蜂毒肽抗肿瘤作用机制研究进展 ！

蜂毒肽抗肿瘤作用机制研究进展 

    蜂毒是一种由工蜂毒腺和副腺分泌的毒液，主要含有蛋白质多肽类、酶类、生物胺类和其他物质。蜂毒肽是蜂毒中的主要功能物质，约占蜂毒干重的50%，是一种水溶性阳离子两亲多肽。蜂毒肽是由26个氨基酸残基组成的多肽，分子量为2840。蜂毒肽具有多种药理作用，比如蜂毒肽具有抗炎、镇痛作用，可以有效地治疗类风湿关节炎，对关节起保护作用。

     蜂毒肽也具有抗菌作用，在体外，蜂毒肽对MRSA菌株的作用比对其他革兰阳性菌更为显著，更利于增强MRSA诱导的伤口的愈合。蜂毒肽还具有抗病毒作用，其对艾滋病病毒具有杀伤作用等。此外，其对肿瘤细胞的毒性作用更是引起了学者的注意，本文将蜂毒肽抗肿瘤作用的机制做了一个大致的总结。

1、直接杀伤肿瘤细胞

      蜂毒肽作为单体在中性水溶液中是以随机的卷曲结构存在的，而随着pH值以及离子强度的增高，蜂毒肽自我交联，形成螺旋的四聚体结构。有研究发现在不同的溶液中蜂毒肽的螺旋结构区域及螺旋间的角度是不同的。螺旋结构中螺旋的表面是前21个极性的氨基酸，螺旋的另一面是非极性氨基酸。这个两亲性是膜结合肽和膜蛋白跨膜螺旋的特征。

     这个特征决定了蜂毒肽容易融入和破坏天然的和合成的磷脂双分子层，从而抑制细胞生长发育，对肿瘤细胞有强烈的细胞毒素作用。因为蜂毒肽是破坏细胞膜而导致细胞的死亡，所以它不用进入细胞，在细胞外即可显示出其破坏肿瘤细胞毒性。郭炬等学者在研究蜂毒肽对LNcap细胞的抑制作用中，发现蜂毒肽对LNcap细胞有很强的抑制作用，且蜂毒肽的浓度越高对癌细胞的抑制率越高。

2诱导肿瘤细胞凋亡

     细胞凋亡是一个细胞自杀程序，包含一系列形态学和生物化学的变化，绝大多数疾病的发病机理与细胞凋亡有关。诱导细胞凋亡的途径主要有内质网途径(如Ca2+通道的影响)，线粒体凋亡途径，死亡受体途径和其他因素(如肿瘤细胞的放射敏感性)。

2.1、 Ca2+通道的影响

     当Ca2+从内质网中被释放进入细胞质后会激活内质网附近的calpain，然后作用于胱天蛋白酶12(caspases-12)使之活化并释放入细胞质，从而诱导细胞凋亡。

蜂毒肽能够增加细胞膜对离子的渗透能力，尤其是Na+和Ca2+。Ca2+可以携带信号激活细胞来执行其程序功能。SARIS研究发现钙超载可以诱导细胞凋亡，并且是由多种细胞建立起来的。CHU等研究发现蜂毒素在人骨瘤细胞MG63中能够通过L型Ca2+通道诱导Ca2+内流，使细胞内Ca2+浓度升高，导致细胞裂解从而引起MG63细胞凋亡，而且Ca2+内流不依赖于蛋白激酶C和磷脂酶A2的活性。

2.2 、线粒体凋亡途径

      细胞凋亡调控的活动中心是线粒体，线粒体在凋亡因子的刺激下释放出细胞色素C等促凋亡因子，促凋亡因子再激活细胞内凋亡蛋白酶caspases，活化后的caspases又反过来作用于线粒体，促进其释放细胞色素C。Bcl-2家族蛋白可以调节线粒体通透性转换孔，进而调节细胞色素C从线粒体释放到胞浆，并且在细胞凋亡调控中起关键作用。李玉梅等研究发现，蜂毒素能够诱导U2OS细胞凋亡，并且可以促使U2OS细胞抗凋亡蛋白Bcl-2及Bax蛋白表达发生变化，Bax/Bcl-2比率变化，先激活caspases-9，再激活caspases-3，最后诱导细胞发生凋亡。张晨用不同浓度的蜂毒素处理BEL-7402细胞后，细胞线粒体膜蛋白7A6表达率均有所上升，且表达率随着蜂毒素浓度的升高而升高，对肝癌细胞凋亡具有促进作用。

2.3、死亡受体途径

      死亡受体介导细胞凋亡的途径主要是通过跨膜受体将信号从胞外传到胞内，衔接蛋白和受体结合后，执行蛋白再与衔接蛋白结合，从而诱导细胞凋亡。其途径主要包括活化诱导的肿瘤坏死因子受体、肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TNF-relatedapoptosis-inducingligand，TRAIL)和FAS/FASL。张晨用蜂毒素处理BEL-7402细胞后，根据RT-PCR扩增结果发现蜂毒素对细胞凋亡相关的Fas蛋白产生影响，初步认为蜂毒素对BEL-7402细胞的诱导凋亡与Fas蛋白表达有关。

汪晨等学者通过构建小鼠荷瘤模型发现蜂毒素可以促进人肝癌细胞对TRAIL的敏感性，能够通过增强激活钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ-转化生长因子β活化激酶1-促分裂原活化的蛋白激酶激酶-JNK/p38信号通路并抑制核因子κB抑制蛋白激酶-核因子κB信号通路的方式协同TRAIL诱导人肝癌细胞的凋亡。

