甘草,是一种传统的药食同源的植物,几个世纪以来一直被用于多种疾病的治疗,包括肝癌。然而,甘草的不同生物学功能的化学基础和生物学机制尚未完全阐明。甘草香豆素是从甘草中提取的具有生物活性的主要香豆素类化学物。本课题以甘草香豆素为研究对象,深入研究了其抗肝癌的功效及其机制。原发性肝癌(肝细胞癌和肝内胆管癌)是世界上最常见的肿瘤之一,死亡率在肿瘤诱发的相关死亡率中列第二位。且肝癌是恶性较强的癌症,缺乏特异的靶向治疗手段,且愈后较差,对大多抗肿瘤药物具有很强的耐药性。肝癌发病因素广泛,其中酒精性肝损伤为肝癌发病的主要诱因之一。控制肝癌发病危险因素,寻找肝癌的天然化学预防、治疗药物及有效地靶点药物成为当前预防和治疗肝癌的研究热点。本文首先采用酒精性肝损伤细胞及动物模型,阐明甘草香豆素可抑制酒精暴露引起的肝脏脂肪变性,缓解急性或慢性酒精性肝损伤。机制上,通过体外细胞实验和体内小鼠急性及慢性酒精性肝损伤模型表明甘草香豆素可通过激活Nrf2信号通路从而保护酒精性肝损伤。甘草香豆素的这一作用降低了酒精性脂肪肝向肝癌的转化风险。此外,本文通过肝癌体外细胞及肝癌细胞皮下异位成瘤模型的建立,进一步证明甘草香豆素能通过引起肝细胞周期阻滞及细胞凋亡,抑制肝癌细胞的生长。机制上,甘草香豆素的这一作用依赖于与TOPK的直接结合,使TOPK激酶活性降低,进而激活抑癌基因p53,起到预防和治疗肝细胞癌的作用。本文在进行甘草香豆素抗肝细胞癌的机制研究中发现,甘草香豆素可以显著抑制肝细胞癌的mTOR活性及造成细胞周期阻滞,并且在肝内胆管癌细胞中同样具有此特性。因此,文中将mTOR抑制剂和细胞周期抑制剂(CDK4/6抑制剂)联合使用,发现联合用药具有抑制体外ICC细胞生长的作用且具有协同性。此外,相较于mTOR抑制剂或CDK4/6抑制剂单独用药,联合治疗组在小鼠ICC模型中显示出更加显著的疗效。机制上,本文证明联合使用mTOR和CDK4/6抑制剂能在体外和体内显著抑制ICC细胞的细胞增殖。同时,CDK4/6抑制剂能增强mTOR抑制剂的活性;而mTOR抑制剂阻止CDK4/6抑制剂诱导的细胞周期蛋白D1的上调,增加癌细胞对CDK4/6抑制剂的敏感性,从而进一步诱导细胞周期阻滞。本文围绕原发性肝癌的预防和治疗,分别阐明甘草香豆素防治酒精性肝损伤,抑制肝细胞癌和肝内胆管癌的作用,同时分别就甘草香豆素对肝癌细胞的周期阻滞作用及对mTOR信号通路的抑制作用进行进一步研究,深入论证了相应靶点的抗癌作用。综上,本文对肝癌的防治提供了新的治疗方法及理论基础。