中药治疗肝癌在机制方面的实验研究概况

2014-01-24 16:45张慧慧苏金仁黄秀深陈继兰
中药与临床 2014年4期
关键词:端粒酶癌细胞肝癌

张慧慧,苏金仁,黄秀深,陈继兰

·综述进展·

中药治疗肝癌在机制方面的实验研究概况

张慧慧,苏金仁,黄秀深,陈继兰

目前对中医药治疗肝癌的实验研究很多,机制上大体从六个方面进行切入:诱导癌细胞凋亡或分化,抑制癌细胞增殖,抑制肿瘤血管生成,逆转肿瘤多药耐药性,抑制端粒酶活性,调节机体免疫功能。本文就着眼这六方面,从理论和方法学的角度加以综述。

肝癌;凋亡;肿瘤血管;端粒酶;免疫

原发性肝癌(primary hepatic cancer, HCC),简称“肝癌”,是指原发于肝脏或肝内胆管系统的恶性肿瘤。据统计,我国每年肝癌的发生占全世界肝癌发生的45%,其死亡率在城市和农村分别是癌症死亡率的第2位和第1位[1]。目前,通过外科手术切除治疗肝癌是最主要的方法之一,然肝癌起病隐匿,发展快,一旦发现多为中晚期,失去了手术机会,转移性肝癌则无法进行手术。有调查研究显示,若不能早期发现并进行有效治疗,肝癌患者的总体5年生存率不超过5%[2]。中药作为综合治疗的一种,具有抑制肿瘤生长、改善症状体征、提高生存质量、延长生存期等优势,正发挥着越来越重要的作用。中药实验研究治疗肝癌的机制主要从以下几个方面进行:诱导癌细胞凋亡或分化、抑制癌细胞增殖、抑制肿瘤血管生成、逆转肿瘤多药耐药性、调节机体免疫功能[3]。现将近几年中药治疗肝癌的机理实验研究综述如下。

1 诱导癌细胞凋亡或分化

细胞凋亡的概念是1972年Kerr等人根据正常组织中存在着散在不完整细胞及细胞碎片的形态学特征首次提出的[4]。细胞凋亡又称程序性细胞死亡,是在一定的生理和病理条件下,由基因调控,遵循自身程序的细胞自主性死亡。Tessitone等在大鼠肝癌细胞的组织切片上观察到凋亡的特征性改变:染色质浓聚和凋亡小体,核酸电泳亦出现了DNA阶梯条带。细胞凋亡一方面受细胞内在调节机制的控制,即原癌基因的激活和抑癌基因的失活,扰乱了细胞正常的增殖和分化,导致细胞异常增殖,分化不足。此相关基因有P53,bcl-2,C-myc,Rb等等。另一方面受细胞外界刺激因子的影响,可被一系列的受体激活而促发,主要有Fas,TGF-β和TNF-α受体。中药在诱导细胞凋亡方面的研究,既有单味中药的有效成分,也有中药复方的研究,一般从四方面进行研究:凋亡细胞的形态(细胞浓缩,体积缩小,包膜突起,细胞浆中细胞器密集及DNA断裂成凋亡小体);凋亡生化特征(DNA梯形电泳);对细胞周期的影响;肝癌凋亡基因调控[5]。目前通常采用检测方法有[6]:①形态观察法。通过应用各种染色法并借助倒置显微镜、透射电镜、扫描电镜等可观察;②DNA琼脂糖凝胶电泳法。此法经典之处在于DNA断裂成“梯状”条带便是凋亡特征性指标;③MMT法。检测癌细胞生长抑制率;④流式细胞仪法。检测细胞周期;⑤AnnexinV-PI双标法。可区分早期凋亡、晚期凋亡和坏死;⑥Hoechest荧光染色法可计数凋亡百分比;⑦TUNEL法(DNA断裂的原位末端标记法)。用荧光原位标记后可观察凋亡细胞。检测指标方面并没有统一标准,大抵有: Bcl-2蛋白、Bax蛋白、Fas、MMp。

诱导分化是指恶性肿瘤在诱导分化剂的存在下,重新分化向正常成熟方向逆转的现象,ALB是肝细胞分化成熟的指标,AFP反应细胞恶性程度。相关实验显示,诱导癌细胞分化均会出现ALB分泌量增多,而AFP减少。

2 抑制癌细胞增殖

正常细胞癌变的主要特征是细胞异常增殖,增殖细胞核抗原(PCNA)是一种核内蛋白质,是反映细胞增殖活性的良好指标[7]。就目前已报道的实验显示,①通过抑制癌细胞PCNA的表达可以抑制癌细胞增殖[8]。②抑制细胞分泌甲胎蛋白(AFP),降低细胞γ谷氨酰转酞酶(γ-GT)活性,升高碱性磷酸酶(ALP)活性,从而抑制肿瘤细胞的增殖[9]。③抑制癌细胞DNA、RNA合成,使细胞周期失控。有研究显示川芎嗪和苦参素抑瘤作用主要表现在抑制人肝癌细胞HepG2增殖。

