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加味逍遥散主要活性成分在肝癌治疗中的作用机制研究进展▲

2022-02-26徐丽静李卓娴温小雨孙玉浩

广西医学 2022年23期
关键词:柴胡皂苷茯苓甘草

徐丽静 李卓娴 温小雨 孙玉浩 夏 猛

(广西中医药大学基础医学院,广西南宁市 530200)

【提要】 肝癌为临床上较为常见的实体恶性肿瘤,其发病率高、预后差,严重影响人们的身体健康和生活质量。加味逍遥散作为经典中药方剂,方中药材诸多活性成分具有抗肿瘤作用,近年来更是广泛应用于肝癌的临床治疗,其疗效显著。由于加味逍遥散活性成分复杂,其治疗肝癌的作用机制尚不明确。本文以加味逍遥散的抗肿瘤活性成分为切入点,对有关其在肝癌治疗中的作用机制的研究进展做一综述,以期充实加味逍遥散治疗肝癌的理论基础,并为肝癌新药研发提供参考。

2020年国际癌症研究中心报告,肝癌为全球排名第六的常见癌症,是第三大癌症死亡原因[1]。中国每年约有38.3万人死于肝癌及其并发症,占全球肝癌死亡病例数的51%[2],肝癌发病率高、预后差,严重威胁我国人民的身体健康和生活质量,加重了社会负担和医疗的压力。因此,探求有效的肝癌治疗方法是癌症研究的热点问题,其中药物治疗是肝癌的主要治疗手段之一。中医药是中华民族的瑰宝,在亚健康状态调理、慢性疾病和恶性疾病的治疗中具有明显优势。从中医药复方中寻找有效的抗癌活性成分是当前肝癌药物研究的重要方向之一。

肝癌可归属为中医“积聚”“黄疸”“鼓胀”“胁痛”等病,其病机主要为人体正虚致脏腑功能失调,进而出现气滞血瘀、络脉闭阻、痰邪阻络等[3],临床上辨证多为肝郁脾虚和气滞血瘀[4]。加味逍遥散由逍遥散化裁而成,采用疏肝健脾法为主,配行气活血、清热解毒、软坚散结中药。该方剂及其活性成分具有较明确的抗肿瘤作用[5-6]。近年来,加味逍遥散应用于肝癌的临床治疗,疗效显著,但其主要活性成分对肝癌的作用机制尚未明确。本文以加味逍遥散的抗肿瘤活性成分为切入点,对有关其在肝癌治疗中的作用机制的研究进展做一综述,以期充实加味逍遥散治疗肝癌的理论依据,并为肝癌新药研发提供参考。

1 加味逍遥散抗肿瘤的有效活性成分

加味逍遥散包括柴胡、白术、白药、陈皮、茯苓、当归、栀子、香附、郁金、枳壳、川芎、半边莲和甘草13味草药,以及蜈蚣、全蝎、白僵蚕、鳖甲4味动物类药物。一项网络药理学研究表明,在涉及治疗肝癌的281味中药中,茯苓、柴胡、白芍、甘草的使用频率排名前四位[7];另一项对313味抗肝癌中药的研究表明,茯苓、白术、当归、柴胡、赤芍、甘草、鳖甲是临床最常用的抗肝癌药物[8]。这说明加味逍遥散的主要配伍药物是临床治疗肝癌的主要中药。研究显示,加味逍遥散的抗肿瘤效应主要是通过皂苷类化合物、黄酮类化合物、多糖类化合物、萜类化合物、内酯类化合物、多肽、植物甾醇类化合物、挥发油类化合物及寡肽类化合物等成分发挥作用[9]。

1.1 皂苷类化合物

1.1.1 柴胡皂苷:提取自柴胡,可细分为柴胡皂苷A、B、C、D、E、F等多种类型[10],其中柴胡皂苷D的药理活性最强。研究表明,柴胡皂苷D可通过抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,MTOR)复合物信号通路,促进癌细胞自噬功能[9]。

