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      中藥調(diào)控Janus激酶/信號轉(zhuǎn)導和轉(zhuǎn)錄激活因子(JAK/STAT)信號通路防治肝細胞癌的研究現(xiàn)狀

      2023-12-08 08:38:14李淑娣劉江凱李素領(lǐng)
      臨床肝膽病雜志 2023年11期
      關(guān)鍵詞:磷酸化肝癌通路

      楊 星, 李淑娣, 劉江凱, 王 振, 李素領(lǐng)

      1 河南中醫(yī)藥大學第一臨床醫(yī)院, 鄭州 450046; 2 河南中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院 a.脾胃肝膽科, b.科研部,c.國醫(yī)堂, 鄭州 450000

      世界衛(wèi)生組織2020 年全球癌癥負擔年報[1]數(shù)據(jù)顯示,肝細胞癌(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HCC 發(fā)病率和病死率呈逐年上升趨勢,造成了沉重的社會和經(jīng)濟負擔。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)時已發(fā)展至中晚期,失去手術(shù)治療機會,而目前臨床中的介入、免疫及靶向藥物等治療尚無法達到理想的治療效果,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、多途徑、多層次相互作用的機制特點,并且在抗HCC 中具有巨大的治療潛力。Janus 激酶/信號轉(zhuǎn)導和轉(zhuǎn)錄激活因子(JAK/STAT)信號通路被認為是細胞功能中的中心通信節(jié)點之一,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,活化的JAK/STAT信號通路可促進HCC細胞增殖和生長、血管生成、侵襲和遷移,改善炎癥反應(yīng)及免疫環(huán)境,改變細胞糖代謝方式,抑制細胞凋亡,從而誘發(fā)HCC 發(fā)生發(fā)展。但目前尚無中醫(yī)藥調(diào)控JAK/STAT 信號通路抗HCC 的最新綜述。本文通過梳理JAK/STAT 信號通路在HCC 中的作用機制,以及中藥單體、中藥提取物和中藥復方對JAK/STAT 信號通路的干預作用,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。

      1 JAK/STAT信號通路在HCC中的作用機制

      JAK/STAT信號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 下游傳遞細胞信號,包含7 種亞型。當IFN、IL、血小板衍生因子、表皮生長因子和粒細胞/巨噬細胞集落刺激因子等細胞因子結(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 信號通路的負性調(diào)節(jié)因子是近年的研究熱點,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胞因子信號轉(zhuǎn)導抑制因子(SOCS),上述因子均通過阻止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-受體相互作用來抑制信號傳導。

      1.1 細胞凋亡 細胞凋亡被認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)細胞色素釋放,導致Caspase-9 激活并活化Caspase-3,從而誘導細胞凋亡[7]。STAT3 激活后可誘導抗凋亡蛋白Bcl-2、Mcl-1 等表達增加,降低促凋亡蛋白Bax、Bak 和凋亡效應(yīng)因子Caspase-3、Caspase-9表達,影響細胞增殖和凋亡[8]。存活蛋白(survivin)是凋亡抑制蛋白,具有抑制細胞凋亡和調(diào)節(jié)細胞周期雙重功能。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,從而上調(diào)Caspase-3 的表達,進一步提高順鉑對肝癌生長的抑制作用,并促進其凋亡。研究[10-11]表明,LY294002 可以通過抑制JAK/STAT 通路中的各個組分,如JAK和STAT3的活化或磷酸化,調(diào)節(jié)下游Bcl-2、Bax蛋白表達,降低survivin 的表達,從而抑制肝癌細胞增殖,促進其凋亡。因此,抑制JAK/STAT信號轉(zhuǎn)導可促進肝癌細胞凋亡,從而干預HCC的發(fā)生發(fā)展。

      1.2 細胞侵襲、轉(zhuǎn)移 基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)可通過降解各種細胞外基質(zhì)蛋白成分,破壞組織屏障,阻礙腫瘤細胞入侵、浸潤和轉(zhuǎn)移[12]。癌細胞向遠處轉(zhuǎn)移是通過上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)將癌細胞轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂羞\動能力的單個細胞,故EMT 是癌細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-鈣黏蛋白表達的缺失可促進肝癌細胞轉(zhuǎn)移和侵襲,N-鈣黏蛋白異常表達可誘導癌細胞EMT 發(fā)生促進血管增生,提高癌細胞的侵襲能力[14]。研究[15]表明,STAT3可通過調(diào)節(jié)MMP-2 和MMP-9 的表達,促進HCC 細胞的侵襲。另有研究[16]證實,阻礙JAK/STAT 信號,可抑制EMT 相關(guān)基因(Twist1 及Vimentin)和N-鈣黏蛋白的表達,上調(diào)E-鈣黏蛋白,從而降低癌細胞的轉(zhuǎn)移、增殖和侵襲潛力。由此可見,阻礙肝癌細胞中JAK/STAT 信號的傳遞可抑制肝癌細胞轉(zhuǎn)移及侵襲,影響肝癌發(fā)展進程。

