中药提取物抗肝癌血管生成因子的研究进展*

盛庆寿 余学竟 赖国权 韦 翠

1.广西中医药大学附属瑞康医院 (广西 南宁， 530011) 2.广西中医药大学

原发性肝癌主要包括肝细胞癌(HCC)、肝内胆管癌和混合癌，发病率和死亡率均高，其中以HCC为主。肝癌起病隐匿，尽管在某些情况下手术有可能治愈，但大多数患者被确诊时，已处于晚期[1]，因此治疗选择有限。中医药治疗肝癌，具有预防发生、减轻毒性、提高疗效以及减少肿瘤复发和转移的优势[2]。近年来，各大学者对于中医药防治肝癌的作用机制进行了深入研究，主要涉及抑制血管生成、抑制细胞增殖、阻滞细胞周期和诱导凋亡、抗黏附侵袭等方面。现代医学研究发现，肝癌的增殖、浸润和复发均表现出与肝癌血管生成的显著相关性。现综述如下。

1 肝癌与血管生成

血管生成是由内皮细胞前体扩增为毛细血管丛，随着分化，逐步通过芽生作用和分枝作用形成新的血管。因肿瘤血管网没有分层结构，所以肿瘤血管系统内的血流是杂乱无序的。内皮细胞的缺失或重叠，使得在肿瘤细胞壁上的排列并不整齐，并可从内皮细胞之间的缝隙中凸出。肿瘤组织表面布满丰富的迂曲、杂乱无序、管径细小的血管，这是肝癌的重要特点[3]，血管生成在肝癌生长过程中起重要作用。相关实验表明，肿瘤血管生成过程非常复杂，受多因子协调作用，认为肿瘤血管生成受促进因子和抑制因子的共同调控。其中促血管生成因子有：血管内皮生长因子(VEGF)、基质金属蛋白酶(MMPs)、酸性/碱性成纤维细胞生长因子、血小板源性生长因子、促血管生成素2和白细胞介素8(IL-8)等。常见的抑制血管生成因子有：血管新生抑素、血管内皮细胞抑制素及基质金属蛋白酶抑制剂(TIMPS)等。抑制血管生成促进因子或增强血管生成抑制因子可达到治疗肝癌的目的。其中以下几种机制是目前研究最为广泛的：①抑制VEGF的活性;②抑制MMP的活性；③抑制肿瘤血管生成信号传导与转录活化因子 3(STAT3);④抑制肿瘤血管生成的核转录因子NF-κB的表达。

2 中药提取物抑制VEGF表达

VEGF与HCC的血管生成、增殖、浸润和转移有关，是生理和病理血管生成的主要促进因子[4]。通过促进内皮细胞生长和迁移在肿瘤血管生成中起重要作用，是多类型抗肝癌血管生成制剂的干预靶点。研究发现姜黄素通过下调VEGF，上调VEGFR-2、PTEN、P53的表达，抑制 STAT3、NF-κB、EGFR等信号转导，达到抑制HCC细胞的侵袭、转移以及抑制人脐静脉内皮细胞的血管生成，还可通过激活线粒体途径，来诱导肿瘤细胞凋亡[5]。蟾毒灵也有相同的作用[6]。而对夏枯草的研究发现，其通过抑制人肝癌细胞(Huh-7和HA22T)中细胞外信号调节激酶的磷酸化及下调p38信号传导，从而抑制VEGF转录[7]。此外在HCC细胞系(HepG2、SMMC-7721、H22)和人脐静脉内皮细胞的小鼠异种移植模型中，吴茱萸碱通过降低β-catenin水平，下调VEGF的表达水平[8]。黄连水性提取物通过增加对肝癌细胞中真核细胞延长因子2的磷酸化来阻断其活性，减少VEGF新生蛋白的合成，从而对VEGF分泌有明显的抑制作用；且真核细胞延长因了2的活性恢复，可使VEGF表达恢复[9]。还有对双氢青蒿素的研究发现，中、高剂量组的大鼠肿瘤组织 VEGF以及血清 VEGF、VEGFR-2、甲胎蛋白的表达均明显降低[10]。以上这些药物都是通过各种通路下调VEGF的表达，抑制血管生成，诱导细胞凋亡，从而抑制肿瘤细胞增殖、侵袭和迁移。表明这些中药抗肿瘤作用与其抑制肿瘤细胞VEGF表达有关。

3 中药提取物抑制MMPs表达

细胞外基质塑形在血管生成以及肿瘤生长、迁移过程中起决定性作用，而MMPs是细胞外基质塑形的关键。MMPs失活后，破坏细胞外基底膜的能力下降，在诱导肿瘤细胞凋亡的同时，也可以抑制血管内皮的生成。中药及中药提取物抗 HCC 时 MMPs的变化，使其成为抗血管生成的一个监测指标。去甲斑素是中药斑蝥衍生的小分子抗癌药物，Jiang[11]等发现去甲斑素共价结合物显著降低荷瘤小鼠血清MMP-9水平，对小鼠肝癌细胞H22具有显著的抗增殖效力。苦参碱衍生物可下调MMP-2，p-EGFR和Ki67，和上调PTEN，并且出现剂量依赖的方式[12]。牛樟芝子实体乙醇提取物通过下调ERp57和PGK-1，降低HCC中MMP-2、9表达以及抑制Transwell细胞迁移[13]。大戟乙酸乙酯提取物使裸小鼠HCC模型MMP-9、CyclinD1、Bcl-2明显减少，移植瘤体积明显缩小，并呈现与浓度增加的显著变化趋势[14]。Western Blot分析显示芍药苷下调MMP -9和细胞外信号调节激酶的表达，并增加E-cad在HepG2和Bel-7402两种细胞系中的表达[15]。黄芩通过调节MMP-2和FOXM1在转录和翻译水平上的活性来发挥其抑制HepG2细胞增殖的作用[16]。同时还有实验发现姜黄素弱化p38的磷酸化可抑制MMP-2和MMP-9的表达和活性，且姜黄素和SB203580(一种p38信号通路抑制剂)能协同抑制MMP-2和MMP-9 的表达[19]。这些实验提示中药通过抑制MMPs相关通路，有效抑制肿瘤生长、侵袭和粘附，并诱导细胞凋亡。

