關(guān)鍵詞倍半萜類化合物；肝癌；藥理作用；作用機(jī)制

肝癌作為世界上較為常見的實(shí)體器官惡性腫瘤之一，其在我國的發(fā)病率已攀升至第4位，病死率居第2位，晚期患者的5年生存率極低（不足5%），嚴(yán)重威脅著人民的健康[1]。肝癌的成因復(fù)雜多樣，包括肝炎病毒感染以及酒精、亞硝胺、黃曲霉素、某些化學(xué)致癌物的攝入等[2―3]。

當(dāng)前研究聚焦于肝癌的一級預(yù)防及新藥研發(fā)。盡管阿司匹林、索拉非尼、雷戈拉非尼、倫瓦替尼等藥物在肝癌治療中療效佳，但以上諸藥存在有效性有限、副作用顯著及耐藥性問題[4―5]。同時(shí)，化療與免疫治療雖為常規(guī)療法，但其毒副作用仍不容忽視。相比之下，天然產(chǎn)物因毒性低、副作用小，為患者提供了更優(yōu)的治療備選方案[6]，在肝癌治療領(lǐng)域展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢。隨著技術(shù)進(jìn)步，植物成分測定及藥物開發(fā)應(yīng)用日益成熟。萜類化合物作為活性天然產(chǎn)物，為藥物發(fā)現(xiàn)提供了豐富候選[7]。萜類化合物根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為幾個(gè)亞類，包括半萜類、單萜類、倍半萜類、二萜類、酯萜類、三萜類等。其中，倍半萜類作為分布最多的一類，可根據(jù)結(jié)構(gòu)碳環(huán)數(shù)量分為無環(huán)、單環(huán)、雙環(huán)、三環(huán)、四環(huán)型倍半萜等；也可根據(jù)構(gòu)成環(huán)的碳原子數(shù)分為五元環(huán)、六元環(huán)、七元環(huán)倍半萜等；還可根據(jù)含氧基團(tuán)不同分為倍半萜醇、倍半萜酮、倍半萜內(nèi)酯等[8]。多項(xiàng)研究表明，倍半萜在抗腫瘤、抗炎、抗菌、抗病毒、抗氧化等方面具有潛在的治療作用[9―11]，且有更多新的成分及生理活性待發(fā)掘。關(guān)于倍半萜類化合物在肝癌中的應(yīng)用研究很多，但仍缺乏對其治療應(yīng)用的系統(tǒng)分析。

1 各類倍半萜類化合物的基本信息

本文整理了2015－2024年倍半萜類化合物治療肝癌的作用機(jī)制研究進(jìn)展并對其進(jìn)行綜述。最終，確定24個(gè)倍半萜類化合物?；衔锩Q、來源、分子式、相對分子質(zhì)量見表1。

2 倍半萜類化合物抗肝癌的作用機(jī)制

2.1 環(huán)型倍半萜類化合物

2.1.1 莪術(shù)醇

莪術(shù)醇是從莪術(shù)中分離得到的化合物，通過調(diào)節(jié)肝癌中異常表達(dá)的小分子核糖核酸，影響肝癌的發(fā)展[12]。研究表明，莪術(shù)醇能抑制促癌基因miR-21表達(dá)，發(fā)揮抗肝癌作用[13]。此外，莪術(shù)醇還通過顯著增加肝癌細(xì)胞中人PTEN（第10號染色體缺失的磷酸酶）基因的表達(dá)，降低肝癌細(xì)胞中DJ-1蛋白（PARK7基因編碼的屬于肽酶C56的蛋白質(zhì)家族成員之一）、磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol3-kinase，PI3K）的表達(dá)，抑制細(xì)胞增殖，促進(jìn)細(xì)胞凋亡，且藥效與作用時(shí)間和劑量相關(guān)[14]。