      1.3 細胞增殖、生長 細胞增殖在腫瘤組織擴張中的調(diào)控機制非常復雜,涉及細胞周期相關(guān)基因、蛋白。Cyclin D1是調(diào)節(jié)細胞周期運行的重要蛋白,通過結(jié)合細胞周期依賴蛋白調(diào)控G1 期,參與細胞周期調(diào)節(jié);Cyclin B 結(jié)合細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)細胞有絲分裂,抑制其表達水平可阻礙細胞周期的運行[17-18]。此外,轉(zhuǎn)錄因子c-Myc具有調(diào)控凋亡、控制細胞周期的功能。Yin 等[19]研究證明,LINC00346 過表達后可激活JAK/STAT 信號,進而上調(diào)BCL-2、Cyclin D1 和c-Myc 的表達水平,促進細胞周期運行,抑制細胞凋亡;而LINC00346 的缺失則抑制該信號及下游分子。另有研究[20]表明,肝癌細胞活力的降低可歸因于凋亡細胞死亡的顯著增加和抑制JAK/STAT 信號通路后細胞周期停滯的發(fā)生。此外,二聚化的STAT 可易位至細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胞增殖和存活所必需的[21]。綜上所述,JAK/STAT 信號的異常傳導可阻礙肝癌細胞增殖和生長,進一步防治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 激活腫瘤細胞中的STAT6 引發(fā)炎癥,誘導STAT3 活化促進細胞因子和趨化因子(如IL-6 和IL-1b)的表達和分泌[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)境有利于腫瘤細胞,免疫細胞也可能對微環(huán)境中存在的其他IL和炎癥分子產(chǎn)生反應(yīng),從而導致STAT3激活。研究[24]證實,IL-3介導的調(diào)節(jié)性樹突狀細胞(DC)中的STAT6激活對血清吲哚胺2,3雙加氧酶的產(chǎn)生至關(guān)重要,當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,導致對T 淋巴細胞起免疫抑制作用。Sun 等[25]研究表明,STAT3 在HCC 介導的NK 細胞功能障礙中的關(guān)鍵作用,并強調(diào)了STAT3阻斷對HCC免疫治療的重要性,此外還可以恢復NK 細胞的細胞毒性。由此可見,STAT3 活化對于調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境中存在的免疫細胞和細胞因子至關(guān)重要,以確保腫瘤細胞能夠逃避細胞凋亡并存活。

      1.5 血管生成 血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)在誘導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,VEGF的表達受多種因素調(diào)節(jié),活化的STAT3與VEGF基因的啟動子區(qū)域結(jié)合增加轉(zhuǎn)錄,STAT3持續(xù)激活導致腫瘤血管生成。此外,在腫瘤細胞轉(zhuǎn)化過程中,STAT3與VEGF之間可能存在正反饋機制,即STAT3上調(diào)VEGF,而VEGF與細胞表面VEGF受體(VEGFR)結(jié)合激活I(lǐng)L-6/STAT3 信號通路,進一步上調(diào)VEGF表達,促進腫瘤組織的血管生成。VEGF的表達還受到缺氧這一因素的調(diào)節(jié),可通過缺氧誘導因子1(HIF-1)誘導VEGF 在腫瘤組織中的分泌和表達,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)皮細胞增殖、遷移和血管生成所必需的。

