楊 星, 李淑娣, 劉江凱, 王 振, 李素領(lǐng)
1 河南中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)院, 鄭州 450046; 2 河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院 a.脾胃肝膽科, b.科研部,c.國(guó)醫(yī)堂, 鄭州 450000
世界衛(wèi)生組織2020 年全球癌癥負(fù)擔(dān)年報(bào)[1]數(shù)據(jù)顯示,肝細(xì)胞癌(HCC)發(fā)病率居惡性腫瘤第6位,病死率居全球癌癥第3 位,而我國(guó)HCC 發(fā)病率和病死率呈逐年上升趨勢(shì),造成了沉重的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。早期HCC 缺乏特異性臨床癥狀,癥狀隱匿,大部分患者發(fā)現(xiàn)時(shí)已發(fā)展至中晚期,失去手術(shù)治療機(jī)會(huì),而目前臨床中的介入、免疫及靶向藥物等治療尚無(wú)法達(dá)到理想的治療效果,且存在一定的不良反應(yīng)及副作用[2]。中醫(yī)藥具有多靶點(diǎn)、多途徑、多層次相互作用的機(jī)制特點(diǎn),并且在抗HCC 中具有巨大的治療潛力。Janus 激酶/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子(JAK/STAT)信號(hào)通路被認(rèn)為是細(xì)胞功能中的中心通信節(jié)點(diǎn)之一,具有控制存活、血管生成、免疫監(jiān)視、侵襲和轉(zhuǎn)移的功能[3]。研究[4-5]證實(shí),活化的JAK/STAT信號(hào)通路可促進(jìn)HCC細(xì)胞增殖和生長(zhǎng)、血管生成、侵襲和遷移,改善炎癥反應(yīng)及免疫環(huán)境,改變細(xì)胞糖代謝方式,抑制細(xì)胞凋亡,從而誘發(fā)HCC 發(fā)生發(fā)展。但目前尚無(wú)中醫(yī)藥調(diào)控JAK/STAT 信號(hào)通路抗HCC 的最新綜述。本文通過(guò)梳理JAK/STAT 信號(hào)通路在HCC 中的作用機(jī)制,以及中藥單體、中藥提取物和中藥復(fù)方對(duì)JAK/STAT 信號(hào)通路的干預(yù)作用,以期為中醫(yī)藥防治HCC和臨床新藥研發(fā)給予理論依據(jù)和參考。
JAK/STAT信號(hào)通路主要有酪氨酸激酶相關(guān)受體、酪氨酸激酶JAK 和轉(zhuǎn)錄因子STAT 組成。JAK 屬于酪氨酸激酶家族,包含2個(gè)具有不同功能的激酶結(jié)構(gòu)域。STAT 因子作為JAK 下游傳遞細(xì)胞信號(hào),包含7 種亞型。當(dāng)IFN、IL、血小板衍生因子、表皮生長(zhǎng)因子和粒細(xì)胞/巨噬細(xì)胞集落刺激因子等細(xì)胞因子結(jié)合酪氨酸激酶相關(guān)受體,使二聚化受體耦聯(lián)的JAK 激酶磷酸化,活化的JAK 激酶催化受體上的酪氨酸殘基使其磷酸化,招募和活化STAT,磷酸化的STAT 脫離受體,在細(xì)胞漿中形成同源或異源二聚體入核,在核中與下游靶基因結(jié)合并調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄[6]。此外,JAK/STAT 信號(hào)通路的負(fù)性調(diào)節(jié)因子是近年的研究熱點(diǎn),主要包括活化STAT 的蛋白質(zhì)抑制劑、蛋白酪氨酸磷酸酶和細(xì)胞因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制因子(SOCS),上述因子均通過(guò)阻止JAK 的磷酸化和活化,從而影響STAT 的激活及核轉(zhuǎn)移,拮抗配體-受體相互作用來(lái)抑制信號(hào)傳導(dǎo)。
1.1 細(xì)胞凋亡 細(xì)胞凋亡被認(rèn)為是一種程序性死亡,Bcl-2 家族包含促凋亡和抗凋亡蛋白,可調(diào)節(jié)細(xì)胞色素釋放,導(dǎo)致Caspase-9 激活并活化Caspase-3,從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[7]。STAT3 激活后可誘導(dǎo)抗凋亡蛋白Bcl-2、Mcl-1 等表達(dá)增加,降低促凋亡蛋白Bax、Bak 和凋亡效應(yīng)因子Caspase-3、Caspase-9表達(dá),影響細(xì)胞增殖和凋亡[8]。存活蛋白(survivin)是凋亡抑制蛋白,具有抑制細(xì)胞凋亡和調(diào)節(jié)細(xì)胞周期雙重功能。研究[9]表明,AG490P聯(lián)合順鉑可阻斷JAK/STAT通路中p-STAT3蛋白的表達(dá),從而上調(diào)Caspase-3 的表達(dá),進(jìn)一步提高順鉑對(duì)肝癌生長(zhǎng)的抑制作用,并促進(jìn)其凋亡。研究[10-11]表明,LY294002 可以通過(guò)抑制JAK/STAT 通路中的各個(gè)組分,如JAK和STAT3的活化或磷酸化,調(diào)節(jié)下游Bcl-2、Bax蛋白表達(dá),降低survivin 的表達(dá),從而抑制肝癌細(xì)胞增殖,促進(jìn)其凋亡。因此,抑制JAK/STAT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)可促進(jìn)肝癌細(xì)胞凋亡,從而干預(yù)HCC的發(fā)生發(fā)展。
