传统中药在胆管癌防治中的机制研究进展

吕彦霖，潘耀振,2

0 引言

胆管癌是一种来源于胆管上皮的胆管腺癌。根据解剖位置分为肝内胆管癌和肝外胆管癌两种亚型。近年来，肝内胆管癌的发病率和死亡率不断上升，这与肝外胆管癌并不一致[1-3]。胆管癌的发生可能与一系列危险因素有关，例如乙型和丙型肝炎感染、肝硬化、肥胖症以及糖尿病等，但病因尚不清楚[4-5]。目前胆管癌的治疗策略包括手术、化疗和放疗。手术治疗是胆管癌的首选治疗方法。据统计，肝门周围胆管癌患者接受手术或肝移植的5年生存率相对较低[6]。目前，已证明基于5-氟尿嘧啶的治疗方案可以稍微延长患者生存时间[7]，但化疗可能会导致不良反应并降低患者的生活质量，极大地增加患者负担[8-9]。

近期研究发现，许多中国传统中药，在包括胆管癌在内的多种癌症的治疗中均表现出优秀的抗肿瘤作用，与此同时，中药有着价格低廉、储量丰富等诸多优势，所以在胆管癌的治疗中，中药被认为是一种有效且安全的补充替代疗法。本文从不同层面综述近年来中药抗胆管癌的作用机制及研究进展，为胆管癌的防治提供新的思路。

1 抑制胆管癌细胞增殖和诱导其凋亡

胆管癌细胞无限增殖是胆管癌难以控制且易复发的主要原因。同时，细胞增殖和凋亡过程机制复杂，涉及许多基因。如果癌基因和原癌基因被激活，细胞就会过度生长，凋亡过程被阻断，从而产生大量胆管癌细胞。因此，抑制胆管癌细胞增殖，诱导胆管癌细胞凋亡，可为胆管癌的防治提供新的思路和方法。

1.1 网络药理学分析验证中药抗胆管癌作用

网络药理学是结合药理学、分子生物学、电子技术和生物信息学，使中药有效成分、相关靶点、途径和疾病之间形成网络关系的一种很有前途的研究方法。使用网络药理学来识别草药靶点和潜在机制，对于节省药物发现和设计所需的资金、精力和时间变得越来越重要。网络药理学成功地实现了药物疾病靶点网络的构建和可视化，有助于从多角度评价药物的作用机制[10]。

Wang等[11]利用网络药理学方法和细胞模型研究了黄芪对胆管癌的作用，并预测了其核心靶点和分子机制。根据网络药理学分析，黄芪含有16种活性成分，对胆管癌均有显著的抗炎和抗肿瘤活性，以槲皮素和山奈酚为核心成分，5个最重要的生物靶标是caspase3、MAPK8、MYC、EGFR和PARP，并通过蛋白质印迹实验进一步验证显示黄芪能显著影响网络药理学预测的5个靶点的表达，显示了黄芪作为治疗胆管癌新药的潜力。

茵陈蒿汤是一种著名的中药处方，在临床上被用于清除热量、消除湿气和消除黄疸[12-13]。Chen等[14]通过网络药理学鉴定出茵陈蒿汤中32种具有抗肿瘤作用的有效活性成分，其中槲皮素、山奈酚、β-谷甾醇、异丁烯醇和豆甾醇等多种抗癌活性物质被确定为茵陈蒿汤中重要的抗癌活性成分。筛选出了209个化合物靶标，有96个靶标与癌症有关，其中AKT1、IL6、MAPK1、TP53和VEGFA被确定为与胆管癌相关的5个枢纽蛋白靶标，表明茵陈蒿汤是一种具有多靶点治疗作用的多组分配方。通过分子对接分析，这些活性化合物和靶标表现出良好的相互作用，并通过调节信号转导途径，如MAPK信号转导途径、PI3K-Akt信号转导途径、癌细胞中的microRNA等发挥抗癌治疗作用。他们又进一步通过实验进行验证，结果显示茵陈蒿汤可通过调节相关靶蛋白抑制细胞增殖和促进细胞凋亡，发挥抗胆管癌作用。

