胡琦,朱克俭*(.湖南中医药大学,湖南长沙4008;.湖南省中医药研究院,湖南长沙40006)
中药有效成分抗肝癌复发转移的实验研究进展
胡琦1,朱克俭2*
(1.湖南中医药大学,湖南长沙410208;2.湖南省中医药研究院,湖南长沙410006)
肝癌;复发转移;中药有效成分;作用机制
〔Keywords〕hepatic carcinoma;recurrence metastasis;active ingredients of TCM;mechanism
肝癌是我国仅次于肺癌的第二大癌症杀手,约占全球肝癌死亡率的50%,其发病快,病情凶险且长期生存情况不能令人满意,术后5年生存率仅为20%左右,且复发转移几率极高[1]。当前西医治疗肝癌的方法除放化疗、手术以及生物治疗外,还有介入疗法、局部消融疗法、分子靶向治疗等[2]。但均面临同一个瓶颈问题,即术后的复发转移,使疗效很难得到提高[3]。近年来中医药在我国的肝癌防治研究方面发挥着越来越重要且独特的作用。自1963年美国化学家瓦尼(M.C.Wani)和沃尔(Monre E. Wall)首次从太平洋杉(Pacific Yew)的树皮和木材中分离到的紫杉醇粗提物对离体培养的鼠肿瘤细胞有较高活性开始,随着现代医学对肿瘤治疗理念的深入与改变,植物有效成分等天然药物提取物越来越受到肿瘤学家与药理学家的重视[4]。为明确中药有效成分抗肝癌复发转移的作用机理,现将近年相关机制研究归纳为对肝癌细胞的细胞毒作用、影响粘附分子、对转移相关基因的调控、对端粒酶活性的影响、对肿瘤血管生成的影响及自身的免疫功能六大方面进行分析综述。
1.1细胞毒作用
与肝癌的发生相似,肝癌的复发转移亦有一个从微癌到临床癌的过程。中药有效成分可通过抑制肝癌细胞增殖和诱导细胞分化凋亡等,对肝癌细胞直接产生细胞毒作用,从而抑制肿瘤由微癌向临床癌的过渡。
张露蓉[5]研究表明蛇床子素对人肝癌细胞SKHEP-1、SMMC-7721和HepG2及小鼠肝癌细胞Hepa1-6的增殖均有抑制作用,并可诱导人肝癌细胞SMMC-7721和小鼠肝癌细胞Hepa1-6的凋亡,使周期进程阻滞在G2期。刘超等[6]实验发现虎眼万年青皂苷可能通过对Bax蛋白表达的上调和对c-Myc、Bcl-2蛋白表达的抑制影响肝癌细胞的增殖,对正常细胞毒性影响不明显,有希望作为毒副作用较小的肝癌药物进行开发。黄佳彬[7]也通过研究表明淫羊藿素能有效抑制肝癌HepG2细胞增殖,肝癌HepG2细胞通过不同浓度梯度的淫羊藿素处理24 h后,表现出明显的S期阻滞,且与药物浓度成正比关系。黄赞松等[8]通过实验研究发现苦参素浓度达到1.0 mg/mL以上后对HepG2细胞均有抑制作用,且抑制作用随时间增加而更为显著。李晋等[9]发现红枣多糖不仅能将细胞阻滞在G1期从而抑制HepG2肝癌细胞增殖,还能诱HepG2细胞凋亡,其机制与上调caspase-3和下调Bc1-2基因表达有关。包永睿等[10]实验发现薏苡仁脂肪酸通抑制G2/M细胞周期对人肝癌细胞SMMC-7721起体外抑制和诱导凋亡作用。刘影等[11]也发现中药高良姜提取物能通过影响PI3K/AKT信号通路抑制人肝癌SMMC-7721细胞的生长。
1.2对肿瘤细胞黏附分子的影响
肿瘤细胞黏附是肿瘤转移的一个重要环节,其中起关键作用的是细胞黏附分子(cellular adhesion moelecules,CAM)。当肿瘤细胞脱离原发病灶,黏附于细胞外基质,基质降解,血管和淋巴管便很容易受到肿瘤细胞的侵袭,从而造成肿瘤的复发和转移,因此降低各种黏附分子的表达水平或者减弱其活性均可抑制肿瘤转移。
