恶性肿瘤的发生率、死亡率一直居高不下。据统计，2018年全球新发恶性肿瘤数高达1 810万例，癌症死亡病例数达960万例[1]，对患者家庭、国家医疗支出造成了巨大的负担。现代医学研究发现肿瘤与机体免疫功能密切相关，免疫逃逸是肿瘤发生的重要机制[2]。正常情况下，机体能够识别、监视并清除丧失正常调控能力的恶变细胞，但部分细胞能够逃避免疫系统的清除，与免疫系统相互塑造进入无临床症状的“平衡期”，一旦这种平衡状态破坏，肿瘤细胞便会发生免疫逃逸，进一步发展转移[3]。因此，重新激活人体自身的免疫系统以抗击肿瘤是当前治疗恶性肿瘤的关键举措。
人参是五加科人参属植物人参Panax ginseng C. A. Meyer的干燥根，“主补五脏，安精神，定魂魄，除邪气，明目、开心、益智，久服轻身延年”[4]。近年来研究发现，其化学成分中的人参皂苷Rg3（ginsenoside Rg3，G-Rg3）具有显著的抗肿瘤效果[5]。G-Rg3是一种四环三萜皂苷，化学式为C42H72O13，相对分子质量为784.30，有20(S)-人参皂苷Rg3和20(R)-人参皂苷Rg3。根据C20空间位置的差异可以分为20(R)、20(S) 2种异构体。除了通过抑制肿瘤细胞增殖、促进凋亡、减少肿瘤内血管生成、控制肿瘤细胞的侵袭、转移等途径发挥抗肿瘤作用外[5]，G-Rg3还可以激活机体的抗肿瘤免疫反应，控制肿瘤发展[6]。本文从G-Rg3上调肿瘤细胞自身抗原性与免疫原性、增强免疫效应细胞及免疫活性分子功能、调节局部免疫微环境方面探讨G-Rg3对肿瘤的免疫调节作用及其纳米给药体系的研究进展，以期为G-Rg3的深入研究提供参考。
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1 调节肿瘤细胞自身抗原性与免疫原性
T细胞活化是机体免疫系统发挥抗肿瘤效应的关键环节，通常需要双信号途径的刺激，抗原递呈细胞上的抗原肽-主要组织相容性复合体（MHC）分子复合物与T细胞受体（TCR）结合是第1信号途径；抗原递呈细胞上的共刺激分子B7（CD80、CD86）与T细胞表达的CD28结合是第2信号途径[7]。肿瘤细胞通常可以通过下调MHC I类分子，减弱自身的抗原性来逃避机体的免疫识别或者高表达抑制性协同刺激因子受体程序性死亡受体1（PD-L1）、细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4（CTLA-4）、人凋亡相关因子配体（FasL）等与T细胞、自然杀伤（NK）细胞结合以降低免疫原性，抑制机体的抗肿瘤免疫应答。实验证实，人参皂苷Rg3可以通过抑制核转录因子-κBp65（NF-κBp65）和蛋白激酶B（Akt），降低PD-L1表达，恢复T细胞对肿瘤的细胞毒性[8]，延长患者的生存时间[9]。同时，人参皂苷Rg3可以诱导肿瘤细胞表面钙网蛋白和热休克蛋白表达及相关基因的转录来增强肿瘤细胞免疫原性，促进树突状细胞（DC）的成熟及对肿瘤抗原的摄取和呈递[10]。
2 调节免疫效应细胞功能
免疫效应细胞是免疫系统的主要成员，在机体的抗肿瘤免疫应答中发挥清除异物抗原，行使效应功能的作用。提高免疫效应细胞的活性是激活人体抗肿瘤免疫能力的关键。
2.1 固有免疫相关细胞
固有免疫是机体免疫系统的第一道防线，能够识别病原体、激活适应性免疫应答。其中，吞噬细胞可以区分“自我”和“非我”成分，通过吞噬作用杀伤肿瘤细胞。Shin等[11]发现在鼠巨噬细胞RAW264.7中，受细胞外信号调节激酶（ERK）/c-Jun途径调节，人参皂苷Rg3可以促进RAW264.7细胞活化。DC是迄今发现的体内功能最强的抗原递呈细胞。成熟的DC高表达共刺激因子和黏附因子，可以激活初始T细胞[12]。人参皂苷Rg3处理过的DC细胞与未加人参皂苷Rg3的对照组相比，前者CD83、CD80、CD86表达明显上升，同时细胞毒性淋巴细胞刺激因子白细胞介素12（IL-12）的分泌量增加，促进T细胞增殖活化，增强了机体的抗肿瘤免疫能力[13]。此外王英等[14]研究发现G-Rg3能还够增强NK细胞的活性，提高NK细胞与癌细胞的结合率，发挥更强有力的抗肿瘤效力。
