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中藥防治乙型病毒性肝炎作用機制研究進展

2024-03-14 03:48李盼盼張凱悅呼欣怡韓玉曉吳昱錚王濤劉夢揚天津中醫藥大學中醫藥研究院天津3067天津中醫藥大學組分中藥國家重點實驗室天津3067
中南藥學 2024年2期
關鍵詞:抗病毒肝炎乙型肝炎

李盼盼,張凱悅,呼欣怡,韓玉曉,吳昱錚,王濤,劉夢揚*(.天津中醫藥大學中醫藥研究院,天津 3067;.天津中醫藥大學組分中藥國家重點實驗室,天津 3067)

病毒性肝炎(viral hepatitis)是指由單個或多種肝炎病毒引起的肝臟炎癥反應。據估計,每年有140萬人死于肝炎病毒所致的急性感染及相關的肝硬化和肝癌,其中乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)和丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)導致的死亡人數約占96%。2021年世界衛生組織(World Health Organization,WHO)公布的報告數據顯示,全球約有2.96億慢性HBV感染者,但在被確診患者中只有22%的慢性乙型肝炎(chronic hepatitis B,CHB)患者接受了抗病毒治療[1]。目前,抗病毒首選藥物以核苷(酸)類似物[nucleos(t)ide analogues,NAs]和干擾素(interferon,IFN)為主。恩替卡韋、替諾福韋等NAs可強效抑制HBV復制并減輕肝臟炎癥,但患者需要長期服藥且面臨耐藥風險。聚乙二醇干擾素(Peg-IFN-α)和IFN-α治療表現出較好的病毒學應答,卻存在不良反應較多等不足[2]。因此,尋找安全高效的病毒性肝炎治療藥物仍是當前研究的重點和熱點。

我國《慢性乙型肝炎預防和治療指南(2022版)》指出[3],CHB的治療目標是最大限度地持續抑制HBV復制,緩解肝臟壞死炎癥和纖維化,延緩和減少肝功能衰竭、失代償性肝硬化、肝癌等并發癥的發生。除抗病毒治療外,抗炎、抗氧化、保肝降酶、抗纖維化和免疫調節等治療途徑目前已成為CHB患者的重要治療策略,且臨床實踐皆證明了中藥在這些方面對治療HBV為代表的病毒性肝炎具有突出的調控作用和優勢[4]。本文從抑制病毒復制、免疫調節、保肝降酶及抗纖維化等作用方面對中藥及其有效組分治療HBV的最新機制研究進展進行綜述,以期揭示中藥防治HBV的主要靶點和調控機制,為病毒性肝炎的臨床治療和藥物開發提供方向。

1 抑制病毒復制

近年來,臨床上已出現一些抗病毒的中藥制劑,盡管其效果相比于化學藥物還有一定差距,但基于抗肝炎病毒復制的有效中藥及其組分的篩選和開發仍是抗病毒藥物及其先導化合物獲取的重要途徑。

1.1 中藥復方

靈貓方提取物處理HBV模型細胞發現,細胞中乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)、乙型肝炎E抗原(HBeAg)和HBV DNA水平明顯下調,其主要通過上調INF水平和抑制自噬相關蛋白表達來發揮抗病毒作用[5]。miR-122表達水平與CHB患者肝損傷的發生之間存在統計學上的顯著關系[6]。miR-122的過表達會導致HBV表達受限,而內源性miR-122的缺失導致體外脂毒性肝細胞中HBV表達增強[7]。通過miRNA表達譜篩選發現,壯藥白花香蓮解毒顆粒干預可逆轉HBV模型細胞中miR-122的下調,而過表達miR-122能夠明顯降低HBeAg、HBsAg和HBV DNA水平,提示白花香蓮解毒顆??赡苁峭ㄟ^增強miR-122的表達來抑制HBV復制活性[8]。

