红豆杉抗肿瘤研究进展及开发

红豆杉抗肿瘤研究进展及开发

摘要：红豆杉又名紫杉、也称赤柏松，是国家一级保护植物，被称为植物王国里的“活化石”，主要分布于广东、广西、江西、河南、陕西、甘肃等省的山地，是集观赏、材用、药用为一体的经济价值极高的树种。红豆杉以其独特的抗肿瘤机理和疗效显著而风靡全球，从而促成了世界性开发红豆杉和提取紫杉醇的潮流。本文就近年来对红豆杉抗肿瘤研究及开发做一综述。

关键词：红豆杉；抗肿瘤；紫杉醇；多糖

引言

红豆杉属植物为常绿乔木或灌木，分布于北半球温带至中亚热带地区，全世界有11种，国外有6种，即欧洲红豆杉、短叶红豆杉、加拿大红豆杉、佛罗里达红豆杉、杂种紫杉、球果红豆杉[1]。

1.红豆杉概况

1.1.红豆杉分布及种类

我国红豆杉属植物有4种和1变种，分别是中国红豆杉、东北红豆杉、云南红豆杉、西藏红豆杉和南方红豆杉。中国红豆杉主要分布于华南、西南区500-3000m落叶阔叶林、华中1000-2000m以上的山地上部，现有资源较多，被破坏较少；东北红豆杉分布于黑龙江东南部、吉林东部和辽宁东部；云南红豆杉主要天然分布于云南西部、四川西南部、西藏东南部海拔高度1400-4300m的中山、亚高山针叶林、针阔混交林、湿性常绿阔叶林和季风常绿阔叶林内；西藏红豆杉在云南西北部、西藏南部和东南部等地区都有分布；南方红豆杉，又叫美丽红豆杉是中国分布最广的红豆杉种[2]。

1.2.红豆杉资源情况

红豆杉因其独特的观赏价值，生态价值，建材价值等而有广阔的市场前景[3]，

而从红豆杉中发现了紫杉醇这一著名的抗肿瘤天然产物，更是让红豆杉成为近30年的研究热点[4]。自1992年美国食品药品管理局（FAD）批准紫杉醇作为治疗晚期癌症的药物以来，我国的野生红豆杉资源过度砍伐日益加重，同时红豆杉自然繁殖更新能力很低且周期长[5]，这些因素导致野生红豆杉资源遭到严重破坏，而且野生红豆杉的很多生物学特性限制了自然群落的发展[6]。

2.红豆杉的抗肿瘤研究

2.1.红豆杉中的抗肿瘤成分——紫杉醇

从红豆杉的树皮、枝、叶、根中可提取抗癌活性成分——紫杉醇[7]。为白色结晶粉末、不溶于水，易溶于氯仿、丙酮等有机溶剂[8]。多年的临床试验结果表明：紫杉醇是继阿霉素、顺铂以后发现的对多种癌症疗效好、副作用小的抗癌药物[9]。是至今发现惟一能控制癌细胞生长的植物药并用于治疗晚期肿瘤，可作为一种广谱、高效、毒副作用小的抗癌药物, 在临床上运用于治疗卵巢癌、子宫颈癌、乳腺癌、小细胞肺癌、胃癌、肝癌等恶性肿瘤[10]。紫杉醇在红豆杉属植物含量较低, 我国紫杉醇含量最高的云南红豆杉天然林中至今发现的枝叶紫杉醇含量最高的单株仅为0.217‰[11]。

2.2.紫杉醇的抗肿瘤机理

紫杉醇能与微量蛋白质结合，并促进其聚合，抑制癌细胞的有丝分裂，有效阻止癌细胞的增殖。可以作用于细胞分裂形成微管蛋白，激活微管蛋白合成微管并起到稳定和防止解聚的作用，阻碍纺锤丝形成纺锤体，使已经形成的纺锤体不能完成有丝分裂的全过程，使肿瘤细胞死亡，此外，紫杉醇还具有抑制肿瘤细胞扩散的作用[2]。