2.1.2 南牡蒿素G7

南牡蒿中分離出的南牡蒿素G7能抑制人肝癌細(xì)胞HepG2的細(xì)胞遷移與侵襲并誘導(dǎo)凋亡，通過下調(diào)細(xì)胞分裂周期2激酶（celldivisioncycle2，Cdc2）和磷酸化Cdc2蛋白表達(dá)導(dǎo)致G2/M期阻滯。此外，南牡蒿素G7還靶向血小板衍生生長因子受體α，影響蛋白激酶B（proteinkinaseB，Akt）/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄活化因子（signaltransducerandactivatoroftranscription，STAT）信號通路[15]。

2.1.3 柳杉二醇

從傳統(tǒng)中藥厚樸中提取的天然倍半萜衍生物柳杉二醇，通過增強(qiáng)預(yù)激活的未折疊蛋白反應(yīng)和激活沉默的神經(jīng)生長因子誘導(dǎo)的基因B（nervegrowthfactorinducedgeneB，Nur77），展現(xiàn)出治療肝癌的潛力。機(jī)制上，Nur77響應(yīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激1α-調(diào)節(jié)凋亡信號激酶1-c-Jun氨基末端激酶信號并轉(zhuǎn)移至線粒體，引發(fā)線粒體膜電位下降[16]。柳杉二醇加劇的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激（endoplasmicreticulumstress，ERS）與線粒體功能障礙導(dǎo)致活性氧細(xì)胞毒性產(chǎn)物增多；值得注意的是，Nur77為柳杉二醇的分子靶點(diǎn)，為開發(fā)新型抗肝癌藥物奠定了基礎(chǔ)[16]。

2.2 倍半萜酮類化合物

酮是由羰基（C＝O）連接2個(gè)官能團(tuán)（R和R′）構(gòu)成的有機(jī)化合物。倍半萜類通常含15個(gè)碳原子，而碳原子數(shù)介于10～15之間的結(jié)構(gòu)，因特征相似也被歸入此類。研究顯示，含α、β不飽和酮的倍半萜展現(xiàn)出顯著的抗腫瘤活性[17]。

2.2.1 花姜酮

花姜酮是從紅球姜中分離出來的化合物，作為蛇麻烷倍半萜的代表，其已被證實(shí)可通過阻斷PI3K/Akt/哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（mammaliantargetofrapamycin，mTOR）、STAT3信號通路，導(dǎo)致G2/M細(xì)胞周期停滯，進(jìn)而抑制肝癌細(xì)胞增殖[18]。此外，花姜酮還能劑量依賴性地降低基質(zhì)金屬蛋白酶9（matrixmetalloproteinase-9，MMP-9）、血管內(nèi)皮生長因子及其受體蛋白表達(dá)，有效抑制肝癌細(xì)胞HepG2的增殖與遷移[19]。

2.2.2 蒼術(shù)酮

從蒼術(shù)與白術(shù)中提取的蒼術(shù)酮，對HepG2、SMCC-7721、MHCC97H等肝癌細(xì)胞株展現(xiàn)出顯著的抑制增殖與促進(jìn)凋亡作用[20]。研究表明，蒼術(shù)酮通過降低線粒體膜電位、提升活性氧（reactiveoxygenspecies，ROS）水平、抑制B細(xì)胞淋巴瘤2（B-celllymphoma-2，Bcl-2）表達(dá)及促進(jìn)Bcl-2關(guān)聯(lián)X蛋白（Bcl-2associatedXprotein，Bax）與胱天蛋白酶（caspase）-3活化，誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞經(jīng)線粒體途徑凋亡。此外，蒼術(shù)酮還能阻礙上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymaltransition，EMT）進(jìn)程，下調(diào)MMP-2、MMP-9表達(dá)，有效抑制肝癌細(xì)胞遷移、侵襲及腫瘤生長，并在體內(nèi)對EMT過程發(fā)揮抑制作用——具體而言，蒼術(shù)酮處理后，HepG2細(xì)胞增殖減弱，凋亡率上升，其侵襲與遷移能力顯著下降[21]。體外實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步揭示，蒼術(shù)酮通過調(diào)節(jié)胸腺生成素反義轉(zhuǎn)錄本1與人含卷曲螺旋域蛋白183反義RNA1表達(dá)，有效遏制肝癌細(xì)胞的侵襲與遷移[22]。