      1.6 細胞自噬 自噬的作用機制復雜,在腫瘤的各個階段具有不同的作用。研究[29]表明,JAK/STAT 通路與肝癌細胞自噬相關(guān),在癌細胞組織中阻斷JAK 可通過激活自噬因子產(chǎn)生自噬,LC3 是自噬體膜上的標記蛋白,當自噬激活后會轉(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 復合物的形成,最終抑制自噬;而失活的STAT3會誘導自噬相關(guān)蛋白表達,引發(fā)自噬發(fā)生。另有研究[31]證實,腫瘤組織中p-JAK2和p-STAT3表達越高,腫瘤越大分化程度越低且易發(fā)生轉(zhuǎn)移,在該組織中LC3的表達明顯升高,提示JAK2/STAT3信號通路阻斷可促進細胞自噬水平。大多數(shù)研究[32]證實,JAK/STAT 信號與自噬負相關(guān),但也有一些研究是相反的,不同的結(jié)果可通過不同的細胞系或STAT3磷酸化位點的差異來解釋。因此,JAK/STAT信號傳導的激活可抑制肝癌細胞自噬,從而促進肝癌細胞存活。

      1.7 鐵代謝 鐵代謝蛋白的失調(diào)對于促進腫瘤生長至關(guān)重要,同源二聚體跨膜蛋白TFR 可通過受體內(nèi)吞機制與轉(zhuǎn)鐵蛋白相互作用,并在鐵代謝中起關(guān)鍵作用[33]。鐵轉(zhuǎn)運蛋白(FPN)是參與鐵運輸和代謝的關(guān)鍵蛋白質(zhì),F(xiàn)PN 下調(diào)與鐵調(diào)素表達升高有關(guān),因此高FPN 表達被認為是癌癥良好預后的有力預測指標。鐵調(diào)素是鐵代謝的中樞調(diào)節(jié)劑,研究[34]證實鐵調(diào)素在腫瘤組織中高度表達,通過JAK2 活化和STAT3 磷酸化激活JAK/STAT 信號級聯(lián),與癌變和腫瘤進展有關(guān)。另有研究[35]證實,鐵通過與CDK1 結(jié)合和激活JAK/STAT信號傳導來促進腫瘤細胞增殖。JAK/STAT信號的激活劑IFN-γ,可防止HCC 細胞凋亡并調(diào)節(jié)細胞周期促進增殖,在HCC 中鐵代謝與免疫相關(guān)JAK/STAT信號傳導息息相關(guān)[36]。因此,JAK-STAT信號的異常激活可調(diào)控鐵代謝,參與HCC 細胞增殖、凋亡以及免疫。

      1.8 藥物耐藥性 腫瘤細胞多藥耐藥性是HCC 治療失敗的一個顯著原因。多藥耐藥性的發(fā)生機制十分復雜,涉及多種機制、信號以及基因。臨床上的藥物治療,多數(shù)以殺死腫瘤細胞和正常細胞為主,通過誘發(fā)炎癥,導致多種炎性細胞因子(包含IL-6、IL-8、TNF-α等)表達上調(diào)來實現(xiàn)的[37]。研究[38]表明,IL-6 的上調(diào)可通過激活下游信號JAK/STAT3、PI3K/Akt、Ras-MAPK等信號通路促進MAPK 的絲裂原活化,從而提高多種耐藥蛋白的表達,并導致HCC細胞抵抗藥物治療。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)同抑制肝癌細胞的藥物抵抗和生長,增強索拉非尼誘導的細胞凋亡。

      綜上所述,HCC 的惡性生物學行為與異常激活的JAK/STAT 信號通路息息相關(guān),包括肝癌細胞凋亡、轉(zhuǎn)移及侵襲、增殖及生長,肝癌細胞炎癥及免疫環(huán)境、血管生成、自噬、鐵代謝和HCC藥物耐藥性等多個方面,對HCC的發(fā)生和發(fā)展有著十分重要的作用。

      2 中藥干預JAK/STAT信號通路治療HCC

      肝癌在傳統(tǒng)醫(yī)學中歸屬于“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),蘊結(jié)于臟腑,日久積滯而成的一類惡性疾病,肝癌的病因病機,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,同時兼以疏肝、清熱、化瘀軟堅散結(jié)[40]。中醫(yī)藥具有多靶點、多途徑、多層次相互作用的機制特點,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。一項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(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)計學意義(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)于對照組(P<0.05),血清AFP、IL-6、IL-1β、TNF-α 水平均低于對照組(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,以整體觀和辨證觀為特點的中醫(yī)藥治療,在延長肝癌生存期,減少肝癌術(shù)后復發(fā)率,改變臨床癥狀,提高機體抵抗力,減輕放化療不良反應(yīng)和提高患者的生活質(zhì)量方面有獨到的優(yōu)勢。