2.2 适应性免疫相关细胞
淋巴细胞是适应性免疫应答中的关键成分[15]，可以与靶细胞特异性结合直接破坏靶细胞或释放淋巴因子，扩大和增强免疫效应参与机体的免疫反应。研究发现[16]，肿瘤患者常常处于免疫失衡状态，体内CD4+T细胞减少，CD4+T/CD8+T下降，细胞免疫功能紊乱。人参皂苷Rg3可以刺激淋巴细胞表达CD4，提高CD4+T淋巴细胞的活性，促进γ-干扰素（IFN-γ）、肿瘤坏死因子-β（TNF-β）、IL-2等抗肿瘤细胞因子的分泌，上调CD4+T/CD8+T比值，增强机体免疫功能[17]。还能进一步促进CD4+T细胞分化为Th1细胞，调节Th1/Th2，诱导其向免疫增强方向漂移[18]。这种调节作用不仅可以通过抑制DC产生IL-12来实现，还能直接影响T细胞中的Th1细胞分化程序来介导[19]。此外，G-Rg3能够调节机体B淋巴细胞的数量和活性，上调免疫球蛋白G（IgG）、IgM抗体的表达，增强抗肿瘤的体液免疫应答[20]。联合针刺[21]或化疗[22]可以增强Rg3对免疫功能的改善作用。
3 调节免疫活性分子
免疫活性分子是由免疫细胞或者非免疫细胞分泌的小分子蛋白质，可以分为IL、IFN、生长因子等，是人体免疫系统的重要组成部分。TNF是体内具有明确抗肿瘤活性的细胞因子。Kim等[23]用实验证实了人参皂苷Rg3能够提高黑色素瘤荷瘤小鼠外周血中肿瘤坏死因子TNF-α、IL-2水平，增加小鼠免疫器官质量，且与Rh2联合使用效果更佳。IFN可以诱导肿瘤细胞表达特异性抗原，便于机体的免疫识别和清除；加强肿瘤特异性CD8+T细胞的作用，促进记忆T细胞的产生，诱导特异性抗体的分泌。G-Rg3可以增加IFN-γ的水平，增强小鼠的细胞免疫，且20(R)-人参皂苷Rg3的作用优于20(S)-人参皂苷Rg3[24]。通过上调TANK结合激酶1（TBK1）/NF-κB抑制激酶（IKK）epsilon途径和DDX3表达，人参皂苷Rg3能够改善IFN-β表达，增强先天免疫[25]。转化生长因子-β1（TGF-β1）诱导上皮细胞-间充质转化（EMT）促进癌细胞的迁移，侵袭和抗失巢凋亡。20(R)-人参皂苷Rg3能够抑制A549肺癌细胞中TGF-β1分泌，达到抗肿瘤的目的[26]。
4 肿瘤免疫微环境的局部调节
目前，越来越多的研究者认识到肿瘤作为一个整体，不仅是肿瘤细胞基因突变的产物，更是突变细胞对于微环境的适应。酸性、缺氧是肿瘤免疫微环境的典型特点，加快了恶性肿瘤的进展[27]。
4.1 酸碱度
通过高速有氧糖酵解产生能量是癌细胞的代谢标志，称为Warburg效应。代谢产物乳酸的大量堆积最终形成了酸性的肿瘤免疫微环境，导致血管内皮生长因子（VEGF）基因表达的上调、加速细胞外基质的降解、抑制免疫细胞功能、诱导EMT，加快肿瘤的进展。20(S)-人参皂苷Rg3能够通过影响LncRNA调节网络和细胞中STAT3/HK2信号途径[28]，抑制卵巢癌细胞中的Warburg效应[29]，控制肿瘤发展。Li等[30]发现G-Rg3可以下调表皮细胞生长因子（EGF）-表皮生长因子受体（EGFR）-ERK1/2-缺氧诱导因子1α（HIF-1α）信号通路，减少I型钠氢交换蛋白的表达，使氢离子无法外泵，进而降低细胞内pH值，改变肿瘤酸性微环境，抑制肝细胞肝癌的侵袭和转移。
