抗肝癌中药作用机制研究进展

牛玉清， 杨冰， 王丽， 田成旺，4， 张铁军， 廖茂梁， 徐旭， 陈昆南

1.天津中医药大学研究生院，天津 301617；2.天津药物研究院，天津市中药质量标志物重点实验室，天津 300301；3.天津药物研究院，释药技术与药代动力学国家重点实验室，天津 300301；4.天津药物研究院，中国医学科学院药物代谢新技术创新单元，天津 300301；5.广州白云山明兴制药有限公司，广东 广州 510250

肝癌在全球常见癌症中排名第六，也是第四大癌症死亡原因[25]。肝癌（hepatocellular carcinoma，HCC）是我国最常见的恶性肿瘤疾病之一，主要细化为原发性和继发性两种，原发性肝癌是我国高发的危害极大的恶性肿瘤，继发性肝癌较少见。据国际癌症研究署发布的《全球恶性肿瘤疾病负担》报道，每年我国新发肝癌病例和肝癌死亡病例均约占全球病例的百分之五十[1]。手术切除肿瘤和进行肝脏移植是目前最主要的治疗方法，但这两种方法存在复发概率高、手术困难、肝源缺乏、预后较差等问题[2]。中医对肝癌的医治强调整体性的调治、扶正祛邪、调节平衡，具有提高人体免疫力、杀死肿瘤细胞、改善患者体质、减轻化疗和放疗的毒副反应等多方面的作用，可以有效弥补西医的不足、减轻病患痛苦[3]。研究发现，许多中药复方中的中药可通过抑制癌细胞增殖、阻滞细胞周期、诱导癌细胞凋亡、提高免疫力和调节信息通路等来达到控制和杀死肝癌细胞的目的[4]（见表1）。现对抗肝癌中药作用机制的文章进行整理与总结，旨在为中药抗肝癌作用机制的进一步研究及其临床合理应用提供科学参考据。

表1 中药复方中抗肝癌成分及作用机制

1 中医治疗肝癌的理论

中医理论中并无肝癌这一概念，肝癌在中医中应归属于“肝积”“胁痛”“臌胀”“积聚”等。各家对肝癌的病因有不同的理解，主要分为脾虚、肝脾失调、正气亏虚、癌毒等理论[57]。各家对病因理解不同，所用的辨证治疗也不相同。脾虚所致肝癌应益气健脾，用疏肝理气、清热利湿等中药；正气亏虚应扶正祛邪，予疏肝行气、活血化瘀、补肾益精等方法；癌毒类应用清热解毒、化瘀软坚等法，清热解毒药有白花蛇舌草、半边莲等。

2 抗肝癌中药的作用机制

2.1 抑制癌细胞增殖

肝癌细胞的增殖具有不受控制的特点[26]，中药可以通过抑制肝癌细胞的快速增殖来达到抑制肝癌的作用。

丹参的功效是活血祛瘀、通经止痛、清心除烦、凉血消痈。常用于气血瘀滞、热毒内蕴类肝癌。Qing-LanWang等[27]用不同浓度的丹酚酸B培养Hep G2细胞，再通过SYTOX-Green核酸染色测定细胞增殖发现丹参中的有效成分丹酚酸B具有抑制癌细胞增殖的作用，且具有浓度依赖。研究发现伽马刀联合复方丹参注射液对肝癌患者进行用药，可提高患者CD3+T细胞、CD4+T细胞和CD4+T/CD8+T细胞比值及血清免疫球蛋白IgM、IgG、IgA水平，改善患者免疫功能[74]。贺茂林等[21]用不同浓度的鸡骨草总皂苷作用于Hep G2细胞，测其细胞抑制率。发现随鸡骨草总皂苷浓度增加，细胞活力下降。因此鸡骨草总皂苷能抑制细胞增殖。张卫国等[20]用不同浓度的葛根素对SMMC-7721细胞分别处理不同时间后，用MTT方法检测发现高浓度葛根素能显著抑制肝癌细胞增殖且具有时间和剂量依赖关系。宋秋佳等[19]通过MTT法获知预知子种子醇提物能抑制Hep G2肝癌细胞的增殖及黏附作用。韦锦斌等[54]利用金花茶的正丁醇、乙酸乙酯、水层提取物对人肝癌细胞株作用48 h后，检测其增殖抑制率，发现均有抑制作用，且呈现一定的浓度依赖性，其抑制作用强弱为：水层＞正丁醇层＞乙酸乙酯层。农彩丽等[55]对细胞给药不同浓度的金花茶总黄酮并培养48 h后，利用MTT法检测OD值，计算对肝癌细胞的抑制率，发现金花茶总黄酮对肝癌细胞具有抑制增殖的作用，且具有剂量依赖关系。以上实验可证明金花茶具有抗肝癌的潜力。