      2.1 中藥活性成分及提取物

      2.1.1 黃酮類化合物 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信號傳導,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,從而抑制HCC細胞的增殖和侵襲。黎敏航等[45]研究表明,荔枝核總黃酮顯著上調(diào)SHP-1 表達,抑制JAK2、STAT3 磷酸化水平,聯(lián)合JAK2 抑制劑后,進一步抑制二者磷酸化,增加E-鈣黏蛋白表達,減少Vimentin,從而逆轉(zhuǎn)HepG2 細胞的EMT轉(zhuǎn)化以減弱其遷移與侵襲能力,并抑制增殖促進其凋亡。劉嘉華等[46]研究認為,黑枸杞花青素聯(lián)合自噬抑制劑可誘導肝癌細胞核出現(xiàn)明顯的凋亡形態(tài)變化,提高肝癌細胞凋亡率,主要是通過抑制JAK2、STAT3 mRNA 和蛋白質(zhì)表達水平,阻礙JAK/STAT 信號傳導,從而顯著提高LC3 mRNA 和LC3-Ⅱ蛋白表達,促進肝癌細胞凋亡并增強細胞自噬。

      2.1.2 多糖類化合物 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,黃芪多糖可顯著降低p-STAT3/STAT3 和p-STAT5/STAT5 的蛋白表達,從而抑制肝癌SMMC-7721 細胞的遷移和侵襲能力;給予JAK/STAT信號激活劑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)素的陽性率顯著增高,在蒲公英多糖干預后,顯著降低p-JAK2 和p-STAT3 的表達,阻礙JAK2/STAT3 信號傳導,抑制鐵調(diào)素的表達,從而調(diào)節(jié)HCC 細胞和移植腫瘤中的鐵負荷。Shen等[49]研究證實,南瓜多糖能抑制IL-6 誘導的STAT3 磷酸化以及隨后的癌細胞核易位,顯著降低STAT2 磷酸化和JAK2 活性,上調(diào)SHP-1表達,直接誘導HepG3 細胞的凋亡。盧戰(zhàn)輝等[50]研究認為,隨著海參多糖濃度的增加,對JAK2、STAT3和survivin 及其磷酸化水平的抑制效果逐漸增強,阻礙JAK2/STAT3/survivin 通路的傳導,從而抑制肝癌細胞的增殖并促進其凋亡。

      2.1.3 萜類化合物 葫蘆素是具有廣泛的藥理作用,包括抗癌、細胞保護和抗炎活性等。研究表明,葫蘆素E[20]和葫蘆素I[51]誘導p-JAK3 和p-STAT3 水平時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)細胞周期停滯并促進細胞凋亡,從而抑制肝癌細胞活力。Zhu 等[52]研究表明,斑蝥素處理后6 h 后,EphB4 的表達水平下降,顯著抑制JAK2 和STAT3 的磷酸化水平,并抑制p-STAT3 在細胞質(zhì)中的積累及其核易位,抑制肝癌細胞生長,誘導其凋亡。蒼耳亭具有抗癌、抗血管生成、抗炎、抗寄生蟲等生物作用。研究[53]證實,蒼耳亭顯著抑制IFN-α 誘導的JAK1、TYK2 和STAT3 的磷酸化,并抑制IL-3 誘導的STAT2 活化,阻礙JAK/STAT 信號轉(zhuǎn)導,從而抑制肝癌細胞生長。Han等[54]研究發(fā)現(xiàn),隱丹參酮以時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 信號表現(xiàn)出抗腫瘤細胞增殖作用,誘導HCC 凋亡。另有研究[55]表明,經(jīng)青蒿素干預后,荷瘤小鼠組織中JAK2 和STAT3 磷酸化顯著降低,同時下調(diào)Caspase-3 蛋白表達,從而抑制JAK2/STAT3 信號傳導,誘導HCC凋亡,進而發(fā)揮抗腫瘤作用。

      2.1.4 酚類化合物 姜黃素是中藥姜黃的主要活性成分,具有抗炎[56]、抗腫瘤和保護肝腎等藥理活性。有研究[57]證實,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 細胞比例,具有抑制腫瘤生長、保護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信號傳導以及上調(diào)抗炎細胞因子IL-4表達相關(guān)。丹皮酚具有消炎、解熱、鎮(zhèn)痛的療效,研究表明其對肝癌細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蛋白表達量,從而抑制JAK/STAT信號通路,誘導肝癌細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,荷包牡丹堿可顯著抑制VEGF、MMP-2、MMP-9基因表達及p-JAK2、p-STAT3 蛋白表達,抑制JAK2/STAT3 信號通路的活化,從而抑制人肝癌細胞MHCC97-H 細胞的轉(zhuǎn)移及侵襲,間接抑制細胞活力、細胞黏附能力、傷口愈合能力和穿膜數(shù)。氧化槐果堿具有抗腫瘤、鎮(zhèn)痛、抗炎等藥理學作用。謝俊杰等[60]研究表明,氧化槐果堿對人肝癌SMMC-7721 細胞有抑制增殖、誘導凋亡的作用,可能是通過抑制STAT3、STAT5表達量,阻滯JAK/STAT信號轉(zhuǎn)導,從而上調(diào)促凋亡Bax基因表達,下調(diào)抗凋亡Bcl-2基因表達來實現(xiàn)的。