1.2 細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移 基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)可通過(guò)降解各種細(xì)胞外基質(zhì)蛋白成分,破壞組織屏障,阻礙腫瘤細(xì)胞入侵、浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移[12]。癌細(xì)胞向遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移是通過(guò)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)將癌細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂羞\(yùn)動(dòng)能力的單個(gè)細(xì)胞,故EMT 是癌細(xì)胞遷移和侵襲的前提,而E-鈣黏蛋白和Vimentin 是其關(guān)鍵蛋白[13],E-鈣黏蛋白表達(dá)的缺失可促進(jìn)肝癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移和侵襲,N-鈣黏蛋白異常表達(dá)可誘導(dǎo)癌細(xì)胞EMT 發(fā)生促進(jìn)血管增生,提高癌細(xì)胞的侵襲能力[14]。研究[15]表明,STAT3可通過(guò)調(diào)節(jié)MMP-2 和MMP-9 的表達(dá),促進(jìn)HCC 細(xì)胞的侵襲。另有研究[16]證實(shí),阻礙JAK/STAT 信號(hào),可抑制EMT 相關(guān)基因(Twist1 及Vimentin)和N-鈣黏蛋白的表達(dá),上調(diào)E-鈣黏蛋白,從而降低癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移、增殖和侵襲潛力。由此可見(jiàn),阻礙肝癌細(xì)胞中JAK/STAT 信號(hào)的傳遞可抑制肝癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移及侵襲,影響肝癌發(fā)展進(jìn)程。
1.3 細(xì)胞增殖、生長(zhǎng) 細(xì)胞增殖在腫瘤組織擴(kuò)張中的調(diào)控機(jī)制非常復(fù)雜,涉及細(xì)胞周期相關(guān)基因、蛋白。Cyclin D1是調(diào)節(jié)細(xì)胞周期運(yùn)行的重要蛋白,通過(guò)結(jié)合細(xì)胞周期依賴蛋白調(diào)控G1 期,參與細(xì)胞周期調(diào)節(jié);Cyclin B 結(jié)合細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶1(CDK1)產(chǎn)生有絲分裂因子,調(diào)節(jié)細(xì)胞有絲分裂,抑制其表達(dá)水平可阻礙細(xì)胞周期的運(yùn)行[17-18]。此外,轉(zhuǎn)錄因子c-Myc具有調(diào)控凋亡、控制細(xì)胞周期的功能。Yin 等[19]研究證明,LINC00346 過(guò)表達(dá)后可激活JAK/STAT 信號(hào),進(jìn)而上調(diào)BCL-2、Cyclin D1 和c-Myc 的表達(dá)水平,促進(jìn)細(xì)胞周期運(yùn)行,抑制細(xì)胞凋亡;而LINC00346 的缺失則抑制該信號(hào)及下游分子。另有研究[20]表明,肝癌細(xì)胞活力的降低可歸因于凋亡細(xì)胞死亡的顯著增加和抑制JAK/STAT 信號(hào)通路后細(xì)胞周期停滯的發(fā)生。此外,二聚化的STAT 可易位至細(xì)胞核并增加下游基因c-Myc的轉(zhuǎn)錄活性增加,因此JAK/STAT 通路的激活是肝癌細(xì)胞增殖和存活所必需的[21]。綜上所述,JAK/STAT 信號(hào)的異常傳導(dǎo)可阻礙肝癌細(xì)胞增殖和生長(zhǎng),進(jìn)一步防治HCC。