2.2 诱导细胞凋亡和自噬

细胞凋亡（程序性细胞死亡），是个多基因过程。癌基因和原癌基因的非正常过度表达引起了肝癌细胞的生长并且阻断了肝癌细胞的凋亡，这导致肝癌细胞的快速增殖。细胞自噬是一种促进细胞死亡的过程，被认为是肝癌治疗方法的靶点。细胞自噬具有两面性，即有利于细胞保持自身稳定状态，防止有毒或致癌物质的积聚，抑制细胞癌变。但同时又可帮助肿瘤细胞通过自噬逃过因不良因素对肿瘤细胞的产生的伤害。LC3-Ⅱ能做为细胞自噬的标志物，是因为自噬相关蛋白LC3在自噬形成过程由Ⅰ型转变为Ⅱ型。因此诱导肝癌细胞凋亡和自噬有助于抗癌治疗反应[28]。

鱼腥草提取物通过促进HIF-1A、FOXO3和MEF2A通路的激活来诱导Hep G2细胞凋亡，抑制细胞增殖[14]。韩康等[58]通过研究发现地榆乙酸乙酯提取物通过促进细胞凋亡发挥体外抗肿瘤作用。王凤燕[18]研究发现熊去氧胆酸通过促进自噬作用抑制肝细胞肝癌。柴胡的功效是和解表里、疏肝解郁、升阳举陷、退热截疟，常用于湿热瘀结，热毒旺盛的肝癌。杨春燕[32]通过Western blot检测细胞自噬相关蛋白，在培养过程中用不同浓度的柴胡皂苷d对细胞进行干预，结果发现柴胡皂苷d通过上调LC3-Ⅱ表达来诱导细胞自噬，从而抑制肝癌细胞生长。小柴胡汤重用柴胡，田颖颖等[61]人挑选114例肝癌患者，随机分为对照组和研究组，每组57例。对照组给予经导管动脉栓塞化疗（TACE），研究组在TACE的基础上联合用药小柴胡汤，持续治疗3个月。结果发现研究组治疗后血清甲胎蛋白水平优于对照组，且研究组（96.49%）治疗疗效明显高于对照组（84.21%）。Norito Takahashi等[51]通过化学方法提取分离出栝楼的抗肿瘤活性成分葫芦素D和二氢葫芦素D，又通过细胞生长试验、细胞周期分析、TUNEL染色和Western blot分析栝楼抗肿瘤活性成分的作用机制发现葫芦素D通过激活caspase-3和磷酸化JNK来诱导肝癌细胞凋亡。研究发现，用不同浓度的葫芦素E培养Hep G2细胞，利用流式细胞仪检测其凋亡率。结果发现Hep G2细胞的凋亡率随药物浓度的上升而升高。在显微镜下观察染色细胞呈典型的细胞凋亡形态[53]。谭栋等[69]挑选76例不可切除原发性肝癌老年患者，随机分为两组，所有患者均给予TACE治疗，对照组另给予沙利度胺进行治疗，观察组则在对照组的基础上给予葫芦素片进行治疗，结果发现观察组有效率89.4%高于对照组71.1%，总生存时间长于对照组。