      2.1.6 其他類化合物 已證實,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 信號的激活,下調(diào)N-鈣黏蛋白、MMP-2 蛋白表達,上調(diào)E-鈣黏蛋白表達,從而抑制人肝癌細胞的侵襲和遷移。龍曉霞等[62]研究認為,蛇床子素主要是通過抑制N-鈣黏蛋白、Vimentin、JAK 和STAT3 蛋白表達及磷酸化,并顯著激活Bax/Bcl-2、Caspase-3 和E-鈣黏蛋白,從而抑制細胞增殖和侵襲,并促進細胞凋亡來實現(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 蛋白表達量及濃度依賴性,從而抑制JAK/STAT3 信號激活,抑制肝癌HepG2細胞增殖并誘導其凋亡[63]。張陽等[64]研究人肝癌耐藥細胞HepG2/ADM發(fā)現(xiàn),醉茄素A可通過阻礙JAK2/SAT3 信號傳導來抑制HepG2/ADM 細胞增殖,并顯著降低Bcl-2和升高Caspase-3蛋白表達量,促使HepG2/ADM 細胞發(fā)生細胞核碎片化、固縮以及細胞凋亡指數(shù)和凋亡率升高,從而誘導肝癌細胞凋亡。

      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細胞增殖,并顯著降低JAK、STAT2、STAT3 蛋白質(zhì)表達,增加PPAR-γ 和Caspase-3的表達量,從而誘導肝癌細胞凋亡。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,下 調(diào)Caspase-3 和SOCS3,而給予青蒿琥酯干預后,與亞硝基二乙胺的影響相反,其可通過SOCS3 的上調(diào)促進反饋環(huán)抑制JAK/STAT 信號,發(fā)揮抗腫瘤,抗增殖和促凋亡功效。Gao 等[67]研究表明,IL-6 通過下調(diào)E-鈣黏蛋白,上調(diào)N-鈣黏蛋白、Vimentin 蛋白表達在HCC 細胞的誘導EMT,去甲斑蝥素干預后,以劑量依賴性顯著拮抗IL-6的抑制或促進作用來抑制EMT 進程和腫瘤侵襲力。陳豐穗等[68]研究認為,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調(diào)控該通路抑制JAK2/STAT3信號來增強順鉑化療敏感性。

      綜上所述,中藥提取物可通過調(diào)控JAK/STAT 信號通路干預HCC 發(fā)生和發(fā)展,主要包含黃酮類化合物、多糖類化合物、萜類化合物、酚類化合物、生物堿、其他化合物以及中藥提取物,其中黃酮類多糖類以及萜類研究較為豐富。中藥活性成分及提取物主要是通過調(diào)控JAK/STAT 信號通路過程中的各個組分以及該信號通路的下游分子,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 細胞增殖、轉(zhuǎn)移和侵襲、炎癥反應(yīng)以及促進其凋亡等作用,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 信號通路抗HCC的作用機制總結(jié)如下,見表1。

      表1 中藥活性成分及提取物靶向JAK/STAT信號通路調(diào)控HCC的作用機制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,降低Bcl-2 mRNA、JAK2、STAT3 和Bcl-2 蛋白表達以及JAK2、STAT3 磷酸化水平,從而抑制人肝癌HepG2細胞增殖,促進其凋亡。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,茵陳蒿湯強烈抑制JAK2/STAT3信號通路,導致該信號通路下游增殖相關(guān)蛋白Cyclin D1、c-Myc以及抗凋亡相關(guān)蛋白Mcl-1、Bcl-XL表達的抑制,從而抑制肝癌細胞增殖,誘導細胞凋亡。一貫煎是中醫(yī)滋陰柔肝的名方,由北沙參、麥冬、當歸、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,并促進p53蛋白表達,表明一貫煎能抑制肝癌細胞增殖,促進其凋亡,其機制是通過可能阻礙JAK1/STAT1信號通路傳導實現(xiàn)的。復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)出積極價值。張大為等[72]研究發(fā)現(xiàn),復方苦參注射液可明顯減少細胞中CyclinD1、c-Myc、Bcl-xL 的表達量和細胞中MMP2、MMP9 的表達量,并同時下調(diào)肝癌組織中p-JAK2及p-STAT3的表達,從而抑制肝癌HepG2細胞增殖、侵襲。

