中藥多糖抑制肝癌細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移作用的研究進(jìn)展

束 夷，高靜東

（1.南京中醫(yī)藥大學(xué)，江蘇 南京 210046；2.蘇州市中醫(yī)醫(yī)院腫瘤科，江蘇 蘇州215009）

肝細(xì)胞癌（HCC）在全球范圍內(nèi)為癌癥相關(guān)性死亡的第四大原因，我國每年占世界新增發(fā)病病例的一半左右，且其5 年生存率僅有18%，預(yù)后不良的很大一部分原因是由于肝癌的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移[1]。

肝癌轉(zhuǎn)移本質(zhì)上是由于癌細(xì)胞遺傳特性的改變使得細(xì)胞與細(xì)胞間、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）間失去黏附力，細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)能力得到增強(qiáng)。同時(shí)微環(huán)境的改變提供了更適合的條件，肝癌細(xì)胞通過分泌降解ECM的酶從而穿過基底膜和ECM，分泌血管生長(zhǎng)因子并穿出血管形成轉(zhuǎn)移灶，達(dá)成浸潤(rùn)增殖轉(zhuǎn)移的連續(xù)行為[2]。

既往研究證實(shí)中藥多糖具有包括免疫調(diào)節(jié)、促腫瘤凋亡、降糖調(diào)脂、抗菌抗病毒等不同的生物活性[3]，肝癌的發(fā)生發(fā)展正是因?yàn)槌掷m(xù)存在的病變促成一系列遺傳及表觀遺傳事件的發(fā)生，為腫瘤細(xì)胞提供了侵襲生存的優(yōu)勢(shì)[4]。中藥多糖因其豐富的生物活性決定了其非單一靶點(diǎn)的作用，可從多個(gè)環(huán)節(jié)參與抑制肝癌細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移。

1 改善低氧環(huán)境

實(shí)體腫瘤的生長(zhǎng)除了機(jī)體免疫力的影響，還包括細(xì)胞內(nèi)外的微環(huán)境。腫瘤細(xì)胞的過增殖使低氧成了微環(huán)境的重要特征，為局部浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移的生物學(xué)行為提供了環(huán)境條件。在肝TACE治療中晚期肝癌栓塞時(shí)發(fā)現(xiàn)，由于不完全引起的肝內(nèi)局部缺血缺氧可促進(jìn)大量細(xì)胞因子炎癥介質(zhì)釋放，致使轉(zhuǎn)移相關(guān)的不良預(yù)后[5]。

缺氧誘導(dǎo)因子-1（HIF-1）被認(rèn)為是腫瘤缺氧適應(yīng)性的核心啟動(dòng)因子，目前已在多種惡性腫瘤及癌前病變中檢測(cè)到HIF-1蛋白的高表達(dá)，并提示HIF-1與腫瘤血管新生相關(guān)的侵襲轉(zhuǎn)移行為密切相關(guān)[6]。Li等[7]發(fā)現(xiàn)槐耳多糖可以通過降低HIF-1的表達(dá)改善肝癌微血管密度，并認(rèn)為這一機(jī)制可能是通過HIF-1/VEGF來實(shí)現(xiàn)的；翁苓苓等[8]亦通過氯化鈷（CoCl2）化學(xué)模擬低氧下培養(yǎng)多種人肝癌細(xì)胞株，通過對(duì)比常氧環(huán)境發(fā)現(xiàn)天冬多糖在低氧高劑量下最為明顯抑制HIF-1以及VEGF，MMP-9蛋白等表達(dá)，提示在低氧環(huán)境下天冬多糖可通過降低缺氧核心因子HIF-1，改善低氧環(huán)境從而抑制了肝癌細(xì)胞的侵襲能力。

2 抑制異常能量代謝

在低氧環(huán)境中，糖酵解取代有氧循環(huán)成為癌細(xì)胞的主要供能途徑，幫助維持細(xì)胞的未分化，為增殖和上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）提供條件，其產(chǎn)生的乳酸堆積也可使微環(huán)境保持酸性，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞對(duì)周圍組織的持續(xù)侵襲[9]，改善代謝途徑對(duì)于降低肝癌侵襲轉(zhuǎn)移能力有一定的意義。

如縮醛酶A（ALDOA）是糖酵解和糖異生途徑中的一個(gè)重要代謝酶，調(diào)控著能量代謝過程。曾誠[10]通過臨床肝癌病理組織的篩查，發(fā)現(xiàn)肝癌病人組織中的ALDOA表達(dá)量顯著增加，并通過體外及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)了ALDOA過表達(dá)能增強(qiáng)HepG2細(xì)胞的侵襲能力。同時(shí)用6種當(dāng)歸均一性多糖對(duì)比，發(fā)現(xiàn)分子質(zhì)量在1.2×106Da以下的多糖具有抗腫瘤活性，為異常能量代謝環(huán)節(jié)的位點(diǎn)選擇與多糖分子構(gòu)型的選擇提供了依據(jù)。

