中药成分以血清外泌体为递送载体对肝癌的研究进展
李欢欢 陈宁 范月航
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李欢欢 陈宁 范月航,. 中药成分以血清外泌体为递送载体对肝癌的研究进展[J]. 中国中医药,20238. DOI:10.12721/ccn.2023.157230.
摘要: 肝癌是死亡率仅次于胃癌、食道癌的第三大常见恶性肿瘤,而肝细胞癌(HCC)是最常见的原发性肝癌,也是全球癌症相关死亡的第二大常见原因[1]。对于肝癌的发病原因及其精确的分子机制,尚未完全被揭示。经研究表明,中国肝癌的发生主要与乙型和丙型肝炎病毒感染、黄曲霉素、饮水污染等有关,酗酒和接触黄曲霉毒素B1等也可能与肝癌的发病有关[2]。由于肝癌起病常隐匿,多数肝癌在发现时已是晚期而手术、化疗等治疗方式效果较差,近年来以外泌体为药物载体作用下中药成分对防治肝癌作用机制及影响的研究逐渐深化,并取得了很大的进展。本文主要从中药成分以血清外泌体为递送载体对肝癌的影响做一综述。
关键词: 肝癌;外泌体;中药提取物
DOI:10.12721/ccn.2023.157230
基金资助:

肝癌是死亡率仅次于胃癌、食道癌的第三大常见恶性肿瘤,而肝细胞癌(HCC)是最常见的原发性肝癌,也是全球癌症相关死亡的第二大常见原因[1]。对于肝癌的发病原因及其精确的分子机制,尚未完全被揭示。经研究表明,中国肝癌的发生主要与乙型和丙型肝炎病毒感染、黄曲霉素、饮水污染等有关,酗酒和接触黄曲霉毒素B1等也可能与肝癌的发病有关[2]。由于肝癌起病常隐匿,多数肝癌在发现时已是晚期而手术、化疗等治疗方式效果较差,近年来以外泌体为药物载体作用下中药成分对防治肝癌作用机制及影响的研究逐渐深化,并取得了很大的进展。本文主要从中药成分以血清外泌体为递送载体对肝癌的影响做一综述。

关键词:肝癌、外泌体、中药提取物

一、HCC的流行病学特点:

肝癌在男性中比在女性中更常见。在男性中,它是全球和欠发达国家癌症死亡的第二大原因。在更发达的国家,它是男性癌症死亡的第六大原因。全球估计有782,500例新的肝癌病例和745,500例死亡,仅中国就约占病例和死亡总数的50%[3]。肝癌在我国恶性肿瘤发病率中居第4位,病死率居肿瘤致死病因的第2位[4]。其恶性程度高,进展迅速,预后差,死亡率接近于发病率,患者5年生存率仅12.1%[5]。尽管医疗技术一直在进步,但是由于肝癌的起病隐匿,治疗上主要依赖于缓解症状和延缓病情进展的方法来处理问题,寻找能提高预期寿命并增强生活质量的疗法变得至关重要。中医药凭借其独特的广谱作用机制、深层影响及较低的副作用等优点,正逐步被视为一种有潜力的选择。大量的研究已经证实了自然、高效且无害的中草药提取物的潜在能力对抗肝癌[6]。膜融合纳米囊泡是一个常见的外切体,外泌体可以在局部或远距离的细胞间传递生物信号。通过运用外泌体作为了解疾病进展的标记物、疫苗接种剂及药品输送工具,同时对其进行了适当的改良以实施医疗干预。从而为我们开辟出一条全新的路径来构建高效的临床检测与治疗方案[7]

二、外泌体的特点及功能:

外泌体,直径约为40-100纳米,是细胞分泌的生物纳米球形脂质双层囊泡,研究发现,外切体含有核酸、蛋白质、脂质、细胞因子、转录因子受体和其他生物活性物质[8];是在真核细胞内体中产生的细胞外囊泡(EV),参与了各种正常和病理功能的细胞间通信[9]。外泌体分泌是一种构成现象,涉及生理和病理过程,并决定外切体表面分子和内容物。因此,我们可以利用外切体作为生物标志物、疫苗和药物载体,并合理地修改它们以进行治疗干预。外泌体也可存在于体液中,包括恶性积液、滑液、唾液和附睾液[10]及唾液、血浆和母乳[11]。外泌体在机体的免疫反应、抗原呈现、细胞转移、细胞进化、肿瘤侵袭以及新生血管构成等领域方面发挥了作用,从而推动了恶性肿瘤的增长和侵入。外泌体可来源于自然杀伤(natural killer, NK)细胞[12]、巨噬细胞[13]、树突状细胞[14]、T淋巴细胞[15]、B淋巴细胞[16]。外泌体作为肿瘤微环境的重要构成部分,起到了促癌基因或者抑癌基因的作用,如肿瘤细胞的增殖、凋亡以及侵袭迁移,外泌体含有的大量蛋白质及RNA等多种物质,参与许多疾病和肿瘤的病理过程。

三、外泌体作为中药载体的特点:

外泌体作为药物载体具有药效动力学和免疫学特性,在巨噬细胞吞噬方面以及穿透合成药物输送载体不可渗透的生理屏障的能力。尤其是不会引起机体细胞的免疫反应,这是其能够成为药物载体的独特优势,在运输基因、抗肿瘤、抗炎及其他类型药品的研究路径已经出现[17,18]。由于其自然载有功能性的微型核糖核酸(microRNA)和小分子蛋白质,因此源自特定的细胞或组织的外泌体可能成为潜在的医药工具,它们能够运送如miRNA、siRNA、mRNA、lncRNA、肽及合成的药物以实现有效的治疗传递[19,20]。在先进的医疗技术支持下,采用外泌体作为中药载体的传递方式,能够精确地传递传统药物的有效成分,对于肝癌患者和中药治疗带来更优秀的临床疗效具有深远影响。

四、对负载中药单体外泌体的研究:

1.姜黄素:

姜黄素,一类疏水性多酚,是从姜黄的根茎中提炼出来的。它具有显著的抗炎和神经保护功能,有利于透过血脑屏障进行吸收。基于姜黄素的几种药理活性具有多重活性,但溶解度差、快速清除率和活性较低,而它的实际运用受到了一定的制约[21,22]。经过研究发现,姜黄素对于肝癌细胞HUH-7的影响达到IC50=41.46μmol/L的效果是在48h内实现的;进一步的研究表明,这种影响是通过促进细胞的外泌体释放来完成的;而使用PKH-26作为标记物的实验则揭示出HepG2细胞能够吸收并利用到姜黄素的外泌体。通过实验证明了生姜中的主要成分——姜黄色素可以显著降低人体内肿瘤的活性并阻止其生长发育 ( P < 0.05) ,同时也可以有效地让 HepG2 的癌症患者处于 G2 / M 和 S阶段而无法继续发展下去,( P < 0.05 )并且还可以增强 BAX蛋白质的表现力从而减少 BCL - 2蛋白质的存在量进而提高患者的死亡率达到一定的程度[23]

2.红景天苷:

红景天,也被称为中国的传统藏药,是由景天科红景天属众多植物的干燥根和根茎组成。红景天苷(Sal)是中药红景天的主要功能成分之一,经研究表明红景天苷具有良好的抗癌效果,包括宫颈癌、胃癌、肝癌等具有抑制生长。Sal不仅具有抗高血糖、抗癌、抗老化、心肌防护和神经系统防护等功能,还可以抑制死亡。其主要作用机理与调控基因及蛋白质表达息息相关[24]。此外,sal也能显著减轻体内肝损伤的症状。ye等[25]通过探究sphk + - sk - hep - 1细胞外泌体中fn表达的增加,发现这一变化在外泌体表面起到了介导作用,进而影响受体细胞功能。此外,他们还研究了肝细胞凋亡和肝纤维化的情况。通过外泌体鞘氨醇激酶1(SphK1)释放外泌体进行监测,发现外泌体能够抑制AKT的激活来缓解外体SphK1诱导的LX-2的迁移和激活,抑制肝癌细胞凋亡、预防其转移的功效,起到抗癌的作用,并为肝癌患者提供了治疗的可能性。