2.3 倍半萜內(nèi)酯類化合物

倍半萜內(nèi)酯是倍半萜類化合物中研究最為深入的成分，其化學(xué)結(jié)構(gòu)基于15個(gè)碳原子骨架，包含3個(gè)環(huán)狀異戊二烯單元和1個(gè)獨(dú)特的五元內(nèi)酯環(huán)（γ-內(nèi)酯基團(tuán)）[23]，該結(jié)構(gòu)賦予了倍半萜內(nèi)酯多樣的生物學(xué)功能。根據(jù)羧基骨架、取代基種類與位置的不同，倍半萜內(nèi)酯可被細(xì)分為吉馬內(nèi)酯、愈創(chuàng)木內(nèi)酯、偽愈創(chuàng)木內(nèi)酯、桉烷內(nèi)酯、欖香烷內(nèi)酯等。近年來，研究發(fā)現(xiàn)，具有抗腫瘤作用的倍半萜內(nèi)酯主要源自青蒿素類、土木香內(nèi)酯類、地膽草內(nèi)酯類、鵝不食草內(nèi)酯類、小白菊內(nèi)酯類等天然資源[8]。

2.3.1 lavandiolideH

從暗綠蒿里提取的lavandiolideH導(dǎo)致HepG2細(xì)胞在G2/M期阻滯并促使細(xì)胞凋亡，下調(diào)Bcl-2原癌基因，并上調(diào)裂解的聚腺苷酸二磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶1[poly（ADPribose）polymerase-1，PARP-1]表達(dá)[24]。

2.3.2 異土木香內(nèi)酯

土木香干燥根中提取的異土木香內(nèi)酯的抗增殖作用是通過誘導(dǎo)caspase依賴性細(xì)胞凋亡和ROS來介導(dǎo)的，caspase-3、caspase-8、caspase-9和Bax的表達(dá)得到改善，同時(shí)抗凋亡Bcl-2的表達(dá)顯著降低，從而抑制了HepG2細(xì)胞的生長[25]。

2.3.3 去氫木香內(nèi)酯

去氫木香內(nèi)酯為木香揮發(fā)油中含量較高的倍半萜內(nèi)酯，亦是木香的主要生物活性成分。研究顯示，去氫木香內(nèi)酯通過下調(diào)PI3K/Akt信號通路抑制HepG2細(xì)胞的生長[26]。

2.3.4 木香烴內(nèi)酯

從廣木香中提取的木香烴內(nèi)酯能夠影響表皮生長因子受體的泛素化過程，并減少其回到細(xì)胞膜的數(shù)量，進(jìn)而阻止表皮生長因子受體的信號傳遞[27]。研究發(fā)現(xiàn)，木香烴內(nèi)酯能阻止HepG2細(xì)胞的生長，并促使HepG2細(xì)胞死亡，這種作用與木香烴內(nèi)酯能按照給藥量的大小將癌細(xì)胞的生長周期停留在G2/M階段，并導(dǎo)致HepG2細(xì)胞死亡有關(guān)；其機(jī)制可能是木香烴內(nèi)酯能增加某些促進(jìn)細(xì)胞死亡蛋白（Bax、caspase-3、caspase-8、caspase-9）的表達(dá)水平，同時(shí)降低抑制細(xì)胞死亡蛋白（如Bcl-2）的表達(dá)水平[28]。

2.3.5 旋覆花內(nèi)酯

旋覆花內(nèi)酯是從旋覆花屬植物中分離得到的化合物。研究顯示，其可以通過激活肝癌細(xì)胞中ROS調(diào)控的絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activatedproteinkinase，MAPK）來誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和自噬[29]。

2.3.6 bigelovin

bigelovin是從旋覆花中分離得到的一種倍半萜內(nèi)酯，研究發(fā)現(xiàn)，bigelovin能夠有效誘導(dǎo)HepG2和SMMC-7721肝癌細(xì)胞發(fā)生凋亡，這一過程是通過促進(jìn)caspase-3和PARP-1的裂解來實(shí)現(xiàn)的；同時(shí)，伴隨著裂解的進(jìn)行，細(xì)胞內(nèi)自噬小體的數(shù)量顯著增加，而輕鏈3B-Ⅱ、Beclin-1以及泛素結(jié)合蛋白p62的表達(dá)水平則相應(yīng)下降[30]。

