梁任隆,賴 宇,余倩如,李 倩,田德清,肖 樺*
(1.成都中醫(yī)藥大學(xué) 養(yǎng)生康復(fù)學(xué)院,四川 成都 610075;2.成都中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,四川 成都 610075)
肺癌發(fā)病率及死亡率逐年上升,現(xiàn)已位居惡性腫瘤首位,發(fā)現(xiàn)肺癌多是中晚期,已錯過最佳手術(shù)時機,5年生存率約15%~20%,嚴重威脅人類健康,也為社會帶來極大負擔(dān)[1]。目前,肺癌治療仍以放化療為主,輔以中醫(yī)藥、分子靶向治療、免疫治療等。中醫(yī)藥在其中扮演了雙重角色,其一,許多中醫(yī)藥本身具有抗癌作用,直接參與抑制肺癌細胞增殖及轉(zhuǎn)移;其二,中醫(yī)藥可以增加其他療法的療效,減輕不良反應(yīng)。而達到上述作用都與中醫(yī)藥調(diào)控肺癌腫瘤微環(huán)境密切相關(guān)。腫瘤微環(huán)境錯綜復(fù)雜,越來越多的研究揭示腫瘤微環(huán)境在控制組織異常生長、腫瘤進展、局部耐藥和轉(zhuǎn)移中的重要作用[2]。腫瘤微環(huán)境由腫瘤細胞、免疫細胞、細胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)以及腫瘤血管組成。此外,代謝異常也是腫瘤微環(huán)境一大特點,腫瘤細胞通過有氧糖酵解,形成酸性微環(huán)境[3]。本研究對中醫(yī)藥調(diào)控肺癌腫瘤微環(huán)境研究進展進行綜述,現(xiàn)報道如下。
肺癌可歸屬于中醫(yī)肺積、肺巖、痞癖、痰飲、胸痛、喘證、虛勞等范疇。肺中積塊等病證的產(chǎn)生,古人多傾向于正虛和邪實。如《靈樞·刺節(jié)真邪》:“虛邪之入于身也深,寒與熱相搏,久留而內(nèi)著……邪氣居其間而不反,發(fā)為瘤?!薄峨s病源流犀燭·積聚瘕痃癖痞源流》認為:“邪積胸中,阻塞氣道,氣不宣通,為痰……為血,皆邪正相搏,邪既勝,正不得而制之,遂結(jié)成形而有塊。”《外證醫(yī)案》認為:“正氣虛則成巖。”故肺癌病因病機為:正氣內(nèi)虛,外邪內(nèi)侵,以氣、血、痰交阻而成積。當(dāng)代醫(yī)家經(jīng)過對前輩經(jīng)驗的傳承及總結(jié),衍生了各個流派,治療肺癌的方藥也層出不窮,但都離不開扶正祛邪,殊途同歸。中醫(yī)藥的扶正作用在調(diào)控肺癌患者免疫微環(huán)境中體現(xiàn)的淋漓盡致,同時,中醫(yī)藥祛邪也在調(diào)控肺癌血管、代謝及細胞外基質(zhì)微環(huán)境中體現(xiàn),通過調(diào)控腫瘤微環(huán)境,中醫(yī)藥抑制肺癌增殖轉(zhuǎn)移,增加其他藥物的療效及減少不良反應(yīng)。
機體免疫主要由體液免疫以及細胞免疫構(gòu)成,細胞免疫是消滅肺癌細胞的最主要方式,T淋巴細胞、NK細胞均與肺癌細胞免疫應(yīng)答密切相關(guān)[4]。T淋巴細胞主要由輔助性T細胞(Helper T Cells,Th),細胞毒性T淋巴細胞(cytotoxic lymphocyte,CTL),調(diào)節(jié)性T細胞(regulatory cells,Tregs)組成。其中Th細胞在不同微環(huán)境中分化為Th1型細胞和Th2型細胞,Th1型細胞分泌 IL-2、TNF-β及IFN-γ促進機體免疫力,抑制肺癌細胞增殖;Th2型細胞分泌IL-6、IL-10、TGF-β等免疫抑制因子,營造免疫抑制微環(huán)境[5]。CTL細胞是機體殺滅肺癌細胞最主要的細胞,經(jīng)雙重信號識別肺癌細胞后,分泌穿孔素、顆粒酶,啟動凋亡信號導(dǎo)致肺癌細胞裂解死亡,同時還可以形成記憶T細胞,發(fā)揮長久抗腫瘤作用[6];Tregs細胞在機體中通過分泌IL-10、TGF-β發(fā)揮負性免疫作用,維持機體免疫平衡,防止自身免疫疾病發(fā)生,然而在肺癌中Tregs細胞過表達,形成免疫抑制微環(huán)境[7-8];NK細胞可誘導(dǎo)肺癌細胞凋亡,并且可經(jīng)抗體依賴的細胞介導(dǎo)的細胞毒作用(ADCC)殺滅肺癌細胞[9]。實驗研究發(fā)現(xiàn)中醫(yī)藥可逆轉(zhuǎn)Th1型細胞向Th2型細胞飄移;能增加CTL細胞數(shù)量;減少Tregs細胞表達;增加NK細胞功能;從而達到調(diào)控免疫抑制微環(huán)境,抑制肺癌生長及轉(zhuǎn)移的目的。
