大麻是桑科大麻属植物，主要成分包括四氢大麻酚、大麻二酚[1]。大麻二酚是非生理依赖性成分，不具有大麻的成瘾性，不会下调大麻素受体，因此，即便长时间、高剂量地使用，也很少产生耐药性，在临床上应用广泛，其中包括抗抑郁、抗精神病、镇痛、神经保护以及晚期肿瘤患者辅助用药等[2]。《2020年全球癌症信息网》预测2022年中国将有482万新增癌症病例，其中有321万患者死亡[3]。
癌症患者多伴有抑郁、焦虑等精神的症状，晚期癌症患者的癌痛更是严重影响患者的生活质量。大麻二酚被有选择地应用于晚期癌症患者中，在对晚期肿瘤患者止痛等治疗的同时，可提高患者中位生存时间，提示大麻二酚具有抗肿瘤特性。Sreevalsan等[4]使用5～15 μmol/L大麻二酚处理前列腺癌细胞DMEM/Ham的F-12培养液，发现24、48 h后前列腺癌细胞计数明显减少，同时大麻二酚对前列腺癌细胞抑制呈浓度相关性。
美国临床治疗报道，在对119例服用不同剂量大麻二酚晚期癌症患者的数据分析发现，92%病例出现瘤体数量、体积的减少，其中平均剂量为10 mg，2次/d疗效更佳，并且患者服药期间未见明显不良反应[5]。Dall'Stella等[6]报道了2名胶质瘤患者使用长春新碱联合300～450 mg/d大麻二酚油治疗，临床和影像学检查结果显示瘤体有明显的减小。Sule-Suso等[7]报道了1名放弃放化疗的肺癌患者在不规律地服用大麻二酚油1个月后，从CT中发现纵隔淋巴结数量、大小较前均有显著的改善。上述研究数据显示大麻二酚对癌细胞具有显著的抑制作用，可见大麻二酚是一种具有良好前景的新型抗肿瘤药物。本文综述了大麻二酚调控癌细胞凋亡、抑制癌细胞增殖、减轻癌细胞侵袭性的抗肿瘤作用机制，为大麻二酚的抗肿瘤研究提供参考。
1 调控癌细胞凋亡1.1 调节核因子-κB（NF-κB）-p53-Bax-caspase-3信号通路诱导癌细胞凋亡
细胞凋亡是基因控制细胞自主有序死亡，并且由多基因相互调节，严格控制。Bcl-2、caspase蛋白家族、癌基因如C-myc、p53等在细胞凋亡中发挥着重要作用，其中NF-κB、p53在不同亚型癌细胞凋亡中通过相互调节发挥着重要作用。p53因参与阻滞细胞周期的运转、加速细胞衰老以及促进细胞凋亡被熟知[8]。caspase蛋白家族主要参与细胞的凋亡，是细胞凋亡的标志性蛋白。NF-κB作为p53上游信号之一，可有效激活p53进一步促进caspase蛋白的表达[9]。
Choi等[10]进一步发现NF-κB-p53- caspase-3（caspase-3是细胞凋亡过程中最主要的终末剪切酶）途径参与细胞凋亡过程中并起重要作用。国外研究发现大麻二酚通过调节p53基因的表达进而诱导骨肉瘤细胞的凋亡[11]。Huang等[12]用5 mg/kg大麻二酚喂养C57BL/6J雄性小鼠8周后发现NF-κB处于低表达状态，提示大麻二酚可调节NF- κB的表达。Zhang等[13]在胃癌细胞培养基中进一步发现大麻二酚通过NF-κB上调p53基因表达的同时增加Bax基因水平，二者进一步加剧caspase-3蛋白表达水平，从而诱导胃癌细胞凋亡，可见癌细胞的凋亡与NF-κB、p53基因、Bax基因表达密切相关，同时大麻二酚可以调节NF-κB、p53、Bax基因的表达，并诱导相关癌细胞的凋亡。
1.2 抑制Akt-mTOR信号传导诱导癌细胞凋亡
Akt-mTOR是细胞内调节细胞衰亡的重要信号通路，通过调控下游蛋白质的合成从而影响细胞的增殖、分化、生长和凋亡等一系列生理过程[14]。同时研究发现Akt-mTOR通路受抑制时，伴随着肿瘤细胞生长减慢，细胞凋亡明显[15]。Urasaki等[16]发现大麻二酚对Akt-mTOR信号通路有调节作用，同期观察到大麻二酚诱导的细胞凋亡伴随着mTOR、细胞周期蛋白D1的下调[17]。可见大麻二酚与Akt- mTOR负向调控有着密切相关。Huang等[18]提出Akt-mTOR参与了大麻二酚诱导线粒体吞噬引起的胶质瘤细胞凋亡的过程，间接证实大麻二酚可以通过Akt-mTOR通路诱导癌细胞凋亡。
1.3 调控活性氧簇（ROS）-Ca2+-JNK线粒体途径诱导癌细胞凋亡
