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Sophora tonkinensis提取物通过JAK1/STAT1轴调控巨噬细胞极化抑制肝癌进展。
黄思琪|文金才|陈晓燕|王先玲|郭圆圆|刘璐|何彩萍|卢宗良|黄昂|詹晓燕|赵俊|肖晓禾|白兆芳
中国南方医科大学传统中医学院，广州510515
摘要
民族药理学意义
苏铁属越南种（Sophora tonkinensis）的根和根茎是一种传统上用于治疗炎症性疾病和各种类型癌症的草药。先前的植物化学研究已经确定其含有丰富的生物碱和黄酮类化合物，这些成分具有抗炎、抗肿瘤、保护肝脏和调节免疫系统的药理作用，但它们对肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）和肿瘤免疫微环境的影响尚未得到系统探讨。
研究目的
本研究旨在确定苏铁属越南种的标准化提取物（STE）是否能够阻止IL-4驱动的M2巨噬细胞极化，将已建立的M2型肿瘤相关巨噬细胞重新编程为促炎性的M1型，并阐明这些免疫调节作用的分子机制及其在体内的疗效。
材料与方法
骨髓来源的巨噬细胞（BMDMs）被极化为M2型，然后用STE进行处理。通过免疫印迹、qPCR和流式细胞术量化这些巨噬细胞中的M1/M2标志物Arg-1、CD206、iNOS和CD86的表达。接着检测了经过STE预处理的M2条件培养基对Hepa 1–6细胞增殖、迁移和侵袭的影响。将H22细胞皮下注射到Balb/c小鼠体内，以评估STE对肿瘤免疫微环境中巨噬细胞的影响及其抗肿瘤效果。
结果
STE剂量依赖性地抑制了IL-4诱导的Arg-1和CD206的表达，同时上调了iNOS和CD86的表达，表明其能够阻断M2极化并使巨噬细胞向M1型转变。机制上，STE显著增加了JAK1和STAT1的磷酸化。功能上，它显著抑制了Hepa 1–6细胞的侵袭和迁移。在携带肿瘤的小鼠中，肿瘤生长受到强烈抑制，同时肿瘤微环境中的M2型TAMs显著减少，而M1型巨噬细胞相应增加。
结论
STE通过JAK1/STAT1轴重新编程TAMs，并表现出强烈的抗肿瘤活性，这表明它作为一种针对巨噬细胞的天然免疫治疗剂具有很大的潜力，值得进一步研究以将其整合到癌症治疗策略中。
引言
肝细胞癌（HCC）是全球癌症相关死亡的主要原因之一，其发病率和死亡率均呈上升趋势（Ennin等人，2025年；Luo等人，2025年；Qin等人，2025年）。目前，HCC的治疗选择有限，主要包括手术切除、化疗、靶向治疗和免疫治疗（Lei等人，2025年；Zhang等人，2025年；Harris和Mou，2024年）。然而，由于HCC的异质性，现有的治疗策略并不理想，因此需要开发新的治疗方法。研究表明，免疫治疗在HCC的治疗中具有巨大潜力（Wang等人，2023年；Zou等人，2023年）。通过调节宿主的免疫功能，免疫治疗旨在增强或激活针对肿瘤细胞的免疫反应，从而攻击和识别癌细胞。这种方法不仅针对肿瘤本身，还刺激免疫系统更有效地识别和消除癌细胞（Wang等人，2023年；Bergman，2024年）。尽管免疫治疗在HCC治疗中显示出前景，但仍面临挑战，如免疫相关不良事件的管理、对某些肿瘤类型的疗效有限，以及需要进一步研究以改善患者反应和生存率。随着我们对免疫系统和肿瘤生物学理解的深入，预计免疫治疗将为更多患者提供定制的、更有效的治疗方案（Kennedy和Salama，2020年；Yasinjan等人，2023年；Ugwu和Suru，2023年）。
TAMs是肿瘤免疫微环境的关键组成部分，在肿瘤的发生、发展和治疗反应中起着重要作用（Gao等人，2022年；Xiang等人，2021年）。TAMs是M2极化的巨噬细胞，可被IL-4、IL-13和IL-10等信号诱导。它们分泌多种因子，包括IL-10和TNF-α，这些因子促进肿瘤相关的炎症和免疫抑制，从而促进肿瘤生长（Wen等人，2025年；Zhou等人，2022年）。相比之下，M1巨噬细胞是一类具有高抗肿瘤活性的免疫细胞。它们可被IFN-γ和TNF-α激活，分泌促炎细胞因子以诱导炎症反应，并处理和呈递肿瘤抗原以激活T细胞介导的免疫反应，从而调节免疫反应。M1巨噬细胞在抗肿瘤反应中起着重要作用，是癌症免疫治疗的重要靶点（Wu等人，2020年；Lin等人，2020年）。通过特定药物将M2巨噬细胞转化为M1巨噬细胞具有重要的临床意义。这可以增强宿主对肿瘤细胞的免疫反应，从而抑制肿瘤生长和转移，并提高免疫系统清除和识别肿瘤的能力（Gunassekaran等人，2021年；Vadevoo等人，2024年）。
