中藥及其活性成分在肝癌治療中的作用機制研究進展

邱文亮，孫倩倩，2，邱冰?

（1.黑龍江省醫(yī)院，黑龍江 哈爾濱 150036；2.牡丹江醫(yī)學院，黑龍江 牡丹江 157011）

肝癌是世界第三大惡性腫瘤，每年新增病例約84 萬例，病死率為8.2%［1］。原發(fā)性肝癌（PHC）是我國前五大惡性腫瘤之一，也是我國第二大惡性腫瘤死亡原因［2］，嚴重威脅人民群眾的身體健康，并增加患者的經(jīng)濟負擔。中醫(yī)藥治療肝癌在我國已有幾百年的歷史，中藥及其活性成分能夠通過參與多種機制發(fā)揮治療肝癌的作用。筆者通過綜述中藥及其活性成分在抑制肝癌細胞增殖、促進肝癌細胞凋亡和焦亡、抑制肝癌侵襲和轉移、抑制肝癌組織血管生成等方面的機制機理，以期為中藥抗肝癌治療提供更強有力的理論支持。

1 抑制肝癌細胞的增殖和阻滯細胞周期

1.1 干預細胞信號通路調節(jié)肝癌細胞增殖

正常成人肝臟細胞的有絲分裂是靜止的，在受到損傷或部分切除后會經(jīng)歷快速的增殖以恢復原有的質量、結構和功能。基因突變被認為是腫瘤發(fā)生的重要機制［3－5］?；蛲蛔兇嬖谟诟鞣N細胞的增殖代謝當中，機體組織細胞有一定的修復能力來修復突變的基因和抑制突變細胞的惡性增殖，并促進惡性細胞凋亡和焦亡，肝臟細胞也不例外。已有很多針對肝癌細胞增殖生長的機制研究表明，有多種細胞信號通路參與肝癌的發(fā)生、發(fā)展及疾病演變過程。如：①Hh（hedgehog，刺猬）信號通路：它是一種經(jīng)典的保守細胞間信號傳導系統(tǒng)［6］，其在調節(jié)細胞存活和生長中發(fā)揮著重要作用。該信號通路主要由配體蛋白（Hh）、受體Patched（ptch）和Smoothened（smo）、轉錄因子GLI1、GLI2、GLI3 等組成。Hh 信號通路的正常激活可以調控多種細胞因子促進肝臟細胞的再生，修復肝臟的損傷［7］。Hh 信號通路的持續(xù)異常的激活可導致肝臟出現(xiàn)炎癥、肝臟纖維化、肝硬化以及肝癌的發(fā)生。所以，阻斷Hh 信號通路能夠抑制肝癌細胞的增殖、侵襲和轉移。有研究表明，蟾毒靈干預體外培養(yǎng)的HCC－LM3 細胞系，能通過阻斷GLi1 和Smo 蛋白的表達影響Hh 信號通路的激活，從而抑制肝癌細胞的增殖和阻斷細胞周期至G2 期和S 期［8］。②PI3K/AKT 信號通路：PI3K/AKT 信號傳導通路是腫瘤中最常見的信號通路之一，能夠起到調節(jié)腫瘤細胞的糖代謝、增殖和凋亡的作用［9］。黃連提取物中的黃連素可以抑制肝癌細胞中的PI3K/AKT通路，下調MHCC97－H 和HepG2 細胞，使AKT 和PI3K 的表達磷酸化，以劑量依賴性的方式抑制肝癌細胞生長［10］。黨參多糖能刺激體外培養(yǎng)的人肝癌HepG2 細胞，通過抑制PI3K/AKT 信號通路活化實現(xiàn)對人肝癌HepG2 細胞增殖和侵襲能力的抑制作用［11］。鵝掌草三萜皂苷可能通過阻斷PI3K/AKT/mTOR信號通路抑制肝癌細胞增殖［12］。③核因子信號通路（NF－κB）：NF－κB是細胞基因轉錄的重要調控因子，可調控多種細胞因子或受體，可調控細胞增殖和凋亡相關基因表達，在細胞癌變中發(fā)揮重要作用［13］。NF－κB信號傳導通路參與肝臟中抑癌基因和癌基因的轉錄及表達，通過抑制細胞凋亡影響肝癌的發(fā)生與發(fā)展。地錦草可抑制NF－κB、VEGF 表達，從而發(fā)揮抑制腫瘤細胞增殖、生長的作用［14］。④Wnt/β－catenin信號通路：經(jīng)典的WNT/β-catenin信號通路是一種高度保守的細胞間信號傳導系統(tǒng)，在調節(jié)組織發(fā)育和維持體內平衡中發(fā)揮關鍵作用［15］。Wnt/β－catenin 信號通路的異常激活可導致胃癌、結直腸癌、食管癌、胰腺癌以及肝癌的發(fā)生和發(fā)展［16－17］。30%的HCC 患者存在Wnt/β－catenin 信號通路的過度激活［18］。LI 等通過實驗發(fā)現(xiàn)，艾葉精油通過體外干預HepG2細胞抑制DEPDC1依賴性WNT/β－catenin信號通路的異常激活發(fā)揮抑制肝癌細胞增殖的作用［19］。