1.1.2 甘草总皂苷:提取自甘草,其可抑制一氧化氮、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α、白细胞介素(interleukin,IL)-6等炎症细胞的分泌[11]。

1.1.3 甘草次酸:提取自甘草,其能够上调与凋亡相关的Caspase家族部分蛋白(Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9等)和B细胞淋巴瘤-2相关X蛋白(B-cell lymphoma-2 associated X protein,Bax)的表达,诱导肝癌细胞凋亡[12],亦可通过抑制T淋巴细胞的凋亡和促进T细胞的免疫功能来增强细胞免疫,从而调节肿瘤微环境,抑制肝癌细胞的增殖[13]。

1.2 黄酮类化合物

1.2.1 山柰酚:提取自柴胡,其通过抑制基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)9和蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)信号传导来抑制人肝癌细胞的迁移[14]。

1.2.2 槲皮素:(1)提取自柴胡,其可通过调控磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/AKT信号通路的转导,促进Caspase-9表达,从而抑制肝癌SMMC-7721细胞生长,同时可促进癌细胞凋亡[15]。(2)提取自僵蚕,其能够上调Bax蛋白表达,并抑制Bcl-2蛋白表达,从而促进肝癌细胞凋亡[16]。

1.2.3 光甘草定:提取自甘草,其可调节激活蛋白1和核因子κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)活性,通过转录抑制MMP9表达,抑制人肝癌细胞Huh7、SK-Hep-1的迁移和侵袭能力[17]。

1.2.4 甘草黄酮:提取自甘草,其可影响BEL-7404细胞的细胞周期,明显减少处于S期的细胞比例,并显著抑制其生长增殖,且该抑制效果存在剂量和时间依赖性[18]。

1.2.5 甘草素:提取自甘草,其可通过多种机制促进肝癌SMMC-7721细胞凋亡,包括增强Caspase-3活性,上调p53蛋白水平,下调Bcl-2蛋白水平,以及影响活性氧簇的生成等[19]。

1.2.6 川陈皮素:提取自枳壳,其既可抑制小鼠肝癌细胞H22移植瘤的生长,又能抑制肝癌SMMC-7721细胞增殖,但相关机制尚不明确[20]。

1.3 多糖类化合物

1.3.1 白术多糖:提取自白术,其能够影响AKT和糖原合成酶激酶3β蛋白的磷酸化,使肝癌细胞中β-连环蛋白表达下调,进而降低与肝癌转移高度相关的MMP2的表达水平[21],也可以通过激活NF-κB依赖机制来调节巨噬细胞活性[22]。

1.3.2 茯苓多糖:提取自茯苓,其可通过激活NLRP3焦亡经典通路(GSDMD/Caspase-1)发挥对HepG2肝癌细胞的抑制作用[23]。

1.3.3 全蝎多糖:提取自全蝎,其在细胞实验中表现出较显著的抗TNF相关炎症反应作用,且该药物在浓度为1.5 mg/mL时抗炎效果最好[24]。

1.3.4 金头蜈蚣多糖:提取自蜈蚣,其可抑制肝癌HepG2细胞的生长和增殖,也可通过促进IL-2和抑制IL-10和转化生长因子表达来调节肝癌细胞H22荷瘤小鼠的免疫功能,从而抑制小鼠的肝肿瘤生长[25]。

1.4 萜类化合物

1.4.1 芍药苷:提取自白芍,其抗炎机制可能与血清和大脑皮质β-内啡肽水平升高、大脑皮质前列腺素E2产生或释放减少有关[26]。此外,芍药苷可通过阻止NF-κB抑制蛋白α(NF-κB inhibitor alpha,IKB-α)磷酸化以减少NF-κB核转位,从而促进5-氟尿嘧啶诱导的肿瘤细胞凋亡[27]。

1.4.2 白芍总苷:提取自白芍,其可通过抑制人组蛋白去乙酰化酶3的表达,引起多药耐药基因1表达下调,从而逆转肝癌BEL-7402/ADM细胞的耐药性[28]。

1.4.3 茯苓三萜:提取自茯苓,其不仅对肝癌HepG2细胞的增殖抑制率高,促凋亡作用强[29],而且能下调诱导型一氧化氮合酶和环氧合酶(cyclooxygenase,COX)-2的表达,发挥抗炎作用[30]。