1.4 炎癥反應(yīng)和免疫環(huán)境 炎癥因子與腫瘤的發(fā)生密切相關(guān),參與腫瘤細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移,腫瘤微環(huán)境相關(guān)免疫分子參與腫瘤的免疫逃逸[22]。IL-3 激活腫瘤細(xì)胞中的STAT6 引發(fā)炎癥,誘導(dǎo)STAT3 活化促進(jìn)細(xì)胞因子和趨化因子(如IL-6 和IL-1b)的表達(dá)和分泌[23]。STAT的持續(xù)激活可調(diào)節(jié)腫瘤免疫微環(huán)境,確保腫瘤微環(huán)境有利于腫瘤細(xì)胞,免疫細(xì)胞也可能對(duì)微環(huán)境中存在的其他IL和炎癥分子產(chǎn)生反應(yīng),從而導(dǎo)致STAT3激活。研究[24]證實(shí),IL-3介導(dǎo)的調(diào)節(jié)性樹(shù)突狀細(xì)胞(DC)中的STAT6激活對(duì)血清吲哚胺2,3雙加氧酶的產(chǎn)生至關(guān)重要,當(dāng)HCC 組織用IL-6 處理后,DC 上調(diào)STAT,激活并產(chǎn)生血清吲哚胺2,3 雙加氧酶,導(dǎo)致對(duì)T 淋巴細(xì)胞起免疫抑制作用。Sun 等[25]研究表明,STAT3 在HCC 介導(dǎo)的NK 細(xì)胞功能障礙中的關(guān)鍵作用,并強(qiáng)調(diào)了STAT3阻斷對(duì)HCC免疫治療的重要性,此外還可以恢復(fù)NK 細(xì)胞的細(xì)胞毒性。由此可見(jiàn),STAT3 活化對(duì)于調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境中存在的免疫細(xì)胞和細(xì)胞因子至關(guān)重要,以確保腫瘤細(xì)胞能夠逃避細(xì)胞凋亡并存活。
1.5 血管生成 血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)在誘導(dǎo)腫瘤血管生成中至關(guān)重要,是新生血管生成的中心調(diào)控因子[26]。研究[27]證實(shí),VEGF的表達(dá)受多種因素調(diào)節(jié),活化的STAT3與VEGF基因的啟動(dòng)子區(qū)域結(jié)合增加轉(zhuǎn)錄,STAT3持續(xù)激活導(dǎo)致腫瘤血管生成。此外,在腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)化過(guò)程中,STAT3與VEGF之間可能存在正反饋機(jī)制,即STAT3上調(diào)VEGF,而VEGF與細(xì)胞表面VEGF受體(VEGFR)結(jié)合激活I(lǐng)L-6/STAT3 信號(hào)通路,進(jìn)一步上調(diào)VEGF表達(dá),促進(jìn)腫瘤組織的血管生成。VEGF的表達(dá)還受到缺氧這一因素的調(diào)節(jié),可通過(guò)缺氧誘導(dǎo)因子1(HIF-1)誘導(dǎo)VEGF 在腫瘤組織中的分泌和表達(dá),以刺激腫瘤組織中的血管生成,研究[28]表明STAT3可以抑制HIF-1α 的降解并增加其合成。因此STAT3 是內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移和血管生成所必需的。
1.6 細(xì)胞自噬 自噬的作用機(jī)制復(fù)雜,在腫瘤的各個(gè)階段具有不同的作用。研究[29]表明,JAK/STAT 通路與肝癌細(xì)胞自噬相關(guān),在癌細(xì)胞組織中阻斷JAK 可通過(guò)激活自噬因子產(chǎn)生自噬,LC3 是自噬體膜上的標(biāo)記蛋白,當(dāng)自噬激活后會(huì)轉(zhuǎn)化成LC3-Ⅱ,在一定程度上反應(yīng)自噬體的數(shù)量。研究[30]表明,STAT3的激活破壞Beclin1/Vps34 復(fù)合物的形成,最終抑制自噬;而失活的STAT3會(huì)誘導(dǎo)自噬相關(guān)蛋白表達(dá),引發(fā)自噬發(fā)生。另有研究[31]證實(shí),腫瘤組織中p-JAK2和p-STAT3表達(dá)越高,腫瘤越大分化程度越低且易發(fā)生轉(zhuǎn)移,在該組織中LC3的表達(dá)明顯升高,提示JAK2/STAT3信號(hào)通路阻斷可促進(jìn)細(xì)胞自噬水平。大多數(shù)研究[32]證實(shí),JAK/STAT 信號(hào)與自噬負(fù)相關(guān),但也有一些研究是相反的,不同的結(jié)果可通過(guò)不同的細(xì)胞系或STAT3磷酸化位點(diǎn)的差異來(lái)解釋。因此,JAK/STAT信號(hào)傳導(dǎo)的激活可抑制肝癌細(xì)胞自噬,從而促進(jìn)肝癌細(xì)胞存活。