王總飛等[10]將202名NSCLC患者隨機分為單獨化療對照組以及肺瘤平膏聯(lián)合化療觀察組,觀察肺瘤平膏聯(lián)合化療與單獨化療對肺癌患者細胞免疫功能及相關(guān)炎癥因子水平的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)觀察組治療后有效率及穩(wěn)定率均顯著高于對照組(P<0.05)。治療后觀察組CD3+、CD4+、CD4+/CD8+及NK細胞均顯著高于化療組(P<0.05)。治療后與對照組相比,觀察組血清中IL-6、TNF-β、hs-CPR水平均顯著降低(P<0.05),治療后觀察組不良反應(yīng)情況顯著低于對照組(P<0.05),表明瘤平膏聯(lián)合化療具有協(xié)同作用,并能調(diào)節(jié)淋巴細胞數(shù)量,增加肺癌患者免疫力。
顧寄樹等[11]將60例NSCLC隨機分為兩組,對照組患者采用康萊特聯(lián)合順鉑+多西他賽(DP方案)化療,觀察組在對照組基礎(chǔ)上加用中醫(yī)扶正培本治療,探討中醫(yī)扶正培本聯(lián)合化療對晚期非小細胞肺癌患者免疫功能的影響。結(jié)果顯示治療后兩組患者的 CD3+、CD4+、CD4+/CD8+和NK細胞水平均升高,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P< 0.05),且治療組患者上述指標升高更顯著(P<0.05),提示中醫(yī)藥扶正培本方聯(lián)合化療可通過調(diào)控淋巴細胞數(shù)量從而調(diào)控免疫微環(huán)境,增加機體免疫力,抑制肺癌細胞生長。
張星星等[12]將小鼠分為空白對照組、肺癌模型組、化療組、芪玉三龍湯組、兩藥聯(lián)合組,探討芪玉三龍湯對肺癌小鼠輔助T細胞生物調(diào)節(jié)作用。結(jié)果顯示:與模型組和化療組比較,芪玉三龍湯組及聯(lián)合組 IL-2、IFN-γ含量顯著增加(P< 0.01)。芪玉三龍湯組及聯(lián)合組 IL-4,IL-10較模型組明顯降低(P<0.05),而聯(lián)合組較化療組 IL-4、IL-10濃度顯著降低(P<0.01),提示芪玉三龍湯能夠增加 IL-2、IFN-γ,降低 IL-4、IL-10表達,逆轉(zhuǎn)Th1 /Th2漂移,改善免疫功能,抑制腫瘤細胞的免疫逃逸。
陳蓉等[13]將79例非小細胞肺癌術(shù)后患者,隨機分為TP方案化療對照組和參芪扶正注射液聯(lián)合TP方案化療觀察組,比較治療前后兩組患者外周血Th17及Treg數(shù)量變化。結(jié)果顯示治療后觀察組Th17細胞數(shù)量明顯上升,Treg數(shù)量顯著下降(P<0.05),治療后觀察組Th17細胞表達顯著高于對照組,Treg數(shù)量顯著低于對照組(P<0.05)。提示參芪扶正注射液聯(lián)合化療可增加Th17細胞表達,減少抑制性Treg數(shù)量,解除免疫抑制微環(huán)境,增加機體免疫力。
TAMS主要由循環(huán)中的單核細胞轉(zhuǎn)化而來,其在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。受腫瘤微環(huán)境影響,腫瘤早期MI型巨噬細胞浸潤并抑制腫瘤生長,后期處于缺氧環(huán)境,并受IL-4刺激,MI型巨噬細胞逐漸被M2型巨噬細胞替代,M2型巨噬細胞分泌IL-4、IL-10、TGF-β等免疫抑制分子,營造免疫抑制微環(huán)境[14]。中醫(yī)藥可抑制肺癌微環(huán)境中TAMS產(chǎn)生,從而增強機體免疫系統(tǒng)殺傷能力。