线粒体动力学调控是近年来研究热点，在细胞凋亡过程中起着重要作用。线粒体动力学调控包括ROS生成、Ca2+超载、线粒体通透性转换孔稳定性、细胞色素C的释放、融合和凋亡蛋白的改变等[19]。有研究发现大麻二酚可通过诱导线粒体功能障碍导致线粒体稳态失衡，从而增加了细胞自噬，以此来调控癌细胞凋亡[20]。近年来有学者提出大麻二酚与ROS的产生密切相关。ROS是细胞膜结构发生氧化损伤的重要因素。随着研究的深入进一步证实大麻二酚在诱导癌细胞凋亡时伴随着ROS的含量增高[21]、抗氧化酶基因低表达[22]。其中线粒体是ROS的主要来源[23]。后续实验证实ROS介导线粒体功能障碍可以进一步加剧细胞能量代谢障碍，从而加速细胞凋亡[24]。
另一方面，有研究提出大麻二酚在诱导的线粒体Ca2+超载中起着关键作用，导致线粒体通透性孔道过度开放、膜电位丧失和功能障碍，进一步加剧ROS的产生[25]。而Olivas-Aguirre等[26]提出大麻二酚可以诱导线粒体Ca2+超载并加速急性淋巴细胞的凋亡。Henry等[27]用2.5～10 μg/mL大麻二酚处理犬癌细胞系发现，大麻二酚明显抑制犬癌细胞增殖，诱导犬癌细胞凋亡，并对JNK高表达。有学者进一步提出大麻二酚通过上调JNK的磷酸化诱导胶质母细胞瘤细胞死亡[28]。
ROS- JNK信号通路可有效增加Caspase-3蛋白表达，进而加速细胞凋亡[29]。Zhang等[30]发现Ca2+在ROS- JNK信号通路充当重要的媒介作用，并提出通过ROS-Ca2+-JNK线粒体途径可以调控细胞损伤、加速凋亡。可见大麻二酚可以通过多种路径导致线粒体功能障碍来加速癌细胞凋亡，其中ROS、Ca2+超载、JNK充当着主要角色。
2 抑制癌细胞增殖
细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖的基础。细胞以细胞周期的方式进行增殖，并将遗传物质转递给子细胞。有学者认为大麻二酚能够阻滞癌细胞增殖，可能与阻滞癌细胞的细胞周期有关[31]。细胞周期蛋白主要参与细胞周期中有丝分裂的调控。有研究发现大麻二酚不仅可诱导ERK的表达[27]，同时对Id-1有显著抑制作用[32]。ERK是影响细胞增殖的关键蛋白，而Id-1可通过调节周期蛋白和基质金属蛋白酶来增强癌细胞的增殖和侵袭。
Soroceanu等[33]在乳腺癌的研究中发现大麻二酚以浓度相关性方式抑制上游启动子来减低Id-1蛋白的表达，进而抑制细胞的增殖。同时陈慧菁等[34]用200 μmol/L 7-HIF处理HCT116细胞，发现Id1的蛋白表达水平降低，同时伴随着细胞周期调控因子cyclin D1和cyclin E的表达下降，抑制细胞的增殖。黄传钟等[35]在质粒构建Id1单基因敲减模型中进一步发现cyclin D1的表达水平明显降低。可见Id1通过调控cyclin D1的表达来抑制细胞周期。
另一方面，Lukhele等[36]用不同浓度的大麻二酚处理宫颈癌细胞，发现共济失调毛细血管扩张症突变基因（ATM）、p53蛋白显著高表达，宫颈癌细胞G0/G1比例的增加，细胞周期停滞。Guo等[37]在镍对细胞周期的研究中发现激活ATM-p53-p21可以减少cyclinB1/Cdc2之间的相互作用，从而导致细胞周期停滞。
表皮生长因子（EGF）是最早发现的生长因子，在诱导细胞的增殖和趋化中有重要作用，而大麻二酚可抑制EGF/EGFR信号传导，有效调节肿瘤微环境，抑制癌细胞的生长和转移[38]，随着研究的深入，李雪等[39]在人卵巢颗粒细胞培养基中发现，添加10 ng/mL EGF可促进细胞周期调控因子cyclin D1表达的水平，促进细胞中增殖。因此EGF诱导细胞增殖与细胞周期调控因子cyclin D1的表达密切相关。可见大麻二酚可通过ERK-p53/Id1信号通路来调节细胞周期，抑制癌细胞增殖，其中cyclins在该通路中发挥重要作用。
3 减轻癌细胞侵袭性3.1 调节HIF-1α-细胞黏附分子（ICAM-1）信号通路，减轻癌细胞的侵袭性
