關(guān)鍵詞中藥；Nrf2/GPX4信號(hào)通路；抗腫瘤；有效成分；提取物；中藥復(fù)方

2022年國(guó)際癌癥研究中心發(fā)布的《世界癌癥統(tǒng)計(jì)》數(shù)據(jù)顯示，全球新增腫瘤患者約1998萬(wàn)例[1]。惡性腫瘤已成為全球第二大死亡原因，嚴(yán)重影響人類預(yù)期壽命。臨床上一般通過手術(shù)切除、放療、化療和免疫治療等手段治療腫瘤。然而，傳統(tǒng)的化療藥物因具有易耐藥、毒副作用大、腫瘤靶向性差、費(fèi)用昂貴等缺陷，而導(dǎo)致患者生存質(zhì)量下降、治療效果受限、加重經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)等影響。

《諸病源候論》中“積聚病諸候篇”記載：“諸臟受邪，初未能成積聚，留滯不去，乃成積聚”[2]。腫瘤形成的病機(jī)多由陰陽(yáng)失調(diào)、七情郁結(jié)、臟腑功能受損，致氣滯血瘀、痰凝毒聚于臟腑日久而成[3]。中醫(yī)抑瘤消瘤多以扶正固本、活血化瘀、化痰散結(jié)、清熱解毒為主要治則，并以獨(dú)特的辨證論治體系和陰陽(yáng)調(diào)節(jié)治法，糾正體內(nèi)的陰陽(yáng)平衡，增強(qiáng)機(jī)體免疫功能，在治療腫瘤領(lǐng)域取得了顯著成果。核因子E2相關(guān)因子2（nuclearfactor-erythroid2-relatedfactor2，Nrf2）/谷胱甘肽過氧化酶4（glutathioneperoxidase4，GPX4）信號(hào)通路在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中扮演著關(guān)鍵角色，參與了腫瘤細(xì)胞的增殖、凋亡、鐵死亡、侵襲、遷移以及耐藥等過程[4]。基于此，本文對(duì)中藥通過調(diào)控Nrf2/GPX4信號(hào)通路抗腫瘤的研究進(jìn)行綜述，旨在為中藥治療腫瘤提供依據(jù)。

1 Nrf2/GPX4信號(hào)通路概述

Nrf2屬于亮氨酸拉鏈核轉(zhuǎn)錄因子家族，含有特定的脫氧核糖核酸結(jié)合域，通過特異性與抗氧化反應(yīng)元件或電泳遷移率變動(dòng)結(jié)合位點(diǎn)等順式作用元件結(jié)合，調(diào)控一系列抗氧化基因和解毒基因的轉(zhuǎn)錄。Nrf2信號(hào)通路受靶基因開關(guān)感應(yīng)器Kelch樣ECH相關(guān)蛋白1（Kelch-likeECH-associatedprotein-1，Keap1）的控制，在靜息狀態(tài)下，可與Nrf2結(jié)合成Keap1-Nrf2復(fù)合物而被失活[5]；當(dāng)氧化應(yīng)激發(fā)生時(shí)，Nrf2被激活，然后從復(fù)合物中釋放并轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核中，與抗氧化反應(yīng)元件結(jié)合，觸發(fā)GPX4、血紅素加氧酶1（hemeoxygenase-1，HO-1，又稱HMOX1）以及溶質(zhì)載體家族7成員11（solutecarrierfamily7member11，SLC7A11，又稱為xCT）等一系列抗氧化酶的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)[6]。

GPX4是一種含硒代半胱氨酸的抗氧化防御酶，是細(xì)胞鐵死亡的關(guān)鍵調(diào)控因子。GPX4在鐵死亡中的表達(dá)和活性依賴于谷胱甘肽（glutathione，GSH）存在[7]。Nrf2通過下調(diào)其下游靶向蛋白SLC7A11、GPX4的表達(dá)，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)GSH含量減少或耗竭，從而抑制GPX4功能，出現(xiàn)脂質(zhì)過氧化堆積，觸發(fā)鐵死亡進(jìn)而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞死亡[8]。Nrf2/GPX4信號(hào)通路調(diào)控機(jī)制示意圖見圖1。