張恩欣等[15]將小鼠分為生理鹽水對照組、2.5 g/kg、5 g/kg、10 g/kg益氣除痰方共四組,觀察益氣除痰方對腫瘤微環(huán)境中腫瘤相關(guān)巨噬細胞的影響。結(jié)果顯示對照組的CD11b+F4/80+TAMs占所有CD11b+細胞比例為(21.81±2.66)%,2.5 g/kg益氣除痰方組CD11b+F4/80+TAMs占所有CD11b+細胞群比例為(11.47±1.64)%,5 g/kg益氣除痰方組的 CD11b+F4/80+TAMs占所有CD11b+細胞群比例為(6.53±1.57)%,且各益氣除痰方處理組均與對照組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05)。提示中醫(yī)藥益氣除痰方可降低肺癌腫瘤微環(huán)境中TAMS表達,增加機體抗腫瘤能力。
MDSCs來自于骨髓的異質(zhì)性細胞,主要由不成熟的巨噬細胞、樹突狀細胞及粒細胞組成。MDSCs具有很強的免疫抑制作用,并在NSCLC中高表達,研究發(fā)現(xiàn)MDSCs與CD8+T成負相關(guān),刪除MDSCs能解除其對CD8+T細胞的抑制,減緩腫瘤生長[16]。此外,MDSCs通過分泌血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metallopeptidase,MMPs)促進肺癌血管生成,重塑細胞外基質(zhì)[17]。中醫(yī)藥可下調(diào)肺癌中MDSCs表達,抑制髓系細胞分化為MDSCs,達到調(diào)控免疫微環(huán)境目的。
魏華民[18]將實驗分為正常組、肺癌模型對照組、雙參顆粒組、5-Fu組,研究雙參顆粒對肺癌微環(huán)境中MDSCs影響。結(jié)果顯示:與對照組相比,雙參顆粒組小鼠肺中MDSCs比例顯著降低(33.9%VS9.9%,P<0.05)。同時還發(fā)現(xiàn)雙參顆??赏ㄟ^抑制Lewis細胞s1pr1受體表達,從而抑制髓系細胞向MDSCs細胞的分化(43%VS0.7%)。提示雙參顆??上抡{(diào)肺癌中MDSCs表達,同時可抑制髓系細胞分化為MDSCs,從而解除對CD8+T的抑制作用,增強機體抗腫瘤能力。
血管生成是肺癌生長及轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵。腫瘤血管主要由內(nèi)皮細胞(endothelial cells,ECs)和周細胞組成,ECs受以VEGF為代表的血管生成因子刺激,不斷向腫瘤組織生長,同時ECs的生長也會導(dǎo)致基底膜以及ECM破壞,導(dǎo)致腫瘤侵襲及轉(zhuǎn)移[19]。腫瘤血管生成受多種細胞因子調(diào)控,如VEGF、TGF-β、堿性成纖維細胞生長因子(BFGF)、血小板衍生生長因子(PDGF)等[20],由于促血管信號過于豐富,血管生成變的紊亂,周細胞覆蓋率低,內(nèi)皮細胞間連接不緊密,血管變的彎曲、混亂、易漏,間質(zhì)流體壓增高,因此雖有豐富的血管網(wǎng)絡(luò),但仍處于低灌注狀態(tài)[21]。中醫(yī)藥可減少VEGF、TGF-β等相關(guān)促血管生成因子表達,減少肺癌血管生成,從而抑制肺癌生長及轉(zhuǎn)移。
劉俊霞等[22]將64例中晚期非小細胞肺癌患者隨機分為兩組,對照組采用紫杉醇+順鉑化療方案治療,觀察組在對照組基礎(chǔ)上加服益肺消癌湯,觀察血清VEGF、MMP-2、MMP-9表達情況。結(jié)果顯示治療后觀察組患者 VEGF、MMP-2及 MMP-9水平均顯著低于治療前,同時顯著低于對照組,差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),提示益肺消癌湯可通過下調(diào)VEGF、MMP-2及 MMP-9表達,調(diào)控肺癌血管生成。
王媛等[23]將72例晚期NSCLC患者隨機分為觀察組和對照組,對照組用GP化療方案,觀察組在此基礎(chǔ)上加康萊特注射液,觀察VEGF、抑癌基因p53表達。結(jié)果顯示:試驗組和對照組患者的VEGF分別為(112.57±10.84)、(143.60±10.90)ng·L-1;P53分別為(2.82±0.25)、(3.31±0.24) U·mL-1,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),提示中醫(yī)藥康萊特注射液可下調(diào)VEGF表達,抑制腫瘤血管生長,調(diào)控肺癌血管微環(huán)境。