2.3 提高机体免疫能力

免疫系统在对肝癌细胞的杀伤过程中起着重要作用，常见的免疫细胞有T细胞、B细胞、CD细胞、NK细胞等，常用的细胞因子有IL-2、TNF、IFN等。肝癌患者由于免疫系统功能下降容易受到外界因素的影响。再加上对化疗等药物的对身体的刺激会导致病情加重。因此提高机体免疫力非常重要。

魏静等[29]在小鼠左前肢皮下注射H22肝癌细胞建立肝癌模型，成模后给药桑黄多糖15天，进行组织切片、血清细胞因子和T、B细胞增殖力检测发现血清中IL-2、IL-6等显著增加，T、B细胞增殖能力加强。因此桑黄多糖能通过调节免疫来促使肿瘤细胞坏死。陈培丰等[30]建立小鼠H22肝癌模型，分别给予不同浓度的龙葵正丁醇萃取物，结果发现小鼠肝脏移植瘤生长受到抑制。这与龙葵正丁醇萃取物能加强荷瘤小鼠免疫功能，改善机体细胞免疫因子异常有关。黄东杉等[70]选取40例患者，随机分为两组，对照组给予护肝、支持治疗、纠正电解质，予甲地孕酮以增进食欲，同时根据需要，给予止吐、止痛等对症处理，观察组在对照组的基础上给予龙葵合剂。结果发现观察组NK细胞、CD4+/CD8+较治疗前明显增高。

2.4 阻滞细胞周期

破坏细胞周期是阻止肿瘤发生发展的一个重要环节，细胞周期的两个重要转换环节是G1/S和G2/M。真核细胞必须经过G1-S期转换完成DNA的合成，才能进入S期继续进行增殖；细胞G2期进行RNA和蛋白质的合成，为进入M期进行有丝分裂做准备[4]。因此将肝癌细胞在G1/S破坏并阻止其进入G2/M期就会达到抑制细胞增殖的效果。

周泽雄[22]通过研究发现冬凌草甲素通过将Hep G2肝癌细胞阻滞在G2/M期来抗肝癌，且具有浓度依赖性。王坦等[56]用不同浓度的白藜芦醇作用于人肝癌细胞，通过细胞周期和Western blot检测发现白藜芦醇在一定浓度范围内可通过降低mTOR磷酸化水平阻滞细胞于G0/G1期来抑制细胞增殖。刘溪[31]研究发现吴茱萸碱通过上调G2/M期细胞周期调控因子CyclinB1和CDK1的转录表达对细胞周期产生阻滞，将肝癌细胞阻滞于G2/M期，来抑制肝癌细胞的增殖。王成志等[52]葫芦素I对不同肝癌细胞进行处理，结果发现不同肝癌细胞增殖均有抑制。葫芦素Ⅰ处理Hep G2细胞24 h后，出现典型的细胞凋亡形态变化和明显的G2期阻滞现象。Le等[65]研究发现斑蝥中的有效成分斑蝥素可通过阻滞肝癌细胞于G2/M期来抑制肝癌细胞增殖并诱导癌细胞凋亡。赵春红等[66]挑选60例肝癌患者随机分为两组，每组30例，对照组采用单纯的化疗法，观察组采用斑蝥酸钠维生素B6注射液联合化疗法治疗，结果发现观察组（83.33%）治疗效果明显高于对照组（56.67%），且腹痛等不良反应明显减少，T淋巴细胞亚群明显改善。

2.5 调节信号通路

信号通路是指当细胞要发生某种反应时，信号从细胞外传递给细胞内一种信息，细胞要根据这种信息来做出反应。信号通路的异常活化与肝癌发生、发展及预后存在着密切关系。信号通路是多维调控的，在肝癌细胞的增殖、分化和凋亡中发挥着重要作用。干预信号通路已成为治疗肝癌的新兴方法。