苏铁属越南种的根和根茎是一种广泛使用的传统中药，富含生物碱（如马兜铃碱和氧化马兜铃碱）和黄酮类化合物，具有显著的抗炎、抗菌和抗病毒活性（Ge等人，2023年）。新兴证据强调了其在肿瘤学中的潜力。马兜铃碱和氧化马兜铃碱通过抑制NLRP3的激活在体外抑制结直肠癌的进展（Liang等人，2023年）。此外，STE通过阻断PI3K/AKT/mTOR轴来抑制鼻咽癌细胞的增殖、迁移和侵袭；它还触发程序性细胞死亡并诱导细胞周期停滞，共同发挥强烈的抗肿瘤作用（Sun等人，2021年）。总之，STE作为一种抗肿瘤剂具有很大的潜力。然而，它通过重塑免疫微环境来发挥抗癌作用的能力仍有待进一步探索。
在本研究中，STE显著抑制了巨噬细胞的M2极化，下调了经典的表面标志物和下游基因，同时驱动它们向促炎性的M1型转变。这种表型转换转化为对肝细胞增殖、迁移和侵袭的强烈抑制，这一效应在机制上与JAK1/STAT1信号通路的增强有关。与这些结果一致，在小鼠模型中体内给予STE使肿瘤相关巨噬细胞向M1亚型转变，产生了显著的抗肿瘤效果。总体而言，我们的数据表明STE是治疗肝细胞癌的有希望的治疗候选物。
部分摘要
STE抑制M2巨噬细胞极化
在研究STE对巨噬细胞极化的影响之前，我们首先评估了其在骨髓来源的巨噬细胞（BMDMs）中的细胞毒性。CCK-8检测显示，浓度高达5 mg/mL的STE并未损害细胞的活力（图1A）。已知IL-4会驱动M0巨噬细胞向M2型转变，同时上调Arginase-1（Arg-1）蛋白及其相关的转录程序（Ko等人，2023年）。STE剂量依赖性地逆转了这些效应，抑制了Arg-1蛋白（图1B-C）
讨论
在本研究中，我们证明苏铁属越南种提取物（STE）可以将肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）从M2型重新编程为M1型，同时抑制M2标志物和细胞因子的分泌，并上调M1相关蛋白和基因。机制上，这种转变是通过激活JAK1/STAT1轴来实现的。在体内，STE通过同样的M2到M1的转变显著抑制了肿瘤生长，这突显了其作为免疫治疗剂的潜力
试剂
小鼠Arginase-1（93668 T）、小鼠iNOS（13120 T）、Phospho-Jak1（Tyr1034/1035）（3331S）、JAK1（3344 T）、Phospho-STAT1（9167S）和STAT1（14994S）购自Cell Signaling Technology；小鼠IL-4（HY-P70644）、索拉非尼（HY-10201）、细胞计数试剂盒-8（HY-K0301）和β-Actin（P60709）购自Zenbio；MCSF（HY-P7058）购自Medchemexpress；LPS（L2880）购自Sigma；小鼠IFN-γ重组蛋白（315–05–100 μg）购自Proteintech；蛋白酶抑制剂混合物（C0001）购自
资助
本研究得到了中国自然科学基金（U23A20519, 82230118）、北京自然科学基金（7232321, 7242030）和北京Nova计划（20230484395, 20240484599）的资助。
CRediT作者贡献声明
陈晓燕：软件开发、实验研究。白兆芳：写作——审稿与编辑、资金筹集。文金才：写作——初稿撰写、验证、概念构思。肖晓禾：写作——审稿与编辑、资金筹集。黄思琪：数据可视化、方法学研究、数据分析、概念构思。赵俊：数据验证、监督。詹晓燕：监督、实验研究。黄昂：监督、项目管理。卢宗良：资源支持利益冲突声明
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