2.3.7 narjatamolide

narjatamolide是從甘松分離得到的化合物，對肝BEL-7402細(xì)胞具有抗增殖作用，呈劑量依賴性；細(xì)胞周期分析結(jié)果顯示，該化合物可誘導(dǎo)BEL-7402細(xì)胞周期阻滯于G2/M期[31]。

2.3.8 小白菊內(nèi)酯

小白菊內(nèi)酯是從小白菊中提取的一種吉馬烷型倍半萜烯內(nèi)酯類天然產(chǎn)物[32]。研究顯示，小白菊內(nèi)酯可通過誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞中ROS的生成，阻斷其細(xì)胞周期，引起細(xì)胞凋亡和自噬，發(fā)揮抗腫瘤作用[33]。

2.3.9 烏心石內(nèi)酯

烏心石內(nèi)酯是從含笑和白金蘭木香中提取的天然化合物。相較于小白菊內(nèi)酯，烏心石內(nèi)酯具有高穩(wěn)定性、低毒性及持續(xù)發(fā)揮藥效三大優(yōu)點(diǎn)[34]。烏心石內(nèi)酯被發(fā)現(xiàn)能有效抑制硫氧還蛋白還原酶（thioredoxinreductase，TrxR），并展現(xiàn)出誘導(dǎo)免疫原性細(xì)胞死亡（immunogeniccelldeath，ICD）的巨大潛力。研究表明，肝癌細(xì)胞在烏心石內(nèi)酯作用下，其ICD相關(guān)效應(yīng)的強(qiáng)度與ROS引發(fā)的ERS有關(guān)；同時(shí)，抑制ROS可以減弱由烏心石內(nèi)酯引起的ERS，而降低TrxR活性則與烏心石內(nèi)酯誘導(dǎo)的ERS有協(xié)同效果，共同抑制肝癌細(xì)胞的生長[35]。

2.3.10 DMAMCL

DMAMCL是烏心石內(nèi)酯的一種前體藥物。DMAMCL在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中的副作用輕微，被視為一種安全且富有潛力的長期體內(nèi)治療選項(xiàng)[36]。DMAMCL能夠依據(jù)劑量和時(shí)間的不同，減弱肝細(xì)胞癌的活性，使細(xì)胞周期停留在G2/M階段，阻礙細(xì)胞的侵襲行為及EMT，進(jìn)而通過抑制PI3K/Akt信號通路促進(jìn)ROS生成，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[37]。

2.3.11 去氧地膽草素

去氧地膽草素是地膽草的重要成分之一，其能抑制HepG2細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)凋亡，機(jī)制可能與產(chǎn)生ROS、谷胱甘肽耗損、TrxR活性下降、線粒體膜電位破壞及DNA片段化增強(qiáng)有關(guān)[38]。更深入的研究指出，去氧地膽草素通過減少細(xì)胞核因子κB抑制蛋白α（nuclearfactorkappaBinhibitoryproteinalpha，IκB-α）磷酸化，抑制核因子κB（nuclearfactorkappa-B，NF-κB）向核內(nèi)轉(zhuǎn)移，利用氧化應(yīng)激發(fā)揮抗肝癌作用[39]。

2.3.12 scabertopinolideG

地膽草中分離得到7種新化合物，命名為scabertopinolideA～G，其中scabertopinolideG對HepG2、Hep3B及MCF-7這3種人腫瘤細(xì)胞增殖的抑制效果最為顯著[40]。scabertopinolideG通過提高ROS水平、降低線粒體膜電位，誘導(dǎo)Hep3B和HepG2肝癌細(xì)胞發(fā)生自噬；同時(shí)，MAPK、Akt等信號通路可能在介導(dǎo)的肝癌細(xì)胞死亡過程中扮演關(guān)鍵角色[41]。

