夏弋钦，修丽梅，郭利华

1 北京中医药大学，北京 100029；2 中国中医科学院广安门医院内分泌科；3 云南省中医医院肿瘤科

原发性肝癌（Hepatocellular carcinoma，HCC）是最常见的五大肿瘤之一，其发病率在恶性肿瘤中排第 5 位，死亡率在肿瘤相关死亡中排第 3 位［1］。我国有全球近一半的肝癌患者，2013 年我国肝癌发病率和死亡率均高于世界平均水平［2］。

肝癌的发生与慢性炎症密切相关，慢性炎症既参与肿瘤生长的调控，也是肿瘤外环境的组成部分。大部分HCC 患者都经历了从肝炎、肝硬化到肝脏肿瘤3 个阶段，即“炎-癌转化”过程，慢性炎症贯穿了肝癌发生、发展的全过程，因此，任何能够调节HCC 患者炎-癌转化过程关键环节的手段，都可能成为防治肝癌的有效方法。临床肝癌的治疗常以手术治疗为主，辅以放化疗结合的综合治疗方案，该方案虽然有一定疗效，但依然存在预后差、复发率高等缺点。中药在肝癌的治疗中应用广泛，在其应用过程中遵循“辨证论治”原则，可根据患者病情、病症的不同随证加减，其副作用低、可改善患者生存质量并延长生存时间。

核因子κB（nuclear factor-κappa B，NF-κB）是一类具有多向调节作用的核蛋白因子，是抗凋亡基因表达的主要激活子［3］，其活性被认为与炎症、细胞凋亡以及肿瘤的发生发展密切相关。中药单体及复方能否通过调节NF-κB 途径调控肝癌细胞的增殖与凋亡，对于探讨中药组分抗肿瘤的分子机制具有重要意义。

1 肝癌炎-癌转化过程中NF-κB 通路表达情况与意义

现代研究证实，肿瘤的发生是细胞增殖与细胞凋亡失衡所致，促凋亡基因活性受抑制和抗凋亡基因被激活是导致肿瘤生长受到抑制、肿瘤细胞走向凋亡的主要原因［4］。NF-κB 的异常活化会导致细胞周期失控，使得细胞无限增殖形成肿瘤细胞。NF-κB 的常见形式为RelA（P65），在静息状态下，其以同源或异源二聚体的形式与NF-κB 内源性抑制因子IκB 家族蛋白结合并存在于细胞质中，当受到诸如细菌侵袭等因素刺激时产生核易位。NF-κB以P50/P65二聚体含量最多，通常所指的NF-κB即P50/P65二聚体［5-6］。Nod样受体蛋白3（NOD-like receptor-family pyrin domain containing 3，NLRP3）是目前研究最为深入的一种炎症小体，能通过PYD 结构域招募凋亡相关点样蛋白（apoptosis associatedspecκ-like protein containing a CARD，ASC）和 procaspase-1 组成炎症复合体［7］，NLRP3 的活化主要为经典途径，表现为“二次激活”过程：第一信号激活Toll样受体4（Toll like receptor 4，TLR4）受体，促进NF-κB活化并介导白细胞介素1p（interleukin 1p，IL-1p）和白细胞介素 18（interleukin 18，IL-18）等前体产生以及上调NLRP3［8］；第二信号促进炎症蛋白复合物组装，活化的Caspase-1 促进白细胞介素1β（interleukin 1β，IL-1β）和IL-18 前体的剪切活化并释放到胞外［9］，引起瀑布级联式的炎症反应［10-11］。中药被认为具有多靶点、多分子、双向调节的作用特性，现阶段中药单体和复方对肝癌发展中NF-κB 相关通路的研究日益增多，找到其中的作用靶点与机制，可帮助分析NF-κB 相关通路与肝癌的关系，明确中药精准治疗肝癌的NF-κB相关通路机制。

2 中药单体对肝癌细胞中NF-κB 相关通路作用机制

2.1 生物碱类黄连素是一种季胺类异喹啉生物碱，提取于毛梗科植物的根茎中。现代研究表明，黄连素对肝癌具有较好的治疗效果。柯善栋等［12］研究发现黄连素在HepG2 细胞中对肿瘤坏死因子 α（tumor necrosis factor，TNF-α）诱导的血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）的表达具有抑制作用，可能通过抑制 NF-κB 活性，抑制 IκB 降解和抑制 NF-κB（P65）入核实现，VEGF 作为主要的血管生成促进因子，能刺激内皮细胞迁徙和增殖，促进微小肝癌血管形成，增加血管通透性并促进肿瘤转移［13-14］。

