榄香烯治疗原发性肝癌作用机制研究进展

许　丹，郑炜望

(1. 江南大学医院，江苏 无锡 214122；2. 江苏省无锡市中医医院，江苏 无锡 214071)



综述

榄香烯治疗原发性肝癌作用机制研究进展

许丹1，郑炜望2

(1. 江南大学医院，江苏 无锡 214122；2. 江苏省无锡市中医医院，江苏 无锡 214071)

榄香烯；原发性肝癌；作用机制

原发性肝癌(primary liver cancer，简称肝癌)是临床最常见的恶性肿瘤之一，以肝细胞肝癌(HCC)最为常见。2012年数据统计，世界范围内肝癌新发病例78.25万，死亡病例74.55万，男性肝癌发病率在各种癌症中居第5位，女性居第9位，死亡率男性居第2位，女性居第6位[1]。我国是肝癌高发国家，肝癌发病率为28.71/10万，死亡率为26.04/10万，分别位居所有恶性肿瘤的第4位和第2位[2]。目前肝癌常用的治疗方法包括手术(肝切除术、肝移植和姑息治疗手术)及非手术治疗，如肝动脉化疗栓塞、射频消融、化疗、放疗、生物治疗、靶向治疗及中医药治疗等。由于肝癌起病隐袭，进展迅速，大多数患者就诊时已达局部晚期或已发生远处转移，因此治疗难度大，临床疗效有限，急需寻求突破。中医中药在晚期肝癌的综合治疗中发挥着重要作用，近年来有关中药制剂的抗肿瘤研究已成为肝癌治疗研究中的热点之一。榄香烯(Elemene)是从我国传统中药姜科植物温郁金(温莪术)中提取的萜烯类化合物，主要成分为β-榄香烯，具有广谱、高效、低毒等特点，临床已广泛运用于多种恶性肿瘤的综合治疗中。本文就近年来榄香烯治疗原发性肝癌的机制研究作一综述。

1　抑制肝癌细胞增殖，诱导肝癌细胞凋亡

肝癌细胞增殖旺盛、凋亡减少，增殖和凋亡的失衡是导致肝癌迅速进展的重要机制之一。因此，观察榄香烯能否有效抑制肝癌细胞增殖并诱导凋亡，是评估榄香烯对肝癌治疗效果的重要指标之一。

通过MTT法检测，可观察到榄香烯对人肝癌HepG2、SMMC7721、H22、BEL-7402、小鼠BNL等多种肝癌细胞具有增殖抑制作用，多呈剂量和时间依赖性；通过TUNEL法检测、Annexin V-FITC/PI双染法及应用荧光显微镜观察、流式细胞仪分析，可见肝癌细胞经榄香烯处理后出现典型凋亡特征，部分亦呈浓度依赖[3-9]。进一步实验提示榄香烯抗肝癌细胞的作用可能与上调Caspase-3、Caspase-8、Fas、FasL，下调NF-κB、P65、P53、bcl-2、TRAF6等细胞凋亡相关基因的表达相关[6，8，10-11]。

细胞凋亡是受多种因素触发后、由多种基因调控下所发生的细胞主动死亡的过程。细胞凋亡的机制相当复杂，涉及多种促细胞凋亡基因异常失活以及抑制细胞凋亡的基因异常激活、高度表达。其中Caspase、Fas/FasL、NF-κB、P53、Bcl-2等基因均被认为与细胞凋亡具有密切关系，在恶性肿瘤的发生、发展中起了较为重要的作用[12]。根据以上体外实验结果，提示榄香烯可以干扰肝癌细胞自主增殖并诱导凋亡，作用显著。

以H22肝癌细胞株小鼠皮下肿瘤模型进行研究，榄香烯单药注射或联合化疗药物如5-FU、顺铂等均能够获得明显的抑瘤效果，并且在生活质量方面优于单纯化疗组[7，11]。戚晓军等[13]通过构建兔VX2肝癌模型，观察榄香烯单药灌注及联合碘油栓塞的疗效，发现榄香烯联合碘油组比单纯碘油栓塞组的凋亡指数上升，增殖指数下降，具有协同作用。榄香烯辅助化疗或介入治疗能取得增效减毒的功效，为临床榄香烯的联合应用提供了理论依据。此外，榄香烯单药抗肿瘤作用显著，为部分体质虚弱、不能耐受化疗或介入化疗的晚期肝癌患者提供了新的治疗选择。

2　阻断细胞周期

正常细胞周期是指连续分裂细胞从一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂结束所经历的整个过程，是细胞生命活动的基本过程之一。肿瘤的发生和发展与细胞周期调控的异常有着密切的关系。阻断细胞周期，可有效抑制肿瘤增殖。

