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肝细胞癌（hepatocellular carcinoma,HCC）的发病率呈逐年上升趋势,对人类的健康产生严重威胁。在中国,由于乙型肝炎病毒感染比较普遍,肝癌的发病率和死亡率势态尤为严峻。目前肝癌的治疗手段主要有:外科手术治疗和系统药物化疗。手术治疗适用于疾病早期、肿瘤未发生转移的患者。然而肝癌起病隐匿,多数患者首次确诊时已发展至中晚期,错过了手术治疗的最佳时期。对于晚期或已发生转移的病例,系统药物化疗是亟需的治疗策略。索拉非尼作为一种小分子蛋白激酶抑制剂,是目前治疗晚期肝癌的常用一线靶向药物。虽然索拉非尼在晚期肝癌的综合性治疗方案中发挥着极为重要的作用,但是它延长肝癌患者的中位生存期仅2.8个月,疗效尚需提高,因此寻找能够增强索拉非尼抗肿瘤活性的化合物将有助于肝癌患者的治疗。辣椒素是辣椒属辣椒中产生辣味的成分,单独使用具有一定的抗肿瘤活性,而且能增加肿瘤细胞对细胞毒药物的敏感性。有文献报道,在多发性骨髓瘤和前列腺癌细胞中,辣椒素的抗肿瘤作用与抑制STAT3磷酸化和激活RAF/MEK/ERK信号通路有关。由于ERK磷酸化水平与肝癌细胞对索拉非尼的敏感性呈正相关,我们推测辣椒素与索拉非尼联合使用对肝癌细胞具有协同抑制作用,本课题拟验证上述假设并探讨其潜在的机制。研究目的研究索拉非尼和辣椒素组合使用对肝癌细胞及移植瘤的协同抑制作用,并探讨其潜在的机制。研究方法采用MTT实验方法,分别评价索拉非尼、辣椒素及二者联合使用对肝癌细胞增殖的抑制作用;采用周-特氏联合指数法（Chou-Talalay combination index analysis）研究索拉非尼和辣椒素组合使用对肝癌细胞增殖抑制的协同效应;应用Hoechst 33258/PI染色以及caspase3/7激活实验,评价索拉非尼、辣椒素及两药联用对肝癌细胞凋亡的影响;应用western blot的实验方法检测药物对凋亡相关蛋白及细胞信号通路的影响;采用荷瘤裸鼠研究索拉非尼和辣椒素联合使用对体内肿瘤生长的抑制作用。研究结果辣椒素单独使用可剂量依赖性地抑制肝癌细胞PLC/PRF/5、HuH7和HepG2的增殖,IC50分别是137.0μmol/L、108.0μmol/L、140.7μmol/L。索拉非尼单独使用也能剂量依赖性地抑制肝癌细胞PLC/PRF/5、HuH7和HepG2的增殖,IC50分别是7.6μmol/L、6.4μmol/L、5.9μmol/L。二者组合使用时,辣椒素与相对较高浓度（3、10、30μmol/L）的索拉非尼联用对肝癌细胞PLC/PRF/5、HuH7和HepG2的增殖呈现较好的协同抑制效应。Hoechst 33258和PI染色结果显示,100μmol/L辣椒素与5μmol/L索拉非尼联用与单独使用5μmol/L索拉非尼相比,PLC/PRF/5细胞凋亡率增加了13.37%,100μmol/L辣椒素与10μmol/L索拉非尼联用与单独使用10μmol/L索拉非尼相比,PLC/PRF/5细胞凋亡率增加了30.58%。在Caspase 3/7激活实验中,索拉非尼和辣椒素组合使用组PLC/PRF/5细胞Caspase 3/7活化水平显著高于单独用药组。Western blot实验结果表明,联合用药组PLC/PRF/5细胞线粒体Bax/Bcl-2水平显著高于单独用药组。裸鼠体内抑瘤实验结果表明,辣椒素（瘤内注射,200μmol/L,100μL）和索拉非尼（灌胃,50mg/Kg）单独使用对PLC/PRF/5移植瘤的生长抑制率分别为52.2%和58.9%,而联合用药组（剂量及给药途径同单独给药组）药物对肿瘤的生长抑制率为83.3%,显著高于单独用药组。我们探讨了组合使用索拉非尼和辣椒素具有协同抗肿瘤作用的潜在机制。瞬时受体电位香草醛亚型1（transient receptor potential vanilloid 1,TRPV1）是已知的辣椒素受体,但western blot实验结果表明,其在PLC/PRF/5、HuH7和HepG2细胞上无明显表达,提示辣椒素的抗肝癌作用与TRPV1无关。N-乙酰半胱氨酸（一种能降低活性氧水平的膜渗透性抗氧化剂）可剂量依赖性的减弱辣椒素对PLC/PRF/5细胞的增殖抑制作用,提示辣椒素的抗肝癌作用与增加细胞内氧化应激水平有关。在细胞信号通路方面,western blot实验结果表明辣椒素可剂量依赖性地抑制p-STAT3的表达水平,但却增加了p-ERK的表达水平。我们推测,辣椒素对STAT3信号通路的抑制作用与其抗肿瘤作用有关,但其对ERK信号通路的激活则在一定程度上促进了细胞的存活,抵消其一部分抗肿瘤活性。为了验证该假设,我们采用ERK信号通路特异性抑制剂PD032590,发现其可显著提高辣椒素对PLC/PRF/5细胞的增殖抑制作用,二者具有明显的协同效应。我们进一步检测了索拉非尼对和STAT3和ERK信号通路的影响,发现索拉非尼可同时降低p-STAT3和p-ERK的水平。辣椒素和索拉非尼组合使用时既能抑制p-STAT3表达,亦可显著降低p-ERK的表达水平。以上实验结果表明,索拉非尼和辣椒素协同抗肝癌机制可能与索拉非尼抑制辣椒素对ERK信号通路的激活以及二者共同抑制STAT3信号通路有关。研究结论1索拉非尼能够剂量依赖性地抑制肝癌细胞增殖。2辣椒素能够剂量依赖性地抑制肝癌细胞增殖。3索拉非尼与辣椒素组合使用在体外能够协同抑制肝癌细胞增殖、诱导肝癌细胞凋亡。4索拉非尼与辣椒素组合使用在裸鼠体内实验中与单独给药相比能显著增强对肿瘤生长的抑制作用。5辣椒素抗肝癌的活性与TRPV1无关。6索拉非尼和辣椒素协同抗肝癌机制可能与索拉非尼抑制辣椒素对ERK信号通路的激活以及二者共同抑制STAT3信号通路有关。7辣椒素有可能成为提高索拉非尼抑制肝癌效应的一种潜在的辅助治疗方法。