2 Nrf2/GPX4信號(hào)通路在抗腫瘤中的作用

Nrf2是一種調(diào)節(jié)細(xì)胞抗氧化反應(yīng)的核心蛋白，其表達(dá)轉(zhuǎn)錄以及功能調(diào)控主要通過與Keap1結(jié)合活化而實(shí)現(xiàn)，Nrf2的異?；罨c腫瘤發(fā)生發(fā)展、炎性反應(yīng)和氧化應(yīng)激等密切相關(guān)。Nrf2信號(hào)通路參與了腫瘤細(xì)胞的增殖、細(xì)胞周期調(diào)控等過程，通過失活Nrf2觸發(fā)鐵死亡和脂質(zhì)過氧化機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)腸癌HCT-116細(xì)胞、膀胱癌KU-19-19細(xì)胞等腫瘤細(xì)胞的抑制作用，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡[9―10]。研究表明，下調(diào)Nrf2/Keap1通路表達(dá)可顯著抑制口腔鱗癌WSU-HN30細(xì)胞的增殖和遷移，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[11]。李鎮(zhèn)等[12]研究證實(shí)，在Nrf2-Keap信號(hào)通路作用下通過調(diào)整氧化-抗氧化平衡，升高超氧化物歧化酶（superoxidedismutase，SOD）水平并降低丙二醛（malondialdehyde，MDA）表達(dá)，改善老年胃癌前病變患者的臨床癥狀，有效干預(yù)胃癌的進(jìn)展路徑。

GPX4是調(diào)節(jié)鐵死亡的關(guān)鍵酶，且在腫瘤中呈高表達(dá)，抑制GPX4活性可使腫瘤細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)代謝和Fe2+水平異常升高，從而直接激活鐵死亡途徑，達(dá)到抑制腫瘤生長(zhǎng)的目的[13―14]。SLC7A11是GPX4上游調(diào)節(jié)因子，主要參與GSH的合成，可協(xié)同GPX4發(fā)揮抗氧化作用[15]。有研究表明，下調(diào)SLC7A11活性可抑制GSH的合成，從而降低GPX4活性以增加脂質(zhì)過氧化，進(jìn)而觸發(fā)鐵死亡，以達(dá)到干預(yù)腫瘤細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移、侵襲等生物學(xué)行為的效果[16]。已有臨床研究證實(shí)，乳腺癌患者體內(nèi)GPX4和?；o酶A合成酶長(zhǎng)鏈家族成員4的表達(dá)是腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡、自噬及脂質(zhì)代謝等關(guān)鍵因子，可作為乳腺癌患者新輔助化療的潛在預(yù)測(cè)標(biāo)志物[17]。

除直接參與鐵死亡過程外，Nrf2/GPX4信號(hào)通路還與其他信號(hào)通路相互作用，共同調(diào)控腫瘤的發(fā)生發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn)，Nrf2/GPX4信號(hào)通路協(xié)同蛋白激酶B/糖原合成酶激酶-3β信號(hào)通路，誘導(dǎo)細(xì)胞保護(hù)性自噬和鐵死亡，抑制谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶π蛋白以及調(diào)節(jié)E-鈣黏蛋白，N-鈣黏蛋白的表達(dá)抑制上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化，增加PC3前列腺癌細(xì)胞對(duì)多西他賽的耐藥性[18]。此外，Nrf2/GPX4信號(hào)通路與蛋白激酶R樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶相互作用，阻滯細(xì)胞周期于G2/M期，從而有效抑制鼻咽癌CNE1細(xì)胞增殖[19]。

Nrf2/GPX4作用機(jī)制復(fù)雜，可通過調(diào)節(jié)脂質(zhì)過氧化、鐵代謝和抗氧化防御系統(tǒng)等途徑促進(jìn)鐵死亡的發(fā)生，參與腫瘤細(xì)胞增殖、遷移、侵襲以及耐藥等過程，在抗腫瘤方面發(fā)揮重要作用，有望成為腫瘤治療中的潛在有效分子靶點(diǎn)，為腫瘤的治療提供新的策略。

