肝癌是人類的重要疾病之一，同時也是一個嚴重的全球公共衛 生問題。1990 年的報告指出，全世界的惡性腫瘤排名中，肝癌位居 第五名，每年約增加 43 萬個新病例(Bosch et al., 1999)。在國內，2001 年國人因肝癌死亡的人口數為 6415 人，其每十萬人口死亡率為 28.71，位居癌症死因第二位(行政院衛生署)。而 2001 年惡性腫瘤續 居十大死因之首(行政院衛生署)，總死亡人數 32993 人，由此可知肝 癌實為我國的國病之一。肝癌的治療上最有效的方法便是在肝癌早期 細胞還未擴散出去之前，進行肝臟移植手術(Mazzaferro et al., 1996)，
但是手術後病人 5 年的存活率只有 2% (Kew et al., 1998)，除此之外並 沒有更好的治療方式或藥物可供選擇。
Activator protein 1(AP-1)為一種轉錄因子，在 1987 年前即被定義 出來(Angel et al., 1987)。受 AP-1 所調控的基因，其啟動區具有 AP-1 的結合序列 5’-TGAG/CTCA-3’，因為這個序列也可以被腫瘤促進劑 12-
O
-tetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA)所活化，因此也稱為 TPA responsive element (TRE) (Angel et al., 1987; Lee et al., 1987; Paul and Hecker, 1969)。AP-1 是由 Jun 蛋白質家族(c-Jun, JunB, and JunD)及 Fos 蛋白質家族(c-Fos, FosB, Fra1, Fra2)所組成，其相互間組合成 bZIP 的 同形二聚體(homodimer)或異形二聚體(heterodimer)(圖一)(Angel et al., 1987, 1988a; Curran and Franza, 1988; Halazonetis et al., 1988;Sassone-Corsi et al., 1988; Hirai and Yaniv, 1989)。這些組成 AP-1 的蛋 白質皆為含有“leucine zipper”結構的 DNA 結合蛋白(Landschulz et
al., 1988)。
許多報告指出 AP-1 會對細胞週期產生調控作用，藉由 Jun 蛋白
and Karin, 1991; Kovary and Bravo, 1991; Lallemand et al., 1997)。在細 胞及動物實驗中也顯示被TPA、生長因子及致癌病毒等所活化的AP-1 會傳遞細胞轉形的訊息，造成 tumor promotion 和 tumor progression(圖 三)(Angel and Karin, 1991; Bernstein and Colburn, 1989; Dong et al., 1994; Li et al., 1998; Domann et al., 1994; Lamb et al., 1997)。若將 Jun 蛋白質家族或 Fos 蛋白質家族造成缺損或者是增加其量，會造成骨組 織、肝臟、心臟及免疫系統的破壞或是腫瘤的發生(表一)(Wang et al., 1992; Grigoriadis et al., 1993; Hilberg et al., 1993; Li et al., 1999)。
過去對 AP-1 造成細胞轉形的研究，大多將注意力集中在探討 AP-1 對皮膚癌細胞及神經細胞的影響 (Bernstein and Colburn, 1989;
Johnson et al.,1992; Carboni et al., 1998; Martin et al., 1996)。至於 AP-1 在肝細胞轉形所扮演的功能，先前實驗室的結果顯示，TPA 透過活化 extracellular signal-regulated kinases (ERKs)的訊息傳導路徑，使得 AP-1 與 DNA 之結合力上升，因而活化 AP-1 活性，而 AP-1 活性持 續上升的結果，即造成肝細胞轉形，但如果加入 AP-1 抑制劑，細胞 轉形就會被抑制(賴, 2001)。因此這個結果也暗示 AP-1 似乎可以作為 搜尋抗肝細胞轉形藥物的標的。
許多植物的萃取物或結構化學的衍生物被認為可以干擾致癌物 質的致癌過程(Bode et al., 2001; Hsiang et al., 2002) ，包括對培養中的 腫 瘤 細 胞 產 生 毒 殺 作 用 (Baek et al., 1996; Kubo et al., 1992;
Matsunaga et al., 1994; Wakabayashi et al., 1998) ，或者透過引起細胞 凋亡而抑制腫瘤細胞的生長及不正常增生 (Wakabayashi et al., 1998;
Park et al., 1997)。這些常用植物包括薑 (Bode et al., 2001)、甘草
詳細，特別是在中草藥對抗肝細胞轉形方面。因此本論文即在探討利 用大規模搜尋 98 種中藥對 AP-1 活性的影響，選出具有抗肝細胞轉形 潛力的中藥，進一步了解這些中藥作用的分子機制。
表一、 Jun 和 Fos 的缺損或增加與體組織之間的相互關係 (摘錄自 Jochum et al., 2001)
(A) 缺乏 Jun/Fos 蛋白質家族對組織所造成的影響。
(B) 過量表現 Jun/Fos 蛋白質家族對組織所造成的影響。
Phenotype(s) Affected organ(s)/cell type(s)
c-Fos
Bone / osteoclasts Brain/hypothalamus
Extra-embryonic tissue/yolk, sac
Placenta/labyrinth layer Liver/hepatoblasts
Testis/sepermatogenesis Heart/outflow tract
Extra-embryonic tissue/giant trophoblast, yolk sac Placenta/labyrinth layer
