張慧慧,蘇金仁,黃秀深,陳繼蘭
·綜述進展·
中藥治療肝癌在機制方面的實驗研究概況
張慧慧,蘇金仁,黃秀深,陳繼蘭
目前對中醫藥治療肝癌的實驗研究很多,機制上大體從六個方面進行切入:誘導癌細胞凋亡或分化,抑制癌細胞增殖,抑制腫瘤血管生成,逆轉腫瘤多藥耐藥性,抑制端粒酶活性,調節機體免疫功能。本文就著眼這六方面,從理論和方法學的角度加以綜述。
肝癌;凋亡;腫瘤血管;端粒酶;免疫
原發性肝癌(primary hepatic cancer, HCC),簡稱“肝癌”,是指原發于肝臟或肝內膽管系統的惡性腫瘤。據統計,我國每年肝癌的發生占全世界肝癌發生的45%,其死亡率在城市和農村分別是癌癥死亡率的第2位和第1位[1]。目前,通過外科手術切除治療肝癌是最主要的方法之一,然肝癌起病隱匿,發展快,一旦發現多為中晚期,失去了手術機會,轉移性肝癌則無法進行手術。有調查研究顯示,若不能早期發現并進行有效治療,肝癌患者的總體5年生存率不超過5%[2]。中藥作為綜合治療的一種,具有抑制腫瘤生長、改善癥狀體征、提高生存質量、延長生存期等優勢,正發揮著越來越重要的作用。中藥實驗研究治療肝癌的機制主要從以下幾個方面進行:誘導癌細胞凋亡或分化、抑制癌細胞增殖、抑制腫瘤血管生成、逆轉腫瘤多藥耐藥性、調節機體免疫功能[3]。現將近幾年中藥治療肝癌的機理實驗研究綜述如下。
細胞凋亡的概念是1972年Kerr等人根據正常組織中存在著散在不完整細胞及細胞碎片的形態學特征首次提出的[4]。細胞凋亡又稱程序性細胞死亡,是在一定的生理和病理條件下,由基因調控,遵循自身程序的細胞自主性死亡。Tessitone等在大鼠肝癌細胞的組織切片上觀察到凋亡的特征性改變:染色質濃聚和凋亡小體,核酸電泳亦出現了DNA階梯條帶。細胞凋亡一方面受細胞內在調節機制的控制,即原癌基因的激活和抑癌基因的失活,擾亂了細胞正常的增殖和分化,導致細胞異常增殖,分化不足。此相關基因有P53,bcl-2,C-myc,Rb等等。另一方面受細胞外界刺激因子的影響,可被一系列的受體激活而促發,主要有Fas,TGF-β和TNF-α受體。中藥在誘導細胞凋亡方面的研究,既有單味中藥的有效成分,也有中藥復方的研究,一般從四方面進行研究:凋亡細胞的形態(細胞濃縮,體積縮小,包膜突起,細胞漿中細胞器密集及DNA斷裂成凋亡小體);凋亡生化特征(DNA梯形電泳);對細胞周期的影響;肝癌凋亡基因調控[5]。目前通常采用檢測方法有[6]:①形態觀察法。通過應用各種染色法并借助倒置顯微鏡、透射電鏡、掃描電鏡等可觀察;②DNA瓊脂糖凝膠電泳法。此法經典之處在于DNA斷裂成“梯狀”條帶便是凋亡特征性指標;③MMT法。檢測癌細胞生長抑制率;④流式細胞儀法。檢測細胞周期;⑤AnnexinV-PI雙標法。可區分早期凋亡、晚期凋亡和壞死;⑥Hoechest熒光染色法可計數凋亡百分比;⑦TUNEL法(DNA斷裂的原位末端標記法)。用熒光原位標記后可觀察凋亡細胞。檢測指標方面并沒有統一標準,大抵有: Bcl-2蛋白、Bax蛋白、Fas、MMp。
誘導分化是指惡性腫瘤在誘導分化劑的存在下,重新分化向正常成熟方向逆轉的現象,ALB是肝細胞分化成熟的指標,AFP反應細胞惡性程度。相關實驗顯示,誘導癌細胞分化均會出現ALB分泌量增多,而AFP減少。
正常細胞癌變的主要特征是細胞異常增殖,增殖細胞核抗原(PCNA)是一種核內蛋白質,是反映細胞增殖活性的良好指標[7]。就目前已報道的實驗顯示,①通過抑制癌細胞PCNA的表達可以抑制癌細胞增殖[8]。②抑制細胞分泌甲胎蛋白(AFP),降低細胞γ谷氨酰轉酞酶(γ-GT)活性,升高堿性磷酸酶(ALP)活性,從而抑制腫瘤細胞的增殖[9]。③抑制癌細胞DNA、RNA合成,使細胞周期失控。有研究顯示川芎嗪和苦參素抑瘤作用主要表現在抑制人肝癌細胞HepG2增殖。
1972年Folkman首次提出“腫瘤生長依賴血管生成”的概念,即是在腫瘤內部原有微血管“芽生”新生毛細血管。惡性腫瘤的生長與轉移必須依靠新生血管提供足夠的營養才能實現。惡性腫瘤的新生血管形成過程大致可以分為以下六方面[10]:①腫瘤細胞及其它相關細胞如血管內皮細胞釋放多種血管生成因子。②在血管生成因子的作用下,血管內皮細胞發生形態改變,包括細胞器數目的增多、大小的改變以及偽足的形成。③內皮細胞和腫瘤細胞釋放多種蛋白溶酶以降解細胞外基質和毛細血管基底膜,繼而引起細胞外基質重塑。④內皮細胞從毛細血管后微靜脈遷出來,形成血管新芽;⑤血管內皮細胞增殖;⑥腫瘤血管結構重建。腫瘤血管生成的特點:①不成熟性和失控性[11],且微血管較豐富。在無血管期,瘤細胞生長主要通過宿主的血管床來吸取養料,此時瘤生長速度緩慢,體積小。②進入血管期,瘤細胞釋放多種血管生成因子,促使血管生成,瘤體得到大量養料供應,增生快速,體積增大。③腫瘤血管具有不完整的內皮細胞結構,基底膜較稀疏,腫瘤血管是被動血管,既沒有平滑肌也沒有神經末梢,血流依賴于體循環[12]。
抑制血管生成便成近年腫瘤治療研究的熱點,主要集中在三方面[3]:①抑制基質金屬蛋白酶;②阻斷血管內皮生長因子(VEGP)途徑;③抑制avb3-integrin的功能。