1.2 阻滯肝癌細胞周期的進行

細胞增殖和生長有賴于細胞周期的進行，細胞周期受周期調控蛋白的控制。周期調控蛋白Cyclins 和周期蛋白依賴性激酶CDK 在細胞分裂增殖過程中發(fā)揮了重要的調控作用［20］?；蛲蛔兒笾芷谡{控蛋白的表達發(fā)生變化，導致肝細胞出現(xiàn)惡性增殖和異型生長。通過將細胞周期阻滯到某一特定時期就能夠達到抑制腫瘤增殖的目的。高三尖杉酯堿（HHT）通過抑制肝癌細胞PLC5 中CDK2、cyclinA 蛋白的表達和提高p21 蛋白的表達誘導細胞周期阻滯于S 期，在S 期阻滯過程中，ATM/p53 信號通路被激活，從而抑制細胞增殖［21］。小檗堿（BBR）作為一種重要的天然異喹啉類中草藥生物堿，對肝細胞癌（HCC）具有誘導細胞周期阻滯的抗癌能力，BBR 可通過調控Akt/FoxO3a/Skp2 軸促進細胞周期依賴激酶抑制劑（CDKIs）p21Cip1和p27Kip1的表達，進而誘導HCC細胞分裂阻滯于G0/G1期［22］。

2 促進凋亡和焦亡

2.1 細胞凋亡

機體細胞為了維持組織器官的正常形態(tài)和功能，細胞增殖和死亡會處于動態(tài)平衡狀態(tài)，如果細胞死亡減少，細胞就會過度增殖導致腫瘤的發(fā)生。細胞凋亡是程序性細胞死亡的一種重要方式，凋亡異常是各種疾病的特征。在惡性腫瘤中，細胞凋亡是一種良好的腫瘤抑制機制，而凋亡控制的異常使癌細胞存活時間增加，從而獲得額外的致癌靶點［23］。中藥可通過上調和下調凋亡相關蛋白質的表達進而通過活化兩種凋亡通路來促進腫瘤細胞凋亡。清潔扶正顆粒（QFG）是由白花蛇舌草、麥芽、黃芪、半只花黃玲等4種中藥組成的中藥配方。這種配方的特點是具有抗氧化、抗炎和抗菌等特性、增強機體免疫力和促進消化的功效。清潔扶正顆粒（QFG）可以提高SK－Hep－1 和Bel－7402 細胞中Fas、Fasl、Caspase－8、Caspase－3、Cleaved Caspase－9 和Cleaved Caspase－3的表達，通過死亡受體途徑促進SKHep－1 和Bel－7402 細胞中Bax 蛋白的表達，降低Bcl－2 蛋白表達，通過翻譯水平影響B(tài)ax/Bcl－2比值誘導肝癌細胞凋亡［24］。線粒體穩(wěn)態(tài)與癌細胞的生存能力密切相關，可作為抑制腫瘤進展的新的潛在靶點。姜黃素衍生物C086 通過降低HCC HepG2 細胞線粒體膜電位，增加線粒體通透性，上調Caspase－3、Bax 和Cyt C 蛋白表達和下調Bcl－2 蛋白的表達促進肝癌細胞凋亡［25］?？鄥A介導的肝癌細胞損傷與線粒體分裂密切相關?？鄥A可以通過激活Mst1－JNK 通路，引發(fā)線粒體過度裂變，誘導線粒體凋亡通路的激活進而促進肝癌細胞凋亡［26］。