2.4、提高肿瘤细胞的放射敏感性

     放射治疗和化疗是治疗肿瘤的重要手段。一般来说，肿瘤放射性治疗的效果和放射敏感性有关，即放射敏感性强的治疗效果好，放射性敏感差的治疗效果差。国外学者研究发现蜂毒肽可以增强食管癌的放射敏感性，导致其在体外和体内的凋亡作用增强。学者认为蜂毒肽和辐射诱导的细胞凋亡可能是通过Bax/Bcl-2途径激活，因而得出蜂毒肽介导的放射增敏作用可能部分是由于Bcl-2蛋白的调节。

杨曦对鼻咽癌CNE-2细胞接受不同剂量的X线放射后，发现联用蜂毒肽后的常氧组和乏氧组较之前的细胞存活分数值均有显著降低。蜂毒肽在CNE-2常氧和乏氧细胞中的增敏比分别为1.07和1.13，并且蜂毒肽能够增加常氧和乏氧CNE-2细胞照射后的细胞总凋亡率。因此，蜂毒肽可以有效地提高肿瘤细胞的放射敏感性，促进肿瘤细胞的诱导凋亡。

3、抑制肿瘤细胞的侵袭和转移

     血管是肿瘤细胞侵袭和转移的重要渠道之一，肿瘤细胞可以通过血管流向全身各处。因此，我们可以通过抑制肿瘤相关血管的生成来抑制肿瘤细胞的侵袭和转移。

国外学者研究发现蜂毒肽能够抑制血管内皮生长因子A诱导Lewis肺癌体内肿瘤的生长和肿瘤相关血管的生成，而且这种抑制血管内皮生长因子A诱导增殖和毛细分化没有细胞毒性，与血管内皮生长因子2和环氧化酶-2通过促分裂原活化的蛋白激酶信号通路有关。侵袭和转移的生物学过程中需要破坏细胞外基质。

因此，细胞外基质降解化酶如基质金属蛋白酶成为了肿瘤侵袭转移调控的重要药物靶标。PARK研究表明蜂毒肽可以通过抑制基质金属蛋白酶-9表达来抑制佛波酯刺激的癌细胞侵袭，而基质金属蛋白酶-9表达的抑制是由于蜂毒肽抑制磷酸化细胞外调节蛋白激酶(，ERK)和磷酸化Jun水平导致影响了AP-1和核因子κB。

从而表明，蜂毒肽可以通过防止细胞外基质的降解来抑制癌细胞的侵袭和转移。LIU研究表明Rac1是体内和体外肝癌细胞转移的关键调节剂。Jun通路是Rac1依赖通路之一，而蜂毒素可以通过抑制Jun通路很大程度上抑制细胞的运动，从而防止体内肝癌细胞的转移。

4、免疫调节作用

     T细胞调节是人体内细胞免疫调节的重要部分，在T细胞调节中存在一个重要的平衡即辅助性T细胞1(helperTcell，Th1)/Th2平衡，Th1细胞分泌的γ-干扰素具有抗肿瘤作用，而Th2细胞分泌的白细胞介素-4(interleukin，IL-4)具有促进炎症作用。如果使Th1/Th2平衡向Th1倾斜，就可以提高T细胞的抗肿瘤作用。

NAM等研究发现蜂毒可以通过上调T-bet选择性的诱导Th1细胞谱系的发展，增加Th1细胞的特异性细胞因子γ-干扰素的表达。而且这种作用是通过直接影响CD4+T细胞介导的，不依赖于任何抗原呈递细胞。王秋波在对志愿者的蜂疗后发现机体的IL-2含量明显升高，IL-4含量降低，导致Th1细胞功能的增强，对机体细胞免疫功能起正向调节的作用。熊浪平等学者通过小鼠实验发现蜂毒肽在免疫细胞激活的状态下可以上调Th1比例和γ-干扰素浓度，下调IL-4浓度对免疫细胞产生影响，从而可以提高抗肿瘤作用。

5、展望

     近年来，蜂毒肽在抗肿瘤方面取得了很多进展，但是蜂毒肽本身也存在着很多问题。比如蜂毒肽的来源及分离纯化较困难，蜂毒肽自身的溶血性问题和非特异性作用等，这些问题严重阻碍了蜂毒肽在抗肿瘤方面的进一步发展和临床上的应用。黄川等学者利用仿高密度脂蛋白多肽脂质纳米颗粒作为蜂毒肽的运载体，通过将蜂毒肽隐藏在单层磷脂分子层内，有效地解决了蜂毒肽自身的溶血性问题和非特异性作用。

国外学者研究出了一种新型融合蛋白，其与人类白细胞介素突变基因和蜂毒肽有关。它可以直接抑制人卵巢癌SKOV3体内和体外肿瘤的生长，相比于原先的蜂毒肽，增强了其抗肿瘤活性。总之，随着学者对蜂毒肽越来越多的重视和研究，蜂毒肽本身存在的问题及缺点终会得到良好的解决，蜂毒肽将被广泛地应用于临床，成为更加有效的抗肿瘤药物。

（出处：《吉林医药学院学报》 2018年 第6期 作者：王智传 陈琪 刘欣 谢相红 姜小凡 朱文赫）