3 中藥調(diào)控Nrf2/GPX4信號(hào)通路抗腫瘤的相關(guān)研究

3.1 中藥有效成分

3.1.1 黃酮類化合物

銀杏素是從銀杏中提取的黃酮類化合物，研究發(fā)現(xiàn)，銀杏素能通過下調(diào)Nrf2、SLC7A11、GPX4mRNA和蛋白的表達(dá)，增加Fe2+水平，來(lái)誘導(dǎo)卵巢癌SKOV3細(xì)胞凋亡，進(jìn)而發(fā)揮抗腫瘤作用[20]。木犀草素具有消炎、抗腫瘤、抑菌、抗病毒等多種藥理活性，將木犀草素作用于人慢性髓系白血病阿霉素耐藥細(xì)胞K562/ADR能降低GPX4和GSH含量，增加Fe2+水平和活性氧（reactiveoxygenspecies，ROS）含量，通過介導(dǎo)鐵死亡途徑抑制K562/ADR細(xì)胞增殖，其機(jī)制可能為通過介導(dǎo)Nrf2/HO-1信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)[21]。此外，毛蕊異黃酮也能通過影響Nrf2/HO-1途徑促進(jìn)人甲狀腺癌FTC-133細(xì)胞鐵死亡，從而發(fā)揮抗腫瘤作用[22]。黃芩苷、漢黃芩素等是黃芩發(fā)揮抗腫瘤、抗炎等藥理活性的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。黃芩苷通過失活Nrf2/xCT/GPX4信號(hào)通路抑制人骨肉瘤MG63、143B細(xì)胞增殖和骨肉瘤MG63荷瘤小鼠腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)，具體作用途徑與促進(jìn)Fe2+積累、ROS形成、MDA產(chǎn)生，下調(diào)細(xì)胞中GSH水平和GSH/GSSH比例，誘導(dǎo)鐵死亡，抑制基因蛋白表達(dá)相關(guān)[23]。在胰腺癌PANC-1、AsPC-1細(xì)胞和PANC-1裸鼠模型中，漢黃芩素通過抑制Nrf2/GPX4軸來(lái)抑制細(xì)胞增殖和腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)[24]。槲皮素可靶向胃癌中的SLC1A5基因，通過抑制Nrf2/GPX4信號(hào)通路，激活磷酸化鈣/鈣調(diào)素依賴性蛋白激酶2/磷酸化動(dòng)力相關(guān)蛋白1信號(hào)通路，促進(jìn)AGS、HGC-27、MKN-7、MKN-45、SNU-1等胃癌細(xì)胞鐵死亡，抑制胃癌惡化[25]。楊梅素可在胃癌MKN45、MGC803細(xì)胞和胃癌MKN45細(xì)胞移植瘤模型中靶向NADPH氧化酶4，調(diào)控抗氧化通路Nrf2/GPX4，抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)，從而發(fā)揮抗腫瘤作用[26]。圣草酚是來(lái)源于蕓香科植物檸檬果實(shí)中的黃酮類化合物，其通過下調(diào)SLC7A11、GPX4和Nrf2蛋白磷酸化水平及線粒體膜電位，增加Fe2+、ROS和MDA水平，從而抑制卵巢癌CaoV3和A2780細(xì)胞增殖并促進(jìn)其凋亡[27]。

3.1.2 萜類化合物

黃超等[28]研究發(fā)現(xiàn)，蒼術(shù)素可通過提高腦膠質(zhì)瘤U251細(xì)胞內(nèi)Fe2+、MDA、乳酸脫氫酶（lactatedehydrogenase，LDH）和ROS水平，降低GSH水平，下調(diào)腦膠質(zhì)瘤U251細(xì)胞和腦膠質(zhì)瘤裸鼠模型細(xì)胞增殖核抗原Ki67、Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表達(dá)，升高活化的胱天蛋白酶3蛋白表達(dá)，來(lái)抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)。葫蘆素B是從葫蘆科等植物中分離的四環(huán)三萜類化合物，研究發(fā)現(xiàn)，葫蘆素B可能通過提高肝癌Huh-7細(xì)胞中ROS、MDA和Fe2+等水平，下調(diào)GPX4、Nrf2和HO-1蛋白表達(dá)，來(lái)誘導(dǎo)細(xì)胞鐵死亡，從而抑制Huh-7細(xì)胞增殖[29]。高薇等[30]研究發(fā)現(xiàn)，柴胡皂苷A能增強(qiáng)肺癌A549細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性，與順鉑協(xié)同用藥后可提高細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)過氧化水平、Fe2+濃度及轉(zhuǎn)鐵蛋白表達(dá)，降低GSH含量及下調(diào)SLC7A11、GPX4、鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白SLC40A1表達(dá)，通過抑制Nrf2/HO-1信號(hào)通路誘導(dǎo)肺癌A549細(xì)胞發(fā)生鐵死亡，從而發(fā)揮抗腫瘤作用。