2.5.1 MAPK信号通路

MAPK是一种能被细胞内外各种不同的刺激（如生长因子、渗透压力、毒素、细胞因子、电离辐射以及化疗药物等）激活的Ser/Thr蛋白激酶[33]。MAPK信号通路主要将细胞外的刺激信号从细胞表面传递到细胞核内部，从而调节和参与细胞的增殖、分化、分裂、凋亡和自噬等生物过程[34]。到目前为止，已经发现4条MAPK细胞信号转导通路：ERK-MAPK、p38-MAPK、JNK-MAPK和ERK5-MAPK信号通路[4]。

李会宣等[15]通过流式细胞术发现姜黄素可诱导人肝癌SMMC-7721细胞凋亡，通过Western blot与RT-PCR进一步验证发现姜黄素诱导细胞凋亡与上调Bax和Caspase-3，下调Survivin和Bcl-2的表达有关。进一步用信号通路抑制剂处理相关蛋白发现姜黄素激活JNK、抑制ERK和p38 MAPK信号通路与上调Caspase-3和Bax的表达，下调Survivin和Bcl-2的表达有关。李楠楠[17]通过Hoechst 33342/PI染色法发现木蝴蝶总黄酮及木蝴蝶苷B具有促进肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞增殖和转移的作用，通过PT-PCR和Western Blot法发现这与调节PI3K/Akt信号通路、p38 MAPK信号通路、TGF-β信号通路中相关分子靶点有关。Liu Yang[50]通过RNA-seq分析表明，葫芦素E通过抑制MAPKs和JAKSTAT3信号通路来抑制肝癌细胞的增殖和转移。

2.5.2 Wnt/β-catenin信号通路

Wnt/β-catenin信号通路也被称为经典Wnt途径，β-catenin是HCC发生发展转移的关键因子，由CTNNB1突变基因编码[35]，参与调控细胞分化、癌变、凋亡及机体免疫、应激等多种病理生理过程。

人参具有大补元气、复脉固脱、补脾益肺、生津、安神的功效。用于脾虚类肝癌，还可提高机体免疫力。石庆强等[23]建立小鼠肝癌模型，取瘤体进行免疫组化、ELISA、qRT-PCR和Western blot实验发现β-catenin过表达会抑制人参皂苷Rh2抗肿瘤的疗效，人参皂苷Rh2可通过激活GSK-3β降解β-catenin来抑制肿瘤细胞转移。白术健脾、益气、燥湿利水、止汗、安胎，用于脾失健运，水湿停滞类肝癌。朱云等[36]研究发现白术多糖通过影响Wnt/β-catenin信号通路对肝癌细胞的体外增殖和侵袭能力产生抑制作用。上官新红等[71]选取74例脾虚证原发性肝癌患者，随机分为两组，对照组采用经皮射频消融术干预，观察组加用参苓白术散加减方案，结果发现观察组患者肝功能改善且体力状况和生活能力增强。苦参清热燥湿、杀虫利尿，常用于热毒淤积类肝癌。苦参碱通过抑制AKT/GSK3β/β-catenin信号通路降低β-catenin的转录活性，来抑制肝癌细胞增殖，且具有浓度-时间依赖性[37]。姚华等[72]将96例中晚期肝癌患者随机分为观察组与对照组。对照组采用TACE治疗，观察组TACE联合复方苦参注射液进行治疗。结果发现观察组总有效率高于对照组，且肿瘤体积缩小值大于对照组。叶兴涛等[64]设置β-榄香烯20μg/mL组、50μg/mL组、100μg/mL组和无β-榄香烯对照组培养肝癌HepG2细胞，通过RT-PCR、Western blot检测细胞Wnt1、β-catenin mRNA和蛋白水平，发现对照组Wnt1和β-catenin mRNA明显高于其他3个治疗组。通过Transwell法、MTT法和流式细胞仪检测发现对照组细胞迁移率和增殖率明显高于其他三组，细胞凋亡率低于其余三组。因此莪术提取物β-榄香烯可通过抑制Wnt/β-catenin信号通路活性，来抑制肝癌细胞增殖和迁移。王小璞等[75]挑选68例患者，随机分为两组，治疗组为榄香烯注射液联合TACE治疗，对照组为TACE治疗。治疗两疗程，并进行一年的随访，结果发现，治疗组的肿瘤控制有效率为82.35%，而对照组为55.88%，治疗组明显高于对照组，且能延长患者生存时间。