1.7 鐵代謝 鐵代謝蛋白的失調(diào)對(duì)于促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)至關(guān)重要,同源二聚體跨膜蛋白TFR 可通過(guò)受體內(nèi)吞機(jī)制與轉(zhuǎn)鐵蛋白相互作用,并在鐵代謝中起關(guān)鍵作用[33]。鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(FPN)是參與鐵運(yùn)輸和代謝的關(guān)鍵蛋白質(zhì),F(xiàn)PN 下調(diào)與鐵調(diào)素表達(dá)升高有關(guān),因此高FPN 表達(dá)被認(rèn)為是癌癥良好預(yù)后的有力預(yù)測(cè)指標(biāo)。鐵調(diào)素是鐵代謝的中樞調(diào)節(jié)劑,研究[34]證實(shí)鐵調(diào)素在腫瘤組織中高度表達(dá),通過(guò)JAK2 活化和STAT3 磷酸化激活JAK/STAT 信號(hào)級(jí)聯(lián),與癌變和腫瘤進(jìn)展有關(guān)。另有研究[35]證實(shí),鐵通過(guò)與CDK1 結(jié)合和激活JAK/STAT信號(hào)傳導(dǎo)來(lái)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖。JAK/STAT信號(hào)的激活劑IFN-γ,可防止HCC 細(xì)胞凋亡并調(diào)節(jié)細(xì)胞周期促進(jìn)增殖,在HCC 中鐵代謝與免疫相關(guān)JAK/STAT信號(hào)傳導(dǎo)息息相關(guān)[36]。因此,JAK-STAT信號(hào)的異常激活可調(diào)控鐵代謝,參與HCC 細(xì)胞增殖、凋亡以及免疫。
1.8 藥物耐藥性 腫瘤細(xì)胞多藥耐藥性是HCC 治療失敗的一個(gè)顯著原因。多藥耐藥性的發(fā)生機(jī)制十分復(fù)雜,涉及多種機(jī)制、信號(hào)以及基因。臨床上的藥物治療,多數(shù)以殺死腫瘤細(xì)胞和正常細(xì)胞為主,通過(guò)誘發(fā)炎癥,導(dǎo)致多種炎性細(xì)胞因子(包含IL-6、IL-8、TNF-α等)表達(dá)上調(diào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的[37]。研究[38]表明,IL-6 的上調(diào)可通過(guò)激活下游信號(hào)JAK/STAT3、PI3K/Akt、Ras-MAPK等信號(hào)通路促進(jìn)MAPK 的絲裂原活化,從而提高多種耐藥蛋白的表達(dá),并導(dǎo)致HCC細(xì)胞抵抗藥物治療。研究[39]表明,STAT3 的抑制劑S31-201 可抑制STAT3 二聚化和轉(zhuǎn)錄活性,聯(lián)合索拉非尼給藥后能夠協(xié)同抑制肝癌細(xì)胞的藥物抵抗和生長(zhǎng),增強(qiáng)索拉非尼誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。
綜上所述,HCC 的惡性生物學(xué)行為與異常激活的JAK/STAT 信號(hào)通路息息相關(guān),包括肝癌細(xì)胞凋亡、轉(zhuǎn)移及侵襲、增殖及生長(zhǎng),肝癌細(xì)胞炎癥及免疫環(huán)境、血管生成、自噬、鐵代謝和HCC藥物耐藥性等多個(gè)方面,對(duì)HCC的發(fā)生和發(fā)展有著十分重要的作用。
肝癌在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中歸屬于“肝積”“脅痛”“癥瘕”“積聚”等范疇,本病是由于六淫邪毒、七情怫郁、飲食失調(diào)、宿有舊疾、臟腑受損等原因?qū)е屡K腑功能失調(diào),氣血津液運(yùn)行失常,產(chǎn)生氣滯、血瘀、痰結(jié)、濕聚、熱毒等病理變化,相互糾結(jié),蘊(yùn)結(jié)于臟腑,日久積滯而成的一類(lèi)惡性疾病,肝癌的病因病機(jī),總屬正氣虧虛,氣滯、血瘀、濕熱、痰濁等凝結(jié)所成,與肝、腎、脾等臟腑密切相關(guān),治療以扶正健脾為主,同時(shí)兼以疏肝、清熱、化瘀軟堅(jiān)散結(jié)[40]。中醫(yī)藥具有多靶點(diǎn)、多途徑、多層次相互作用的機(jī)制特點(diǎn),并且在抗HCC具有巨大的治療潛力,且具有不良反應(yīng)及副作用小、療效好等特點(diǎn)。一項(xiàng)Meta 分析[41]表明,中藥聯(lián)合基礎(chǔ)西醫(yī)治療,在提高瘤體近期療效,改善血清甲胎蛋白(AFP)、肝功能(AST、ALT、TBil)、免疫指標(biāo)(CD3+、CD4+、CD8+、CD4+/CD8+)和減少不良反應(yīng)等方面優(yōu)于單用西藥治療,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。盧冬彥等[42]研究顯示,經(jīng)參芪化瘀方聯(lián)合TACE 治療4 周后,治療組中醫(yī)臨床癥狀的改善程度及生活質(zhì)量均優(yōu)于對(duì)照組(P<0.05),血清AFP、IL-6、IL-1β、TNF-α 水平均低于對(duì)照組(P<0.05),從而減輕HCC 患者中醫(yī)臨床癥狀,提高其生活質(zhì)量。由此可見(jiàn),以整體觀和辨證觀為特點(diǎn)的中醫(yī)藥治療,在延長(zhǎng)肝癌生存期,減少肝癌術(shù)后復(fù)發(fā)率,改變臨床癥狀,提高機(jī)體抵抗力,減輕放化療不良反應(yīng)和提高患者的生活質(zhì)量方面有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。