      由此可見,中藥復方在HCC的治療上具有顯著的功效。目前研究發(fā)現(xiàn),中藥復方靶向JAK/STAT 信號治療HCC的研究較為缺乏。本文通過總結(jié)芪樓丸、茵陳蒿湯、一貫煎、復方苦參注射液、苦參素注射液等中藥復方發(fā)現(xiàn),中藥復方可通過JAK/STAT 信號通路干預HCC進程,以及影響B(tài)cl-2、Cyclin D1、c-Myc、Mcl-1、Bcl-xL 和p53等JAK/STAT 信號通路的上下游分子,參與JAK/STAT 信號轉(zhuǎn)導產(chǎn)生抗侵襲、抗增殖、促凋亡和增強化學敏感性的作用,發(fā)揮防治HCC 的效應(yīng),此外這些中藥復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)病因病機相符合。

      現(xiàn)將中藥復方靶向JAK/STAT信號通路抗HCC的作用機制總結(jié)如下,見表2。

      3 小結(jié)與展望

      JAK/STAT 信號通路在HCC 中的作用機制常被報道。近年來大量研究表明,中藥在防治HCC上具有獨特優(yōu)勢,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。本研究通過梳理并總結(jié)近年來影響HCC 的JAK/STAT 信號通路的中藥單體、提取物及復方發(fā)現(xiàn),中藥可以調(diào)控JAK/STAT 信號通路影響細胞侵襲、轉(zhuǎn)移、增殖、生長、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方面,達到抗HCC效應(yīng),展現(xiàn)中藥通過JAK/STAT信號通路防治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題:(1)目前中藥靶向JAK/STAT信號治療HCC的研究大多數(shù)集中在對HepG2 細胞增殖、侵襲和凋亡等方面,而對其他肝癌細胞系研究較少。中草藥獨特的復雜結(jié)構(gòu)和多樣性使其具有多途徑、多靶點的特點,對HCC 的發(fā)病機制具有抑制作用,因此從宏觀到微觀、從單個細胞到細胞網(wǎng)格、從細胞或動物實驗到臨床試驗是目前研究瓶頸之一。(2)目前JAK/STAT信號通路對HCC的作用機制,主要集中在侵襲、轉(zhuǎn)移、增殖、生長、凋亡、自噬、血管生成、炎癥/免疫反應(yīng)、鐵代謝和藥物耐藥性,而中藥干預主要集中在抑制HCC細胞增殖、生長、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)病機制的多樣性和復雜性表明,其需要從多角度、多層面、多學科和多手段來提供全面的治療,因此剖析HCC的發(fā)病機制和多條信號通路的作用機制對HCC 的治療具有重要的作用。(3)不同信號通路之間存在相互協(xié)同和相互拮抗的作用,使細胞信號通路形成復雜的網(wǎng)絡(luò)。JAK/STAT 信號通路的傳導方式較為簡單,但該信號通路與TGF-β/Smad、PI3K/Akt和NF-κB等其他信號通路存在串擾,使其成為一條復雜的信號通路,目前尚無JAK/STAT 與其他信號串擾影響HCC 的報道。(4)對JAK/STAT 通路的負性調(diào)節(jié)因子發(fā)揮抗HCC 的作用機制研究主要集中在SOCS,而對蛋白質(zhì)抑制劑和蛋白酪氨酸磷酸酶的研究較少,以及對靶向負性調(diào)節(jié)因子的中藥研究較少,可進一步研究,加強中醫(yī)藥防治HCC 的效應(yīng),更好地發(fā)揮中藥多靶點、多層次、多途徑優(yōu)勢,為進一步開發(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。

      作者貢獻聲明:楊星負責課題設(shè)計,資料收集,分析文獻資料,撰寫論文;王振、李淑娣負責修改論文;李素領(lǐng)、劉江凱負責擬定寫作思路,指導撰寫文章并最后定稿。

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