紫杉醇与传统抗癌药的不同之处在于它不影响肿瘤细胞的DNA及RNA合成，也不损伤DNA分子，而是使微管和组成微管的微管蛋白体失去动态平衡，诱导和促进微管蛋白聚合，防止解聚，稳定微管[12]。

2.3.紫杉醇的人工合成

史清文等[13]就紫杉醇的开发历程做总结，主要有合成与半合成法。而王达明

等[14]则从6个方面研讨了获取紫杉醇的途径，包括合成、全合成、植物组织培养、细胞培养、树体内生菌的发酵培养和规模化人工种植。

2.4.紫杉醇研究现状

研究表明，紫杉醇联合亚叶酸钙及卡培他滨治疗进展期胃癌，不仅能稳定或缩小进展期胃癌肿瘤大小，还能明显减轻恶心呕吐等不良反应，提高患者依从性，改善患者免疫调节功能[15]。此外，研究人员也发现紫杉醇脂质体很大程度上可降低过敏等不良反应，且不改变其对癌细胞的抑制作用，药效可以得到充分发挥[16]。

3.红豆杉的开发与利用

3.1.红豆杉的生态价值

红豆杉其独特的外观造型，四季常青的鲜艳绿色叶片，外红里艳，宛如南国的相思豆，寄托人们的相思。它不仅可制作成盆景，又能装饰房间，还能净化室内空气，具有很好的防病保健功效；根据专家测定红豆杉林抗污能力强，可吸收城市大气中许多有害颗粒。具有观赏价值，其形似罗汉松，株型美观，可以盆栽观赏，可以美化环境，净化空气，减少噪音等。

3.2.红豆杉多糖的研究

近年，研究人员又将目光投向红豆杉多糖。

红豆杉多糖具有免疫调节、抗肿瘤、减轻缺血再灌注导致的心肌损伤等作用。其中最重要的药理作用是免疫促进功能[17, 18],红豆杉多糖在促进巨噬细胞吞噬功能的非特异性免疫活性的基础上，使巨噬细胞处理和传递抗原的能力增强，提高了抗体的水平。

而多糖的免疫调节使其具有一定抗肿瘤作用，其改变细胞膜生化特性和诱导肿瘤细胞凋亡等因素，同时多糖类药物可以克服化疗、放疗过程中对正常细胞的损伤。张贵明等研究表明，红豆杉多糖在治疗肿瘤时，不像一般化疗药物直接杀死生长的肿瘤细胞，而是促进细胞体液免疫反应，如激活巨噬细胞，因此对正常细胞影响很小。多糖类抗肿瘤药物，不仅价格低廉，而且安全无毒，服用方便，需求量和应用范围都将会超过紫杉醇[19]。

另外，红豆杉多糖可以减轻缺血再灌注导致的心肌损伤，这可能为开发红豆杉多糖为主要原料的纯天然心脏保护药物奠定基础。

叶佐武等[20]对红豆杉多糖含量和提取工艺进行了总结。

4.展望

红豆杉是古老树种，不仅是重要的用材及观赏树种，更是珍贵的药用植物。

目前关于红豆杉抗肿瘤的研究主要集中在紫杉烷类化合物，特别是紫杉醇方面。而红豆杉在被提取紫杉醇后基本被废弃，既浪费资源又污染环境。

红豆杉在世界范围内数量少，又生长缓慢，为了更好地让红豆杉为人类造福，应该强化红豆杉现有天然资源的保护，大量种植，进行人工造林，积极保护和促进红豆杉野生资源的增长，扩大红豆杉的资源。

而针对红豆杉多糖，其应用和经济价值已崭露头角，但由于红豆杉多糖结构及构效关系复杂，给进一步研究带来困难，随着技术改进，结合基础实验和临床研究，相信对红豆杉多糖的研究和开发利用具有广阔的前景。