1.4.4 郁金二萜:提取自郁金,其能拮抗脂多糖的致炎作用,通过增加抑制因子的表达而抑制NF-κB的活化,从而减少炎症介质的分泌,起到抗炎作用[31]。

1.5 内酯类化合物 白术内脂提取自白术,其可抑制肝癌SMMC-7721细胞和HepG2细胞的活性[32],白术内酯Ⅰ、Ⅲ可显著抑制巨噬细胞中TNF-α、IL-1β、IL-6的表达,发挥抗炎作用[33]。

1.6 多肽 蝎毒多肽提取自全蝎。在肝癌细胞H22荷瘤小鼠化疗过程中,蝎毒多肽提取物通过抑制肿瘤血管生成和阻碍肿瘤血管恢复正常来减弱H22细胞的再增殖作用[34]。此外,蝎毒多肽提取物联合雷帕霉素能通过抑制MTOR的活性,增强自噬相关蛋白的表达(如Unc-51样自噬激活激酶1、微管相关蛋白1轻链3α、Beclin1)以促进细胞自噬,从而抑制肝癌的进展,降低癌细胞转移的发生风险[35]。

1.7 植物甾醇类

1.7.1 谷甾醇:提取自当归,其能够介导细胞分裂周期25B蛋白表达来促进肝癌细胞系HepG2和Hep3B的凋亡[36],并可调节IL-6、γ-干扰素和血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)水平,发挥对肝癌细胞H22荷瘤小鼠的抗癌作用[37]。

1.7.2 麦角甾醇:提取自僵蚕[38],其可通过上调p21蛋白抑制HepG2细胞的增殖[39]。在动物实验中,麦角甾醇表现出较明显的肿瘤抑制效果,其可能是通过抑制血管生成发挥抑癌作用[40]。

1.8 挥发油类化合物

1.8.1 白术挥发油:提取自白术,其可提高巨噬细胞的抗炎作用,增强机体的非特异性免疫功能[41]。研究表明,白术挥发油能显著降低肝癌淋巴管转移模型小鼠的血清MMP9含量,通过抑制MMP9的分泌来发挥抑制肿瘤侵袭和转移的作用[42]。

1.8.2 柠檬烯:提取自枳壳,其可抑制肝癌细胞BEL-7402的生长,这种抑制效果可能与其降低肝脏中的谷胱甘肽巯基转移酶活性有关[43-44]。

1.9 寡肽类化合物 鳖甲寡肽提取自鳖甲。有研究报告,鳖甲寡肽I-C-F-6可减少肝纤维化大鼠及HSC-T6细胞中NF-κB p65的表达,从而抑制Wnt/β-catenin信号通路的激活,影响下游靶基因的表达,进一步抑制肝星状细胞的活化,缓解肝纤维化大鼠肝损伤,减少细胞外基质的沉积,达到抗纤维化的目的[45]。

1.10 其他提取物

1.10.1 姜黄素:提取自郁金[46],其可经Fas/Fas配体及NF-κB通路诱导肿瘤细胞凋亡,抑制癌细胞增殖[47],亦可通过介导内质网应激通路,下调Bcl-2蛋白和上调活化型Caspase-3蛋白,进而抑制人肝癌SMMC-7721细胞移植瘤的生长[48]。

1.10.2 蜈蚣提取物:提取自蜈蚣,其通过调控信号转导子和转录激活因子3、丝裂原活化蛋白激酶及PI3K/AKT信号通路,抑制人肝癌HepG2细胞的增殖,减缓肝癌细胞原位移植瘤的生长[49]。