1.2 中藥活性成分

五味子丙素能夠通過促進HBV感染小鼠體內干擾素基因刺激因子(STING)與TANK結合激酶1(TBK1)的相互作用,激活STING通路,進而降低小鼠乙型肝炎核心抗原(HBcAg)、HBeAg和HBsAg以及HBV DNA水平,表現出良好的抗病毒效果[9]。Xu等[10]驗證了鳶尾的活性成分——當藥黃素對HepG2.2.15細胞株、HepG2-NTCP細胞及HBV轉基因小鼠的抗病毒作用,在三種模型中,當藥黃素均可以顯著抑制HBV復制,降低HBsAg、HBeAg和HBV DNA水平。來源于土荊皮的土荊皮乙酸可以延緩HepG2.2.15細胞進入G2/M期,誘導細胞周期阻滯,并促進HepG2.2.15細胞發生細胞凋亡,進而減少HBV的分泌[11]。經體內及體外實驗發現,牛防風素通過與乙肝病毒X(HBx)蛋白結合,可使HBx蛋白降解增加,導致cccDNA的轉錄水平降低,HBsAg表達減少,提示牛防風素可以成為靶向HBx蛋白的新型抗病毒藥物[12]。常凱等[13]發現黃芪甲苷能夠降低Hep3B細胞的HBsAg和HBeAg水平,這依賴于黃芪甲苷對線粒體翻譯起始因子2(MTIF2)和核糖體蛋白L10(RPL10)的抑制,在翻譯水平上減少HBV復制。此外,柴胡皂苷C也被發現在HepG2.2.15細胞中對病毒復制具有較好的抑制作用,進一步機制研究表明柴胡皂苷C可以通過促進白細胞介素(IL)-6分泌來調控肝細胞核因子1α(HNF1α)和肝細胞核因子4α(HNF4α)的蛋白表達,抑制病毒啟動子,阻斷HBV轉錄過程,以降低HBV RNA的水平[14]。

具有抗病毒作用的中藥復方及中藥活性成分的匯總情況見表1。

表1 具有抗病毒作用的中藥復方及中藥活性成分Tab 1 TCM compounds and active components with antiviral activity

2 調節機體免疫

肝炎病毒入侵機體后誘發的過度免疫應答和炎癥反應是造成肝臟細胞損傷和功能失衡的重要因素。近年來研究表明,靶向機體免疫系統,通過免疫調節,增強機體的抗炎功能可能是治療病毒性肝炎的有效手段之一。中醫藥以調理身體素質,強化人體功能見長,在系統性改善機體免疫功能抗病毒性肝炎方面具有重要優勢。

2.1 中藥復方

黃虎方對HBV模型小鼠有明顯的治療作用,給予黃虎方處理后,小鼠肝組織及血清中HBsAg以及HBV DNA數量顯著降低,這可能與黃虎方上調TBK1和干擾素調節因子7(IRF7)水平,增強IFN-α和IFN-β表達有關[15]。臨床發現小柴胡湯可以逆轉HBV患者血清中異常的T細胞亞群,并增加調節性T細胞(Treg)數量,促進相關調節因子IL-10、轉化生長因子-β1(TGF-β1)的分泌,減少輔助性T細胞(Th)17數量,降低IL-17和IL-23的表達[16]。小柴胡湯處理HCV感染的小鼠及細胞后,T淋巴細胞增殖也明顯增多,提示小柴胡湯可能能夠通過調節免疫細胞改善HCV與HBV的合并感染[17]。補腎方與恩替卡韋聯合用藥治療可顯著下調CHB患者血清HBsAg和HBeAg的水平,分析發現補腎方處理可以增加患者體內Th1和樹突狀細胞(DC)的細胞數量,減少Treg細胞,并下調DC細胞上的細胞程序性死亡-配體1(PD-L1)的水平。表明補腎方能夠通過調節免疫細胞亞群,增強CHB患者免疫功能,從而解決恩替卡韋應答不全的問題[18]。此外,有研究報道芪術湯提取物干預能顯著抑制感染HBV小鼠的核因子κB(NF-κB)信號通路,下調腫瘤壞死因子α(TNF-α)和IL-1β的表達,進而抑制HBV復制,降低HBsAg和HBeAg水平[19]。