Gong等[14]研究发现榄香烯可阻滞HepG2细胞于S期，诱导细胞凋亡，呈时间和剂量依赖性，其机制可能与下调拓扑异构酶Ⅰ、拓扑异构酶Ⅱ表达及抑制其活性有关。也有研究表明，经不同浓度榄香烯作用后的HepG2细胞可出现微管网络异常，α微管蛋白mRNA及蛋白的表达、细胞内聚合微管蛋白的表达均受抑制，HepG2细胞阻滞于S期的比例明显增加[15]。微管系统对细胞分裂、细胞形态维持、细胞内物质运输、细胞信号转导等起着重要作用，通过干扰微管的聚合或解聚、破坏其动态平衡、阻断肿瘤细胞分裂，能有效达到抑瘤效果。

近年来，随着计算机、放射治疗和影像技术的进展，放射性肝脏疾病等肝区放疗相关的不良反应已逐渐得到改善，放疗已越来越多的应用于肝癌患者。由于肝脏对放疗的敏感性不高，因此研究放射増敏也是较热门的课题。杨道科等[16]通过体外实验发现10，100，1 000 nmol/L等不同浓度的榄香烯作用于经直线加速器照射过的人肝癌细胞后，均具有放射増敏作用，流式细胞仪检测提示榄香烯对细胞的S期、G2/M期有阻滞作用，以G2/M期明显。100，1 000 nmol/L榄香烯作用24 h后，G2/M期比率明显升高，其中100 nmol/L榄香烯作用24 h对人肝癌细胞的放射増敏作用最大。提示因治疗方式或治疗剂量的不同，榄香烯对细胞周期的阻滞作用亦不同。

3　降低肿瘤细胞侵袭、转移

肝癌恶性程度高，易侵袭和转移，迅速恶化，难以治愈，其侵袭和转移的机制与癌基因调控、降解细胞外基质、黏附力下降、逃避宿主免疫监视等多种因素有关。其中，癌细胞对细胞外基质和血管基底膜的降解是首要步骤，起着重要作用，而蛋白酶类在其中扮演着重要角色，其中以基质金属蛋白酶(MMPs)最为重要。经榄香烯处理过的人肝癌SK-hep-1细胞，MMP-2 mRNA表达明显减弱、穿膜细胞数和迁移细胞数均明显减少[17]。榄香烯干预人肝癌细胞HepG-2之后产生类似的效果，可降低细胞黏附能力，减少侵袭和迁移细胞数目，下调MMP-2、MMP-9蛋白表达[18]。由此可见，榄香烯能降低肝癌细胞的侵袭、迁移能力，下调MMPs的表达可能是其机制之一。

4　抑制肿瘤血管生成

肝癌是典型的富血管肿瘤，其生长和转移依赖肿瘤血管生成，肝癌组织内的血管化程度与其恶性程度相关。抗肿瘤血管生成治疗是21世纪以来迅速发展的肿瘤治疗方法，在肝癌治疗领域已取得瞩目的成效。有关中药提取物抗肝癌血管生成治疗的研究也已经广泛开展。

实体肿瘤初期阶段都处于无血管期，而一旦完成血管化可使肿瘤快速生长，其中新生血管的生成是关键步骤。循环内皮祖细胞(circulating endothelial progenitors，CEPs)由骨髓中的内皮祖细胞(endothelial progenitor cells，EPCs)衍生，经相关因子如VEGF等动员后进入外周血液循环并进一步分化，之后迁移至血管生长正在发生的部位，并分化成为成熟的内皮细胞[19]。EPCs或CEPs分化为内皮细胞是血管新生的关键环节。研究报道，Notch信号通路的活化参与了EPCs的分化，而榄香烯对Notch信号通路具有明显的抑制作用，进而推测，榄香烯可能会通过抑制EPCs分化为内皮细胞进而抑制肿瘤血管生成[20]。榄香烯亦可直接抑制血管内皮细胞，进而抑制血管生成[21-22]。Jiang等[23]研究榄香烯和恩度联合对H22恶性腹水模型小鼠的抗血管生成作用，发现榄香烯单药即可减少腹水生成量，抑制肿瘤细胞生长，降低腹膜微血管通透性，下调VEGF的表达，联合恩度后产生协同增效的作用。陈翼等[24]通过比较经皮瘤内注射无水乙醇及联合榄香烯静脉给药治疗兔移植性VX2肝肿瘤的疗效，发现联合组可以明显促进肿瘤细胞凋亡，下调VEGF的表达，抑制肝内转移。由此可见，榄香烯单药具有抗肿瘤血管生成的作用，与抗血管生成药物联合则可增强疗效。