2 加味逍遥散有效活性成分对肝癌的作用机制

2.1 抑制肿瘤细胞增殖 细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖及遗传的基础,干预肿瘤可通过抑制细胞生长这一途径实现。加味逍遥散方中的光甘草定、茯苓三萜、蜈蚣提取物、白芍总苷、多糖等成分对肝癌细胞增殖具有显著抑制作用。研究显示,光甘草定可通过调节Hedgehog信号通路阻止肝癌Hep3B细胞增殖[50],茯苓三萜和蜈蚣提取物能在一定程度上抑制肝癌HepG2细胞增殖[29,51]。此外,白芍总苷可抑制癌细胞增殖,且浓度越高其抑制癌细胞增殖的作用越强[52]。而白术多糖可抑制肝癌细胞H22荷瘤小鼠体内肿瘤生长,且中等剂量的作用显著高于高剂量和低剂量[53]

2.2 调节炎症因子 最新研究表明,炎症介质可通过下调DNA修复通路和调节细胞周期检查点,诱导和破坏癌细胞基因组的稳定性,从而调节肿瘤细胞的侵袭、免疫逃逸及增殖[54]。现有实验数据显示,茯苓中的三萜类化合物可通过下调诱导型一氧化氮合酶、COX-2的表达,抑制IL-1、IL-6、TNF-α等炎症介质的产生,从而发挥抗炎作用[55]。柴胡皂苷A可抑制脂多糖诱导的细胞因子产生,且抑制作用呈剂量依赖性,同时其可抑制巨噬细胞中TNF-α、IL-6、IL-1β、β-干扰素和趋化因子的表达,以及脂多糖诱导的NF-κB和IRF3活化[56]。此外,柴胡皂苷A通过调节炎症介质和抑制经脂多糖刺激的RAW 264.7细胞中的丝裂原活化蛋白激酶和NF-κB信号通路而发挥抗炎作用,抑制肝癌的发展[57]。芍药苷可选择性地抑制由脂多糖激活的B淋巴细胞介导的炎症和组织损伤[58]。

2.3 抑制肿瘤侵袭与转移 肝癌作为消化系统常见的恶性肿瘤,其侵袭转移能力强[59],而肿瘤侵袭和转移是评估肝癌患者预后和生存期的有效指标及影响疗效的主要因素。众所周知,上皮-间质转化作为肝癌细胞侵袭和转移的生物学过程之一,在肝癌的防治研究中具有重要意义。因此,抑制上皮-间质转化过程是治疗肝癌的有效途径之一。加味逍遥散中白术多糖、芍药苷等成分可通过调控与上皮-间质转化相关的信号转导通路来抑制肝癌细胞的侵袭和迁移。研究表明,白术多糖可通过调控相关信号通路,从而有效抑制癌细胞的增殖和侵袭,其浓度与癌细胞分裂和转移的抑制率呈正相关[21]。已有证据显示,芍药苷对恶性肿瘤细胞的增殖具有一定的抑制作用,其可能通过抑制转化生长因子β1/Smads信号通路蛋白的表达来抑制肝癌HepG2细胞的侵袭和迁移[60]。此外,研究人员发现,甘草素能通过线粒体途径抑制肝癌SMMC-7721细胞的生长和增殖,发挥促癌细胞凋亡的作用[61-62],同时可通过阻碍PI3K/PTEN/AKT信号通路传导,下调MMP2和MMP9的蛋白表达,从而抑制肿瘤的侵袭和转移[63]。

2.4 抑制肿瘤血管生成或成熟 毛细血管网可为肿瘤细胞提供充足的氧气、营养成分和肿瘤生长因子等,肿瘤血管生成能力被视为反映肿瘤侵袭性的指标之一,肿瘤高度血管化可增加肿瘤细胞进入血液循环系统从而发生转移的概率。因此,抑制肿瘤新生血管生成是肝癌治疗的关键环节[64]。加味逍遥散方中柴胡皂苷、蜈蚣提取物、蝎毒多肽提取物能抑制血管内皮细胞生长增殖,降低血管通透性,影响毛细血管的生成或成熟。有研究显示,COX-2和VEGF与肝癌的肿瘤血管生成相关,柴胡皂苷D可显著下调肝癌组织中COX-2的表达,降低VEGF活性,从而有效抑制肝癌模型大鼠的肿瘤血管形成[65]。蜈蚣和蝎毒提取物具有强效的攻毒散结作用,其中蜈蚣提取液能抑制肝癌的血管生成[66],而蝎毒多肽提取物则通过抑制肿瘤微环境中血管生成相关因子DII4和NOTCH1表达来达到抑制肿瘤血管生成的目的[67]。