2.2 中藥活性成分

大量研究證實甘草提取物及活性成分具有免疫調節作用。其中甘草素可以顯著抑制刀豆蛋白A誘導的急性肝炎小鼠肝臟中自然殺傷T細胞(NKT)和Th17細胞的激活,導致IL-17表達下調,同時誘導髓樣細胞Gr-1+/CD11b+亞群的增加來促進IL-25的表達上調,從而抑制病毒性肝炎引起的過度免疫反應,減輕肝損傷[20]。而甘草酸則能通過抑制小鼠肝炎病毒(MHV)-A59毒株感染模型小鼠的高遷移率族蛋白B(HMGB)和Toll樣受體4(TLR4)信號通路,減少IL-17和IL-22水平,促進IL-25的產生,顯著改善急性病毒性肝炎引起的肝損傷[21]。研究發現,丹參多糖可以通過抑制TLR4/髓樣分化因子88(MyD88)通路和NF-κB通路的激活,進而減少C-X-C基序趨化因子10(CXCL-10)、TNF-α和IL-1β等炎癥因子的合成與釋放,明顯減輕急性肝損傷小鼠的肝細胞壞死和炎癥細胞浸潤[22]??嘈尤受毡粓蟮揽梢砸种艸BV相關肝癌的進展,體外實驗證明苦杏仁苷可以恢復HBV患者來源的T細胞活力,促進IFN-γ和TNF-α的產生,進而誘導HepG2.2.15細胞凋亡,表明苦杏仁苷可以通過T細胞介導的免疫細胞調節在HBV相關肝癌的發展中發揮作用[23]。

具有免疫調節作用的中藥復方及中藥活性成分的匯總情況見表2。

表2 具有免疫調節作用的中藥復方及中藥活性成分Tab 2 TCM compounds and active components with immunoregulation effect

3 保肝降酶

在我國,原發性肝癌致死率居于惡性腫瘤致死的第二位,而乙型肝炎是原發性肝癌的主要致病因素[24]。有研究表明,通過治療維持血清中谷丙轉氨酶(ALT)等轉氨酶的正常水平,能夠顯著降低原發性肝癌的發生率[25]。因此,保護肝臟功能,減輕HBV引發的肝酶水平失調,對于降低HBV的進一步發展和惡化具有重要意義。近幾年,臨床上將保護和提高患者自身肝膽功能視為治療HBV的不可或缺的環節。中藥在保肝降酶、利膽退黃等方面具有明顯優勢,臨床常用中成藥有五靈丸(組成為柴胡、靈芝、丹參、五味子)、甘草酸二銨(甘草酸的18α-立體異構體的二銨鹽)腸溶膠囊和當飛利肝寧膠囊(組成為水飛薊、當藥)等[26],這些中藥制劑與抗病毒藥物聯合使用對乙型肝炎患者的治療及預后都具有一定的改善效果。因此,深入研究具有保肝降酶功效相關中藥的作用機制,有助于進一步開發藥效顯著、安全性高、作用機制及活性成分明確的新型護肝降酶中藥制劑。

3.1 中藥復方

用小柴胡湯含藥血清處理HepG2.2.15細胞能夠顯著降低HBsAg的表達,并上調信號轉導及轉錄激活蛋白3(STAT3)的表達水平,表明小柴胡湯能夠通過調節Janus激酶2(JAK2)/STAT3信號通路來促進肝細胞增殖和再生,延緩HBV發展[27]。龍柴方可以增強恩替卡韋對乙型肝炎的治療作用,實驗結果發現,與單獨使用恩替卡韋組相比,加入龍柴方可以有效下調胞內磷脂酰肌醇激酶/絲氨酸/蘇氨酸激酶(PI3K/Akt)信號通路相關蛋白的表達,降低P-糖蛋白水平,增加磷酸酶張力蛋白同源物(PTEN)含量,顯著改善了肝細胞的代謝功能失衡[28]。Xu等[29]觀察到茵陳蒿湯能夠明顯降低肝臟損傷小鼠血清ALT和谷草轉氨酶(AST)。結合網絡藥理學發現,茵陳蒿湯可以通過上調法尼醇X受體(FXR)和載脂蛋白A1(APOA1)在RNA和蛋白水平上的表達來調節脂質代謝,恢復小鼠肝功能。此外,茵陳蒿湯還可以通過沉默調節蛋白1/AMP依賴的蛋白激酶(SIRT1/AMPK)信號通路來調控大鼠肝臟的抗氧化應激能力和脂代謝穩態,改善急性肝損傷,保護肝臟功能[30]。

