中医药调控原发性肝癌相关信号通路研究进展

Research Progress on the Regulation of Signaling Pathways Related to Primary Liver Cancer by Traditional Chinese Medicine

摘要: 原发性肝癌(PLC)是一种我国常见的恶性肿瘤，有较高的发生率和死亡率，目前西医主要采取外科手术治疗和消融治疗，虽然对肝癌症状具有一定疗效，但大多数患者发现已是中晚期，已经失去最佳治疗时机。近年来，随着中医药对原发性肝癌的研究日益增多，其不仅可以通过调整患者的体质，提高病人的免疫力，扶正固本，还可以通过外敷、口服中药汤剂、中药离子介入等方式结合治疗，通过调控体内信号传导方式来影响肝癌细胞因子，从而达到治疗肝癌相关疾病的作用。目前大部分文章都是以中医药防治肝癌为主，而缺乏通过信号通路以及发病机制的总结性研究。本文重点论述了近些年来中医药治疗肝癌相关信号通路的研究进展，即RaF/MEK/ERK通路、PI3K/AKT/mTOR通路、WNT/β-catenin通路、肝细胞生长因子/c-MET通路、生长因子调节的血管生成信号途径。通过阐述肝癌的发病机制，为治疗肝癌提供一些靶点和临床思路。

Abstract: Primary liver cancer (PLC) is a common malignant tumor in China, with a high incidence and mortality rate. At present, Western medicine mainly adopts surgical treatment and ablation treatment, although it has a certain effect on liver cancer symptoms, but most patients are found to be in the middle and advanced stages and have lost the best treatment opportunity. In recent years, with the increasing research on primary liver cancer in traditional Chinese medicine, it can not only improve the patient’s immunity by adjusting the patient’s physique, but also strengthen the foundation. It can also be combined with external application, oral Chinese medicine decoction, traditional Chinese medicine ion intervention, etc., to affect liver cancer cytokines by regulating the signal transduction mode in vivo, so as to achieve the effect of treating liver cancer-related diseases. At present, most of the articles focus on the prevention and treatment of liver cancer with traditional Chinese medicine, but there is a lack of summary research on signaling pathways and pathogenesis. This article discusses the research progress of TCM in the treatment of HCC-related signaling pathways, namely RaF/MEK/ERK pathway, PI3K/AKT/mTOR pathway, WNT/β-catenin pathway, hepatocyte growth factor/c-MET pathway, and growth factor-regulated angiogenic signaling pathway. This article provides some targets and clinical ideas for the treatment of liver cancer by elaborating on the pathogenesis of liver cancer.

1. 引言

原发性肝癌(PLC)是目前我国乃至全世界范围多见、危害程度非常高的一种消化系统肿瘤，肝癌是全球第六大最常见的癌症，癌症相关死亡人数排名第三[1]。据统计，2022年全球肝癌新发病例865,269例，死亡病例757,948例，分别占全球发病和死亡总数的4.3%和7.8%，世标发病率和死亡率分别为8.6/10万和7.4/10万。中国肝癌新发病例约36.8万例，死亡病例约31.7万例[2]。如今，关于原发性肝癌的预防与治疗研究问题随着肝癌患者人数的增长以及肿瘤学领域的迅速发展已成为我国肿瘤防治的热、难点问题。目前，肝癌的治疗模式是以外科为主的综合治疗，除了常见的手术治疗、放化疗等，近年来，中医药在治疗肝癌方面的优势逐渐显现，尤其在治疗肝癌方面的优势和疗效是独特而又显著的[3]。

在中医古籍中并无“肝癌”这一病名，现代医学将肝癌常归属中医学“肝积”、“脾积”、“鼓胀”、“胁痛”、“黄疸”等范畴。肝癌的大致病因病机多由于正气亏虚(脾虚)的基础上情志不畅、饮食不调、嗜酒过度，或外感毒邪，而致肝脏功能失调，气血不畅，肝气郁结，湿热内生，最终日久成积。治疗上主要以扶正固本为主。中医药注重整体治疗，其在抑制肿瘤生长、减少肝癌术后和放化疗的副作用、延长生存期、提高机体的免疫力、改善患者的生活质量方面有独特优势[4]，因此肝癌在临床治疗中被越来越多地应用，近些年来，有大量研究人员发现中医药治疗肝癌的作用机制与多种信号通路有关，其可以抑制肝癌细胞的增殖、分化、侵袭，以及降低血管相关因子的表达，从而改善肝癌的相关症状，故本文对中医药治疗原发性肝癌的相关通路研究进行综述，以期为后期相关研究提供理论依据。