1.2 激活Caspase途径

Caspase家族能够调控多种生物过程，在诱导细胞凋亡中发挥重要作用。Caspase-3是细胞凋亡最重要的效应因子，在细胞凋亡过程中起着重要作用，其激活表明细胞凋亡进入不可逆阶段；Caspase-8是细胞凋亡最重要的启动子，能激活几乎所有凋亡级联的下游Caspase，放大凋亡信号，进而引起细胞凋亡；Caspase-12在调节细胞凋亡中起重要作用，激活的 Caspase-12从内质网转移至细胞质，进一步切割前体 Caspase-9，Caspase-9是促凋亡的Caspase，激活的Caspase-9能进一步激活Caspase-3，最终激活PARP诱导细胞凋亡。

本课题组研究发现[15]，青藤碱对人胆管癌细胞系HUCCT-1和TFK-1中Cleaved-Caspase-3与Cleaved-Caspase-9的表达及凋亡均有调节作用，胆管癌细胞的总凋亡率和早期凋亡率均随药物浓度增高显著升高。李彬彬等[16]将葛根素应用于人胆管癌RBE细胞，发现1 000 μg/ml葛根素可以通过Caspase途径有效诱导RBE细胞凋亡，并可以显著升高细胞中Cleaved-caspase-8、Cleaved-caspase-9蛋白及凋亡关键蛋白Bax的表达，降低Bcl-2的表达，表明葛根素是通过Caspase途径诱导胆管癌细胞凋亡的。康晓亮等[17]研究发现，中药复方抑瘤饮作用于胆管癌QBC939细胞，高剂量组（12 mg/kg）中胆管癌细胞出现显著的细胞形态学变化，其细胞核呈显著变化，出现核染色质固缩，甚至出现畸形核，并通过上调PARP、Caspase-9、Caspase-12等凋亡关键蛋白的表达，进一步激活相关的家族级联反应，诱导细胞凋亡，作用效果以高剂量组最为显著。

1.3 下调抗凋亡蛋白Mcl-1

Mcl-1蛋白在癌细胞中是一种相当重要的抗凋亡蛋白，其在保护肿瘤细胞逃避凋亡、导致肿瘤耐药性方面发挥着关键作用。以往的研究表明，Mcl-1蛋白在胆管癌细胞中高度表达，与胆管癌的发生发展密切相关[18]。与Mcl-1蛋白密切关联的重要细胞信号通路有很多，有研究报道称NFκB/miR-29b/Mcl-1及DNA damage/Mule/Mcl-1这两个通路在与Mcl-1蛋白密切相关的细胞通路当中，发挥着调控肿瘤细胞凋亡的作用，为研究者们寻找高效、安全的抗肿瘤中药提供了崭新的思路。朱建明等[19]研究发现，双氢青蒿素能通过调节胆管癌QBC939细胞中Mcl-1基因转录产物中的MCL1-001、MCL1-002及MCL1-201的表达水平，在治疗6、12、24、48、72 h时发挥诱导肿瘤细胞凋亡作用，且细胞凋亡率呈现剂量与时间依赖性，最高达到了96%，表明双氢青蒿素通过调节Mcl-1蛋白发挥优秀的诱导胆管癌细胞凋亡的作用。

1.4 调控细胞周期

细胞周期的调控是细胞最基本的行为，涉及多种转录调控因子，从而形成复杂的分子网络信号系统。细胞周期调控紊乱是肿瘤发生发展的关键环节。细胞周期有两个重要的限制点：G1/S和G2/M，真核细胞必须经过G1-S转化和DNA合成才能进入S期并继续增殖。RNA和蛋白质的合成在G2期进行，为M期的有丝分裂做准备。它们在分子水平上复杂而活跃，容易受到外界因素的影响。如果能及时调控，对控制胆管癌细胞的发生发展具有重要意义。