2.3.13 santamarine

santamarine是云木香的有效成分之一，其在HepG2細(xì)胞中展現(xiàn)出潛在的抗肝癌活性，主要通過抑制細(xì)胞增殖及誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡實(shí)現(xiàn)。該成分能減少IκB-α磷酸化，進(jìn)而抑制腫瘤壞死因子α誘導(dǎo)的NF-κB核轉(zhuǎn)位；santamarine還能通過降低酪氨酸705位點(diǎn)磷酸化來抑制STAT3；同時(shí)，氧化應(yīng)激機(jī)制也參與了santamarine的抗癌作用，究其原因?yàn)槭褂肗-乙酰半胱氨酸預(yù)處理后逆轉(zhuǎn)了santamarine引起的細(xì)胞死亡、NF-κB抑制及STAT3活性阻斷效應(yīng)[42]。

2.3.14 hemistepsinA

hemistepsinA是泥胡菜的提取物之一。hemistepsinA通過腺苷一磷酸激活的蛋白質(zhì)激酶，延緩肝細(xì)胞癌細(xì)胞的周期進(jìn)程，并誘導(dǎo)細(xì)胞衰老[43]。此外，研究顯示，hemistepsinA通過誘導(dǎo)STAT3的Y705去磷酸化來增強(qiáng)索拉非尼介導(dǎo)的細(xì)胞毒性的敏感性[44]。

2.3.15 蒼耳亭

蒼耳亭是從蒼耳中分離得到的雙環(huán)倍半萜內(nèi)酯。在肝癌細(xì)胞中，蒼耳亭能引發(fā)ERS反應(yīng)，其促凋亡作用與ERS緊密相關(guān)，具體機(jī)制涉及增加轉(zhuǎn)錄激活因子4（activatingtranscriptionfactor4，ATF4）入核，進(jìn)而激活蛋白激酶RNA樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶/真核翻譯起始因子/ATF4信號通路及其下游的CHOP蛋白介導(dǎo)的ERS過程[45]。

2.3.16 artemiprincepsolidesA

從魁蒿中分離得到的5種化合物，命名為artemiprincepsolidesA～F，其中artemiprincepsolidesA對HepG2、Huh7和SK-Hep-1肝癌細(xì)胞株表現(xiàn)出顯著的細(xì)胞毒性，幾乎與陽性對照索拉非尼相當(dāng)；artemiprincepsolidesA通過磷酸化Cdc2蛋白和上調(diào)細(xì)胞周期素B1蛋白水平，呈劑量依賴性地抑制細(xì)胞遷移和侵襲，并顯著誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞阻滯在G2/M期；通過下調(diào)Bcl-2表達(dá)和上調(diào)Bax表達(dá)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[46]。

2.3.17 carpespeneA

從菊科天名精屬植物貴州天名精中分離出10種新倍半萜（命名為carpespeneA～J）及8種已知化合物，其中carpespeneA是含開放五元環(huán)的eudesmanolide型倍半萜內(nèi)酯。研究顯示，carpespeneA通過觸發(fā)過量ROS積累誘導(dǎo)HepG2肝癌細(xì)胞凋亡，同時(shí)抑制抗自噬作用，增強(qiáng)了ROS對HepG2細(xì)胞的細(xì)胞毒作用[47]。

2.4 倍半萜醇類化合物

倍半萜醇是由醇羥基組成的結(jié)構(gòu)，均有1個(gè)共同的單位（—OH），其官能團(tuán)具有15個(gè)碳原子結(jié)構(gòu)。其中最常見的六大倍半萜醇為金合歡醇、橙花叔醇、巖蘭草醇、廣藿香醇、檀香醇和桉葉醇。此外，倍半萜醇也包括順式-橙花叔醇和茅術(shù)醇。茅術(shù)醇的分子式為C15H26O，順式-橙花叔醇的分子式為C15H26O，這符合倍半萜類化合物（具有15個(gè)碳原子）和倍半萜醇（倍半萜類化合物中含有1個(gè)或多個(gè)醇羥基）的定義。順式-橙花叔醇和茅術(shù)醇均展現(xiàn)出一定的抗肝癌活性。