3 抑制肿瘤血管生成

1972年Folkman首次提出“肿瘤生长依赖血管生成”的概念,即是在肿瘤内部原有微血管“芽生”新生毛细血管。恶性肿瘤的生长与转移必须依靠新生血管提供足够的营养才能实现。恶性肿瘤的新生血管形成过程大致可以分为以下六方面[10]:①肿瘤细胞及其它相关细胞如血管内皮细胞释放多种血管生成因子。②在血管生成因子的作用下,血管内皮细胞发生形态改变,包括细胞器数目的增多、大小的改变以及伪足的形成。③内皮细胞和肿瘤细胞释放多种蛋白溶酶以降解细胞外基质和毛细血管基底膜,继而引起细胞外基质重塑。④内皮细胞从毛细血管后微静脉迁出来,形成血管新芽;⑤血管内皮细胞增殖;⑥肿瘤血管结构重建。肿瘤血管生成的特点:①不成熟性和失控性[11],且微血管较丰富。在无血管期,瘤细胞生长主要通过宿主的血管床来吸取养料,此时瘤生长速度缓慢,体积小。②进入血管期,瘤细胞释放多种血管生成因子,促使血管生成,瘤体得到大量养料供应,增生快速,体积增大。③肿瘤血管具有不完整的内皮细胞结构,基底膜较稀疏,肿瘤血管是被动血管,既没有平滑肌也没有神经末梢,血流依赖于体循环[12]。

抑制血管生成便成近年肿瘤治疗研究的热点,主要集中在三方面[3]:①抑制基质金属蛋白酶;②阻断血管内皮生长因子(VEGP)途径;③抑制avb3-integrin的功能。

其中,VEGP是主要的促血管生长因子,是肿瘤血管形成的关键因素,是肝癌细胞浸润和转移的基础[13]。阻断途径有四[14]:抑制肿瘤细胞分泌肿瘤血管形成促进因子和促进分泌肿瘤血管形成抑制因子;抑制血管内皮细胞有丝分裂;使肿瘤血管形成因子的活性封闭;组织宿主血管长入。促血管生长因子还有:TGF、bFGF、EGF、MMPs。

4 抑制端粒酶活性

端粒酶是一种核糖蛋白多聚糖,是合成端粒必需的酶,正常体细胞组织端粒酶为阴性,肿瘤细胞均具有端粒酶活性,端粒酶的激活是肿瘤细胞无限增殖的必要条件[15]。端粒酶在癌细胞中表达率达8%-9%。因而端粒酶已被认为是癌症治疗的新靶标,以端粒酶为靶点的肿瘤抑制策略,即通过抑制端粒酶活性或基因表达使肿瘤细胞不能有效合成端粒系列从而发生凋亡,达到治愈肿瘤的目的[16]。有研究显示,EGCG能抑制肝癌细胞端粒酶活性,且随着浓度的增加和时间延长,端粒酶活性逐渐下调,并能抑制肝癌细胞hTRET、mRNA的表达。

5 逆转肿瘤多药耐药性

肿瘤多药耐药性指肿瘤细胞对某种化疗药物产生耐药性的同时,对其他结构无关、作用机制各异的药物也产生交叉耐药性,肿瘤细胞对化疗药物产生多药耐药(MDR),是肿瘤化疗失败的主要原因之一,所以寻找有逆转MDR作用而不良反应小的化疗增敏剂有重要意义。MDA的过度表达不仅与肝癌的内在性耐药相关,而且与其生物学恶性表型、预后相关。

6 调节机体免疫功能

肿瘤患者的免疫功能不仅与肿瘤的发生和发展密切相关,而且对判断肿瘤患者治疗效果和评估疾病预后有重要的参考价值[17]。细胞免疫是机体抗肿瘤免疫的主要机制,T淋巴细胞在机体抗肿瘤的免疫应答过程中处于关键地位。对肝癌患者进行T细胞亚群和NK细胞活性的测定,可基本反映机体的细胞免疫功能,对于判断预后有重要参考价值。甲胎蛋白是肝癌发生、发展过程中表达的蛋白质,被认为是标志性蛋白而用于肝癌的早期诊断[18]。提高机体免疫功能,激发其抗肿瘤免疫效应,组织肿瘤的生长、播散和复发,是中药复方抗肿瘤作用的又一重要机制。有的中药能够激活T、B淋巴细胞、巨噬细胞、自然杀伤细胞、细胞毒性T细胞、淋巴因子激活的杀伤细胞及树突状细胞等免疫细胞,并能促进机体多种细胞因子的产生,如干扰素、肿瘤坏死因子(TNF)、IL-1、IL-2、IL-6等来增强机体的免疫功能,激活补体系统,对免疫系统发挥多方面的整体调节作用[19]。然就目前研究来看,复方相对单味中药的研究而言较少,也正是我们接下来需要深入研究的方向。

上述六方面是目前实验研究肝癌治疗的基本方向,相对于现代医学“杀敌一千,自损八百”的创伤性治疗手段,中医药治疗肝癌最显著特点在于:疗效确切;无明显毒物作用;适用于带瘤生存的全过程,而无其他疗法的局限性[20]。

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(责任编辑:陈思敏)

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

成都中医药大学 ,四川 成都 611137

张慧慧 ,女(1989-),宁夏吴忠人,在读硕士研究生,主要从事中药品种、品质与资源开发研究以及疾病动物模型研究 Tel:15928539990

黄秀深,男( 1955- ),重庆人,教授,主要从事脾胃疾病相关复方研究 Email:jcbl7747@sina.com.cn

2013-07-15

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