2.5 诱导肿瘤细胞发生凋亡和自噬 肝癌的发生、发展都离不开细胞自噬作用。自噬具有双重作用,既可通过维持肝脏稳态来清除肿瘤细胞,又能促使肿瘤微环境中肿瘤细胞增殖[68]。加味逍遥散方中柴胡皂苷、芍药苷、茯苓多糖等成分可通过诱导细胞凋亡与自噬,从而抑制肝癌的发生和发展。柴胡皂苷具有较为突出的抗癌作用,其中柴胡皂苷D不仅可以降低肝癌细胞的增殖速度,还可提高癌细胞的凋亡率[69],并可通过负调控MTOR复合物信号转导通路和降低肝癌细胞H22中活性氧簇、转化生长因子β1水平及血管通透性[9,70],促进细胞线粒体功能和细胞自噬。白芍苷不仅能够显著抑制肝癌细胞HepG2的侵袭和迁移能力,而且对SMMC-7721细胞具有相同的作用效果,其机制为通过上调Caspase-3表达和增加Bcl-2相关X蛋白/Bcl-2比例,发挥促进细胞凋亡的作用[71]。羧甲基茯苓多糖具有抑制肿瘤细胞生长的作用,它可以通过线粒体途径诱导肝癌细胞HepG2凋亡,抑制肿瘤细胞增殖[72]。有研究发现,甘草中的甘草素亦可促进肝癌细胞的凋亡[73]。

2.6 调节肿瘤微环境及提高机体免疫功能 肿瘤细胞的内外微环境与肿瘤发生、发展、转移和侵袭等进程密切相关。肿瘤微环境中的各种免疫细胞与肿瘤细胞相互依存、相互拮抗,形成了一个适宜肿瘤生长的炎症微环境[74]。加味逍遥散方中柴胡皂苷、茯苓三萜、茯苓多糖、蜈蚣提取液可通过提高机体免疫功能,减少肿瘤细胞的免疫逃逸,从而更高效地发挥抗肝癌作用。柴胡皂苷D通过增强免疫系统功能、减少免疫逃逸的作用,从而发挥抗肝癌的作用[75-76]。茯苓三萜类化合物通过增强体外抗病毒活性、分泌抗肿瘤细胞因子、促进淋巴细胞增殖、增强巨噬细胞吞噬能力等途径,增强机体免疫功能,调节肿瘤微环境[77-80]。此外,有学者采用蜈蚣提取液干预裸鼠体内的肝癌细胞BEL-7404原位肿瘤,结果显示,蜈蚣提取液可明显地抑制肿瘤生长,并能增强机体的免疫功能[67]。

3 小结与展望

加味逍遥散作为中药复方,经过加减调节后具有疏肝解郁、健脾除湿、祛痰化瘀、抗癌解毒的功效。近年来,学者们依托现代实验技术开展了大量相关基础研究,结果表明加味逍遥散中的有效活性成分对肝癌的作用确切,通过抗炎、促进细胞凋亡、提高机体免疫功能等方面均发挥了抗肝癌的作用[81-83]。加味逍遥散治疗肝癌体现了中医药特色治疗的整体观和辨证方法论,以及中药多成分、多层次、多疗效、多靶点的作用机制,但目前的实验研究多为体外细胞实验,对于抗癌成分在人体内的作用机制和代谢情况未见报告。另外,加味逍遥散的有效活性成分可能通过肿瘤微环境发挥抗肝癌作用,但其具体机制尚有待深入研究加以验证。未来可从上述两方面进行深入研究。

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