Phenotype(s) Affected organ(s)/cell type(s)
c-Fos
Bone / osteoclasts Brain/hypothalamus
Extra-embryonic tissue/yolk, sac
Placenta/labyrinth layer Liver/hepatoblasts
Testis/sepermatogenesis Heart/outflow tract
Extra-embryonic tissue/giant trophoblast, yolk sac Placenta/labyrinth layer
Promoter(s) Phenotype(s) Affected organ(s)/cell types c-Fos
Impaired T cell differentiation Osteosclerosis
Occular malformations None
None
Enhanced Th2 maturation
Bone /osteoclasts
Bone /osteoclasts Bone /osteoclasts
Thymus/immature thymocytes
Eye/anterior eye structures
Thymus/CD4/ thymocytes Promoter(s) Phenotype(s) Affected organ(s)/cell types c-Fos
Impaired T cell differentiation Osteosclerosis
Occular malformations None
None
Enhanced Th2 maturation
Bone /osteoclasts
Bone /osteoclasts Bone /osteoclasts
Thymus/immature thymocytes
Eye/anterior eye structures
Thymus/CD4/ thymocytes
圖一、組合成 AP-1 的蛋白質(修改自 Yurii and Tom, 2001)
Jun, JunB, JunD, Fos, FosB, Fra-1, Fra-2
Jun, JunB, JunD NFAT1
ATF-2, ATF-3/LRF-1, ATFa, B-ATF, cMaf, MafB, MafA, Maf G/F/K, Nrl-2, NF-IL6(C/EBP), Meq, p21SNFT , MyoD, Myogenin, USF-1, MITF, Ets-2, Erg, NFAT2, NFAT3, NFAT4,
p65 NF-Kb, SP1, GATA-2, STAT, TBP, pRB,CBP/p300, Jab1, SRC-1, alpha-NAC, QM/Jif-1, SMRT, p202, ASC-2, Menin, JDP-2, HTLV Tax, HBV pX, BEF, Ubinuclein
Fos, Fra-1, Fra-2, ATF-4, Nrf-1, CHOP(GADD153), Elf-1, PU. 1, Ets-1, Fli-1, SMAD3, SMAD4
Interaction Jun, JunB, JunD, Fos, FosB, Fra-1, Fra-2
Jun, JunB, JunD NFAT1
ATF-2, ATF-3/LRF-1, ATFa, B-ATF, cMaf, MafB, MafA, Maf G/F/K, Nrl-2, NF-IL6(C/EBP), Meq, p21SNFT , MyoD, Myogenin, USF-1, MITF, Ets-2, Erg, NFAT2, NFAT3, NFAT4,
p65 NF-Kb, SP1, GATA-2, STAT, TBP, pRB,CBP/p300, Jab1, SRC-1, alpha-NAC, QM/Jif-1, SMRT, p202, ASC-2, Menin, JDP-2, HTLV Tax, HBV pX, BEF, Ubinuclein
Fos, Fra-1, Fra-2, ATF-4, Nrf-1, CHOP(GADD153), Elf-1, PU. 1, Ets-1, Fli-1, SMAD3, SMAD4
Interaction
圖二、AP-1 與細胞週期之間的關係(摘錄自 Jochum et al., 2001)。AP-1 蛋白質透過調控細胞週期的關鍵性標的促進細胞週期的推進。這些關 鍵性標的有 c-Fos、FosB 及 c-Jun 透過誘發 cyclin D1 表現及 c-Jun 壓抑 p53 基因以減少 p21 基因量促進細胞週期推進。反之 JunB 藉由誘發 p16 基因及抑制 cyclin D1 的表現壓抑細胞週期的推進。JunD 則是藉調控 Ras/p53 路徑來促使細胞進入休眠狀態。
c-Jun c-Fos/FosB JunB
p53
p21
cyclin D1 p16
JunD Ras
G0
G1 S
G2 M
c-Jun c-Fos/FosB JunB
p53
p21
cyclin D1 p16
JunD Ras
G0
G1 S
G2
M
圖三、AP-1 與腫瘤發生之間的複合性調控關係 (摘錄自 Jochum et al., 2001)。
AP-1 透過調控某些關鍵性基因的表現，包括致癌基因的轉形、細胞增生、細 胞凋亡、侵入性生長及血管新生的方式來促進腫瘤生成。
AP-1 in tumorigenesis
Angiogenesis VEGF-D Oncogenesis transformation
Deregulated proliferation p53, p21, p19ARF, p16, cyclin D1
Deregulated apoptosis Bcl2, BclXL,FasL
Invasive growth and mediateasis MMP-1, MMP-3, uPA, CD44