4 中药提取物抑制STAT3 活性

涉及血管生成上游因子STAT3是一个关键的信号，它传导与转录激活蛋白。STAT3在过去10年间受到很多关注， 它参与许多过程，例如免疫反应、炎症和肿瘤发生。STAT3还可以与VEGF启动子结合，促进HCC和邻近组织的血管和淋巴管生成。较多的研究表明，肝癌血管生成可被STAT3 信号传导通路所调控[20]。具有抑制 HCC 细胞STAT3活性作用的各中药已经被越来越多的研究所发现。灯盏乙素是灯盏细辛的一种活性灯盏细辛黄酮素，Ke等[21]的研究发现，灯盏乙素显著降低STAT3和Girders的表达，及STAT3和Akt在HCC细胞中的磷酸化水平；降低HepG2的细胞活力并抑制体外HCC细胞的迁移和侵袭。同时可表达STAT3可恢复灯盏乙素下调的Girdin表达、Akt活化、HCC细胞迁移和侵袭。提示灯盏乙素通过下调STAT3、Akt、Gindin信号通路可抑制体内HCC细胞的转移、体外迁移和侵袭。有实验观察到青蒿琥酯结合STAT3单体的SH2结构域来干扰STAT3二聚化、调节STAT3依赖的靶点(procaspase-3、Bcl-xl和生存素)，导致STAT3的抑制，促进肿瘤细胞凋亡[22]。茶黄素通过抑制STAT3磷酸化，且下调STAT3下游蛋白(Bcl-2、Survivin)和侵袭相关蛋白(MMP-2、MMP-9)表达；并通过激活半胱天冬酶途径诱导细胞凋亡，抑制人类肝癌的生长和转移[23]。同时还有实验发现，中药及其衍生物可通过增加HCC细胞中催化STAT3去磷酸化的蛋白酪氨酸磷酸酶SHP-1的表达，诱导HepG2、Huh-7和H22 细胞凋亡[24]；还可以通过抑制STAT3的磷酸化(p-STAT3)，下调低氧诱导因子-1α的蛋白水平，减少环氧合酶2的表达，来抑制HCC细胞增殖；上调Bax的表达，抑制p-STAT3、PCNA、Bcl-2、CDK4和cyclinD1 的蛋白表达。

5 中药提取物抑制 NF-κB 活性

NF-kB在各种人类癌症，包括被组成性激活的HCC中血管生成和细胞存活的调节中起重要作用[25,26 ]。在细胞外信号刺激下，NF-κB抑制剂(IκB)被磷酸化，随后被泛素化，导致IκB的蛋白酶体降解和细胞质NF-κB p50 / p65易位至细胞核，从而活化各种NF-κB靶基因(Bcl-X、XIAP、FLIP、VEGF)的转录，保护其对抗凋亡和促进血管生成。具有抑制 HCC细胞 NF-κB 活性作用的中药提取物已经被越来越多的研究所发现。小檗碱是黄连的主要成分，是一种天然的中药生物碱，对HCC显示有效的抗肿瘤活性。Li等[27]研究发现，小檗碱使HepG2细胞对NF-κB介导的细胞凋亡敏感，小檗碱对HepG2细胞表现出显着的抗增殖作用并促进细胞凋亡，qRT-PCR和免疫荧光染色显示小檗碱降低HepG2细胞NF-κB p65水平。此外，NF-κB p65过表达可恢复HepG2细胞增殖、阻止HepG2细胞发生凋亡。迷迭香酸(RA)通过调节与炎症和血管生成相关的细胞因子的分泌，抑制NF-κB p65在异种移植微环境中的表达，从而有效抑制肿瘤生长，且毒性作用较小[28]。提示RA抗肿瘤作用的机制与抑制异种移植微环境中NF-κB p65、抑制炎性细胞因子以及血管生成因子有关[29]。还有研究发现西红花苷通过抑制肿瘤细胞中NF-κB活性，下调MMP-9基因表达和活性，导致HCC细胞生长，侵袭和转移被抑制；此外还可以通过抑制NF-κB，阻滞细胞周期，诱导HepG2细胞凋亡[30]。另外牛膝草提取物[31]和姜黄素[32]也可通过抑制NF-κB活性来抗HCC。

6 结语

抗血管生成的药物研究已经成为肝癌治疗的新方向，有望为众多中晚期肝癌患者带来新希望。抗血管生成药物的运用，有助于提高肝癌患者的生活质量、延长生存时间，但后期因出现耐药问题，故疗效并不长久。同时还存在着以下不足： ①中药抗肝癌血管生成研究大多都局限于几个主要的血管生成调控因子上，对其他调控因子的研究还不够深入也不多见。②尽管目前临床上中药及其制剂已用于肝癌的治疗并且取得较好疗效，但研究还不够深入，其具体机制还有待进一步探究。