2. RaF/MEK/ERK信号通路

2.1. Raf/MEK/ERK信号通路与原发性肝癌的关联

Raf/MEK/ERK信号通路不仅调控细胞增殖、生长、分化、转化和凋亡在内的各种细胞过程，还参与了肝癌的进展[5]。Raf/MEK/ERK信号通路将信号从膜传递到细胞内，从而调控细胞增殖、分化、存活、代谢等多种生理功能[6]。细胞外信号刺激Ras转化为激活型Ras，且Raf、MEK经磷酸化先后激活，最终MEK经磷酸化激活ERK，活化的ERK入核后相应转录子的转录被启动，细胞外刺激信号借此被Raf激酶传至细胞内，从而激发一系列细胞反应。这条通路的异常激活在HCC及多种肿瘤中均能检测到。另外，部分研究结果显示[6] [7]肝硬变患者和HCC患者样本中Raf-1及其下游基因MEK、ERK的表达均出现上调现象，蛋白印迹显示91.2%的肝硬变患者和100%的HCC患者均有Raf-1的表达，其中肝硬变患者的表达水平明显低于HCC患者中Raf-1的表达水平，由此可见在HCC发生过程中，Raf-1信号异常激活起着重要作用。研究这条信号通路在HCC的发生过程，可以为治疗HCC提供潜在的理论依据。因此，抑制Raf/MEK/ERK信号通路可以发挥抗肝癌的作用。

2.2. 中医药调控Raf/MEK/ERK信号通路治疗原发性肝癌

中医药通过调控Raf/MEK/ERK信号通路来抑制肝癌细胞增殖、改善相关因子等方面。如赵继森等[8]认为半枝莲提取物可抑制HepG2肝癌细胞的增殖、侵袭和迁移，诱发细胞的自噬，该作用与半枝莲提取物抑制Raf/MEK/ERK信号通路有关。研究发现与正常组织相比，肝癌组织的Raf/MEK/ERK信号通路均被激活[9]，Raf/MEK/ERK是不良预后的重要生物学标记。半枝莲提取物可抑制p-MEK和p-ERK的表达。任丽平等[10]的研究显示，石蒜碱作用48 h后，能明显下调p-Raf/Raf、p-Mek/Mek、p-Erk2/Erk2蛋白表达，这也说明石蒜碱可能通过调控Raf/Mek/Erk信号通路抑制细胞增殖，促进肝癌HepG-2细胞凋亡。Ye等[5]通过中药复方制剂地五养肝胶囊调节Raf/MEK/ERK信号通路延缓相关因子方面发挥作用，地五养肝胶囊调节Raf/MEK/ERK信号通路及再生相关因子，延缓肝癌的发展，改善肝再生微环境。综上所述，半枝莲提取物、石蒜碱、地五养肝胶囊均可以调控Raf/MEK/ERK信号通路及再生相关因子，从而延缓肝癌的发生发展。

3. PI3K/AKT/mTOR信号通路

3.1. PI3K/AKT/mTOR信号通路与原发性肝癌的关联

PI3K/AKT/mTOR信号通路能够促进细胞生长、增殖、代谢，在细胞凋亡以及肝纤维化的发展中发挥重要作用[11]。PI3K在自噬早期发挥重要作用，能被许多细胞因子受体活化，PI3K被激活，使AKT发生磷酸化，进一步激活下游的mTOR等信号分子，从而抑制自噬[12]。AKT是一种位于PI3K下游的丝/苏氨酸蛋白激酶。由于AKT位于PI3K/AKT/mTOR通路的核心位置，因此可以通过磷酸化抑制剂p21和p27影响细胞增殖，直接抑制转录因子Fox O或促凋亡蛋白Bad，改变磷酸化波形蛋白并增加核转录因子NF-κB转录活性，从而影响细胞转移、侵袭，调控肿瘤细胞的凋亡[13]。mTOR包括mTORC1、mTORC2两种，是AKT信号分子下游雷帕霉素的作用靶点，mTOR信号可通过活化的AKT直接磷酸化mTOR的ser2448位点，从而将PI3K/AKT/mTOR信号激活。因此，通过调控PI3k/AKT/mTOR信号通路，可以调控肝癌细胞的生长、代谢、存活，抑制细胞的增殖和转移，从而对肝癌的进展起到抑制的作用。