3.1.3 皂苷類化合物

重樓皂苷類成分是重樓的主要化學(xué)成分，有研究表明，重樓皂苷Ⅰ通過增加ROS和MDA水平，促進(jìn)Fe2+積累，消耗GSH，下調(diào)xCT和GPX4的表達(dá)，阻斷Nrf2/HO-1/GPX4抗氧化軸來(lái)誘導(dǎo)鐵死亡，進(jìn)而抑制人肝癌HepG2、MHCC97H細(xì)胞的增殖、生長(zhǎng)、侵襲、遷移過程，同時(shí)基于肝癌MHCC97H細(xì)胞移植瘤模型的研究驗(yàn)證了重樓皂苷Ⅰ對(duì)腫瘤的抑制作用[31]。重樓皂苷Ⅶ可通過觸發(fā)鐵死亡途徑，促進(jìn)乳腺癌MDA-MB-231、SUM159細(xì)胞凋亡，抑制細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移，還可抑制MDA-MB-231荷瘤小鼠腫瘤生長(zhǎng)，降低腫瘤組織中Ki67含量，其機(jī)制與抑制Nrf2/GPX4信號(hào)通路有關(guān)[32]。

3.1.4 酯類化合物

鴉膽子為苦木科植物鴉膽子的果實(shí)，清熱解毒力強(qiáng)，有研究發(fā)現(xiàn)，從鴉膽子中提取的鴉膽子苦醇可通過降低人表皮癌A431細(xì)胞中GSH、過氧化氫酶和SOD水平，下調(diào)Nrf2、HO-1、SLC7A11和GPX4蛋白表達(dá)，升高Fe2+、ROS和MDA水平來(lái)促進(jìn)鐵死亡，從而抑制細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)其凋亡[33]。此外，鴉膽子苦醇作用于人胃癌HGC-27細(xì)胞能抑制SLC7A11、GPX4、SLC40A1mRNA及蛋白的表達(dá)，提高端粒重復(fù)結(jié)合因子mRNA水平及蛋白表達(dá)，表明鴉膽子苦醇可能通過抑制Nrf2/HO-1信號(hào)通路激活細(xì)胞鐵死亡，對(duì)胃癌顯示出良好的治療效果[34]。

3.1.5 其他類化合物

藜蘆胺是存在于百合科植物藜蘆中的甾體生物堿類成分，曹梓珍等[35]研究發(fā)現(xiàn)，藜蘆胺能通過調(diào)控Nrf2/HO-1/GPX4信號(hào)通路參與氧化應(yīng)激、鐵死亡等相關(guān)調(diào)控機(jī)制，抑制人膠質(zhì)母細(xì)胞瘤U251細(xì)胞增殖，實(shí)現(xiàn)抗腫瘤作用。青蒿琥酯是經(jīng)青蒿素衍生而來(lái)的抗瘧藥物之一，廣泛應(yīng)用于臨床，相關(guān)資料顯示，青蒿琥酯可通過升高細(xì)胞內(nèi)ROS和MDA含量，抑制Nrf2和GPX4蛋白表達(dá)來(lái)逆轉(zhuǎn)人結(jié)腸癌HT-29耐5-氟尿嘧啶細(xì)胞對(duì)5-氟尿嘧啶的耐藥，逆轉(zhuǎn)倍數(shù)可達(dá)2.9倍[36]。

中藥多糖類成分是一類具有多種生物活性和廣泛應(yīng)用價(jià)值的天然產(chǎn)物，其在抗腫瘤方面作用顯著。紅參多糖能增加ROS含量和LDH的釋放，抑制GPX4表達(dá)，誘導(dǎo)肺癌A549細(xì)胞和乳腺癌MDA-MB-231細(xì)胞鐵死亡，從而發(fā)揮抗腫瘤作用[37]。另外，羧甲基化茯苓多糖能增加卵巢癌SKOV3、Hey細(xì)胞內(nèi)前列腺素內(nèi)過氧化物合酶2和GSH特異性γ-谷氨酰環(huán)轉(zhuǎn)移酶1mRNA轉(zhuǎn)錄水平，提高SOD、MDA和Fe2+含量，提示羧甲基化茯苓多糖可能通過抑制Nrf2/HO-1/xCT/GPX4信號(hào)通路來(lái)誘導(dǎo)卵巢癌細(xì)胞的鐵死亡，從而發(fā)揮抗腫瘤作用[38]。