苦参碱是传统中药苦参的主要活性成分，常用于肝纤维化及皮肤疾病等的治疗。苦参碱能够诱导肿瘤细胞的分化和凋亡。在肝癌细胞HepG2实验中发现苦参碱诱导肝癌细胞凋亡呈时间和剂量依赖性［15］。樊浩等［16］研究发现苦参碱在诱导HepG2细胞凋亡的同时会激活NF-κB信号通路，这与高航等［17］研究结果一致，随着苦参碱浓度的增加，NF-κB mRNA 的表达随之增加，认为苦参碱在诱导肝癌细胞凋亡的过程中活化了NF-κB，这可能是肝癌细胞对苦参碱早期耐药的机制之一。同时，研究还发现在不同类型细胞中，苦参碱对NF-κB的作用有可能相反，如在肝癌细胞SMMC-7721 中，苦参碱抑制NF-κB 表达进而抑制基质金属蛋白酶9（matrix metalloproteinase 9，MMP-9）的 表达［18］；而在HepG2细胞中，苦参碱却具有促进NF-κB表达的作用。因此高航等［17］认为，肝癌化疗过程中应用苦参碱应当联用具有抑制NF-κB 表达的化疗药物以增强化疗效果和减少药物耐受。

2.2 皂苷类皂苷在自然界分布广泛、资源丰富，主要存在于单子叶植物百合科的丝兰属和知母属，主要由皂苷元和糖、糖醛酸及其他有机酸组成［19］。中药中常见的皂苷类型有柴胡皂苷、人参皂苷和七叶皂苷。

柴胡中的柴胡皂苷D（saikosaponian D，SSD）是一类具有广谱抗癌作用的提取物，张丰华等［20］发现经SSD 处理后的肝癌细胞形态有向正常方向逆转演变的趋势，SSD 可抑制NF-κB 的核内表达，并呈现明显的剂量依赖性，低浓度时诱导分化作用明显，较高浓度时抑制细胞毒作用较明显，且呈一定凋亡作用。

人参皂苷Rb1 是一种四环三萜类皂苷，是人参二醇系皂苷的代表成分之一，人参皂苷Rb1 具有增强机体免疫力、抗氧化和广谱抗肿瘤的功效，Rb1可降低核NF-κB蛋白表达水平，抑制NF-κB异位，抑制炎症反应，从而减轻胆汁淤积性肝纤维化。可通过抑制NF-κB信号通路的激活及其下游TNF-α和IL-1β等炎性因子表达，发挥抗炎护肝作用［21］。

七叶皂苷钠是从中药娑罗子干燥成熟果实中提取的三萜皂甙钠盐，研究发现七叶皂苷钠可抑制肝癌细胞系的增殖，促进其凋亡，且对正常肝细胞无毒性作用［22］。实验主要研究Caspase 募集域和膜相关鸟苷酸激酶样结构域蛋白3（CARD recruited membrane associated protein 3，CARMA3），两者是NF-κB 上游调节因子，实验表明七叶皂苷钠能够抑制CARMA3 及其下游NF-κB 的表达。因此认为七叶皂苷钠通过抑制肝癌中被激活的CARMA3/NF-κB 信号传导通路，从而有效抑制肝癌细胞系的增殖。

2.3 多酚类姜黄中的姜黄素能抑制肝癌细胞HepG2 的增殖，其机制可能与下调Notch1、NF-κB表达有关。其中NF-κB是Notch1的靶基因之一［23］。Notch 信号通路可以通过基因转录水平及蛋白间相互作用来调节目的基因NF-κB 的表达，Notch1的胞内段（Notch1IC）与NF-κB 的抑制蛋白IκB-α竞争性结合，从而激活NF-κB，另外有研究证实，Notch受体胞内段还可以与IKK信号肽相互激活，通过经典途径激活NF-κB表达［19］。

丹皮酚是中药牡丹皮中提取的活性成分，丹皮酚可诱导某些肿瘤细胞凋亡。钱翠娟等［24］实验发现丹皮酚能增强TNF-α 诱导的细胞凋亡，同时发现该作用可能与丹皮酚降低TNF-α诱导的NF-κB活化有关，而抑制NF-κB 活化可增强肿瘤细胞对放疗、化疗的敏感性，促进肿瘤细胞凋亡。丹皮酚浓度越高，抑制作用越强，呈明显的浓度依赖关系。