2.2 細胞焦亡

細胞焦亡是指機體在多種病原體或非感染因素刺激下導致的一種天然免疫反應，是細胞發(fā)生的一種依賴半胱天冬氨酸蛋白酶（Caspase）、炎癥小體和gasdermin 介導的一種程序性細胞死亡［27］。細胞焦亡不同于凋亡、自噬的程序性細胞死亡過程。細胞焦亡與肝癌的發(fā)生、發(fā)展關系密切。黃連的提取物黃連素，能夠刺激肝癌細胞激活炎性小體，上調Caspase－1蛋白的表達，促進肝癌細胞的焦亡［28］。

3 抑制侵襲和轉移

大多數(shù)肝癌患者并非死于肝癌本身，而是死于肝癌細胞的侵襲和轉移性疾病，所以抑制肝癌細胞的侵襲和轉移是治療肝癌的關鍵。腫瘤細胞的侵襲和轉移的相關機制仍不明確，可能通過上皮間質轉化（EMT）、多種生長因子、細胞因子、酶系統(tǒng)及信號通路等多種因素相互作用來實現(xiàn)的。上皮間質轉化（EMT）是上皮細胞通過特定程序轉化為間質細胞的生物學過程，在腫瘤侵襲和轉移中發(fā)揮重要作用［29－30］。E－cadherin、N－cadherin、Vimentin 均是EMT 過程中發(fā)揮重要作用的關鍵蛋白。E－cadherin缺失導致細胞－細胞黏附受損，使細胞間相互脫離，促進癌細胞增殖、侵襲和轉移。苦參堿通過下調肝癌SMMC－7721 細胞N－cadherin、Vimentin 蛋白表達，同時上調E－cadherin 蛋白表達來抑制肝癌SMMC－7721細胞的侵襲和遷移［31］。小檗堿通過調控TGF－β/Smad 信號通路，抑制該信號通路的激活，降低N－cadherin、Vimentin、Snail、MMP－2 蛋白的表達，增加E－cadherin 蛋白的表達逆轉了TGF－β1誘導HepG2細胞的EMT 進程，抑制HepG2細胞的侵襲和遷移能力［32］。翁苓苓等［33］通過氯化鈷（CoCl2）化學模擬低氧環(huán)境，在此環(huán)境下培養(yǎng)多種人肝癌細胞株，通過對比常氧環(huán)境，發(fā)現(xiàn)天冬多糖在低氧環(huán)境下呈劑量依賴性抑制HIF－1、VEGF 以及MMP－9 蛋白的表達，提示在低氧環(huán)境下天冬多糖可通過降低缺氧核心因子HIF－1，改善低氧環(huán)境來抑制肝癌細胞的侵襲能力。基質金屬蛋白酶家族（MMPs）是一種鋅依賴性內肽酶，能夠降解細胞外基質（ECM）和基底膜，基質金屬蛋白酶的表達變化在肝癌細胞的侵襲和遷移中發(fā)揮作用。MMP－2是MMPs家族的一個重要成員，能降解多種細胞外基質，在腫瘤細胞透過細胞外基底膜遷移中發(fā)揮重要作用，在肝癌組織中異常高表達，與肝癌的侵襲和轉移密切相關［34－35］。抑瘤飲（由黃芪、靈芝、杏仁、白花蛇舌草、附子、甘草、西洋參和桔梗組成）水提物的體外實驗顯示，抑瘤飲能顯著抑制SMMC－7721 肝癌細胞的增殖，同時降低MMP－2 和MMP－9－的蛋白表達，抑制腫瘤細胞的遷移和侵襲［36］。