3.2 中藥提取物

黎驪等[39]研究發(fā)現(xiàn)，小細(xì)胞肺癌H1688細(xì)胞經(jīng)消瘤藤總香豆素干預(yù)后，細(xì)胞增殖率降低，鐵死亡標(biāo)志蛋白GPX4、Nrf2、重肽鐵蛋白表達(dá)下調(diào)而Keap1表達(dá)上調(diào)，同時(shí)ROS含量和脂質(zhì)過氧化物水平提高；可見消瘤藤總香豆素通過調(diào)控氧化應(yīng)激反應(yīng)，促進(jìn)細(xì)胞鐵死亡而抑制肺癌細(xì)胞增殖。湖北楓楊中含有豐富的黃酮類成分，研究發(fā)現(xiàn)，湖北楓楊總黃酮可上調(diào)Keap1蛋白的表達(dá)，下調(diào)Nrf2和HO-1蛋白的表達(dá)，以及SLC7A11、GPX4mRNA及蛋白的表達(dá)，降低GSH含量，提高細(xì)胞脂質(zhì)過氧化水平，通過非凋亡的鐵死亡形式抑制肺癌A549細(xì)胞增殖[40]。

3.3 中藥復(fù)方

附芍地芩方由芍藥、甘草、附子、黃芩、苦參和生地組成。鄭明悅等[41]將附芍地芩方作用于結(jié)直腸癌CT-26細(xì)胞及裸鼠模型，結(jié)果顯示，F(xiàn)e2+、ROS及MDA水平提高，SOD活性降低，Keap1蛋白表達(dá)上調(diào)，Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表達(dá)下調(diào)，提示附芍地芩方可能通過抑制Nrf2/SLC7A11/GPX4信號(hào)通路來(lái)促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞鐵死亡，發(fā)揮抗結(jié)直腸癌作用。

消癌解毒方是國(guó)醫(yī)大師周仲瑛教授在長(zhǎng)期的臨床實(shí)踐中總結(jié)出的用于治療腫瘤的有效方劑，該方具有扶助人體正氣、驅(qū)除體內(nèi)病邪功效。研究發(fā)現(xiàn)，消癌解毒方可通過激活Nrf2/HMOX1信號(hào)通路來(lái)增加小鼠血清中Fe2+、ROS和MDA含量，降低GSH含量，上調(diào)Nrf2和HMOX1蛋白表達(dá)，下調(diào)SLC7A11和GPX4蛋白表達(dá)，誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞鐵死亡，進(jìn)而抑制小鼠H22移植瘤生長(zhǎng)[42]。

半夏瀉心湯記載于《傷寒論》，是具有調(diào)和肝脾、寒熱平調(diào)、消痞散結(jié)之功的和解劑，能下調(diào)Nrf2、GPX4、SLC7A11、SLC3A2、轉(zhuǎn)鐵蛋白受體蛋白的表達(dá)，上調(diào)或提高腫瘤抑制基因p53蛋白的表達(dá)以及細(xì)胞內(nèi)Fe2+、過氧化脂質(zhì)和SOD等脂質(zhì)過氧化物指標(biāo)水平，通過抑制Nrf2/GPX4信號(hào)通路來(lái)促進(jìn)胃癌HGC-27、MKN-45、AGS細(xì)胞發(fā)生鐵死亡，進(jìn)而發(fā)揮抗腫瘤作用[43]。

4 總結(jié)與展望

Nrf2/GPX4信號(hào)通路的異?；罨且l(fā)多種腫瘤的重要途徑之一，本文通過綜述Nrf2/GPX4信號(hào)通路與腫瘤發(fā)生發(fā)展的關(guān)系，梳理出多種中藥活性成分（如黃酮類、生物堿類、萜類等）及中藥復(fù)方（如附芍地芩方、消癌解毒方等）可通過調(diào)控Nrf2/GPX4信號(hào)通路促進(jìn)腫瘤細(xì)胞發(fā)生非凋亡性鐵死亡，抑制腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲以及耐藥，對(duì)各類腫瘤表現(xiàn)出良好的治療效果。但同時(shí)本研究也存在一些局限性：（1）研究多集中在體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)或體內(nèi)裸鼠動(dòng)物模型階段，缺乏相應(yīng)的臨床試驗(yàn)研究，后續(xù)應(yīng)設(shè)計(jì)并開展多中心的臨床研究，確保治療的安全、有效；（2）中醫(yī)用藥講究君臣佐使配伍使用，臨床也多用復(fù)方，缺乏中藥藥對(duì)、中藥復(fù)方的研究，未來(lái)應(yīng)深入挖掘臨床常用經(jīng)方、時(shí)方、驗(yàn)方，全面探究中藥作用機(jī)制；（3）腫瘤發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，目前研究主要關(guān)注Nrf2/GPX4信號(hào)通路及其下游基因蛋白的相互作用，而對(duì)其上游通路表達(dá)的研究較少，鑒于抗腫瘤作用是多通路、多靶點(diǎn)共同作用的結(jié)果，后續(xù)需深入探究其相互間的作用。