厚朴中的和厚朴酚是一种具有抗血栓、抗菌和抗肿瘤作用的活性物质。实验研究［25］表明和厚朴酚降低了人肝癌HepG2 细胞存活数目，在浓度40～160 μmol/L 范围内对人肝癌 HepG2 细胞增殖呈时间-剂量依赖关系，用药24 h 后NF-κB 基因mRNA 表达下调，这可能为和厚朴酚诱导HepG2 细胞凋亡的机制。

迷迭香酸是中药冬凌草、紫草等的主要成分，亦存在于香料植物迷迭香中，研究发现其能使小鼠肝癌H22皮下移植瘤模型促凋亡蛋白Bax 和Caspsase-3 蛋白表达升高，凋亡抑制蛋白Bcl-2表达降低，同时使NF-κB 信号通路受到抑制［26］；此外，在人肝癌HepG2 细胞株实验中迷迭香酸能抑制HepG2 细胞增殖，促进其凋亡，其作用主要是通过下调Vimentin/NLRP3 蛋白表达来实现。波形蛋白（Vimentin）是中间纤维的主要组成部分，参与肿瘤的发生和转移，可驱动NLRP3 炎症小体/Caspase-1炎症信号通路［27］。

2.4 有机酸类莽草酸是八角科植物八角茴香即中药大茴香的提取物，朱开梅等［28］发现莽草酸使人肝癌 HepG-2 细胞 NF-κB（p65）表达减弱，且呈现时间-剂量依赖性，因此认为其诱导人肝癌HepG2细胞凋亡作用机制可能与下调NF-κB 表达有关。

3 中药复方对肝癌细胞中NF-κB 相关通路作用机制

3.1 健脾益气方健脾益气方由黄芪30 g，白术10 g、茯苓15 g、薏苡仁15 g、白芍15 g、神曲10 g和法半夏10 g 组成。有实验［29］发现在上皮-间质转化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）模型中，该方可降低肝癌细胞SMMC-7721中Vimentin、PARP-1、NLRP3 和 Caspase-1 蛋白表达，升高Caspase-3 蛋白水平；Vimentin 蛋白水平的下调会使肝癌细胞增殖与侵袭受到抑制，并诱导部分肝癌细胞凋亡；导致Vimentin 下调的原因可能在于Caspase-3 对它的裂解，健脾益气方一方面利用Caspase3/Vimentin 裂解片段形成正反馈促凋亡信号诱导肝癌细胞发生凋亡，另一方面可能利用Vimentin 水平下调进一步促使NLRP3/Caspase-1炎症信号下调，抑制肝癌的发生发展。

3.2 益脾养肝方益脾养肝方是陕西省名中医常占杰教授治疗肝硬化进展期的验方［30］，由白术、党参、熟地黄、鳖甲、枸杞、半枝莲、郁金、姜黄、白花蛇舌草各5 g组成，具有益脾养肝、行气活血、解毒散结的功效。益脾养肝方被认为可以改善肝脏功能，被广泛应用于肝脏癌前病变的预防和治疗中。李京涛等［31］建立大鼠肝脏癌前病变模型，分析益脾养肝方对大鼠癌前病变进程的影响，结果显示与模型组相比，益脾养肝方组大鼠病理形态得到改善，血清IL-6、TNF-α、NF-κB 和 STAT3 蛋白水平均降低，且大剂量组低于小剂量组，提示益脾养心方可抑制肝脏炎症反应。方中白术、鳖甲、半枝莲和白花蛇舌草等有效成分已经被证实具有抗肿瘤、促进细胞凋亡和减少肿瘤微血管形成的作用，半枝莲醇提取物被证实可通过阻止NF-κB 诱导的炎症相关因子IL-6、γ干扰素（interferon-γ，IFN-γ）等的释放，促进肝脏谷胱甘肽的表达而发挥护肝作用；白术内酯I 可促进细胞凋亡，减少肿瘤微血管形成，起到抗肿瘤的作用；鳖甲活性多肽可抑制小鼠肝纤维化。

3.3 芍药软肝方芍药软肝方是浙江省肿瘤医院治疗中晚期肝癌的经验方，该方以清热解毒为主，健脾行气为辅，由白毛藤、白茅根、白花蛇舌草、半枝莲、矮地茶、三叶青、三棱、莪术、芍药等组成。徐海燕等［32］分析荷肝癌H22小鼠，发现芍药软肝方具有抑制肿瘤生长的作用，该作用机理是通过下调荷瘤小鼠肿瘤组织NF-κB、VEGF 表达，上调转化生长因子-β1R Ⅱ（transforming growth factorβ1RⅡ，TGF-β1RⅡ）的表达，从而抑制肿瘤组织新生血管生成，抑制肿瘤细胞增殖，实现其抗肿瘤作用。