3.苍耳亭:

苍耳亭(xanthatin)是20世纪60年代从苍耳(Xanthium strumarium L.)中分离得到的一种天然倍半萜内酯化合物,对各种癌症具有显著的抗肿瘤活性[26,27]。任等[28]对苍耳亭的影响与hepg2细胞进行了深入探究,他们发现,通过激活gstp1 - jnk蛋白的互动,可以加速细胞的死亡过程。同时,苍耳亭能够抑制hepg2细胞中gstp1蛋白的表达,从而实现对肝癌的有效控制。吴等[29]通过研究苍耳亭作用于肿瘤细胞的外泌体改变了肿瘤细胞的miRNA等信号通路,其中包括STAT3和NF-κB信号通路,苍耳亭优先抑制激活STAT3和p65的癌细胞株的生长。目前的数据揭示了Xanthatin作为HCC治疗有前途的抗肿瘤候选药物的新机制。

4.白藜芦醇:

白藜芦醇是众多古老中草药内的一种自然存在的多酚类植物抗毒物质,它具备多种生物活性功能。经过深入的研究发现白藜芦醇可以通过阻碍糖代谢来减缓肝癌细胞的生长速度。童等人[30]对白藜芦醇进行了进一步的研究,他们发现在其影响下Rab27a表达降低并能有效地阻止了自噬及Wnt/β-catenin信号传导途径的活动,从而也能够限制肝癌的外泌体释放,最终达到控制肝癌发展的目的。

五、对负载中药复方外泌体的研究:

1.健脾化瘀方:

由党参、茯苓、白术、山药和莪术等10种中草药构成的健脾化瘀方,是治疗肝癌的关键验方。许多研究表明,健脾化瘀方能通过外泌体对肝癌的治疗及预后疗效显著。林等[31]通过外泌体中miR-21对肿瘤免疫微环境具有负性调节作用,健脾化瘀方能通过对外泌体中miR-21表达的抑制,冯等[32]的研究发现,通过使用健脾化瘀方,可以有效地抑制mhcc - 97h细胞在肝癌手术后的迁移、侵袭和上皮间质转变,从而降低其复发率并提升患者的生活品质。根据 Xie 等人[33]的实验结果显示:使用健脾化瘀方的治疗方法能够有效地减缓肝脏肿瘤细胞的发展速度并降低其转移能力,同时还能减少外部分泌物 miR-23a-3p 的含量以调整 Smad s途径并对阻止癌症细胞从表层向深部组织转变起到积极作用。此外 Luo [34]和他的团队也发现这种药物能明显提高手术后的患者对疾病的抵抗力并且有助于延长大约10%的患者存活时间超过五年以上的时间。这一结论得到了进一步证实。

六、总结与展望:

我国的肝癌病例较多,死亡率也相对较高。其发生主要有以下几个原因:病毒性肝炎、饮用水污染和肝硬化,早期诊断为肝癌通过手术切除,这种治疗方式大约能达到40%的成功率。肝癌容易出现复发和转移,肝癌的痊愈受到多方面的影响。外泌体作为一个中介者,参与了许多疾病的产生与演变过程,发挥关键的作用,其作用主要通过促进肿瘤血管形成、调节细胞外基质结构、诱发上皮-间质转化(EMT)、塑造肿瘤微环境及实现免疫逃避等方式推动癌症的发展进程。而肝癌患者发现肝癌时已处在中晚期,为此,寻找更符合病患治疗需求的策略显得尤为关键。中药作为我国传统医学的一部分,其主要目标是通过提升或削减身体原有功能来增强抗疾病能力,从而实现治疗、预防以及提高治疗效果。中药以外泌体作为治病载体是治疗肝癌的新契机,通过外泌体,中药成分治疗肝癌更加有优势,能够更加凸显出中药治病的药用价值,为应用于临床治疗奠定了基础。

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