2.1 中藥活性成分及提取物
2.1.1 黃酮類(lèi)化合物 研究顯示,野黃芩素[43]和馬鞭草總黃酮[44]可顯著抑制HCC 組織中JAK2/STAT3信號(hào)傳導(dǎo),升高E-鈣黏蛋白水平,此外馬鞭草總黃酮還可降低IL-6的表達(dá),從而抑制HCC細(xì)胞的增殖和侵襲。黎敏航等[45]研究表明,荔枝核總黃酮顯著上調(diào)SHP-1 表達(dá),抑制JAK2、STAT3 磷酸化水平,聯(lián)合JAK2 抑制劑后,進(jìn)一步抑制二者磷酸化,增加E-鈣黏蛋白表達(dá),減少Vimentin,從而逆轉(zhuǎn)HepG2 細(xì)胞的EMT轉(zhuǎn)化以減弱其遷移與侵襲能力,并抑制增殖促進(jìn)其凋亡。劉嘉華等[46]研究認(rèn)為,黑枸杞花青素聯(lián)合自噬抑制劑可誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞核出現(xiàn)明顯的凋亡形態(tài)變化,提高肝癌細(xì)胞凋亡率,主要是通過(guò)抑制JAK2、STAT3 mRNA 和蛋白質(zhì)表達(dá)水平,阻礙JAK/STAT 信號(hào)傳導(dǎo),從而顯著提高LC3 mRNA 和LC3-Ⅱ蛋白表達(dá),促進(jìn)肝癌細(xì)胞凋亡并增強(qiáng)細(xì)胞自噬。
2.1.2 多糖類(lèi)化合物 黃芪多糖是中草藥黃芪的主要活性成分,具有抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)等多種活性。徐放等[47]研究證實(shí),黃芪多糖可顯著降低p-STAT3/STAT3 和p-STAT5/STAT5 的蛋白表達(dá),從而抑制肝癌SMMC-7721 細(xì)胞的遷移和侵襲能力;給予JAK/STAT信號(hào)激活劑colivelin 后,發(fā)現(xiàn)黃芪多糖的抑制效果被colivelin 逆轉(zhuǎn)。Ren 等[48]研究發(fā)現(xiàn),HCC 組織中鐵調(diào)素的陽(yáng)性率顯著增高,在蒲公英多糖干預(yù)后,顯著降低p-JAK2 和p-STAT3 的表達(dá),阻礙JAK2/STAT3 信號(hào)傳導(dǎo),抑制鐵調(diào)素的表達(dá),從而調(diào)節(jié)HCC 細(xì)胞和移植腫瘤中的鐵負(fù)荷。Shen等[49]研究證實(shí),南瓜多糖能抑制IL-6 誘導(dǎo)的STAT3 磷酸化以及隨后的癌細(xì)胞核易位,顯著降低STAT2 磷酸化和JAK2 活性,上調(diào)SHP-1表達(dá),直接誘導(dǎo)HepG3 細(xì)胞的凋亡。盧戰(zhàn)輝等[50]研究認(rèn)為,隨著海參多糖濃度的增加,對(duì)JAK2、STAT3和survivin 及其磷酸化水平的抑制效果逐漸增強(qiáng),阻礙JAK2/STAT3/survivin 通路的傳導(dǎo),從而抑制肝癌細(xì)胞的增殖并促進(jìn)其凋亡。
2.1.3 萜類(lèi)化合物 葫蘆素是具有廣泛的藥理作用,包括抗癌、細(xì)胞保護(hù)和抗炎活性等。研究表明,葫蘆素E[20]和葫蘆素I[51]誘導(dǎo)p-JAK3 和p-STAT3 水平時(shí)間和濃度依賴性降低,并阻斷STAT3磷酸化和隨后的核易位,誘發(fā)細(xì)胞周期停滯并促進(jìn)細(xì)胞凋亡,從而抑制肝癌細(xì)胞活力。Zhu 等[52]研究表明,斑蝥素處理后6 h 后,EphB4 的表達(dá)水平下降,顯著抑制JAK2 和STAT3 的磷酸化水平,并抑制p-STAT3 在細(xì)胞質(zhì)中的積累及其核易位,抑制肝癌細(xì)胞生長(zhǎng),誘導(dǎo)其凋亡。蒼耳亭具有抗癌、抗血管生成、抗炎、抗寄生蟲(chóng)等生物作用。研究[53]證實(shí),蒼耳亭顯著抑制IFN-α 誘導(dǎo)的JAK1、TYK2 和STAT3 的磷酸化,并抑制IL-3 誘導(dǎo)的STAT2 活化,阻礙JAK/STAT 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),從而抑制肝癌細(xì)胞生長(zhǎng)。Han等[54]研究發(fā)現(xiàn),隱丹參酮以時(shí)間和劑量依賴性的方式降低STAT3 磷酸化和JAK2 的活性,抑制JAK2/STAT3 信號(hào)表現(xiàn)出抗腫瘤細(xì)胞增殖作用,誘導(dǎo)HCC 凋亡。另有研究[55]表明,經(jīng)青蒿素干預(yù)后,荷瘤小鼠組織中JAK2 和STAT3 磷酸化顯著降低,同時(shí)下調(diào)Caspase-3 蛋白表達(dá),從而抑制JAK2/STAT3 信號(hào)傳導(dǎo),誘導(dǎo)HCC凋亡,進(jìn)而發(fā)揮抗腫瘤作用。