张晓等[12]总结了与肝癌细胞黏附性关系密切的常见因子有:免疫球蛋白超家族(immunoglobulin super family.IgSF)、钙黏素(cadherin)、整合素(integrin)和选择素(selectin),部分中药有效成分通过干扰细胞黏附分子从而抑制肿瘤细胞的侵袭和转移。孙婧璟等[13]研究发现,SMMC-7721-7721肝癌细胞经丹参处理后,ICAM-1表达比对照组明显低很多,表明丹参可抑制SMMC-7721细胞的黏附能力,促使已黏附细胞的脱落。石鹏等[14]研究证实,苦参碱可以明显抑制BEL-7404人肝癌细胞的侵袭和转移能力,其机制与细胞的黏附运动、降解等密切相关。林洪生等[15]通过研究发现,苦参碱和川芎嗪不仅可以有效抑制肿瘤细胞与内皮细胞的黏附,还可以影响相关黏附因子的表达,使内皮细胞的通透性减轻,维护和保持内皮细胞的完整,从而阻断肿瘤细胞与基质的黏附最终抑制肿瘤转移。
1.3对转移相关基因的调控
肿瘤转移相关基因和肿瘤转移抑制基因的表达水平在肝癌的复发转移中也起到至关重要的作用。肿瘤的转移在很大程度上与这些基因的激活或者失活密切相关。已知的常见的肝癌转移促进基因有:H-ras基因、MDM2基因、钙黏着蛋白(E-cadherin)基因及其相关蛋白、C-myc基因、CD44基因、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)基因、hTcf-4基因、RhoC基因;而较为常见的肝癌转移抑制基因则有: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]。某些中药有效成分正是通过影响肿瘤转移的相关基因的表达水平从而抑制肿瘤转移。
于晓红等[17]采用赤芍总苷作用于荷瘤小鼠诱导肿瘤细胞凋亡进行观察,发现赤芍总苷可能通过下调bc1-2和C-myc,上调p16基因蛋白mRNA表达水平从而诱导肿瘤细胞的凋亡;并通过实验观察认为白附子混悬液能上调分化相关基因p26、下调凋亡基因Bcl-2的表达水平[18]。蒲铃铃等[19]研究发现苦参碱通过激活G1期抗癌基因p53、Rb和抑制基因e-myc的表达,从而抑制肝癌细胞增殖并诱导细胞分化与凋亡。李曙光等[20]通过实验研究发现蜂毒素有效成分在较低浓度下能够引起肝癌细胞的S期阻滞,其分子机制与CyclinA、CyclinDl及P27的表达变化有关。李志中等[21]实验也研究发现丹参中提取的脂溶性有效成分有效成分丹参酮IIA能够抑制肝癌细胞HepG2增殖,并通过p53、Bax和Bcl-2信号通路诱导其凋亡。
1.4对端粒酶活性的影响
端粒酶与大多数肿瘤发生和异常增殖密切相关[22],肝癌也是其中之一。在肿瘤细胞中,端粒酶活性普遍高于正常组织细胞[23],肝癌发生与转移很大可能是由于各种因素导致的端粒酶活化造成肿瘤细胞获得无限增殖的能力。抑制癌细胞端粒酶活性或直接抑制端粒延长、稳定,将使肿瘤细胞无法连续增殖,继而进入衰老途径,直至死亡。中药有效成分可通过影响端粒酶活性从而抑制肝癌的复发转移。
李克深等[24]通过实验研究发现在培养的HeLa细胞和A2780细胞中加入5 μmol/L PAB进行不同时间点干预,端粒酶活性在培养24 h时开始下降,48、72 h后其活性受到显著抑制,表明土荆皮对端粒酶活性有明显的抑制作用。张振宇等[25]也通过实验发现0.05~0.20 mg/mL质量浓度的皂荚提取液对人肝癌细胞bel-7402抑制端粒酶活性均具有统计学意义。张鸣号等[26]发现枸杞多糖能抑制肝癌组织的端粒酶活性,具有抑制小鼠移植性肝癌生长活性的能力,且效果明显。周韬等[27]研究发现斑蝥酸钠对端粒酶的活性也有一定影响,各剂量组斑蝥酸钠作用于肝癌细胞24 h后,对SMMC-7721细胞端粒酶活性有明显的抑制作用,并呈时间依赖性。另外,有研究证实,苦参素的抗肝癌作用是通过抑制肝癌细胞HepG2端粒酶的活性而实现的[28]。
1.5对血管生成的影响
肿瘤血管生成在肿瘤发生、发展、转移过程中发挥至关重要的作用,其中又与血管内皮细胞生长因子(VEGF)关系最为密切。因此要防治肝癌这种典型的富血管肿瘤,抗肿瘤血管生成非常重要。部分中药有效成分通过抑制VEGF及其他促肿瘤血管生成因子的表达使肿瘤细胞血供不足而凋亡、坏死。