张金铎等[20]研究发现，应用莪术醇可阻滞人胆管癌RBE细胞进入S期，且剂量越高阻滞能力越强，呈现出典型的增殖抑制和促进凋亡的抗癌作用，并可以显著抑制细胞周期蛋白D1的表达，该结果表明莪术醇是通过调控细胞周期，进而抑制细胞增殖和促进细胞凋亡，从而发挥对胆管癌RBE细胞的抑制作用。朱幼姗等[21]研究人员发现，不同浓度的蛇床子素对人胆管癌细胞系QBC939作用48小时后，均能调节细胞周期进程，使细胞周期阻断在G2/M期，进而诱导细胞凋亡，0.15 mmol/L蛇床子素使QBC939细胞的凋亡率达到37.15%，并使其出现典型的凋亡形态学改变。

2 抑制胆管癌侵袭迁移

肿瘤的侵袭和转移导致其不良的临床预后被认为是抗肿瘤药物治疗的重要靶点。胆管癌同样是一种高侵袭性肿瘤，患者确诊时常伴有远处转移，是临床患者死亡的重要因素。因此，抑制胆管癌的侵袭和迁移对胆管癌的治疗具有重要意义。

2.1 抑制STAT3信号通路

信号转导和转录激活因子3（STAT3）是STAT家族的一员，被认为是一种致癌基因。在不同类型的肿瘤中磷酸化后，具有转录因子活性，调节与细胞侵袭和迁移密切相关的各种功能蛋白的表达。最近，许多研究报道STAT3在胆管癌的转移中起重要作用，并且其表达与胆管癌的手术结果呈负相关[22]。因此，STAT3信号被认为是胆管癌的潜在治疗靶点。

Zhu等[23]通过研究发现，吴茱萸碱可以通过上调负反馈调节因子磷酸酶抗碎裂蛋白2（SHP-2）的表达，进而阻断由IL-6/STAT3介导的胆管癌信号转导，导致胆管癌TKF-1细胞中侵袭迁移关键蛋白E-cadherin和N-cadherin表达下调，从而抑制细胞侵袭迁移，这表明吴茱萸碱可通过抑制STAT3信号通路发挥抑制胆管癌细胞侵袭迁移的作用。邓秋媛等[24]将紫草素应用于人肝内胆管癌RBE细胞，通过M2型丙酮酸激酶-信号转导及转录活化因子3（PKM3-STAT3）通路，发现PKM2、 p-STAT3蛋白表达水平被抑制，进而抑制胆管癌中侵袭迁移关键蛋白E-cadherin和N-cadherin的表达。因此，紫草素能有效地通过PKM3-STAT3信号通路抑制胆管癌细胞的侵袭和迁移。

2.2 抑制上皮细胞-间充质转化

上皮间质转化（EMT），其中上皮衍生的肿瘤具有间充质干细胞特性，表明了肿瘤转移的可能性，其机制是破坏肿瘤细胞间的细胞黏附，重塑细胞骨架，提高细胞的流动性和侵袭性，最终导致肿瘤细胞的远处转移。其促进侵袭和迁移的同时伴随着N-Cadherin、E-Cadherin和Vimentin的调节，都是诱导胆管癌细胞侵袭和迁移的重要机制。郑世勤等[25]通过应用TGF-β1诱导人胆管癌细胞系RBE发生EMT，后应用大蒜素进行治疗。通过MTT实验得到大蒜素24 h的IC50大约为130.7 μmol/L，应用此浓度大蒜素进行细胞划痕实验以及Transwell实验，结果显示大蒜素可以显著抑制由TGF-β1诱导的人胆管癌细胞的侵袭迁移，且可以上调胆管癌细胞中E-Cadherin，下调 N-Cadherin、Vimentin的表达水平，表明大蒜素可通过抑制上皮细胞-间充质转化实现对胆管癌细胞侵袭迁移的抑制。

2.3 抑制MMPs信号通路

肿瘤细胞的侵袭迁移，首先要降解细胞外基质（extracellular matrix, ECM），在降解过程中，MMP2与MMP9为主要的降解酶。基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases, MMPs）可以通过破坏机体抑制肿瘤细胞侵袭迁移的屏障，降解细胞外基质及基底膜，从而在肿瘤细胞生长微环境，促进肿瘤细胞生长中发挥不可替代的作用。林雪晶等[26]发现，木香烃内酯可抑制胆管癌细胞的增殖，并可通过抑制胆管癌细胞中MMP-2、MMP-9表达，抑制MMPs信号通路，进而抑制胆管癌细胞的侵袭迁移。