2.1.4 酚類(lèi)化合物 姜黃素是中藥姜黃的主要活性成分,具有抗炎[56]、抗腫瘤和保護(hù)肝腎等藥理活性。有研究[57]證實(shí),姜黃素聯(lián)合索拉非尼可降低血清ALT水平,尤其能下調(diào)索拉非尼治療肝組織中AFP 水平和顯著增加NK 細(xì)胞比例,具有抑制腫瘤生長(zhǎng)、保護(hù)肝功能和激活宿主免疫反應(yīng)的作用,這可能與姜黃素抑制IL-6/JAK/STAT信號(hào)傳導(dǎo)以及上調(diào)抗炎細(xì)胞因子IL-4表達(dá)相關(guān)。丹皮酚具有消炎、解熱、鎮(zhèn)痛的療效,研究表明其對(duì)肝癌細(xì)胞具有一定的抑制作用。于洋洋等[58]研究發(fā)現(xiàn),丹皮酚以劑量依賴性(60 mg/L)顯著抑制JAK1、JAK2、STAT3、STAT5蛋白表達(dá)量,從而抑制JAK/STAT信號(hào)通路,誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞凋亡并抑制其增殖。
2.1.5 生物堿 荷包牡丹堿是異喹啉類(lèi)生物堿,具有抗癌、鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛及腸道平滑肌解痙作用。郭錳等[59]研究證實(shí),荷包牡丹堿可顯著抑制VEGF、MMP-2、MMP-9基因表達(dá)及p-JAK2、p-STAT3 蛋白表達(dá),抑制JAK2/STAT3 信號(hào)通路的活化,從而抑制人肝癌細(xì)胞MHCC97-H 細(xì)胞的轉(zhuǎn)移及侵襲,間接抑制細(xì)胞活力、細(xì)胞黏附能力、傷口愈合能力和穿膜數(shù)。氧化槐果堿具有抗腫瘤、鎮(zhèn)痛、抗炎等藥理學(xué)作用。謝俊杰等[60]研究表明,氧化槐果堿對(duì)人肝癌SMMC-7721 細(xì)胞有抑制增殖、誘導(dǎo)凋亡的作用,可能是通過(guò)抑制STAT3、STAT5表達(dá)量,阻滯JAK/STAT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),從而上調(diào)促凋亡Bax基因表達(dá),下調(diào)抗凋亡Bcl-2基因表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
2.1.6 其他類(lèi)化合物 已證實(shí),白花丹醌其具有抗炎、抗癌、抗氧化、抗菌等多種生物活性。研究[61]表明,白花丹醌能抑制JAK2/STAT3 信號(hào)的激活,下調(diào)N-鈣黏蛋白、MMP-2 蛋白表達(dá),上調(diào)E-鈣黏蛋白表達(dá),從而抑制人肝癌細(xì)胞的侵襲和遷移。龍曉霞等[62]研究認(rèn)為,蛇床子素主要是通過(guò)抑制N-鈣黏蛋白、Vimentin、JAK 和STAT3 蛋白表達(dá)及磷酸化,并顯著激活Bax/Bcl-2、Caspase-3 和E-鈣黏蛋白,從而抑制細(xì)胞增殖和侵襲,并促進(jìn)細(xì)胞凋亡來(lái)實(shí)現(xiàn)抗肝癌效應(yīng)。沙蟾毒精是蟾皮中的蟾蜍二烯酸內(nèi)酯類(lèi)化合物之一,其可降低組織中IL-8、p-JAK1、p-JAK2 和p-STAT3 蛋白表達(dá)量及濃度依賴性,從而抑制JAK/STAT3 信號(hào)激活,抑制肝癌HepG2細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)其凋亡[63]。張陽(yáng)等[64]研究人肝癌耐藥細(xì)胞HepG2/ADM發(fā)現(xiàn),醉茄素A可通過(guò)阻礙JAK2/SAT3 信號(hào)傳導(dǎo)來(lái)抑制HepG2/ADM 細(xì)胞增殖,并顯著降低Bcl-2和升高Caspase-3蛋白表達(dá)量,促使HepG2/ADM 細(xì)胞發(fā)生細(xì)胞核碎片化、固縮以及細(xì)胞凋亡指數(shù)和凋亡率升高,從而誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞凋亡。
2.1.7 中藥提取物 Elbakry 等[65]研究發(fā)現(xiàn),石榴皮提取物可抑制肝癌HepG2細(xì)胞增殖,并顯著降低JAK、STAT2、STAT3 蛋白質(zhì)表達(dá),增加PPAR-γ 和Caspase-3的表達(dá)量,從而誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞凋亡。青蒿琥酯具有抗瘧、抗腫瘤、抗炎等多種藥理作用。Ilamathi 等[66]研究發(fā)現(xiàn),亞硝基二乙胺可顯著上調(diào)肝組織中IL-6、p-JAK2、p-STAT3、Bcl-xL 和Bcl-2 的 表 達(dá),下 調(diào)Caspase-3 和SOCS3,而給予青蒿琥酯干預(yù)后,與亞硝基二乙胺的影響相反,其可通過(guò)SOCS3 的上調(diào)促進(jìn)反饋環(huán)抑制JAK/STAT 信號(hào),發(fā)揮抗腫瘤,抗增殖和促凋亡功效。Gao 等[67]研究表明,IL-6 通過(guò)下調(diào)E-鈣黏蛋白,上調(diào)N-鈣黏蛋白、Vimentin 蛋白表達(dá)在HCC 細(xì)胞的誘導(dǎo)EMT,去甲斑蝥素干預(yù)后,以劑量依賴性顯著拮抗IL-6的抑制或促進(jìn)作用來(lái)抑制EMT 進(jìn)程和腫瘤侵襲力。陳豐穗等[68]研究認(rèn)為,苦參素注射液可降低p-JAK2/JAK2、p-STAT3/STAT3 水平,且高劑量組效果最佳,表明苦參素注射液能夠通過(guò)調(diào)控該通路抑制JAK2/STAT3信號(hào)來(lái)增強(qiáng)順鉑化療敏感性。
