥提取物中抗癌活性最显著的成分之一，可诱导癌细胞发生凋亡、自噬、周期阻滞，抑制癌细胞的侵袭、迁移及干性等。

值得注意的是，ARE对癌细胞具有一定的选择性，这对其临床应用具有积极意义。相关机制研究揭示了ARE诱导癌细胞死亡的分子机制，如活化CASPASE、抑制PI3K信号通路、上调P53水平等。在这些机制中，我们发现调控细胞的氧化还原反应是ARE抗癌效应的重要方面，但ARE调控氧化还原反应具体的效应机制尚不清楚。此外，ARE还具有抑制癌细胞干性的作用，然而目前仅有一项研究报道且该研究也仅提出了一个可能的相关蛋白——SRC-1，因此关于ARE抑制癌细胞干性的机制仍值得进一步探究。

ARE虽然在抗癌活性方面有较显著的效果，但在机制和成药性方面还存在一些问题。如机制方面，ARE的直接靶点不明确、对癌细胞选择性毒性的机制不清晰；成药性方面，ARE作为强心苷类分子有较强的心脏毒性［32］，且ARE在体内细胞被摄取率较低。虽然ARE的部分成药性问题正被不断地解决，如有研究［33］提出了一种可有效降低ARE毒性的成纤维细胞活化蛋白α，有研究［34-35］设计出提高ARE细胞被摄取率的新型聚合物纳米胶束系统。但相关研究指出，明确ARE更具体的抗癌机制和直接靶点才能将ARE改造为具有良好药理特征和安全性的化合物，才能让ARE更好地发挥临床治疗作用。因此，通过化学生物学、定量蛋白质组学、生物信息学等多种方法揭示ARE的新的直接作用靶点，或将成为提高ARE的选择性、成药性的关键一步。

作者贡献声明

白雯会、沈淑坤、吴英理负责文章的构思，白雯会负责论文的写作，白雯会、沈淑坤、吴英理负责论文的修改。所有作者均阅读并同意了最终稿件的提交。

AUTHOR's CONTRIBUTIONS

BAI Wenhui, SHEN Shukun and WU Yingli were responsible for the idea of the article. BAI Wenhui was responsible for the writing of the article. BAI Wenhui, SHEN Shukun and WU Yingli were responsible for the revision of the article. All the authors have read the last version of paper and consented for submission.

利益冲突声明

所有作者声明不存在利益冲突。

COMPETING INTERESTS

All authors disclose no relevant conflict of interests.

参考文献

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