3.2. 中医药调控PI3K/AKT/mTOR信号通路治疗原发性肝癌

中医药通过调控PI3K/AKT/mTOR信号通路酶及蛋白，从而对肝癌细胞的分化和迁移等方面发挥重要的抑制作用。研究表明PI3K/AKT/mTOR信号通路相关蛋白的表达，脯氨酸4-羟化酶II (P4HA2)基因被消除后，p-PI3K、p-AKT和p-mTOR均受到抑制，而总蛋白却没有发生明显改变，表明P4HA2可能通过影响PI3K/AKT/mTOR途径而调控肝癌细胞的增殖、迁移、侵袭，参与肝癌的发生发展[14]。牛黄–麝香[15]联合使用能抑制肝癌细胞SMMC-7721的增殖及迁移，并可以有效抑制肝癌裸鼠皮下移植瘤的生长，其机制可能与下调PI3K/AKT/mTOR通路、调控凋亡蛋白caspase-3、caspase-9、Bcl-2和Bax的表达及促进细胞凋亡密切相关。肝复乐[16]可通过下调PI3K/AKT/mTOR信号通路关键蛋白PI3K、AKT、mTOR、p-AKT、p-mTOR的表达降低细胞迁移能力，诱导细胞凋亡，抑制HepG2细胞增殖。隐丹参酮[17]可使HepG2细胞p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT和p-mTOR/mTOR显著降低，从而抑制HepG2细胞。综上所述，脯氨酸4-羟化酶II、牛黄–麝香、肝复乐、隐丹参酮均能通过PI3K/AKT/mTOR信号通路抑制肝癌细胞迁移和增殖。

4. WNT/β-catenin通路

4.1. WNT/β-catenin信号通路与原发性肝癌的关联

Wnt/β-catenin途径是Wnt信号通路的经典途径。Wnt/β-catenin信号通路[18]可以改变细胞形态、增殖、干细胞维持等过程，是控制发育过程和组织形态发生过程的重要途径。该通路的标志是β-catenin的积累随后向核内转移[19]。Wnt蛋白结合成为三聚体，将信号传递并活化蛋白，信号传递后可以减弱稳定性，阻止β-catenin磷酸化降解，浓度升高后的β-catenin与T细胞转录因子/淋巴样增强因子TCF/LEF相互作用，激活Wnt/β-catenin通路，最终活化下游靶基因的表达。Wnt/β-catenin也可通过启动下游靶基因、转录因子诱导肝癌细胞侵袭和迁移，加快肝癌进展[20]。如MMP-2、MMP-9作为基质金属酶家族的主要成员，是降解细胞外基质的主要蛋白水解酶，在肝癌细胞的增殖、分化过程中具有关键作用。He等[21]研究表明WNT/β-catenin信号通路可以调节细胞发育、增殖、分化。关于该信号过去的研究中表明，大多数肝脏肿瘤的基因都与编码WNT/β-catenin信号通路关键成分的突变有关，从而促进肝癌的发展和进展。因此，可以通过调控Wnt/β-catenin信号通路来阻止原发性肝癌的进展。