4.2 含氧量
肿瘤生长迅速，内部血管结构异常等因素造成了肿瘤的缺氧微环境。研究发现肿瘤的缺氧程度与肿瘤的进程正相关，抑制HIF-1的表达是治疗肿瘤的有效策略[31-32]。在卵巢癌、胶质瘤等多种肿瘤组织中，20(S)-Rg3可以通过激活遍在蛋白-蛋白酶体途径促进HIF-1α降解，抑制恶性肿瘤的发展、转移[33-35]。G-Rg3能显著增强化疗对小鼠食管鳞状细胞癌抑制作用，可能是通过下调HIF-1α和VEGF水平实现[36-37]。吉西他滨（GEM）是治疗非小细胞肺癌的临床常用药，但是GEM可以诱导活性氧（ROS）的生产，上调Akt、ERK，促进NF-κB和HIF-1α的核堆积，导致肿瘤的耐药性，而G-Rg3可以逆转这一过程[38]。
5 纳米给药体系
G-Rg3在恶性肿瘤的治疗中发挥重要的免疫调节作用，但是由于其水溶性较差，生物利用度较低，限制了临床应用。纳米技术的出现和发展成为解决这一问题的关键。将纳米级的高分子材料作为载体与难溶性的G-Rg3结合所形成的纳米给药体系能够有效地提高其水溶性。此外，相比于正常组织，肿瘤组织中的血管丰富，血管壁间隙较宽、结构完整性差，淋巴循环缺失，特定的大分子能够在肿瘤组织中富集、滞留，具有选择性的高通透和滞留效应（EPR）[39]，使得纳米载药体系能够被动靶向肿瘤组织。在此基础上，引入能够特异性识别肿瘤组织的靶向配体对负载G-Rg3给药系统进行修饰，可以进一步赋予其主动靶向性。其中，研究较多的脂质体给药系统就是利用生物相容性较好的磷脂酰胆碱、胆固醇等脂质材料包裹G-Rg3并进行修饰而形成的，具有抑制肝癌、胃癌等多种实体瘤进展的效果，且不容易引起机体的免疫反应。纳米胶束则是依靠亲水性和疏水性共聚物的自组装形成“核-壳”结构包载G-Rg3，大大提高了G-Rg3的水溶性而且制备工艺简单。近年来，结合物理化学导向的靶向性技术，利用载体磁性、热敏、酸碱度敏感等特性制备而成的多种纳米颗粒，能够在外部环境改变时发生变化，缓慢释放药物，在提高G-Rg3溶解性的同时进一步增强对肿瘤细胞的杀伤作用，提高靶向的精确度，减少对于正常组织、器官的影响。总之，负载G-Rg3的纳米给药系统通常具有较小的直径，较高的表面反应活性、较强的吸附能力，较高的催化效率，较多的活性中心，能够大大增加药物稳定性、生物利用度、可降解性及靶向性[40]，在G-Rg3的应用方面意义重大。本文梳理近10年有关负载G-Rg3纳米给药系统的研究进展，见表1。
6 问题与展望
G-Rg3能够从多个方面调节机体的免疫力，发挥抗肿瘤效果。纳米载药系统的出现解决了G-Rg3水溶性差、生物利用度低的问题。然而，目前对于G-Rg3的研究仍存在诸多空白：（1）大部分有关G-Rg3纳米给药体系的研究多着眼于肿瘤细胞的直接杀伤作用，缺乏对于肿瘤免疫调节作用及机制的阐释。（2）尚未形成有关纳米药物质量标准的评价系统，G-Rg3纳米给药体系研究还停留在实验阶段，与人体内细胞和生物大分子之间的相互作用暂未揭示。纳米药物及其降解产物在人体的长期蓄积的不良反应不得而知，临床应用的安全性有待进一步评估。（3）多数纳米载体特异性释药性能差，药物被突然释放，导致局部浓度过高产生较大的毒性[55]。如何改良药物的缓控释放性能，避免频繁给药，维持合适的G-Rg3血药浓度，增加治疗的稳定性是今后研究的重点。（4）载药量低、药用载体种类少、生产成本高等问题也限制了G-Rg3纳米给药体系的工业化生产，阻碍了临床使用和推广。（5）同时，纳米载体对于自然环境、生态系统的损害也是发展纳米药物需要考虑的问题。
参考文献（略）
来 源：王 曼，黄 念，凌昌全. 人参皂苷Rg3对肿瘤的免疫调节作用及其纳米给药体系研究进展 [J]. 中草药, 2019, 50(15):3729-3734.