癌细胞的侵袭性是肿瘤转移的前提和基础，同时也是肿瘤恶性分期的重要标志。脱落的癌细胞异位生长可对周围正常组织结构的破坏，增加肿瘤的侵袭性。肿瘤的侵袭过程中，癌细胞的黏附、迁移是一个关键步骤。ICAM-1属于黏附分子中免疫球蛋白超家族中的成员，通过与其受体的特异性结合，促进细胞间的黏连性，在控制肿瘤恶化和转移中起重要作用。Luo等[40]在甲状腺癌组织中发现ICAM-1的表达水平高于正常组织，并且ICAM-1与癌细胞侵袭性关系密切。在后续研究中发现HIF- 1α-ICAM-1信号通路可调控癌细胞活力值[41]，而大麻二酚对HIF-1α的高表达有显著的抑制作用[42]。推测大麻二酚可通过调节HIF-1α-ICAM-1信号通路减轻癌细胞的侵袭性。
3.2 调节MMP-9-上皮间质转化（EMT）-β-catenin信号通路，减轻癌细胞的侵袭性
基质金属蛋白酶（MMPs）是细胞外基质（ECM）降解的关键蛋白酶，能够降解ECM中蛋白成分[43]。肿瘤的侵袭机制涉及ECM的降解。肿瘤的侵袭过程中，肿瘤细胞突破ECM是其核心步骤。研究发现粒细胞–巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）可诱导的巨噬细胞分泌大量MMP-9[44]，而MMP-9属于MMPs家族，主要参与降解和重塑细胞外基质的动态平衡。MMP-9的高表达与肝细胞癌的生长和侵袭性密切相关[45]。
Elbaz等[46]用大麻二酚干预乳腺癌细胞的培养基，发现癌细胞的侵袭性、转移明显受到抑制，同时伴有GM-CSF、MMP-9的低表达。巨噬细胞的募集是癌细胞侵袭性、转移的关键，GM-CSF也是巨噬细胞募集和活化的关键因素。可见大麻二酚可通过GM-CSF途径调节MMP-9的表达进而抑制癌细胞的侵袭性。
Guan等[47]在肾细胞癌的研究中发现PI3K-Akt-MMP-9信号在促进肾细胞癌的迁移、侵袭性中发挥重要角色。PI3K-Akt是MMP-9基因的上游调控位点之一。后续发现大麻二酚可通过PI3K/Akt信号有效调控癌细胞的迁移、凋亡[48]。同时研究发现EGF的高表达与癌细胞的转移、侵袭性密切相关，同时EGF对下游的PI3K-Akt信号通路有明显的调控作用[49]。EGF在许多肿瘤中处于过表达状态，与新生血管生成、肿瘤的侵袭和转移等有密切的关系。肿瘤新生血管生成是肿瘤生长和发生侵袭、转移的基础[50]。
Milian等[51]用大麻二酚干预肺癌细胞A549、H460的培养基发现，癌细胞的转移和增殖明显受到抑制，同时诱导EGF的低表达。可见大麻二酚可通过EGF-PI3K-Akt信号通路可减轻癌细胞的侵袭性，其中MMP-9作为下游信号因子在该通路中发挥重要作用。同时研究发现大麻二酚阻滞癌细胞侵袭性，可能通过改善癌细胞周围的微环境来起作用。VEGF是刺激新生血管生成的细胞因子，参与诱导毛细血管形成。VEGF可通过上调MMP-2、MMP-9蛋白表达促进细胞的增殖和侵袭[52]。
Jo等[42]用2 μmol/L大麻二酚干预乳腺癌细胞培养基，发现大麻二酚可抑制VEGF的表达同时抑制乳腺癌细胞的侵袭性。可见大麻二酚可通过抑制VEGF的表达抑制癌细胞的侵袭性，但MMP-9在该通路中是否发挥作用仍需进一步研究。研究发现MMP-9可促进转化生长因子-β（TGF-β1）诱导EMT的表达[53]，从而促进肺癌细胞[54]、甲状腺癌细胞[55]的迁移和侵袭能力。EMT是上皮细胞来源的恶性肿瘤细胞获得迁移和侵袭能力的重要生物学过程，同时有研究发现β- catenin蛋白在EMT中充当重要作用[56]。
大麻二酚可以抑制EMT过程中β-catenin的迁移过程，并能重建细胞上皮组织，将E-cadherin和β-catenin蛋白重新定位在黏附连接处，来抑制乳腺癌细胞的侵袭性[57]。总之大麻二酚可能通过多种信号途径来调节MMP-2/9上游因子（GM-CSF、PI3K、Akt、EGF、VEGF）以及下游信号因子EMT的表达，来抑制β-catenin的迁移过程，以减轻癌细胞的侵袭性。
4 结语
大麻二酚作为一种抗肿瘤的辅助药物，在抑制肿瘤发生、增殖、侵袭性方面效果显著，与多种通路相关，但具体疗效仍需临床数据来证实。大麻二酚作为一种新型抗肿瘤药物的潜力较大，对大麻二酚抗肿瘤作用机制的总结可为后续研究提供参考。
利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突
参考文献（略）
来 源：赵朋涛，闫晓冬，闫聚瀚，刘鑫，李向东．大麻二酚抗肿瘤作用机制的研究进展 [J]. 现代药物与临床, 2022, 37(8): 1903-1908 .