黃酮類化合物抗肝細(xì)胞癌HepG2細(xì)胞系的研究進(jìn)展

張志強(qiáng) 王 琳

(1. 佳木斯大學(xué)，黑龍江 佳木斯 154007； 2. 佳木斯大學(xué)附屬第一醫(yī)院，黑龍江 佳木斯 154002)

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

1 HepG2細(xì)胞系中黃酮類化合物靶向的信號(hào)通路

到目前為止，已知多種黃酮類化合物可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和/或抑制肝癌細(xì)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(duì)各種肝癌細(xì)胞系具有誘導(dǎo)凋亡的效力。利用HepG2細(xì)胞進(jìn)行的各種研究表明，黃酮類化合物對(duì)涉及凋亡和細(xì)胞增殖的信號(hào)通路有影響。作者綜述了黃酮類化合物對(duì)肝癌細(xì)胞信號(hào)通路作用的典型機(jī)制。

1.1 未折疊蛋白反應(yīng)(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(chǎn)生的主要黃酮類化合物之一，被證明能抑制HepG2細(xì)胞的活力，但不能抑制正常肝細(xì)胞系L02[10]。在HepG2細(xì)胞中，oroxylin A通過將內(nèi)源性活性氧物種轉(zhuǎn)化為H2O2誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)H2O2的出現(xiàn)，從而觸發(fā)UPR途徑的PERK-eIF2αA TF4-CHOP分支的隨后激活，但在正常L02細(xì)胞中沒有[11]。由于oroxylin A使蛋白激酶Akt失活可能會(huì)停止促進(jìn)癌癥進(jìn)展，而且該化合物可能會(huì)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(dǎo)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(dǎo)致釋放細(xì)胞色素c[14]、凋亡誘導(dǎo)因子(AIF)[15]和核酸內(nèi)切酶G[16]等凋亡蛋白。在細(xì)胞質(zhì)中，細(xì)胞色素c啟動(dòng)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(xì)胞蛋白質(zhì)，包括DNA修復(fù)酶，如聚ADP核糖聚合酶(PARP)[18]，導(dǎo)致細(xì)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(dǎo)的途徑誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞凋亡[5]。HepG2細(xì)胞的凋亡與活性氧(ROS)的產(chǎn)生、細(xì)胞內(nèi)[Ca2]的增加、線粒體膜電位的異常變化、細(xì)胞色素c的易位、半胱天冬酶-9、-8和-3的激活以及核內(nèi)核酸內(nèi)切酶G和AIF相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄上調(diào)有關(guān)[5]。

1.3 表皮生長因子受體(EGFR)/c-Met信號(hào)通路

酪氨酸蛋白激酶Met(c-Met)在人類腫瘤中經(jīng)常與EGFR家族成員共表達(dá)，并且已經(jīng)證明這些受體酪氨酸激酶(RTK)可以相互串?dāng)_并加強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的侵襲[18，19]。下一步，EGFR/c-Met信號(hào)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(dǎo)癌細(xì)胞增殖、侵襲和血管生成[20，21]。

1.4 活化B細(xì)胞的核因子-κB輕鏈增強(qiáng)子(NF-κB)相關(guān)途徑

NF-κB是一種控制DNA轉(zhuǎn)錄的蛋白質(zhì)復(fù)合物，已知NF-κB的錯(cuò)誤調(diào)節(jié)與癌癥有關(guān)[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(dòng)和維持NF-κB信號(hào)傳導(dǎo)中起重要作用。

1.5 熱休克蛋白(Hsp)相關(guān)途徑

熱休克蛋白(Hsp)是一類功能相關(guān)蛋白，參與其他蛋白質(zhì)的折疊和去折疊[23]。熱休克蛋白作為其他蛋白質(zhì)的細(xì)胞內(nèi)伴侶發(fā)揮作用，并監(jiān)測細(xì)胞狀況，以便及時(shí)啟動(dòng)修復(fù)機(jī)制[24]。由于熱休克蛋白在細(xì)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(xì)胞增殖的方法。

1.6 腫瘤抑制相關(guān)途徑

抑癌基因是一種保護(hù)細(xì)胞不轉(zhuǎn)化為癌細(xì)胞的基因。腫瘤抑制基因編碼蛋白抑制性調(diào)節(jié)細(xì)胞周期和/或促進(jìn)細(xì)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(xié)同抗腫瘤作用。他們通過增加G0/G1期細(xì)胞的比例和降低S期細(xì)胞的比例來抑制HepG2細(xì)胞的增殖，這與腫瘤抑制因子如Rb、p53、p21Cip1和p27Kip1的上調(diào)以及細(xì)胞周期蛋白D1、細(xì)胞周期蛋白E、CDK4和磷光體B的下調(diào)有關(guān)[26]。腫瘤細(xì)胞總是通過逃避凋亡或促進(jìn)增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移來努力生存。因此，了解癌細(xì)胞生存途徑和黃酮類抗腫瘤途徑的機(jī)制將有助于抗肝癌藥物的選擇和治療設(shè)計(jì)。

2 抗HBV/HCV類黃酮

在肝癌治療的另一個(gè)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(shù)據(jù)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(lián)合治療可大大提高療效。此外，將會(huì)有更多的類黃酮類藥物被開發(fā)，更多的療法出現(xiàn)。

3 結(jié)論

從中藥和其他草藥中提取的黃酮類化合物對(duì)包括HCC在內(nèi)的多種癌細(xì)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(xì)胞信號(hào)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(yōu)化治療成為可能。目前，將黃酮類化合物轉(zhuǎn)化為臨床藥物是醫(yī)學(xué)研究人員的主要任務(wù)。