3 逆转细胞耐药性

耐药性是指细胞反复接触某一药物后，对该药物的敏感性降低，从而使该药物的治疗效果降低甚至失效。多药耐药性（multidrug resistance,MDR）是指肿瘤细胞同时对多种抗肿瘤药物具有耐药性的现象，是临床化疗失败的主要原因，也是患者预后不良的重要因素。

研究人员通过应用阿霉素（ADM）诱导人胆管癌细胞株QBC939的多药耐药，建立了人胆管癌细胞株QBC939/ADM。马宏波等[27]发现人参有效成分人参皂苷Rg3能抑制人胆管癌细胞株QBC939/ADM中MDR1 mRNA的表达，并通过下调MDR1的表达逆转胆管癌细胞的多药耐药。刘秀妃等[28]发现，姜黄素作用于QBC939/ADM细胞时，单独姜黄素对QBC939/ADM细胞没有明显的抑制作用，而姜黄素联合环磷酰胺和5-氟尿嘧啶对QBC939/ADM细胞的抑制作用更好，明显强于单独使用，说明姜黄素具有显著的逆转耐药作用。

4 协同抗肿瘤作用

治疗胆管癌的临床药物种类繁多，其中最常见的是5-氟尿嘧啶（5-Fu）。 5-Fu是消化系统肿瘤中广泛使用的化疗药物，价格低廉。此外，吉西他滨（GEM）、顺铂（CIS）和阿霉素（DOX）也有广泛的应用。然而，胆管癌对这些目前可用化疗药物的反应很差。在临床实践中，医生曾尝试联合使用不同的化疗药物，以最大限度地发挥抗癌作用，但联合用药的效果并不都很理想。

汪洋等[29]通过研究单独使用细梗香草总皂苷以及与5-Fu联合使用对胆管癌QBC939细胞所发挥抗癌作用的影响，结果发现4 μg/ml的细梗香草总皂苷联合3 μg/ml的5-Fu，可使胆管癌细胞的增殖抑制率达到65.3%，显著强于单独用药，并且联合用药显著增加胆管癌细胞中Caspase-3表达，降低PARP表达，且两药用药浓度均小于其各自的IC50，表明细梗香草总皂苷与5-Fu具有协同作用，5-Fu对胆管癌的化疗效果被其显著增强。Fu等[30]研究者发现，30 μg/ml 5-Fu联合6 ml/mg槐耳相比单独用药，在胆管癌的治疗方面具有更强的抗增殖、周期阻滞、诱导凋亡和抗转移作用，并且联合用药可以显著抑制胆管癌中STAT3及其靶基因（如Ki67、Cyclin D1、Bcl-2、MMP-2）的表达，表明槐耳联合5-Fu对胆管癌细胞Huh28具有协同抗肿瘤作用。

5 问题与展望

中药及其活性成分能够抑制胆管癌细胞的增殖、诱导凋亡、抑制侵袭转移、逆转耐药性、协同抗肿瘤作用等，并通过不同机制在不同水平上达到抗胆管癌的目的，现已取得阶段性突破，但仍存在诸多不足。与化疗药物相比，中药的影响因素更多，作用机制更复杂，具有多靶点、多层次的特点。虽然中药抗胆管癌的机制研究已经深入到基因水平，但每种中药的机制研究仅限于一些已知的作用靶点和信号通路的调控，未能在新的领域取得突破，缺乏一定的深度；此外，大部分研究停留在实验动物阶段，人体试验较少，很难反映药物在体内的代谢和机制。因此，对中药防治胆管癌机制的研究应更加深入和全面，以尽快构建一个科学和标准化的结合传统中药配方治疗胆管癌的理论体系。

利益冲突声明：

所有作者均声明不存在利益冲突。