綜上所述,中藥提取物可通過(guò)調(diào)控JAK/STAT 信號(hào)通路干預(yù)HCC 發(fā)生和發(fā)展,主要包含黃酮類(lèi)化合物、多糖類(lèi)化合物、萜類(lèi)化合物、酚類(lèi)化合物、生物堿、其他化合物以及中藥提取物,其中黃酮類(lèi)多糖類(lèi)以及萜類(lèi)研究較為豐富。中藥活性成分及提取物主要是通過(guò)調(diào)控JAK/STAT 信號(hào)通路過(guò)程中的各個(gè)組分以及該信號(hào)通路的下游分子,如E-鈣黏蛋白、N-鈣黏蛋白、Vimentin,促凋亡蛋白、抗凋亡蛋白、LC3、LC3-Ⅱ、Cyclin D1、c-Myc、Cyclin B、CDK1 和Caspase 等,從而抑制HCC 細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移和侵襲、炎癥反應(yīng)以及促進(jìn)其凋亡等作用,發(fā)揮抗HCC 作用,此外這些中藥主要具有清熱解毒、活血軟堅(jiān)散結(jié)、益氣扶正之功,與HCC的中醫(yī)辨證論治相符合。
現(xiàn)將中藥提取物靶向JAK/STAT 信號(hào)通路抗HCC的作用機(jī)制總結(jié)如下,見(jiàn)表1。
表1 中藥活性成分及提取物靶向JAK/STAT信號(hào)通路調(diào)控HCC的作用機(jī)制Table 1 The mechanism of action of traditional Chinese medicine active ingredients and extracts targeting the JAK/STAT signaling pathway to regulate HCC
2.2 中藥復(fù)方 芪樓丸包括黃芪、重樓、女貞子、墨旱蓮、莪術(shù)、白術(shù)等,具有益氣養(yǎng)陰、扶助正氣、祛邪解毒抗癌等功效??道虻龋?9]研究表明,芪樓丸可提高Bax、Caspase-3,Caspase-9 的表達(dá),降低Bcl-2 mRNA、JAK2、STAT3 和Bcl-2 蛋白表達(dá)以及JAK2、STAT3 磷酸化水平,從而抑制人肝癌HepG2細(xì)胞增殖,促進(jìn)其凋亡。茵陳蒿湯是《傷寒雜病論》中治療濕熱黃疸的著名方,由茵陳、梔子、大黃組成,具有清熱,利濕,退黃之功效。譚章斌等[70]研究證實(shí),茵陳蒿湯強(qiáng)烈抑制JAK2/STAT3信號(hào)通路,導(dǎo)致該信號(hào)通路下游增殖相關(guān)蛋白Cyclin D1、c-Myc以及抗凋亡相關(guān)蛋白Mcl-1、Bcl-XL表達(dá)的抑制,從而抑制肝癌細(xì)胞增殖,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。一貫煎是中醫(yī)滋陰柔肝的名方,由北沙參、麥冬、當(dāng)歸、生地黃、枸杞子和川楝子組成,內(nèi)寓滋水涵木之意。謝斌等[71]研究發(fā)現(xiàn),一貫煎具有明顯的抑瘤作用,其可顯著降低JAK1、STAT1 磷酸化水平和c-Myc、Bcl-2 蛋白表達(dá),并促進(jìn)p53蛋白表達(dá),表明一貫煎能抑制肝癌細(xì)胞增殖,促進(jìn)其凋亡,其機(jī)制是通過(guò)可能阻礙JAK1/STAT1信號(hào)通路傳導(dǎo)實(shí)現(xiàn)的。復(fù)方苦參注射液是由苦參、白土茯苓等中藥組成,具有清熱解毒、利濕散結(jié)的功效,其在肝癌的輔助治療中展現(xiàn)出積極價(jià)值。張大為等[72]研究發(fā)現(xiàn),復(fù)方苦參注射液可明顯減少細(xì)胞中CyclinD1、c-Myc、Bcl-xL 的表達(dá)量和細(xì)胞中MMP2、MMP9 的表達(dá)量,并同時(shí)下調(diào)肝癌組織中p-JAK2及p-STAT3的表達(dá),從而抑制肝癌HepG2細(xì)胞增殖、侵襲。
由此可見(jiàn),中藥復(fù)方在HCC的治療上具有顯著的功效。目前研究發(fā)現(xiàn),中藥復(fù)方靶向JAK/STAT 信號(hào)治療HCC的研究較為缺乏。本文通過(guò)總結(jié)芪樓丸、茵陳蒿湯、一貫煎、復(fù)方苦參注射液、苦參素注射液等中藥復(fù)方發(fā)現(xiàn),中藥復(fù)方可通過(guò)JAK/STAT 信號(hào)通路干預(yù)HCC進(jìn)程,以及影響B(tài)cl-2、Cyclin D1、c-Myc、Mcl-1、Bcl-xL 和p53等JAK/STAT 信號(hào)通路的上下游分子,參與JAK/STAT 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)產(chǎn)生抗侵襲、抗增殖、促凋亡和增強(qiáng)化學(xué)敏感性的作用,發(fā)揮防治HCC 的效應(yīng),此外這些中藥復(fù)方的主要功效是益氣養(yǎng)陰扶正、清熱解毒、疏肝行氣化瘀散結(jié)等,與HCC 的中醫(yī)病因病機(jī)相符合。