3.2 中藥活性成分

水飛薊素具有顯著的保肝降酶作用,對藥物性急性肝損傷、肝纖維化、酒精性及非酒精性脂肪肝病等有明顯的改善作用。水飛薊素制劑在臨床中與恩替卡韋等抗病毒藥物聯合使用具有明顯的治療效果,可有效改善肝功能,減少不良反應的發生[31-32]。研究發現,水飛薊素主要通過調控內質網應激、減少脂質過氧化、抑制脂質合成等方面發揮肝保護作用[33]。甘草酸二銨腸溶膠囊多用于病毒性肝炎的聯合用藥治療,比起常規治療能更有效地改善肝功能,降低ALT、AST和膽紅素(TBil)等水平,提高總有效率[34]。作用機制上,甘草酸二銨可以上調核因子E2相關因子2(Nrf2)、血紅素加氧酶1(HO-1)和谷氨酸半胱氨酸連接酶催化亞基(GCLC),降低氧化應激水平,從而改善小鼠肝損傷[35]。黃芩苷可促進肝損傷小鼠的肝臟再生。經黃芩苷處理的小鼠肝臟增殖細胞核抗原(PCNA)和細胞周期素D1(cyclinD1)表達增多,可能與黃芩苷激活肝臟中核因子E2相關因子2(Nrf2),進而誘導IL-18表達上調,促進肝細胞增殖相關[36]。研究表明五味子具有明顯的保肝功能。作為五味子活性成分之一,五味子醇乙可以激活孕烷X受體(PXR)和Yes相關蛋白(YAP)信號通路,顯著提高肝細胞增殖能力,促進肝臟再生,改善肝臟功能[37]。

具有保肝降酶作用的中藥復方及中藥活性成分的匯總情況見表3。

表3 具有保肝降酶作用的中藥復方及中藥活性成分Tab 3 TCM compounds and active components with hepatoprotection effect

4 抗纖維化

肝纖維化處于乙型肝炎向肝硬化和肝癌發展的初期階段。改善肝臟纖維化,延緩乙型肝炎的進一步惡化已成為當下防治乙型肝炎相關肝癌發生的重要方向之一。目前仍缺乏有效的抗纖維化化學藥物,臨床上多使用中藥制劑,如復方苦參注射液(主要成分為苦參堿)、逍遙丸(散)、異甘草酸鎂注射液(主要成分為異甘草酸鎂)等予以治療,且效果明顯[26]。因此,深入探究中藥活性成分抗纖維化的作用機制,開發高效安全的抗纖維化藥物,對于防治病毒性肝炎新藥的研發和臨床治療都具有重要意義。

4.1 中藥復方

研究表明,對乙型肝炎患者給予茵陳蒿湯治療可以明顯減輕HBV相關肝纖維化[38-39]。茵陳蒿湯可以通過上調Takeda G蛋白偶聯受體5(TGR5)和FXR的表達,抑制IL-6和TNF-α的水平,改善大鼠的纖維化程度,減輕肝損傷。作用機制分析發現,茵陳蒿湯能夠通過調控TNF、PI3K/Akt和絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)等信號通路促進肝星狀細胞(HSCs)的凋亡,同時減少肝實質細胞的損傷,減輕肝纖維化程度[40]。實驗發現高劑量的逍遙散給藥可有效降低肝纖維化大鼠肝纖維化指標。肝臟轉錄組學分析表明,逍遙散治療可以顯著降低肝纖維化大鼠肝臟Smad3和Akt的磷酸化水平,可能通過調控TGF-β1/Smad和Akt/FoxO信號通路來抑制肝纖維化[41]。臨床試驗表明,抗纖軟肝顆??梢栽鰪姸魈婵f對CHB相關肝纖維化的消退效果,進一步降低肝細胞癌(HCC)發生的風險[42]??估w軟肝顆粒對肝纖維化的治療作用可能是通過下調Hedgehog通路中核轉錄因子Gli1水平,以及調節PI3K/Akt/mTOR信號通路,抑制HSCs活化來實現的[43-44]。此外,復方苦參注射液也被證實具有良好的抗纖維化作用,并能有效降低肝癌的發生風險。機制研究發現,復方苦參注射液可以促進Smad7與TGF-β受體的相互作用,下調TGFβR1表達,并抑制活化HSCs中TGF-β/Smad2/3信號傳導,進而阻斷細胞外基質的積累,抑制慢性肝纖維化發展,最終減少肝癌的發生風險[45]。