4 誘導肝癌細胞自噬

機體為了維持內環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，清除無用的或者癌變的細胞，會主動啟動程序性細胞死亡（programmed cell death，PCD）。細胞凋亡和自噬性細胞死亡均是PCD的表現(xiàn)形式。自噬是一種進化保守的溶酶體依賴性分解代謝途徑，是細胞維持自穩(wěn)態(tài)的重要機制之一，在肝癌的發(fā)生和發(fā)展中具有重要作用，自噬相關基因Beclin1、LC3、p65 等可以用來評估肝癌患者的生存預后［37－38］。抑制自噬過程成為抗腫瘤治療的新靶點。異槲皮苷（isoquercitrin，ISO）是存在于楊梅等植物中的一種天然類黃酮，應用ISO 處理HepG2 和Huh7 人肝癌細胞，結果顯示ISO 能夠通過激活AMPK/mTOR/p70S6K信號通路誘導肝癌細胞自噬［39］。蟾酥硫寧可抑制腫瘤組織中p－STAT3－Tyr705、p－STAT3－Ser727、JAK2的表達，并上調SMMC－7721細胞和H22細胞中Atg5、Atg7、LC3 等的表達，誘導肝癌細胞自噬，并通過抑制JAK2/STAT3 信號通路發(fā)揮抑制H22 肝癌荷瘤小鼠的細胞增殖［40］。柴胡皂苷D（SSD）可以通過負向調控mTORC 信號傳導通路誘發(fā)肝癌細胞自噬發(fā)揮抗腫瘤作用［41］。

5 抑制血管生成

肝癌等實體腫瘤都會因為生長代謝旺盛和早期新生血管不足導致缺氧的發(fā)生。原發(fā)性肝癌的發(fā)生和發(fā)展與腫瘤血管生成關系密切，肝癌細胞株和肝癌患者的肝臟組織中均顯示出血管內皮生長因子（VEGF）及血管內皮生長因子受體（VEGFR）的表達升高［42］。VEGF 是調節(jié)血管生成過程中的決定性因子，它可以促進內皮細胞增殖，管腔形成和轉移，阻斷VEGF 表達可導致血管降解，最終抑制腫瘤生長和轉移。研究表明，柴胡皂苷（SS）－b2 可以抑制肝癌小鼠腫瘤血管生成以及腫瘤的形成，其作用機制可能與下調VEGF、MMP－2和MMP－9的表達有關［43］。ZHANG等經(jīng)過體外實驗表明，京尼平苷具有抗HCC 作用，京尼平苷抑制VEGF的產生，阻斷了VEGF下游效應因子的信號通路，抑制肝癌生長［44］。玉屏風散可以抑制Hepal－6荷瘤小鼠腫瘤組織和癌旁組織中的MVD 和VEGF 表達，進一步的實驗表明，玉屏風散可以降低胸腺基質淋巴細胞生成素TSLP/TSLPR 和信號轉導因子STAT3/p－STAT3的表達，通過減弱TSLP/STAT3信號通路激活發(fā)揮抗血管生成作用從而抑制腫瘤生長［45］。缺氧誘導因子（HIFS）是一種轉錄因子，包括HIFα（HIFα1、HIFα2、HIFα3）和HIFβ。HIFs 的異常高表達，使得血管內皮生長因子（VEGF）的分泌增多，促進腫瘤新生血管的生成，為腫瘤的生長和發(fā)展輸送養(yǎng)分。研究表明，在缺氧條件下，天冬多糖（ASP）能夠通過阻斷MAPK 和PI3K信號通路相關蛋白的表達，在蛋白水平上顯著抑制HIF－1α 及其下游VEGF 的表達，從而抑制缺氧誘導的肝癌細胞增殖、遷移、侵襲和血管生成［46］。