李沐涵等[29]研究发现五倍子酸有抗血管生成的能力,达到0.075%浓度的五倍子酸即能完全限制血管的生成和生长。李德俊等[30]通过实验研究发现姜黄根茎提取物姜黄素联合碘化油能够抑制兔VX-2肝癌模型介入治疗后的VEGF蛋白表达,进而影响血管生成。赵永福等[31]则认为中药橘皮中提取的有效成分右旋柠烯还可以抑制肿瘤微血管和微淋巴管形成,降低MVD和LMVD,抑制肿瘤转移的发生。高福君[32]研究发现女贞子提取物中熊果酸对人肝癌细胞PLC/PRF/5的生长有抑制作用,并对VEGF的表达有明显的抑制作用。秦姣等[33]通过实验观察绿茶提取物表没食子儿茶素没食子酸酯干预对人肝癌细胞株HepG2裸鼠皮下移植瘤新生血管生成的影响,组织病理学观察实验发现移植瘤见大量坏死区,瘤体内血管数量明显少,其HIF-1α、VEGF mRNA及蛋白表达水平比对照组均明显下调。符寒等[34]发现丹参酮IIA可明显抑制肝癌细胞的生长,其机制与下调肝癌细胞VEGF的表达及分泌密切相关。王济等[35]发现中药红花的主要有效成分提取物羟基红花黄色素A能显著抑制人肝癌细胞株HepG2上清液刺激下异常增殖的血管内皮细胞。
1.6调节机体自身免疫功能
在自身免疫功能这一方面,中药有效成分可通过弥补机体由于肿瘤带来的不同程度的紊乱和缺陷从而激发机体的肿瘤免疫效应,阻止肿瘤的生长和扩散。复旦大学附属中山医院肝癌研究所通过研究证实[36],肝癌的复发转移与患者体内微环境中调节性T淋巴细胞及其与杀伤性T淋巴细胞的力量对比关系密切,在免疫调节得当情况下可明显降低肝癌术后转移与复发的几率。目前已发现的含有如类黄酮类、多酚类、多糖类等免疫活性成分的中药约有200种左右[37],它们能够激发T细胞和巨噬细胞的功能和活性,通过有效提高机体的免疫能力从而抗肝癌的复发和转移。
沈明花等[38]研究证实,小蘑多糖提取物能促进脾脏、胸腺的增生和淋巴细胞的增殖、转化,减缓免疫器官萎缩,提高NK细胞毒性,诱导荷瘤鼠脾细胞分泌TNF-α和IL-2等细胞因子,抑制移植性肝癌H22瘤体的生长,且没有毒副作用。于英君等[39]研究表明半枝莲多糖能激活机体内在的免疫功能从而对抗荷H22瘤小鼠的肿瘤生成转移,其机制与提高免疫器官重量、器官指数、CH50活性、上调IL-2和IL-12相关。还有研究发现半枝莲多糖能通过够增加免疫器官质量,促进体内IL-2的产生,提高小鼠单核吞噬细胞功能,增强HepA荷瘤小鼠的免疫功能,从而达到抗肝癌作用[40]。此外还有女贞子多糖、银耳多糖等能增强巨噬细胞的吞噬能力,明显提高细胞因子TNF、IL-2、IFN等水平,使NK细胞和T淋巴细胞的活性显著提高[41-42]。方学辉等[43]则通过研究发现山楂中提取的熊果酸(UA)能通过升高荷瘤小鼠的外周血白细胞数和脾脏指数,从而抑制H22荷瘤小鼠的肿瘤生长,说明不仅只有扶正固本类的中药能有效提高机体的免疫能力,其他类别的中药亦具有免疫调节功能,为今后的进一步深入研究扩宽了思路和方向。
抗肝癌复发转移仍是当前医学界的一大难题,近年来对中药有效成分的研究越来越多,以上大量研究表明,中药有效成分在直接诱导肝癌细胞分化凋亡、抗肝癌细胞黏附、抑制癌基因表达和促进抑癌基因表达、影响端粒酶活性、抗肿瘤血管生成及自身免疫调节等多个环节抑制肝癌的发生、发展。可见在抗肝癌复发转移方面,中药有效成分具有一定的效果和优势。但就目前研究进展来看,大部分实验研究还局限于体外实验,动物和临床实验偏少,且仅初步证实中药有效成分对肝癌复发转移有不同程度的抑制作用,对于作用机制研究深度和广度均存在不足,尤其是中药有效成分抗肝癌的靶点没有完全阐明,故在指导临床和作用机制方面还不够完善。因此从多靶点、多途径、多体系加强对中药有效成分抗肝癌复发转移作用机制的探讨将是今后的研究热点。相信通过今后更为深入和全面的研究,中药有效成分在抗肝癌复发转移方面能有更大的进展和突破。
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(本文编辑匡静之)
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
湖南省教育厅项目资助(14C0871)。
胡琦,女,医师,主要从事恶性肿瘤的中医辨证论治。
*朱克俭,男,研究员,博士研究生导师,E-mail:zkjo0731@263.net。