4.2. 中医药调控WNT/β-catenin信号通路治疗原发性肝癌

中医药可以调控Wnt/β-catenin信号通路抑制肝癌细胞的增生和转移。赵永华[22]等的研究表明，多种中药的有效成分可通过影响Wnt/β-catenin信号通路活性及其一些下游因子，诱导肝癌细胞凋亡、抑制肝癌细胞侵袭转移等。敷和备化方[23]可以更有效降低肝癌干细胞Wnt/β-catenin通路相关因子的mRNA和蛋白表达水平，其中对抑制β-catenin的力量最强，从而降低肝癌干细胞的干性水平，阐明敷和备化方对肝癌干细胞增殖、分化、转移、耐药等行为的分子机制有抑制作用。研究结果显示，健脾化瘀方[24]可以通过circβ-catenin显著降低Wnt2、β-catenin、Vimentin、N-cadherin的蛋白表达水平，导致肝癌细胞发生EMT，并且发现了健脾化瘀方能够靶向circβ-catenin发挥抗癌作用。橙皮素[25]能够抑制Wnt/β-catenin信号通路有关蛋白β-catenin、c-myc和Cyclin D1的表达从而抑制肝癌的进程。研究结果显示，不同浓度的白藜芦醇[26]作用于肝癌细胞后，肝癌细胞Wnt1、β-catenin和Lgr5的蛋白表达量均出现明显下降，并且肝癌细胞Wnt1、β-catenin和Lgr5的蛋白表达量随着作用浓度的增加而呈现减少的发展趋势，说明白藜芦醇可以对肝癌细胞增殖起到抑制作用。基于以上研究成果，说明可以通过调控Wnt/β-catenin信号通路来抑制肿瘤细胞的增殖和转移。

5. 生长因子调节的血管生成信号途径

5.1. 生长因子调节的血管生成信号通路与原发性肝癌的关联

细胞血管内皮生长因子(VEGF) [27]在肝癌中能特异性作用于内皮细胞的糖基化细胞有丝分裂素，增强血管的通透性，促进血管生成及内皮细胞生长，对肝癌新生血管的生长和转移及肿瘤侵袭起重要作用。VEGF可与其受体VEGFR2结合，通过VEGFR2的磷酸化作用激活下游信号分子，引起内皮细胞分化和转移，增加血管渗透性，调节机体血管生长等过程[28]。VEGFR-1介导的直接促血管生成活性较弱，该受体会触发癌细胞中诱导上皮–间质转化的途径，以获得调控癌细胞转移[29]。Adachi等人[30]的研究表明VEGF是血管生成的主要调节剂，不仅在正常组织中而且包括HCC在内的实体瘤中都诱导新血管形成，从而促进肿瘤的生长和发展。曹磊等人[31]的研究发现miR-205在肝癌组织和肝癌细胞株中表达下调，miR-205表达可对肝癌细胞增殖起到抑制作用，并可通过直接靶向VEGF抑制肝癌细胞的增殖和转移，这有可能为未来肝癌的治疗提供新思路。

5.2. 中医药调控生长因子调节的血管生成信号通路治疗原发性肝癌

中医药能通过调控生长因子调节血管生成信号来减少血管生成，抑制肝癌肿瘤的生长和转移。如魏晓霞等人[32]的研究结果表明白藜芦醇通过VEGF，可使肝癌HepG2细胞周期阻滞于G0/G1期来抑制肝癌HepG2细胞增殖。补肾健脾方[33]中药干预可显著抑制SMMC-2771细胞的增殖能力；与对照组比较，中药干预各剂量组可显著抑制SMMC-2771细胞的迁移能力，且抑制能力呈一定剂量依赖性；补肾健脾方能够显著降低肝癌细胞血管相关生长因子的表达，抑制肝癌细胞增殖、分化和转移。化癥散积方[34]对HepG2细胞增殖有抑制作用，并具有很强的依赖性，通过研究表明，化癥散积方具有抑制缺氧状态下HepG2肝癌细胞增殖与迁移能力的作用，可能与降低HIF-1α、VEGF的表达相关，其增加化疗药物顺铂的抗癌敏感性则可能与二者协同抑制VEGF的表达有关。因此，联合方案可能通过双重阻断HIF-1α/VEGF轴，抑制肿瘤血管生成和转移，为肝癌治疗提供新策略。竹节香附素A [35]抑制HepG2细胞VEGF蛋白的表达：① 不同浓度竹节香附素A处理HepG2细胞24 h后，VEGF蛋白相对表达水平呈剂量依赖性下降。② 10 μg/ml竹节香附素A分别处理HepG2细胞0、6、12、24 h后VEGF蛋白相对表达水平呈时间依赖性减少，竹节香附素A能够下调HepG2细胞VEGF的表达。因此，VEGF在HCC中的表达增加，可认为VEGF在HCC的血管生成和发展中起重要作用，并且参与肝细胞癌的发生和进展。

