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肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是我国高发的恶性肿瘤,严重威胁人民生命健康。目前HCC采用以手术切除或肝移植为主的综合性治疗手段,但由于HCC症状隐匿,多数病人就诊时已经丧失手术机会。HCC药物治疗手段极为有限,唯一有效的分子靶向药物索拉非尼仅能延长患者中位生存期2-3个月,且价格昂贵。目前HCC的预后极差,总体5年生存率较低。面对HCC的治疗困境,尤其是在大部分全身治疗药物已经被证明无效的现状下,寻找和研发新的抗HCC药物成为一个亟待解决的科学问题。中医药经历了数千年悠久历史的考验,随着近年来中药活性成分研究的长足进展,源于中药的活性小分子化合物研究为抗HCC药物的研究和发展提供了新的思路和手段。针对HCC缺乏有效治疗药物的现状,我们选取中药雷公藤有效活性成分之一的雷公藤甲素(Triptolide,TPL)和脱胎于冬虫夏草真菌成分的FTY720,评价了这两种具有免疫抑制活性的小分子化合物潜在的抗HCC作用,并研究了相关的作用机制。首先,我们的结果显示TPL通过激活内源性通路诱导HCC细胞凋亡,具有显著的抗肿瘤活性。通过机制的研讨,我们发现,TPL对于HCC细胞蛋白O-GlcNAc化修饰的关键催化酶OGT具有抑制作用,引起细胞内蛋白O-GlcNAc化修饰水平的下降。由于O-GlcNAc修饰是维持肿瘤相关转录因子Sp1稳定性的必要条件,TPL造成的Sp1修饰水平降低通过蛋白酶体途径介导Sp1的降解,从而进一步下调受Sp1调控的NF-κB、HSF1和抗凋亡蛋白等肿瘤生存促进分子,最终造成HCC的凋亡。除此之外,TPL还通过对OGT和Sp1的抑制造成HCC细胞基因组不稳定,这也可能是TPL通过不依赖于p53的途径诱导HCC细胞凋亡的机制。通过裸鼠皮下移植瘤模型和裸鼠肝脏原位移植瘤模型,我们评价了TPL的体内抗HCC活性,结果显示TPL对于动物肿瘤同样具有较强的抑制作用,且在治疗过程中动物对TPL的耐受性良好,未发现明显的毒副反应。在对FTY720抗HCC活性的研究中,我们发现鞘氨醇1-磷酸(sphingosine 1-phosphate,S1P)信号通路中,催化S1P生成的关键酶鞘氨醇激酶(sphingosine kinase,SphK)1 和 2、S1P 受体 1(sphingosine 1-phosphate receptor 1,S1PR1)在mRNA和蛋白水平的表达在高转移潜能HCC细胞中显著增高,且SphK1/2处于活化状态。S1PR1调控的促细胞迁移信号通路也处于较高的激活水平,与HCC细胞的迁移能力有关。FTY720可能通过下调HCC细胞SphK1和S1PR1的水平,抑制促迁移信号通路分子Src、FAK和JAK/STAT3的活性,从而抑制HCC细胞的迁移能力。我们的研究还证实,FTY720通过诱导HCC细胞发生内质网应激,引起HCC细胞通过凋亡和坏死发生死亡。同时,FTY720造成的内质网应激可能通过Akt/mTOR通路的抑制诱导HCC细胞自噬活性的上调,且FTY720导致的自噬对于HCC细胞的死亡具有拮抗作用,提示联合应用自噬的抑制剂可增强FTY720的抗HCC效果。通过上述研究,我们发现TPL和FTY720具有明确的抗HCC活性,并且具有良好的药物耐受性,有望通过进一步的研究发展成为新的抗HCC药物,为解决HCC治疗效果不佳的临床难题提供可能的帮助。由于这两种化合物同时具有抗HCC和抗器官移植免疫排斥反应的活性,且已有临床移植应用的先例,我们的上述结果也可能为HCC肝移植术后治疗提供新的思路。