黃酮類化合物抗肝細胞癌HepG2細胞系的研究進展

張志強 王 琳

(1. 佳木斯大學，黑龍江 佳木斯 154007； 2. 佳木斯大學附屬第一醫院，黑龍江 佳木斯 154002)

肝細胞癌(HCC)是世界范圍內的主要健康威脅之一，尤其是在東亞。雖然化療是常規肝癌治療方法之一，但其強烈的副作用和耐藥性是嚴重的問題。同時，乙型肝炎病毒(HBV)感染在發展中國家約占肝癌總數的60%，在發達國家約占癌癥總數的23%，丙型肝炎病毒(HCV)感染的相應百分比在發展中國家為33%，在發達國家為20%[1]。因此，在開發抗肝癌藥物時，應考慮抗HBV和抗HCV活性以及低副作用。

1 HepG2細胞系中黃酮類化合物靶向的信號通路

到目前為止，已知多種黃酮類化合物可誘導細胞凋亡和/或抑制肝癌細胞增殖[2-7]。例如，黃芩素[2]、蓖麻素[3]、芹菜素[4]等黃酮類化合物，皂甙元[5]等異黃酮類化合物以及高良姜素[6]和槲皮素[7]等黃酮醇對各種肝癌細胞系具有誘導凋亡的效力。利用HepG2細胞進行的各種研究表明，黃酮類化合物對涉及凋亡和細胞增殖的信號通路有影響。作者綜述了黃酮類化合物對肝癌細胞信號通路作用的典型機制。

1.1 未折疊蛋白反應(UPR)途徑

UPR通路廣泛參與腫瘤的增殖、血管生成和多藥耐藥性[8]。Oroxylin A是黃芩[9]產生的主要黃酮類化合物之一，被證明能抑制HepG2細胞的活力，但不能抑制正常肝細胞系L02[10]。在HepG2細胞中，oroxylin A通過將內源性活性氧物種轉化為H2O2誘導細胞內H2O2的出現，從而觸發UPR途徑的PERK-eIF2αA TF4-CHOP分支的隨后激活，但在正常L02細胞中沒有[11]。由于oroxylin A使蛋白激酶Akt失活可能會停止促進癌癥進展，而且該化合物可能會靶向癌癥，因此oroxylin A有望成為肝癌治療的候選藥物[12]。

1.2 線粒體介導的凋亡

線粒體凋亡途徑始于線粒體外膜的通透性[13]。滲透作用導致釋放細胞色素c[14]、凋亡誘導因子(AIF)[15]和核酸內切酶G[16]等凋亡蛋白。在細胞質中，細胞色素c啟動激活各種半胱天冬酶，如半胱天冬酶-2、-8、-9和-10[17]，半胱天冬酶通過切割許多細胞蛋白質，包括DNA修復酶，如聚ADP核糖聚合酶(PARP)[18]，導致細胞死亡。最近的一篇論文表明，頂蓋素是鳶尾根莖的主要成分之一[19]，其主要通過線粒體介導的途徑誘導HepG2細胞凋亡[5]。HepG2細胞的凋亡與活性氧(ROS)的產生、細胞內[Ca2]的增加、線粒體膜電位的異常變化、細胞色素c的易位、半胱天冬酶-9、-8和-3的激活以及核內核酸內切酶G和AIF相關基因的轉錄上調有關[5]。

1.3 表皮生長因子受體(EGFR)/c-Met信號通路

酪氨酸蛋白激酶Met(c-Met)在人類腫瘤中經常與EGFR家族成員共表達，并且已經證明這些受體酪氨酸激酶(RTK)可以相互串擾并加強腫瘤細胞的侵襲[18，19]。下一步，EGFR/c-Met信號通路可通過下游分子如Ras、絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)和Akt等誘導癌細胞增殖、侵襲和血管生成[20，21]。

1.4 活化B細胞的核因子-κB輕鏈增強子(NF-κB)相關途徑

NF-κB是一種控制DNA轉錄的蛋白質復合物，已知NF-κB的錯誤調節與癌癥有關[22]。因此，NF-κB有望成為癌癥治療的靶分子[22]。腫瘤壞死因子α(TNF)在啟動和維持NF-κB信號傳導中起重要作用。

1.5 熱休克蛋白(Hsp)相關途徑

熱休克蛋白(Hsp)是一類功能相關蛋白，參與其他蛋白質的折疊和去折疊[23]。熱休克蛋白作為其他蛋白質的細胞內伴侶發揮作用，并監測細胞狀況，以便及時啟動修復機制[24]。由于熱休克蛋白在細胞中扮演著生存因子的角色，靶向熱休克蛋白將成為一種新的治療策略[25]。黃酮醇成分槲皮素選擇了多種抑制腫瘤細胞增殖的方法。

1.6 腫瘤抑制相關途徑

抑癌基因是一種保護細胞不轉化為癌細胞的基因。腫瘤抑制基因編碼蛋白抑制性調節細胞周期和/或促進細胞凋亡。激活腫瘤抑制因子可能是抑制腫瘤的重要策略。黃芩提取物黃芩素和水飛薊素具有協同抗腫瘤作用。他們通過增加G0/G1期細胞的比例和降低S期細胞的比例來抑制HepG2細胞的增殖，這與腫瘤抑制因子如Rb、p53、p21Cip1和p27Kip1的上調以及細胞周期蛋白D1、細胞周期蛋白E、CDK4和磷光體B的下調有關[26]。腫瘤細胞總是通過逃避凋亡或促進增殖、侵襲和轉移來努力生存。因此，了解癌細胞生存途徑和黃酮類抗腫瘤途徑的機制將有助于抗肝癌藥物的選擇和治療設計。

2 抗HBV/HCV類黃酮

在肝癌治療的另一個方面，抗病毒藥物也有迫切的需求。最近，從草藥中分離的黃酮類化合物已被鑒定具有抗HBV或抗HCV活性。一些研究數據表明，將一種黃酮類化合物與其他黃酮類化合物或化療藥物聯合治療可大大提高療效。此外，將會有更多的類黃酮類藥物被開發，更多的療法出現。

3 結論

從中藥和其他草藥中提取的黃酮類化合物對包括HCC在內的多種癌細胞顯示出抗腫瘤活性。越來越多的黃酮類化合物從中藥和其他草藥中分離出來，這為有效化合物的篩選提供了巨大的資源。作用于多種細胞信號通路的有效黃酮類化合物的積累使得通過改變新藥和兩種或兩種以上藥物的組合來優化治療成為可能。目前，將黃酮類化合物轉化為臨床藥物是醫學研究人員的主要任務。