現(xiàn)將中藥復(fù)方靶向JAK/STAT信號(hào)通路抗HCC的作用機(jī)制總結(jié)如下,見(jiàn)表2。
JAK/STAT 信號(hào)通路在HCC 中的作用機(jī)制常被報(bào)道。近年來(lái)大量研究表明,中藥在防治HCC上具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì),可以控制HCC的發(fā)展,提高人體免疫力、改善臨床癥狀、減輕放化療不良反應(yīng),提高患者的生活質(zhì)量。本研究通過(guò)梳理并總結(jié)近年來(lái)影響HCC 的JAK/STAT 信號(hào)通路的中藥單體、提取物及復(fù)方發(fā)現(xiàn),中藥可以調(diào)控JAK/STAT 信號(hào)通路影響細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移、增殖、生長(zhǎng)、凋亡、自噬、血管生成、炎癥/免疫反應(yīng)、鐵代謝和藥物耐藥性等多個(gè)方面,達(dá)到抗HCC效應(yīng),展現(xiàn)中藥通過(guò)JAK/STAT信號(hào)通路防治HCC的廣闊前景,以期為中醫(yī)藥治療HCC和臨床新藥開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)與參考。但目前仍存在一些亟須解決的問(wèn)題:(1)目前中藥靶向JAK/STAT信號(hào)治療HCC的研究大多數(shù)集中在對(duì)HepG2 細(xì)胞增殖、侵襲和凋亡等方面,而對(duì)其他肝癌細(xì)胞系研究較少。中草藥獨(dú)特的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和多樣性使其具有多途徑、多靶點(diǎn)的特點(diǎn),對(duì)HCC 的發(fā)病機(jī)制具有抑制作用,因此從宏觀到微觀、從單個(gè)細(xì)胞到細(xì)胞網(wǎng)格、從細(xì)胞或動(dòng)物實(shí)驗(yàn)到臨床試驗(yàn)是目前研究瓶頸之一。(2)目前JAK/STAT信號(hào)通路對(duì)HCC的作用機(jī)制,主要集中在侵襲、轉(zhuǎn)移、增殖、生長(zhǎng)、凋亡、自噬、血管生成、炎癥/免疫反應(yīng)、鐵代謝和藥物耐藥性,而中藥干預(yù)主要集中在抑制HCC細(xì)胞增殖、生長(zhǎng)、侵襲、遷移和凋亡方面,缺乏影響血管生成、炎癥/免疫反應(yīng)和鐵代謝等方面的研究。HCC 的發(fā)病機(jī)制的多樣性和復(fù)雜性表明,其需要從多角度、多層面、多學(xué)科和多手段來(lái)提供全面的治療,因此剖析HCC的發(fā)病機(jī)制和多條信號(hào)通路的作用機(jī)制對(duì)HCC 的治療具有重要的作用。(3)不同信號(hào)通路之間存在相互協(xié)同和相互拮抗的作用,使細(xì)胞信號(hào)通路形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。JAK/STAT 信號(hào)通路的傳導(dǎo)方式較為簡(jiǎn)單,但該信號(hào)通路與TGF-β/Smad、PI3K/Akt和NF-κB等其他信號(hào)通路存在串?dāng)_,使其成為一條復(fù)雜的信號(hào)通路,目前尚無(wú)JAK/STAT 與其他信號(hào)串?dāng)_影響HCC 的報(bào)道。(4)對(duì)JAK/STAT 通路的負(fù)性調(diào)節(jié)因子發(fā)揮抗HCC 的作用機(jī)制研究主要集中在SOCS,而對(duì)蛋白質(zhì)抑制劑和蛋白酪氨酸磷酸酶的研究較少,以及對(duì)靶向負(fù)性調(diào)節(jié)因子的中藥研究較少,可進(jìn)一步研究,加強(qiáng)中醫(yī)藥防治HCC 的效應(yīng),更好地發(fā)揮中藥多靶點(diǎn)、多層次、多途徑優(yōu)勢(shì),為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)抗HCC新型藥物奠定基礎(chǔ)。
利益沖突聲明:本文不存在任何利益沖突。
作者貢獻(xiàn)聲明:楊星負(fù)責(zé)課題設(shè)計(jì),資料收集,分析文獻(xiàn)資料,撰寫(xiě)論文;王振、李淑娣負(fù)責(zé)修改論文;李素領(lǐng)、劉江凱負(fù)責(zé)擬定寫(xiě)作思路,指導(dǎo)撰寫(xiě)文章并最后定稿。