3 調(diào)控上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）

腫瘤細(xì)胞的浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移是一個(gè)連續(xù)的生物學(xué)行為過程，肝癌細(xì)胞通過EMT可逆地付出部分上皮細(xì)胞的特性來成為類間充質(zhì)細(xì)胞的狀態(tài)以獲得更強(qiáng)的移動(dòng)侵襲力。EMT的激活使得細(xì)胞間連接破壞、基底膜降解以及ECM重組，這些變化有助于腫瘤細(xì)胞的擴(kuò)散，故而探究這一過程對(duì)治療腫瘤有重要指導(dǎo)意義。

3.1 抑制表面蛋白不穩(wěn)定性 正常細(xì)胞間通過上皮鈣黏蛋白（E-鈣黏蛋白）分子緊密連接使結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，當(dāng)E-鈣黏蛋白的表達(dá)被抑制時(shí)，其上皮細(xì)胞的穩(wěn)定形態(tài)改變，并表達(dá)間充質(zhì)狀態(tài)相關(guān)的標(biāo)記物，如神經(jīng)鈣黏蛋白（N-鈣黏蛋白），波形蛋白等。劉云鶴等[11]發(fā)現(xiàn)黨參多糖明顯抑制HepG2細(xì)胞侵襲的能力可能是通過上調(diào)E-鈣黏蛋白，下調(diào)N-鈣黏蛋白來實(shí)現(xiàn)的；程偉等[12]在缺氧誘導(dǎo)的條件下觀察天冬多糖對(duì)人肝癌細(xì)胞SK-Hep1和Hep-3B的影響，發(fā)現(xiàn)與常氧組相比，缺氧組人肝癌細(xì)胞侵襲能力明顯上升，E鈣黏素表達(dá)下調(diào)，N鈣黏素和波形蛋白表達(dá)上調(diào)。該狀況在加入天冬多糖后又發(fā)生了逆轉(zhuǎn)，提示天冬多糖可能通過逆轉(zhuǎn)缺氧誘導(dǎo)的EMT從而阻止人肝癌細(xì)胞遷移。

當(dāng)細(xì)胞的黏附降低表型變化時(shí)，介導(dǎo)于細(xì)胞與ECM之間的MMPs在浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移中起到了關(guān)鍵的作用。MMPs幾乎能降解ECM中的各種蛋白成分，破壞各種組織學(xué)屏障，被認(rèn)為是EMT過程中主要的蛋白水解酶。張海英等[13]觀察到桑黃靈芝UE-1多糖抑制人肝癌細(xì)胞SMMC-7721的侵襲可能通過抑制MMP-2和MMP-9的表達(dá)實(shí)現(xiàn)。MMP的水平受到β-catenin蛋白調(diào)控，β-catenin蛋白是Wnt信號(hào)通路的關(guān)鍵成員，可調(diào)控轉(zhuǎn)錄活性，介導(dǎo)細(xì)胞間黏附及相關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，其表達(dá)水平與肝癌細(xì)胞的增殖和侵襲能力正相關(guān)[14]，朱云等[15]發(fā)現(xiàn)白術(shù)多糖可能是通過下調(diào)β-catenin蛋白表達(dá)來抑制MMP-2的表達(dá)水平達(dá)到抑制肝癌細(xì)胞侵襲。

糖基化修飾蛋白質(zhì)及脂類使得細(xì)胞表面分子獲得空間折疊，影響新生肽鏈的空間結(jié)構(gòu)、定位及穩(wěn)定性改變生物活性，參與到細(xì)胞表型黏附的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)受體活化等過程，進(jìn)而通過EMT、腫瘤血管的生成等環(huán)節(jié)影響到腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移能力[16]。如Cui等[17]在轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（TGF-β）誘導(dǎo)的肝細(xì)胞EMT中發(fā)現(xiàn)，下調(diào)CD147的GnT-V糖基化修飾可以使肝癌細(xì)胞中MMPs的表達(dá)減少，從而減弱侵襲潛能；基于對(duì)N-乙酰氨基葡萄糖化的相關(guān)研究，高靜東等[18]觀察了多個(gè)附子多糖組方對(duì)N-聚糖中多聚乳糖胺鏈的糖基轉(zhuǎn)移酶存在的作用，發(fā)現(xiàn)熟附子多糖和復(fù)方多糖可以通過抑制β3GnT8表達(dá)水平來抑制肝癌細(xì)胞，為中藥多糖抗癌差異性提供了新靶點(diǎn)。