6. 肝细胞生长因子/c-MET通路

6.1. 肝细胞生长因子/c-MET信号通路与原发性肝癌的关联

HGF [36]是肝细胞生长因子(Hepatocyte Growth Factor)的缩写，也称为散射因子，它是一种多功能的细胞因子，主要功能是对细胞增殖、迁移和血管生成起到促进作用。肝细胞生长因子是一类具有血管生成能力的因子，由间充质细胞、成纤维细胞和平滑肌细胞合成。活性HGF是一种由重链和轻链组成的异质二聚体，它们通过二硫键连接在一起。HGF通过与c-MET受体结合来发挥其生物学功能。因此，HGF/c-MET信号通路与癌症、神经元和免疫生物学相关。HGF以二聚体形式与c-MET的胞外区结合从而活化，致使激酶催化域内两个酪氨酸残基Tyr1 234和Tyr1 235的受体二聚和磷酸化，对接位点残基Tyr1 349和Tyr1 356的磷酸化会引起细胞内的衔接子和效应蛋白，再经磷酸化反应的酪氨酸残基成为分子的结合位点，从而激活下游信号传导途径，进一步调控细胞的增殖、迁移、存活和血管生成[37]。目前HGF/c-MET轴也正慢慢成为研究治疗肿瘤、内分泌及心血管疾病靶向药物的重点。

6.2. 中医药调控肝细胞生长因子/c-MET信号通路治疗原发性肝癌

目前尚未有明确的中药通过调控肝细胞生长因子/c-MET信号通路而治疗肝癌疾病的案例，但在其他疾病的研究方面可以看出中药能够通过抑制肝癌细胞的增生和转移而影响肝细胞生长因子/c-MET信号通路发挥治疗作用。如研究表明[38]通过抑制HGF/c-MET轴促进新生血管生成、减轻细胞炎症、应激反应及减少细胞凋亡等作用，可有效治疗肝癌。榄香烯联合吉非替尼[39]能明显抑制由HGF激活的c-MET和AKT磷酸化，榄香烯能够逆转由HGF诱导肺癌PC-9细胞的吉非替尼耐药，其机制与抑制HGF活化的c-MET及其下游信号通路有关。升阳益胃汤[40]对慢性萎缩性胃炎大鼠胃黏膜起到保护作用，其抑制TLR4介导的信号传导途径，促使白介素-6介导信号通路受阻，缓解黏膜损伤，最终修复黏膜。此外，升阳益胃汤可减少胃黏膜组织核转录因子κB、B淋巴细胞瘤-2基因、原癌基因等表达，调控细胞凋亡，减少胃癌前病变胃黏膜损害，缓解胃黏膜组织炎症。实验表明健脾活血方[41]含药血清可降低SMMC-7721细胞分泌uPA的水平，从而阻止SMMC-7721细胞外基质的降解，进而阻止肿瘤细胞的转移。结果表明健脾活血方通过抑制HGF/c-MET通路、调控细胞分泌uPA的水平，防止肝癌的复发和转移。通过上述研究成果，不仅验证了肝细胞生长因子/c-MET信号通路作为肝癌治疗关键靶点的科学价值，更为中药单体或复方制剂开发提供了坚实的理论基础。中医药治疗肝癌的信号通路如下表1所示。