6 調節(jié)機體免疫應答反應

肝臟是一個富含免疫活性細胞的免疫器官，可以檢測和清除許多病原體，因此容易在炎癥相關細胞和細胞因子的作用下發(fā)生變化。維持促炎和抗炎化合物之間的平衡對免疫穩(wěn)態(tài)至關重要。肝臟作為免疫耐受的易感器官，維持著免疫抑制的微環(huán)境，使腫瘤逃避免疫監(jiān)視。由免疫系統(tǒng)失衡引起的慢性炎癥和免疫耐受是HCC 發(fā)生、轉移和復發(fā)的主要原因［47］。中藥在癌癥治療和免疫調節(jié)方面發(fā)揮著重要作用，通過上調免疫刺激因子發(fā)揮抗腫瘤作用，通過下調免疫抑制因子提高腫瘤免疫功能。越來越多的證據(jù)表明，中藥增強腫瘤免疫力既通過直接的免疫刺激作用，也通過去除免疫抑制因子，包括細胞、細胞因子和其他蛋白質等發(fā)揮作用。CD4+（以T1 為主）和CD8+（以細胞毒性T 細胞為主）淋巴細胞是抗腫瘤適應性免疫的主要成分，也是中藥發(fā)揮作用的主要靶點。免疫平衡的破壞是腫瘤發(fā)生、腫瘤逃避和轉移的主要原因。通過各種免疫療法，恢復免疫平衡和強大的免疫功能是肝癌患者抗腫瘤治療的主要目的。人參可通過提高自然殺傷細胞活力、增強免疫器官指數(shù)、改善細胞介導的免疫應答、增加CD4+含量、提高CD4+/CD8+比值及促進巨噬細胞功能恢等緩解免疫抑制，發(fā)揮調解肝癌免疫的作用［48］。丁皓等［49］通過Meta 分析發(fā)現(xiàn)，含斑蝥素中藥制劑可以明顯提高外周血CD3+、CD4+T 淋巴細胞水平及提高CD4+/CD8+比值，同時不影響CD8+細胞水平，還可提高NK 細胞水平，以改善HCC 患者免疫功能。WANG 等［50］研究表明，苦杏仁苷可以通過抑制STAT3和JAK2 的磷酸化進而提高HBV－T 細胞的活性，增加IFN－γ、TNF－α 等抗腫瘤細胞因子的產生，最終通過T 細胞介導的腫瘤免疫機制抑制HBV 相關HCC 細胞增殖、侵襲和遷移。

7 逆轉腫瘤的多藥耐藥

目前，惡性腫瘤在失去外科手術機會的情況下，臨床治療上仍以放、化療為主，但經(jīng)過藥物長時間刺激后，腫瘤細胞會出現(xiàn)耐藥，導致放、化療無效。CHUNG 等［51］通過研究發(fā)現(xiàn)，AA（亞洲酸）聯(lián)合NG（柚皮素）的天然復合配方能通過協(xié)同上調Smad7 信號通路來阻斷NF－κB 驅動的p－糖蛋白介導的多藥耐的作用，抑制人多藥耐藥R－HepG2 的移植瘤模型細胞的增殖生長。郭曉敏等［52］通過配制不同濃度的鉤藤生物堿提取物作用于肝癌耐藥細胞株HepG2/ADM 細胞，通過MTT 進行細胞毒性實驗，結果顯示鉤藤生物堿及其單體能夠逆轉肝癌耐藥細胞株的耐藥活性。

8 小結

現(xiàn)代中醫(yī)藥治療肝癌講究辨證論治、標本兼治，同時隨著病因病機、中藥藥理學研究的不斷深入使得中藥抗肝癌的治療水平上升到了一個新的臺階。信號通路是細胞與細胞間、細胞與細胞外因子間傳遞信息的溝通渠道，中藥的最大優(yōu)勢是能夠對肝癌細胞間的多種信號傳導通路進行干預來阻斷肝癌細胞間的信息傳遞，抑制肝癌的生成與發(fā)展。

雖然中藥抗肝癌的作用得到了認可，作用機制的研究取得了進展，但仍有許多問題亟待解決。①中藥的種類繁多，成分復雜，抗癌作用機制呈現(xiàn)多樣化，不論是中藥復方、中藥單藥還是中藥活性成分，都可以通過多途徑、多靶點發(fā)揮抗肝癌作用，但哪一種成分、哪一個作用靶點是起主導作用的需要進一步研究；②單純的中藥治療及單靶點中藥治療有明顯的局限性，如何聯(lián)合西藥的靶向治療藥物，尋找中西醫(yī)結合的共同靶點抗肝癌治療是未來的發(fā)展趨勢。③中藥抗肝癌的效果評價體系不夠完善，需要進一步明確細化，只有形成一種全面的、深層次的療效評判機制，才能為抗肝癌中藥的以后的發(fā)展提供科學的反饋信息。