3.4 十全大补汤十全大补汤主要由熟地黄、黄芪、肉桂、人参、当归、茯苓和白术等药物组成，罗海鸥［33］发现其可提高小鼠H22肝癌模型中化疗药物5-Fu 对小鼠肝癌的抑瘤率，增加骨髓造血细胞中NF-κB表达及抑制Caspase-3表达，说明抗凋亡和促进骨髓细胞增殖是其解毒作用机制之一。

3.5 消癌解毒方消癌解毒方由白花蛇舌草、僵蚕、蜈蚣和太子参组成。李栋等［34］进行人肝癌细胞SMMC-7721 干预实验，结果显示消癌解毒方具有良好的抑制人肝癌细胞株增殖的作用，其抗肿瘤机制可能是含药血清与CD284 能协同作用于人肝癌细胞株的Toll 样受体TLRs/NF-κB 信号转导通路，进而抑制核转录因子NF-κB 的异常持续活化，促进肿瘤细胞凋亡。

在人肝癌细胞株中通过TLR4/NF-κB 通路上调缺氧诱导因子1a（HIF-1a mRNA）和VEGF，促进肝癌的生长、侵袭、转移以及肿瘤细胞表达TLRs，并且TLRs信号有助于肿瘤的免疫逃逸和发展。

3.6 益气活血软坚解毒方益气活血软坚解毒方由黄芪、炒白术、田三七、水红花子、藤梨根、凌霄花、炮山甲、白花舌蛇草、半枝莲组成，能增强肝癌H22615 细胞凋亡模型中凋亡信号转导基因Fas蛋白表达，降低FasL 表达，增强促细胞凋亡调控基因Bax蛋白表达，降低细胞凋亡保护基因NF-κB、Bcl-2及突变型p53基因表达，从而诱导细胞凋亡［35］。

4 讨论

NF-κB 基因是一种重要的抑制细胞凋亡的基因，抑制NF-κB 基因的表达可使肝癌细胞进入凋亡状态，中药单体的实验大部分选用HepG2 细胞、MMC-7721 细胞等肝癌细胞株做体外细胞株实验，中药单体效应分子有NF-κB蛋白（P65）、NF-κB mRNA、IκB、VEGF、MMP-9、P38MAPκ、CARMA3、Caspase-1 以及Caspase-3 和Vimentin 等，其主要作用靶点针对NF-κB的转录与翻译以及NLRP3的激活；除苦参碱外，所有中药单体均通过下调NF-κB 表达，抑制NLRP3 激活，减少 NF-κB 的下游效应分子，进而促进肝癌细胞的凋亡，达到治疗肝癌的目的。

中药复方成分复杂，相较于中药单体的作用靶点更加多样，作用机制难以从单方向或单通路阐明，故研究多集中在对效应蛋白的监测与肝癌细胞凋亡率等展开，Vimentin、PARP-1、NLRP3 和Caspase-1 蛋白以及 TLR4、NF-κB 蛋白、VEGF、Fas蛋白等是主要效应分子，中药复方的通路节点主要包 括 Vimentin/NLRP3/Caspase-1、TLR4/NF-κB、NF-κB/VEGF 等，目前所有作用于肝癌细胞NF-κB/NLRP3 相关通路的中药复方均显示出通过对该通路产生抑制作用而促进肝癌细胞的凋亡，而部分中药复方可激活凋亡相关基因联合诱导肝癌细胞凋亡，此外还有部分中药复方对肿瘤组织新生血管生成的相关促进因子具有抑制能力。

目前无论中药单体还是中药复方，对肝癌NF-κB相关通路研究均针对癌株细胞，对于实体移植瘤或人体内的癌组织中的癌旁组织研究甚少，实验证据不充分，难以解释NF-κB 通路在癌旁组织中激活的矛盾性，在炎症发展、积聚的早期，NLRP3炎症小体的作用是促进加剧炎症发生，促进炎症向癌症转化，不管是其介导的正常细胞炎症反应，还是通过细胞焦亡方式导致的剧烈炎症聚集反应，都会创造炎-癌转化条件，并且由于大量炎性分子的瀑布性级联反应影响可能远远大于由于“细胞焦亡”带来的机体保护反应，此时，抑制其活化过程可能逆转炎-癌转化事件；但随着癌灶的形成，NLRP3 炎症小体在肿瘤组织内表达下降［36］，而正常肝细胞GM-CSF、NLRP3和TLR4 mRNA的表达水平均高于肝癌细胞［37］。中药针对肝癌炎-癌转化过程的作用机制尚需进一步阐明。