其中,VEGP是主要的促血管生長因子,是腫瘤血管形成的關鍵因素,是肝癌細胞浸潤和轉移的基礎[13]。阻斷途徑有四[14]:抑制腫瘤細胞分泌腫瘤血管形成促進因子和促進分泌腫瘤血管形成抑制因子;抑制血管內皮細胞有絲分裂;使腫瘤血管形成因子的活性封閉;組織宿主血管長入。促血管生長因子還有:TGF、bFGF、EGF、MMPs。
端粒酶是一種核糖蛋白多聚糖,是合成端粒必需的酶,正常體細胞組織端粒酶為陰性,腫瘤細胞均具有端粒酶活性,端粒酶的激活是腫瘤細胞無限增殖的必要條件[15]。端粒酶在癌細胞中表達率達8%-9%。因而端粒酶已被認為是癌癥治療的新靶標,以端粒酶為靶點的腫瘤抑制策略,即通過抑制端粒酶活性或基因表達使腫瘤細胞不能有效合成端粒系列從而發生凋亡,達到治愈腫瘤的目的[16]。有研究顯示,EGCG能抑制肝癌細胞端粒酶活性,且隨著濃度的增加和時間延長,端粒酶活性逐漸下調,并能抑制肝癌細胞hTRET、mRNA的表達。
腫瘤多藥耐藥性指腫瘤細胞對某種化療藥物產生耐藥性的同時,對其他結構無關、作用機制各異的藥物也產生交叉耐藥性,腫瘤細胞對化療藥物產生多藥耐藥(MDR),是腫瘤化療失敗的主要原因之一,所以尋找有逆轉MDR作用而不良反應小的化療增敏劑有重要意義。MDA的過度表達不僅與肝癌的內在性耐藥相關,而且與其生物學惡性表型、預后相關。
腫瘤患者的免疫功能不僅與腫瘤的發生和發展密切相關,而且對判斷腫瘤患者治療效果和評估疾病預后有重要的參考價值[17]。細胞免疫是機體抗腫瘤免疫的主要機制,T淋巴細胞在機體抗腫瘤的免疫應答過程中處于關鍵地位。對肝癌患者進行T細胞亞群和NK細胞活性的測定,可基本反映機體的細胞免疫功能,對于判斷預后有重要參考價值。甲胎蛋白是肝癌發生、發展過程中表達的蛋白質,被認為是標志性蛋白而用于肝癌的早期診斷[18]。提高機體免疫功能,激發其抗腫瘤免疫效應,組織腫瘤的生長、播散和復發,是中藥復方抗腫瘤作用的又一重要機制。有的中藥能夠激活T、B淋巴細胞、巨噬細胞、自然殺傷細胞、細胞毒性T細胞、淋巴因子激活的殺傷細胞及樹突狀細胞等免疫細胞,并能促進機體多種細胞因子的產生,如干擾素、腫瘤壞死因子(TNF)、IL-1、IL-2、IL-6等來增強機體的免疫功能,激活補體系統,對免疫系統發揮多方面的整體調節作用[19]。然就目前研究來看,復方相對單味中藥的研究而言較少,也正是我們接下來需要深入研究的方向。
上述六方面是目前實驗研究肝癌治療的基本方向,相對于現代醫學“殺敵一千,自損八百”的創傷性治療手段,中醫藥治療肝癌最顯著特點在于:療效確切;無明顯毒物作用;適用于帶瘤生存的全過程,而無其他療法的局限性[20]。
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(責任編輯:陳思敏)
Experimental study of the mechanisms of the traditional Chinese medicine in the treatment of liver cance
ZHANG Hui-hui, SU Jin-ren, HUANG Xiu-shen, CHEN Ji-lan //(Pharmacy College, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, Chengdu 611137, China)
At present, many experimental studies on traditional Chinese medicine treatment of liver cancer have been carried out. The mechanisms mainly include six aspects: induction of tumor cell apoptosis or differentiation; inhibition of cancer cell proliferation; inhibition of tumor angiogenesis; reversal of tumor multidrug resistance; inhibition of telomerase activity; regulation of body immune function. The paper reviews the mechanisms in the theory and methodology from the six aspects.
Liver cancer;apoptosis;tumor vessel;telomerase;immune
R 285
A
1674-926X(2014)04-019-03
成都中醫藥大學 ,四川 成都 611137
張慧慧 ,女(1989-),寧夏吳忠人,在讀碩士研究生,主要從事中藥品種、品質與資源開發研究以及疾病動物模型研究 Tel:15928539990
黃秀深,男( 1955- ),重慶人,教授,主要從事脾胃疾病相關復方研究 Email:jcbl7747@sina.com.cn
2013-07-15