Table 1. Signal pathway of TCM treatment for liver cancer

表1. 中医药治疗肝癌的信号通路

信号通路	中药单体/复方	治法	作用机制	中医药干预	检测指标
RaF/MEK/ ERK	半枝莲提取物[8]、石蒜碱[10]、地五养肝胶囊[5]	健脾消食、疏肝理气、祛痰催吐、抗炎、抗氧化、保肝	生长因子受体激活，调控细胞增殖、分化、存活和迁移。RAS突变或过度激活会导致下游MEK和ERK的持续激活，促进肿瘤生长。	通过抑制RAS、RAF或MEK的活性，阻断ERK磷酸化，抑制肿瘤细胞增殖并诱导凋亡。	p-MEK、p-ERK、 p-Raf/Raf、 p-Mek/Mek、 p-Erk2/Erk2
PI3K/AKT/ mTOR	脯氨酸4-羟化酶II [14]、牛黄−麝香[15]、肝复乐[16]、隐丹参酮[17]	活血化瘀、软坚散结、清热解毒、消肿止痛、抗炎	调控细胞生长、代谢和存活。PI3K激活后，AKT和mTOR被磷酸化，促进肿瘤细胞增殖并抑制凋亡。	通过抑制PI3K或AKT的活性，阻断mTOR信号，抑制肿瘤细胞生长并诱导自噬和凋亡。	p21、p27、mTORC1、mTORC2、 NF-κB、caspase-3、 caspase-9、Bcl-2、Bax
WNT/ β-catenin	敷和备化方[23]、健脾化瘀方[24]、橙皮素[25]、 白藜芦醇[26]	滋养肝肾、祛痹止痛、改善免疫功能、健脾益气、化瘀通络、祛痰、镇咳	调控细胞增殖、分化和干细胞自我更新。WNT信号异常激活导致 β-catenin积累，进入细胞核后促进肿瘤相关基因表达。	通过抑制WNT信号或促进β-catenin降解，减少其核转位，抑制肿瘤细胞增殖和转移。	TCF/LEF、Wnt2、 β-catenin、 Vimentin、 N-cadherin、 β-catenin、 Lgr5c-myc、 Cyclin D1
生长因子 调节的 血管生成	补肾健脾方[33]、化癥散积方[34]、竹节香附素A [35]	健脾补肾、提高免疫功能、消食化积、疏肝解郁、理气宽中	VEGF、FGF等生长因子通过激活血管生成信号，促进肿瘤血管生成，为肿瘤提供营养。	通过抑制VEGF或FGF信号，减少血管生成，抑制肿瘤生长和转移。	HIF-1a、VEG F、MMP-2、MMP-9、EGFR
肝细胞生长因子/c-MET	榄香烯联合吉非替尼[39]、升阳益胃汤[40]、健脾活血方[41]	升阳益胃、健脾除湿、健脾理气、破血抗癌、	HGF与c-MET结合后激活下游信号，促进细胞增殖、迁移和侵袭，c-MET过度表达与肿瘤进展和转移密切相关。	通过抑制c-MET磷酸化或下调其表达，阻断下游信号，抑制肿瘤细胞迁移和侵袭。	Tyr1 234、Tyr1 235、Tyr1 349、Tyr1 356、κB、B淋巴细胞瘤-2基因、原癌基因

7. 总结与展望

肝癌疾病的发生与RaF/MEK/ERK通路、PI3K/AKT/mTOR通路、WNT/β-catenin通路、肝细胞生长因子/c-MET通路、生长因子调节的血管生成信号通路密切相关，肝细胞生长因子/c-MET信号通路有希望成为未来研究该病的新靶点。中医药在治疗该病时能够充分发挥优势，从抑制肝癌细胞增殖、侵袭、分化，延缓相关因子的表达等角度干扰多个信号传导，从而达到治疗肝癌的目的。此外，中医药的不良反应较少、预后调理良好，因此越来越多的人相信中医疗法，如中药结合推拿、中药结合针灸、中药结合外敷等，临床疗效较为显著。目前该病的治疗较为可观，但还存在很多问题需要解决：① 目前西医治疗肝癌相关疾病使用抗病毒药物或靶向药物副作用较大。② 各类医家方案较多，没有统一的治疗体系。③ 中药复方靶点相对较少，希望有较多的靶点为该病提供更多的治疗思路，让更多的中医药参与到肝癌的靶向治疗当中，发挥中西医结合的优势，为肝癌治疗提供更多的方案。另外应将重点更多地放在中药复方或单体的研究，使中医药的整体观念和辨证论治更好地应对肝癌疾病。

基金项目

广西中医药大学“岐黄工程”高层次人才团队培育项目(编号：202411)。

NOTES

^*第一作者。

^#通讯作者。