5　调节免疫功能

机体的免疫状态与肿瘤的发生、发展密切相关，免疫防御功能减退和免疫监视功能低下、发生免疫逃逸等均是肿瘤发生的相关因素。免疫治疗是肿瘤综合治疗的重要组成部分，肿瘤免疫治疗一方面可以激发或调动机体的免疫系统，主动清除肿瘤细胞，一方面能增强肿瘤细胞免疫原性，利于被机体识别。目前已有较多研究报道榄香烯的抗肿瘤免疫功能。

榄香烯可以增强小鼠巨噬细胞和树突状细胞表面MHC分子和免疫共刺激因子表达，利于发挥巨噬细胞和树突状细胞抗原提呈和激活T细胞的能力，同时还能促进巨噬细胞的吞噬能力[25-26]。榄香烯可以提高H22肝癌移植瘤小鼠的淋巴细胞转化率，促进T淋巴细胞的生成，能提高小鼠IL-2的活性，促进机体的抗肿瘤细胞免疫应答反应，从而提高了机体的免疫能力[10]。榄香烯可明显恢复H22荷瘤小鼠因化疗所引起的免疫抑制，联合化疗能协同增效减毒[27]。榄香烯还可以改变肝癌细胞的基因表达谱，增强肿瘤细胞的免疫原性，以利于肿瘤细胞被机体识别[28]。此外，榄香烯可以联合疫苗或处理制备复合疫苗，激发机体免疫应答。基于树突状细胞(DC)的肿瘤疫苗是研究热点之一，原因在于DC是体内最重要的抗原提呈细胞，与肿瘤免疫逃逸(即肿瘤细胞不能被机体有效识别而逃脱宿主免疫应答的现象)关系密切。研究显示肝癌患者DC数量减少、功能缺陷，肝癌细胞能抑制DC的迁移能力和内吞能力[29-30]。倪菲菲等[31]发现榄香烯可刺激小鼠脾细胞分泌IFN-γ，榄香烯联合DC/DRibble疫苗(小鼠脾脏来源DC和肝癌细胞BNL来源自噬小体制备而成)后IFN-γ分泌量明显高于榄香烯及疫苗组，并且联合组可明显延缓小鼠肝癌移植瘤的生长速度、延长小鼠生存期，分析考虑可能与榄香烯刺激机体分泌细胞因子、增强树突状细胞抗原提呈功能等有关。高天慧等[32]制备榄香烯修饰抗原脂质体疫苗，发现脂质体共包裹榄香烯与H22抗原的制剂与不含榄香烯的制剂相比，可延长荷瘤小鼠的生存期，增强小鼠淋巴细胞对H22肝癌细胞的杀伤作用，提高脂质体瘤苗的抗肝癌免疫效应。在此基础上，通过榄香烯和新城疫病毒对H22肝癌细胞可溶性抗原( NDV-H22抗原)脂质体瘤苗的进一步修饰，将脂质体包裹后产生的抗原提呈作用、NDV的抗原异源化作用以及榄香烯的免疫增强作用三者有效结合，与单纯榄香烯包裹或单纯NDV-H22抗原包裹的脂质体瘤苗相比，进一步增强肿瘤抗原的免疫原性，产生协同增效作用[33]。此外，还有研究显示榄香烯复合瘤苗腹腔免疫后可激活腹腔巨噬细胞对肝癌HCa-F细胞的细胞毒活性，有效发挥免疫功能[34]。由此可见，榄香烯可通过多种途径调节机体的免疫功能，对免疫系统起到保护和促进的作用。

6　结　　语

榄香烯作为成功上市的国家二类非细胞毒性抗肿瘤药物，近二十多年来已有大量研究结果报道，能多途径、多靶点对多种肿瘤细胞产生显著的抑制作用并诱导凋亡，阻断细胞周期，降低肿瘤细胞侵袭和转移能力，抑制肿瘤血管生成，逆转肿瘤细胞耐药，调节机体免疫功能等，辅助放化疗时能增效减毒，疗效得到临床肯定。2011年《原发性肝癌的诊疗规范》中明确提出榄香烯可以用于治疗肝癌。然而，目前有关榄香烯治疗肝癌的机制仍不十分清楚，目前所能获得的研究成果还很浅显，相信未来随着科技水平的发展和榄香烯在临床的应用推广，其抗肿瘤作用的研究将会不断深入，而机制将会更加清晰。

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2016-02-22