3.2 降低基質(zhì)中細(xì)胞的誘導(dǎo) 基質(zhì)中的免疫細(xì)胞因其與腫瘤細(xì)胞鄰近，可起到激活EMT的作用。免疫應(yīng)答中常涉及到的CD8+T細(xì)胞以及巨噬細(xì)胞，最近研究[19]表明它們與誘導(dǎo)EMT相關(guān)，這可能與其能夠釋放相關(guān)細(xì)胞因子有關(guān)。這些因子如TGF-β能通過抑制上皮細(xì)胞標(biāo)志性蛋白表達(dá)，促進(jìn)間充質(zhì)細(xì)胞特性蛋白表達(dá)，被認(rèn)為是誘導(dǎo)EMT最重要的因子。Wu等[20]將復(fù)方黃芪丹參提取物（其中包括黃芪多糖）作用于TGF-β刺激的HCC纖維化模型，發(fā)現(xiàn)該復(fù)方可有效地抑制HCC的反應(yīng)與纖維化，提高細(xì)胞分化；李安等[21]在人參多糖和奧沙利鉑聯(lián)合治療組中發(fā)現(xiàn)，相較于單一奧沙利鉑組，聯(lián)合用藥提示HepG2肝癌細(xì)胞侵襲能力減弱，其機(jī)制可能是因人參多糖可降低TNF-α的表達(dá)。

腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞（CAFs）也是ECM中的重要成分，在ECM重塑中發(fā)揮重要作用。CAFs可分泌一系列細(xì)胞因子和生長(zhǎng)因子協(xié)同誘導(dǎo)腫瘤EMT，如基質(zhì)成纖維細(xì)胞可分泌TGF-β，并形成自分泌信號(hào)回路，導(dǎo)致腫瘤進(jìn)展中肌成纖維細(xì)胞形成，而這種肌成纖維細(xì)胞分泌的TGF-β更高[22]。顧艷玲等[23]在人肝癌細(xì)胞HepG2條件性誘導(dǎo)間充質(zhì)干細(xì)胞（MSC）轉(zhuǎn)化CAFs的過程中加入樟芝多糖并檢測(cè)成纖維細(xì)胞活化蛋白、特異蛋白及TGF-β等表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)樟芝多糖可抑制CAFs轉(zhuǎn)化。再如肝星狀細(xì)胞是肝細(xì)胞EMC重要的組成部分，可以被腫瘤細(xì)胞誘導(dǎo)而在其周圍產(chǎn)生大量的生長(zhǎng)因子、細(xì)胞趨化因子，在EMT過程中亦處于重要地位[24]。付月月等[25]通過觀察夏枯草硫酸多糖對(duì)TGF-β誘導(dǎo)活化大鼠肝星狀細(xì)胞-T6的影響，發(fā)現(xiàn)夏枯草硫酸多糖可以明顯降低其α-平滑肌肌動(dòng)蛋白的表達(dá)，提示其可以減少EMC的生成從而減緩EMT的進(jìn)程。

4 抑制血管新生

HCC作為一種血管富集的實(shí)體瘤，血管生成在侵襲轉(zhuǎn)移過程中尤為重要?？寡苌稍谂R床應(yīng)用的藥物與免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)合應(yīng)用已在晚期肝癌中顯示出良好效果[26]。因其機(jī)制具有血道相關(guān)的特異性，提示我們今后可以考慮在具有止血活血，祛瘀生新的中藥中篩選適合的多糖來源。

目前關(guān)于中藥多糖與血管生成相關(guān)通路的研究主要集中在血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子家族及其受體（VEGF/VEGFR）。VEGF作為最有效的促血管生長(zhǎng)因子在肝癌局灶中呈高表達(dá)，它通過細(xì)胞表面受體內(nèi)化作用介導(dǎo)多信號(hào)傳導(dǎo)通路從而促進(jìn)血管淋巴管生成，能增強(qiáng)血管的滲透性，誘導(dǎo)血管及內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)；同時(shí)其高表達(dá)與侵襲相關(guān)蛋白MMP-2和MMP-9水平的升高有關(guān)。

張多強(qiáng)等[27]發(fā)現(xiàn)枸杞多糖可通過抑制SMMC-7721肝癌細(xì)胞的VEGF表達(dá)使其侵襲力減弱，同時(shí)使用小分子干擾RNA沉默VEGF檢測(cè)MMP-2、MMP-9水平，發(fā)現(xiàn)VEGF在侵襲相關(guān)蛋白的表達(dá)中呈正相關(guān)性，這表明枸杞多糖通過降低VEGF的表達(dá)削弱了細(xì)胞基質(zhì)相關(guān)轉(zhuǎn)化的通路；Cheng等[28]發(fā)現(xiàn)蘆薈多糖具有抑制肝癌的遷徙和血管入侵的作用，并發(fā)現(xiàn)可能是通過HIF-1/VEGF來實(shí)現(xiàn)的。陳濤等[29]將珠子參多糖與5-Fu于小鼠H22肝癌細(xì)胞造模對(duì)比發(fā)現(xiàn)，珠子參組除了可以增強(qiáng)免疫外，小鼠外周血血清中VEGF含量和小鼠生命延長(zhǎng)率均高于5-Fu組；于英君等[30]探討了半枝蓮多糖單獨(dú)使用以及輔助環(huán)磷酰胺時(shí)下調(diào)H22小鼠血清中VEGF含量的增強(qiáng)作用，其中以中低劑量明顯，高劑量組時(shí)反而無意義。這提示我們植物多糖的特性還有待于進(jìn)一步發(fā)掘。