2.5.3 PI3K/Akt信号通路

PI3K/Akt信号通路由两部分组成，一部分是磷脂酰肌醇 3-激酶（phosphatidylinositol 3 kinase，PI3K），另一部分是其下游分子丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶B（PKB/Akt）。该通路不仅参与多种生长因子、细胞因子和细胞外基质等的信号转导，同时还对细胞增殖、分化、凋亡和葡萄糖转运等多种细胞功能发挥作用，特别是在细胞凋亡、细胞存活以及调控细胞糖代谢等方面发挥重要作用[38]。

宗彦红等[16]通过Western blot法检测PI3K、p-PI3K、Akt、p-Akt、caspase-9、cleaved caspase-3、Bcl-2、Bax、p-JNK、CHOP表达。结果发现熊果酸能够明显下调p-PI3K、p-Akt、Bcl-2表达并上调 caspase-9、cleaved caspase-3、Bax、p-JNK、CHOP表达，提高Bax/Bcl-2比值。熊果酸能够通过抑制PI3K/Akt信号通路而导致其下游促凋亡蛋白表达上调、内质网应激通路活化来促进人肝癌HepG2细胞凋亡。赵丽萍等[39]发现佛手柑内酯通过抑制PI3K/Akt信号通路活化来诱导Hep G2和Hep 3B细胞的凋亡，抑制其增殖。白花蛇舌草清热解毒、利湿，常用于肝郁化火，热毒淤积类肝癌。章尤权等[40]建立肝癌裸鼠皮下移植瘤模型，通过免疫组化染色检测瘤体组织中PI3K、总Akt和p-Akt蛋白的表达，发现白花蛇舌草通过可调控PI3K/Akt信号通路的转导来抑制肿瘤血管新生。研究发现大黄中的有效成分大黄素可通过调控Akt信号通路来诱导肝癌细胞凋亡[67]。戴朝明等[62]选取79例患者，随机分为两组，对照组40例患者采用TACE，观察组39例患者联合大黄䗪虫丸口服治疗，治疗时间为4周。结果发现观察组血清CD4+、CD4+/CD8+、CD3+细胞等免疫功能指标明显上升，血清甲胎蛋白、糖类抗原199等肿瘤指标明显下降，且不良反应低于对照组。

2.5.4 IL-6/STAT3信号通路

IL-6是一种多功能细胞因子，在许多生理炎症和免疫过程中起着重要作用，也被证明与许多恶性肿瘤的发生发展有关[41]。STAT3可通过介导炎症介质的细胞外信号调控肿瘤细胞、免疫细胞等的生物学行为，是慢性炎症促进肿瘤发生及肿瘤相关性炎症形成过程中的重要分子[42]。

中药白花蛇舌草有效成分2-羟基-3-甲基蒽醌通过抑制IL-6/STAT3信号通路对肝癌HepG2细胞产生体外抑制及诱导凋亡的效果，即下调抗凋亡基因Bcl-2 mRNA和上调促凋亡基因Bax、Caspase-9mRNA的表达[13]。

2.6 VEGF

血管内皮生长因子（vascular endothclial growth factor，VEGF）既能够促使血管当中的内皮细胞发生增殖及分裂，使细胞出现增长，同时在细胞间的黏附过程中有所参与，在肿瘤发生及发展进程中发挥重要作用[46]。