2.4.1 順式-橙花叔醇

橙花叔醇存在于苦橙花油、秘魯香脂油等精油中，包含順式和反式兩種結(jié)構(gòu)變體[48]。其中，順式-橙花叔醇被發(fā)現(xiàn)在特定肝細(xì)胞（HepG2/C3A）中具有毒性效應(yīng)。盡管它未表現(xiàn)出遺傳毒性，但能通過影響線粒體膜電位，導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯于G1階段，進(jìn)而抑制細(xì)胞增長并觸發(fā)細(xì)胞凋亡過程[49]。

2.4.2 茅術(shù)醇

從茅蒼術(shù)、北蒼術(shù)、關(guān)蒼術(shù)、白術(shù)根莖中提取的茅術(shù)醇通過將人肝癌SMMC-7721和LM3細(xì)胞周期阻滯于G1期來抑制增殖并誘導(dǎo)凋亡，此作用機(jī)制是抑制MAPK激酶和細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶磷酸化，以及下調(diào)細(xì)胞核內(nèi)NF-κBp65及其磷酸化形式的表達(dá)而實(shí)現(xiàn)抑制作用。這一抑制作用有效阻斷了從細(xì)胞表面受體到細(xì)胞核內(nèi)部的關(guān)鍵信號傳遞，進(jìn)而干擾了細(xì)胞的正常生長和分裂節(jié)奏，削弱了肝癌細(xì)胞的生存能力和增殖潛力[50]。

3 總結(jié)

越來越多的證據(jù)表明，倍半萜類化合物可以有效抑制肝癌的進(jìn)展，在疾病病理過程的不同階段發(fā)揮治療作用，并通過提高抗氧化能力及增強(qiáng)特異性、非特異性免疫功能、抑制細(xì)胞增殖、促進(jìn)細(xì)胞凋亡等多種途徑有效治療肝癌。這些機(jī)制主要涉及三大調(diào)控路徑。

（1）PI3K/Akt/mTOR信號通路。該信號通路廣泛存在于生物細(xì)胞中，參與調(diào)控細(xì)胞生長、存活、遷移、腫瘤形成和血管生成等多個(gè)環(huán)節(jié)，如莪術(shù)醇、花姜酮以及去氫木香內(nèi)酯通過促進(jìn)磷脂酰肌醇-3，4，5-三磷酸的生成，進(jìn)而促進(jìn)Akt磷酸化，激活絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，從而抑制肝癌細(xì)胞的生長和侵襲。

（2）NF-κB信號通路。NF-κB作為重要的轉(zhuǎn)錄因子，通過調(diào)控多種基因表達(dá)來發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)，如去氧地膽草素和santamarine通過減少IκB-α磷酸化，抑制NF-κB向核內(nèi)轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到抑制肝癌細(xì)胞的作用。

（3）線粒體途徑。線粒體在癌細(xì)胞的ROS生成和凋亡信號傳導(dǎo)中扮演關(guān)鍵角色。正常細(xì)胞和癌細(xì)胞中的線粒體在結(jié)構(gòu)和功能上存在差異，如蒼術(shù)酮、scabertopinolideG以及順式-橙花叔醇發(fā)揮作用后使得肝癌細(xì)胞更容易受到氧化應(yīng)激的影響，從而誘導(dǎo)線粒體功能障礙。

目前，多種倍半萜化合物已在菊科、龍膽科等多個(gè)植物科屬中被發(fā)現(xiàn)，它們在抗腫瘤、抗炎、抗衰老等多個(gè)治療領(lǐng)域展現(xiàn)出潛力，且仍有新成分及活性待探索。目前，同一來源倍半萜的研究較為充分，但不同來源倍半萜的功效差異研究尚少，值得深入探討。未來，需繼續(xù)探索新的有較高研究價(jià)值的抗肝癌藥物，深入分析多成分、多靶點(diǎn)、多途徑協(xié)同抗肝癌的作用機(jī)制，并加速成品研發(fā)，以期在臨床中廣泛應(yīng)用。