胡琦,朱克儉*(.湖南中醫藥大學,湖南長沙4008;.湖南省中醫藥研究院,湖南長沙40006)
中藥有效成分抗肝癌復發轉移的實驗研究進展
胡琦1,朱克儉2*
(1.湖南中醫藥大學,湖南長沙410208;2.湖南省中醫藥研究院,湖南長沙410006)
肝癌;復發轉移;中藥有效成分;作用機制
〔Keywords〕hepatic carcinoma;recurrence metastasis;active ingredients of TCM;mechanism
肝癌是我國僅次于肺癌的第二大癌癥殺手,約占全球肝癌死亡率的50%,其發病快,病情兇險且長期生存情況不能令人滿意,術后5年生存率僅為20%左右,且復發轉移幾率極高[1]。當前西醫治療肝癌的方法除放化療、手術以及生物治療外,還有介入療法、局部消融療法、分子靶向治療等[2]。但均面臨同一個瓶頸問題,即術后的復發轉移,使療效很難得到提高[3]。近年來中醫藥在我國的肝癌防治研究方面發揮著越來越重要且獨特的作用。自1963年美國化學家瓦尼(M.C.Wani)和沃爾(Monre E. Wall)首次從太平洋杉(Pacific Yew)的樹皮和木材中分離到的紫杉醇粗提物對離體培養的鼠腫瘤細胞有較高活性開始,隨著現代醫學對腫瘤治療理念的深入與改變,植物有效成分等天然藥物提取物越來越受到腫瘤學家與藥理學家的重視[4]。為明確中藥有效成分抗肝癌復發轉移的作用機理,現將近年相關機制研究歸納為對肝癌細胞的細胞毒作用、影響粘附分子、對轉移相關基因的調控、對端粒酶活性的影響、對腫瘤血管生成的影響及自身的免疫功能六大方面進行分析綜述。
1.1細胞毒作用
與肝癌的發生相似,肝癌的復發轉移亦有一個從微癌到臨床癌的過程。中藥有效成分可通過抑制肝癌細胞增殖和誘導細胞分化凋亡等,對肝癌細胞直接產生細胞毒作用,從而抑制腫瘤由微癌向臨床癌的過渡。
張露蓉[5]研究表明蛇床子素對人肝癌細胞SKHEP-1、SMMC-7721和HepG2及小鼠肝癌細胞Hepa1-6的增殖均有抑制作用,并可誘導人肝癌細胞SMMC-7721和小鼠肝癌細胞Hepa1-6的凋亡,使周期進程阻滯在G2期。劉超等[6]實驗發現虎眼萬年青皂苷可能通過對Bax蛋白表達的上調和對c-Myc、Bcl-2蛋白表達的抑制影響肝癌細胞的增殖,對正常細胞毒性影響不明顯,有希望作為毒副作用較小的肝癌藥物進行開發。黃佳彬[7]也通過研究表明淫羊藿素能有效抑制肝癌HepG2細胞增殖,肝癌HepG2細胞通過不同濃度梯度的淫羊藿素處理24 h后,表現出明顯的S期阻滯,且與藥物濃度成正比關系。黃贊松等[8]通過實驗研究發現苦參素濃度達到1.0 mg/mL以上后對HepG2細胞均有抑制作用,且抑制作用隨時間增加而更為顯著。李晉等[9]發現紅棗多糖不僅能將細胞阻滯在G1期從而抑制HepG2肝癌細胞增殖,還能誘HepG2細胞凋亡,其機制與上調caspase-3和下調Bc1-2基因表達有關。包永睿等[10]實驗發現薏苡仁脂肪酸通抑制G2/M細胞周期對人肝癌細胞SMMC-7721起體外抑制和誘導凋亡作用。劉影等[11]也發現中藥高良姜提取物能通過影響PI3K/AKT信號通路抑制人肝癌SMMC-7721細胞的生長。
1.2對腫瘤細胞黏附分子的影響
腫瘤細胞黏附是腫瘤轉移的一個重要環節,其中起關鍵作用的是細胞黏附分子(cellular adhesion moelecules,CAM)。當腫瘤細胞脫離原發病灶,黏附于細胞外基質,基質降解,血管和淋巴管便很容易受到腫瘤細胞的侵襲,從而造成腫瘤的復發和轉移,因此降低各種黏附分子的表達水平或者減弱其活性均可抑制腫瘤轉移。
張曉等[12]總結了與肝癌細胞黏附性關系密切的常見因子有:免疫球蛋白超家族(immunoglobulin super family.IgSF)、鈣黏素(cadherin)、整合素(integrin)和選擇素(selectin),部分中藥有效成分通過干擾細胞黏附分子從而抑制腫瘤細胞的侵襲和轉移。孫婧璟等[13]研究發現,SMMC-7721-7721肝癌細胞經丹參處理后,ICAM-1表達比對照組明顯低很多,表明丹參可抑制SMMC-7721細胞的黏附能力,促使已黏附細胞的脫落。石鵬等[14]研究證實,苦參堿可以明顯抑制BEL-7404人肝癌細胞的侵襲和轉移能力,其機制與細胞的黏附運動、降解等密切相關。林洪生等[15]通過研究發現,苦參堿和川芎嗪不僅可以有效抑制腫瘤細胞與內皮細胞的黏附,還可以影響相關黏附因子的表達,使內皮細胞的通透性減輕,維護和保持內皮細胞的完整,從而阻斷腫瘤細胞與基質的黏附最終抑制腫瘤轉移。