枸杞滋肾、润肺、补肝、明目，可养肝血、柔肝体。张多强等[44]通过实验发现枸杞多糖可通过直接抑制VEGF来抑制肝癌细胞的迁移和侵袭。陈彩萍等[43]研究发现姜黄素可能通过促进肝癌细胞miR-29表达，抑制VEGF表达，调控肝癌细胞生物学过程。研究发现，丹参酮可以通过抑制VEGF/VEGFR信号通路，将肝癌细胞分裂阻滞在G0/G1，达到抑制肝癌细胞增殖及迁移和侵袭效果[45]。

2.7 逆转肝癌细胞耐药性

肿瘤细胞的耐药性是指细胞与药物多次作用后，细胞对其产生耐受性，从而使药物的治疗效果降低或无效。细胞耐药性一旦产生，药物化疗的作用就会下降，这是许多患者化疗失败甚至死亡的原因。现发现了多种与肝癌细胞耐药性产生相关的基因，如MDR和p53等，以及相关转运蛋白P-gp、MRP等。其中P糖蛋白介导的耐药途径是目前发现的最重要的MDR途径。

表2 抗肝癌中药的有效成分及其作用机制

凌博凡等[47]选择肝癌细胞与肝癌耐药细胞作为实验细胞，通过PCR和Western blot检测发现，健脾化瘀方给药后肝癌耐药细胞P-gp表达下降，因此可知健脾化瘀方通过降低耐药细胞中P-gp的表达水平来逆转细胞的耐药性。陈科等[68]挑选156名患者，随机分为两组，对照组使用西药化疗，观察组在此基础上加用健脾化瘀中药方治疗，观察组总有效率为66.7%，对照组为55.1%，观察组高于对照组；观察组生活质量改善高于对照组，且恶心呕吐、腹胀等不良反应减少。研究发现，川芎嗪通过抑制P-gp的表达对HCC的多药耐药产生逆转作用[48]。黄芪补气固表、托毒排脓、利尿、生肌，可扶正健脾、益气养阴以此来治疗肝癌。选择肝癌耐药细胞BEL-7402/5-FU，利用RT-PCR和免疫细胞化学法分别检测mdrl mRNA表达和P-gp蛋白表达，发现黄芪皂苷通过下调mdrl mRNA表达及抑制P-gp的表达来逆转BEL-7402/5-FU细胞的耐药性[49]。选取84例老年原发性肝癌患者分为两组，对照组给予放疗，观察组在放疗基础上给予黄芪四君子汤。结果发现观察组治疗总有效率为85.71%，显著高于对照组患者的66.67%，且观察组免疫功能得到改善，肝功能提高[73]。

3 讨论与展望

随着科学的进步和中医药的发展，中药的疗效也逐渐被世界所认可。目前，我国传统抗肝癌中药具有多因素、多效应、多靶点、多层次等特点，且因治疗效果显著、可延长患者的生存时间、副作用小、预后效果好等特点，成为国内外学者们研究的热点，但其具体作用机制仍需进一步研究。

传统中医药是从整体上系统地调控机体，可多靶点、多方位和多层次抑制肿瘤生长，这是其治疗疾病的优势。但中药的化学成分复杂，提取工艺不成熟，作用靶点不明确，药物剂型不规范等问题阻碍了抗肝癌中药作用机制的研究和临床药物的应用。因此，我们应进一步明确抗肝癌中药的有效成分，以促进抗肝癌药物的开发与利用；对已明确的中药有效成分应进行进一步的体内体外实验确定其抗肝癌的作用靶点，为抗肝癌新型药剂的开发与应用提供新思路；也可将传统中药与西医西药进行有效结合，为肝癌治疗指明新方向；不断进行对中药的抗肝癌作用机制的研究与开发，将中药合理运用到临床中，提高中药的世界认同度。