成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子及其受體（FGF/FGFR）也受到關(guān)注。FGF可維持內(nèi)皮細(xì)胞的修復(fù)，但也能促進(jìn)HCC的局灶及轉(zhuǎn)移灶的形成，其機(jī)制除了與前文的EMT相關(guān)，也與FGF能夠促進(jìn)新血管形成有關(guān)。王雅楠等[31]通過在Bel-7402人肝癌細(xì)胞接種的小鼠模型中對(duì)比夏枯草硫酸多糖以及香菇多糖對(duì)肝癌細(xì)胞中血管生成因子堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（bFGF）等的影響，結(jié)果顯示夏枯草硫酸多糖能夠額外抑制bFGF，從而更好地減少瘤組織中微血管密度。趙劍[32]在臨床選取經(jīng)導(dǎo)管肝動(dòng)脈栓塞化療術(shù)的患者106 例，對(duì)隨機(jī)對(duì)照加用香菇多糖，發(fā)現(xiàn)術(shù)后應(yīng)用香菇多糖治療與對(duì)照組相比始終能夠降低機(jī)體血漿內(nèi)毒素以及VEGF水平；魯玉娟等[33]亦有相似的臨床研究，并對(duì)比治療前后的TGF-β1、bFGF的表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)采用香菇多糖聯(lián)合肝動(dòng)脈化療栓塞術(shù)通過顯著降低患者血清中的TGF-β1、bFGF水平，促進(jìn)患者預(yù)后。

目前免疫聯(lián)合血管治療日益受到重視，但仍存在較為明顯的副作用。而這些研究表明多糖除了傳統(tǒng)的提高免疫之外也可抗血管生成，對(duì)于臨床治療有一定的意義。

5 結(jié)語

近年來肝癌的治療有著可喜的進(jìn)展，但亦有報(bào)道表明早期肝癌在接受手術(shù)后，5 年復(fù)發(fā)率接近70%[34]，且尚無任何經(jīng)證明的可以減少轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)的輔助治療[4]。這些空缺也許正需要中藥輔助治療來填補(bǔ)。

通過上文的總結(jié)可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有研究已較好地在肝癌細(xì)胞各個(gè)轉(zhuǎn)移發(fā)生的環(huán)節(jié)中證實(shí)了補(bǔ)益類、解毒類等中藥來源多糖的作用。除此之外還有對(duì)中藥的改性修飾或作為載體的研究：如趙文萃等[35]選用3種取代度的疏水改性白芨多糖自組裝載紫杉醇納米粒子觀察其對(duì)小鼠H22肝癌的治療作用，并發(fā)現(xiàn)高取代度組對(duì)H22細(xì)胞有更明顯的抑制作用。多糖似乎還可以作為一個(gè)“引經(jīng)藥”，使治療發(fā)揮更好的作用。

不足之處在于目前收集的文獻(xiàn)中較少選用了不同轉(zhuǎn)移特性的肝癌細(xì)胞作為對(duì)照。如馮兵等[36]選用兩種不同轉(zhuǎn)移潛能的肝癌細(xì)胞從甲基化的角度來觀察，結(jié)果顯示羅勒多糖缺氧條件下對(duì)高轉(zhuǎn)移潛能肝癌細(xì)胞MHCC97H組蛋白H3K9me2甲基化的調(diào)節(jié)與組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶G9a和去甲基化酶JMJD1A有關(guān)，而對(duì)低轉(zhuǎn)移潛能肝癌細(xì)胞MHCC97L組蛋白H3K9me2甲基化的調(diào)節(jié)則并沒有被證實(shí)從該途徑發(fā)揮作用，表明不同的肝癌細(xì)胞具有的特征性使得同一種多糖作用的相關(guān)機(jī)制可能相同。這提示了肝癌分型的臨床意義與中西醫(yī)治療之間的關(guān)系是否可以逐漸被明確。

隨著科技的發(fā)展以及對(duì)中西醫(yī)關(guān)聯(lián)進(jìn)一步的研究與思考，相信這些已有的進(jìn)展和沒有完全闡明的存在將為未來中藥多糖抗肝癌轉(zhuǎn)移方面的研究提供基礎(chǔ)。