1.3對轉移相關基因的調控
腫瘤轉移相關基因和腫瘤轉移抑制基因的表達水平在肝癌的復發轉移中也起到至關重要的作用。腫瘤的轉移在很大程度上與這些基因的激活或者失活密切相關。已知的常見的肝癌轉移促進基因有:H-ras基因、MDM2基因、鈣黏著蛋白(E-cadherin)基因及其相關蛋白、C-myc基因、CD44基因、骨橋蛋白(osteopontin,OPN)基因、hTcf-4基因、RhoC基因;而較為常見的肝癌轉移抑制基因則有:p53基因、Rb基因、p16基因、nm23基因、KAI-1基因、PTEN基因、p27基因、p15基因、Ets基因家族[16]。某些中藥有效成分正是通過影響腫瘤轉移的相關基因的表達水平從而抑制腫瘤轉移。
于曉紅等[17]采用赤芍總苷作用于荷瘤小鼠誘導腫瘤細胞凋亡進行觀察,發現赤芍總苷可能通過下調bc1-2和C-myc,上調p16基因蛋白mRNA表達水平從而誘導腫瘤細胞的凋亡;并通過實驗觀察認為白附子混懸液能上調分化相關基因p26、下調凋亡基因Bcl-2的表達水平[18]。蒲鈴鈴等[19]研究發現苦參堿通過激活G1期抗癌基因p53、Rb和抑制基因e-myc的表達,從而抑制肝癌細胞增殖并誘導細胞分化與凋亡。李曙光等[20]通過實驗研究發現蜂毒素有效成分在較低濃度下能夠引起肝癌細胞的S期阻滯,其分子機制與CyclinA、CyclinDl及P27的表達變化有關。李志中等[21]實驗也研究發現丹參中提取的脂溶性有效成分有效成分丹參酮IIA能夠抑制肝癌細胞HepG2增殖,并通過p53、Bax和Bcl-2信號通路誘導其凋亡。
1.4對端粒酶活性的影響
端粒酶與大多數腫瘤發生和異常增殖密切相關[22],肝癌也是其中之一。在腫瘤細胞中,端粒酶活性普遍高于正常組織細胞[23],肝癌發生與轉移很大可能是由于各種因素導致的端粒酶活化造成腫瘤細胞獲得無限增殖的能力。抑制癌細胞端粒酶活性或直接抑制端粒延長、穩定,將使腫瘤細胞無法連續增殖,繼而進入衰老途徑,直至死亡。中藥有效成分可通過影響端粒酶活性從而抑制肝癌的復發轉移。
李克深等[24]通過實驗研究發現在培養的HeLa細胞和A2780細胞中加入5 μmol/L PAB進行不同時間點干預,端粒酶活性在培養24 h時開始下降,48、72 h后其活性受到顯著抑制,表明土荊皮對端粒酶活性有明顯的抑制作用。張振宇等[25]也通過實驗發現0.05~0.20 mg/mL質量濃度的皂莢提取液對人肝癌細胞bel-7402抑制端粒酶活性均具有統計學意義。張鳴號等[26]發現枸杞多糖能抑制肝癌組織的端粒酶活性,具有抑制小鼠移植性肝癌生長活性的能力,且效果明顯。周韜等[27]研究發現斑蝥酸鈉對端粒酶的活性也有一定影響,各劑量組斑蝥酸鈉作用于肝癌細胞24 h后,對SMMC-7721細胞端粒酶活性有明顯的抑制作用,并呈時間依賴性。另外,有研究證實,苦參素的抗肝癌作用是通過抑制肝癌細胞HepG2端粒酶的活性而實現的[28]。
1.5對血管生成的影響
腫瘤血管生成在腫瘤發生、發展、轉移過程中發揮至關重要的作用,其中又與血管內皮細胞生長因子(VEGF)關系最為密切。因此要防治肝癌這種典型的富血管腫瘤,抗腫瘤血管生成非常重要。部分中藥有效成分通過抑制VEGF及其他促腫瘤血管生成因子的表達使腫瘤細胞血供不足而凋亡、壞死。
李沐涵等[29]研究發現五倍子酸有抗血管生成的能力,達到0.075%濃度的五倍子酸即能完全限制血管的生成和生長。李德俊等[30]通過實驗研究發現姜黃根莖提取物姜黃素聯合碘化油能夠抑制兔VX-2肝癌模型介入治療后的VEGF蛋白表達,進而影響血管生成。趙永福等[31]則認為中藥橘皮中提取的有效成分右旋檸烯還可以抑制腫瘤微血管和微淋巴管形成,降低MVD和LMVD,抑制腫瘤轉移的發生。高福君[32]研究發現女貞子提取物中熊果酸對人肝癌細胞PLC/PRF/5的生長有抑制作用,并對VEGF的表達有明顯的抑制作用。秦姣等[33]通過實驗觀察綠茶提取物表沒食子兒茶素沒食子酸酯干預對人肝癌細胞株HepG2裸鼠皮下移植瘤新生血管生成的影響,組織病理學觀察實驗發現移植瘤見大量壞死區,瘤體內血管數量明顯少,其HIF-1α、VEGF mRNA及蛋白表達水平比對照組均明顯下調。符寒等[34]發現丹參酮IIA可明顯抑制肝癌細胞的生長,其機制與下調肝癌細胞VEGF的表達及分泌密切相關。王濟等[35]發現中藥紅花的主要有效成分提取物羥基紅花黃色素A能顯著抑制人肝癌細胞株HepG2上清液刺激下異常增殖的血管內皮細胞。