4.2 中藥活性成分

HSCs的活化和增殖是肝臟纖維化進程的重要起始。Lang等[46]的實驗結果顯示,經紅景天苷處理后的肝纖維化小鼠肝細胞外泌體中miR-146a-5p增多,miR-146a-5p能夠通過抑制真核翻譯起始因子2α亞基(EIF5A2)和上皮-間充質轉化過程來誘導HSCs的失活。甘草的活性成分甘草酸與異甘草素均被證明可以有效減輕肝纖維化,甘草酸主要通過調控CUG結合蛋白1(CUGBP1)介導的IFN-γ/STAT1/Smad7信號通路來抑制HSCs的活化[47],而異甘草素則通過上調微囊蛋白1(caveolin-1)表達來增加鐵內流,減少鐵的儲存和輸出,從而誘導HSCs的鐵死亡[48]。作為第四代甘草酸制劑,異甘草酸鎂注射液多用于病毒性肝炎相關肝纖維化的治療[49]。異甘草酸鎂改善HBV相關肝纖維化的機制研究表明,其可以上調HO-1的表達,促進鐵和脂質過氧化物的積累,誘導HSCs鐵死亡,降低肝臟纖維化水平[50]。研究發現,姜黃醇也能夠誘導活化的HSCs發生鐵死亡。它可以通過增強HSCs自噬來介導核受體共激活因子4(NCOA4)和鐵蛋白(FTH1)復合物的降解,從而促進鐵離子的釋放,引起鐵過載,最終導致HSCs鐵死亡的發生[51]。此外,丹酚酸A被發現對小鼠的肝纖維化也具有明顯的改善作用,其通過調節Nrf2/HO-1、NF-κB/IκBα、p38 MAPK和JAK1/STAT3信號通路,抑制炎癥和氧化應激,從而減輕小鼠肝纖維化[52]。

具有抗纖維化作用的中藥復方及中藥活性成分的匯總情況見表4。

表4 具有抗纖維化作用的中藥復方及中藥活性成分Tab 4 TCM compounds and active components with anti-fibrosis activity

5 討論

近年來給予疫苗干預和及時診斷治療后,全球罹患乙型肝炎的患者數量增長率明顯下降,但距離實現WHO肝炎進展報告提出的2030年的目標還有一定距離[1]。當前,臨床上針對乙型肝炎主要還是以抗病毒藥物治療為主,但這些藥物長期使用存在著誘發肝損傷、易產生耐藥性以及停藥后易復發等不足,因此,迫切需要找到新的藥物治療乙型肝炎并減輕單純抗病毒藥物使用引發的不良反應。

我國傳統醫學在治療黃疸等肝臟疾病方面已有千余年的歷史,特別是在對乙型肝炎的治療上具有獨特的治療思路。近年來研究發現某些中藥方劑或中藥活性成分可以明顯改善乙型肝炎患者的病理狀況,且中藥制劑與抗病毒藥物聯合用藥能夠取得更好的治療效果。最新藥理研究表明這些中藥及其有效組分往往具有免疫調節、抗病毒、保肝降酶或減輕肝纖維化等藥理學功能。其中,調節免疫、保肝降酶及抗纖維化可能是中醫藥治療乙型肝炎的重要治療環節和優勢作用方面。如在免疫調節上,甘草等中藥制劑可作用于固有免疫或特異性免疫途徑,通過調節Kuffer細胞、NK細胞或Treg細胞等免疫細胞,抑制過度炎癥反應或調節基礎免疫功能,從而有效改善肝臟炎癥反應,減輕肝損傷。此外,部分中藥及有效組分還兼具多重功效,在抗病毒的同時又能護肝降酶或抑制纖維化,彌補了單一性抗病毒類藥物在治療乙型肝炎及其并發癥上的不足,有效提高了臨床治療效果。如茵陳蒿湯、甘草及水飛薊制劑等能夠通過促進肝細胞增殖、抑制HSCs活化等作用,恢復正常的肝酶水平,改善HBV相關的肝纖維化。因此,在HBV的不同病程階段,可根據病癥適時更換或加減中藥組成,進而充分發揮中藥的獨特藥效優勢。

然而,目前關于中藥治療HBV的研究仍存在一些不足。目前用于HBV治療的中藥復方多停留在臨床試驗及療效觀察階段,基礎研究還不充分,有效組分、作用機制等仍待進一步探究。此外,防治HBV的中藥缺乏完整系統的有效組分及作用機制研究,且動物實驗中篩選出的有效成分應用于臨床的治療效果及安全性還不明確。相信隨著非化學修飾藥物靶點發現技術等現代技術的發展以及臨床研究的深入,中藥及其有效組分改善HBV的相關功效和機制將更加清晰明確,從而進一步推動新型HBV臨床治療藥物的發現和中醫藥診療方案的完善。

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