1.6調節機體自身免疫功能
在自身免疫功能這一方面,中藥有效成分可通過彌補機體由于腫瘤帶來的不同程度的紊亂和缺陷從而激發機體的腫瘤免疫效應,阻止腫瘤的生長和擴散。復旦大學附屬中山醫院肝癌研究所通過研究證實[36],肝癌的復發轉移與患者體內微環境中調節性T淋巴細胞及其與殺傷性T淋巴細胞的力量對比關系密切,在免疫調節得當情況下可明顯降低肝癌術后轉移與復發的幾率。目前已發現的含有如類黃酮類、多酚類、多糖類等免疫活性成分的中藥約有200種左右[37],它們能夠激發T細胞和巨噬細胞的功能和活性,通過有效提高機體的免疫能力從而抗肝癌的復發和轉移。
沈明花等[38]研究證實,小蘑多糖提取物能促進脾臟、胸腺的增生和淋巴細胞的增殖、轉化,減緩免疫器官萎縮,提高NK細胞毒性,誘導荷瘤鼠脾細胞分泌TNF-α和IL-2等細胞因子,抑制移植性肝癌H22瘤體的生長,且沒有毒副作用。于英君等[39]研究表明半枝蓮多糖能激活機體內在的免疫功能從而對抗荷H22瘤小鼠的腫瘤生成轉移,其機制與提高免疫器官重量、器官指數、CH50活性、上調IL-2和IL-12相關。還有研究發現半枝蓮多糖能通過夠增加免疫器官質量,促進體內IL-2的產生,提高小鼠單核吞噬細胞功能,增強HepA荷瘤小鼠的免疫功能,從而達到抗肝癌作用[40]。此外還有女貞子多糖、銀耳多糖等能增強巨噬細胞的吞噬能力,明顯提高細胞因子TNF、IL-2、IFN等水平,使NK細胞和T淋巴細胞的活性顯著提高[41-42]。方學輝等[43]則通過研究發現山楂中提取的熊果酸(UA)能通過升高荷瘤小鼠的外周血白細胞數和脾臟指數,從而抑制H22荷瘤小鼠的腫瘤生長,說明不僅只有扶正固本類的中藥能有效提高機體的免疫能力,其他類別的中藥亦具有免疫調節功能,為今后的進一步深入研究擴寬了思路和方向。
抗肝癌復發轉移仍是當前醫學界的一大難題,近年來對中藥有效成分的研究越來越多,以上大量研究表明,中藥有效成分在直接誘導肝癌細胞分化凋亡、抗肝癌細胞黏附、抑制癌基因表達和促進抑癌基因表達、影響端粒酶活性、抗腫瘤血管生成及自身免疫調節等多個環節抑制肝癌的發生、發展。可見在抗肝癌復發轉移方面,中藥有效成分具有一定的效果和優勢。但就目前研究進展來看,大部分實驗研究還局限于體外實驗,動物和臨床實驗偏少,且僅初步證實中藥有效成分對肝癌復發轉移有不同程度的抑制作用,對于作用機制研究深度和廣度均存在不足,尤其是中藥有效成分抗肝癌的靶點沒有完全闡明,故在指導臨床和作用機制方面還不夠完善。因此從多靶點、多途徑、多體系加強對中藥有效成分抗肝癌復發轉移作用機制的探討將是今后的研究熱點。相信通過今后更為深入和全面的研究,中藥有效成分在抗肝癌復發轉移方面能有更大的進展和突破。
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(本文編輯匡靜之)
Experimental Study on the Active Ingredients of Traditional Chinese Medicine against Hepatocellular Carcinoma Recurrence
HU Qi1,ZHU Kejian2*
(1.Hunan University of Chinese Medicine,Changsha,Hunan 410208,China;2.Hunan Academy of Traditional Chinese Medicine,Changsha,Hunan 410006,China)
R284
A
10.3969/j.issn.1674-070X.2015.02.020.060.04
2014-09-15
湖南省教育廳項目資助(14C0871)。
胡琦,女,醫師,主要從事惡性腫瘤的中醫辨證論治。
*朱克儉,男,研究員,博士研究生導師,E-mail:zkjo0731@263.net。