膠原蛋白是組成ECM最主要的元素,ECM為細胞提供支持,傳遞信號,調(diào)節(jié)細胞功能。此外,ECM還與許多細胞因子如TGF-β、FGF、PDGF、VEGF、表皮生長因子(EGF)和肝細胞生長因子(HGF)結(jié)合,形成一個細胞因子庫[24]。正常組織中,ECM成分均勻分布,交織成一隨機網(wǎng)絡(luò),在腫瘤組織中,ECM成分分布不均,形狀不規(guī)則,且變得更加致密[25]。細胞外基質(zhì)及基底膜的穩(wěn)定至關(guān)重要,在肺癌發(fā)生發(fā)展中,腫瘤相關(guān)細胞分泌大量MMPs,MMPs水解ECM從而導(dǎo)致ECM結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,釋放ECM結(jié)合的細胞因子,這種環(huán)境有利于血管生成和腫瘤轉(zhuǎn)移[26]。中醫(yī)藥可下調(diào)MMPs表達,穩(wěn)定細胞外基質(zhì),恢復(fù)基質(zhì)正??蚣芙Y(jié)構(gòu),從而減少肺癌細胞轉(zhuǎn)移。
姜振蕊等[27]將126例NSCLC患者,隨機分為參一膠囊聯(lián)合吉非替尼的觀察組和吉非替尼單用的對照組,觀察參一膠囊聯(lián)合吉非替尼對晚期 NSCLC患者外周血清MMP-9的影響。結(jié)果顯示觀察組患者總緩解率63.93%,對照組的總緩解率為55.74%,兩組間總緩解率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。治療后兩組患者血清MMP-9表達均降低,觀察組患者MMP-9表達低于對照組(P<0.05)。提示參一膠囊可降低MMP-9表達,調(diào)控ECM,延緩腫瘤的侵襲及轉(zhuǎn)移。
李龍妹[28]觀察扶正抗癌方對肺癌MMP-9蛋白表達的影響,采用肺癌A549細胞、PC9細胞和H1650細胞,用濃度分別為0、1、1.5、2 mg/mL的扶正抗癌方藥液處理,24 h后行蛋白質(zhì)印跡法檢測MMP-9蛋白的表達情況。與對照組相比,給藥組MMP-9蛋白的表達下調(diào),且MMP-9下調(diào)程度與給藥濃度成正相關(guān),給藥濃度從1.5 mg/mL開始,與對照組相比,MMP-9蛋白表達的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),提示扶正抗癌方可通過抑制MMP-9蛋白表達抑制肺癌侵襲及轉(zhuǎn)移。
由于血供異常和周圍環(huán)境的影響往往處于缺氧的狀態(tài)。獨特的環(huán)境下,由缺氧誘導(dǎo)因子(hypoxia inducible factor,HIFs)誘導(dǎo)低氧反應(yīng),低氧反應(yīng)會促進腫瘤細胞和基質(zhì)細胞對低氧的選擇和適應(yīng)[29]。缺氧環(huán)境下腫瘤細胞產(chǎn)生信號分子,可招募調(diào)節(jié)性T細胞進入微環(huán)境,形成免疫抑制微環(huán)境[30]。在血管豐富的區(qū)域,腫瘤細胞通過氧化磷酸化獲得ATP,而在低氧區(qū)域,HIF誘導(dǎo)細胞轉(zhuǎn)化為糖酵解葡萄糖獲能,因此產(chǎn)生大量丙酮酸、乳酸和H+,這種轉(zhuǎn)變已在NSCLC中得到驗證[31]。代謝產(chǎn)物乳酸反過來刺激氧化代謝及產(chǎn)生活性氧(reactive oxygen species,ROS)來穩(wěn)定HIF-1β的表達,從而營造一種模擬缺氧環(huán)境,在有氧環(huán)境下也能以糖酵解獲能,這種效應(yīng)稱作“Warburg效應(yīng)”[32]。中醫(yī)藥可下調(diào)HIF-1β表達,減少乳酸生成,調(diào)控腫瘤代謝微環(huán)境,抑制肺癌細胞增殖及轉(zhuǎn)移。
高春蕾[33]將142例局部晚期非小細胞肺癌患者隨機分為單用MVP方案化療對照組和在對照組基礎(chǔ)上給予補肺化瘀湯治療的觀察組,觀察補肺化瘀湯聯(lián)合新輔助化療對NSCLC中HIF-1β影響。結(jié)果顯示觀察組化療后MMP-9、Lipocalin-2、HIF-1β、iNOS水平均顯著低于對照組(均P<0.05),提示補肺化瘀湯聯(lián)合化療能調(diào)控肺癌代謝微環(huán)境,從而抑制肺癌侵襲及轉(zhuǎn)移。
陳江濤等[34]將50只雄性 C57BL/6J小鼠,隨機分為模型組、化療組和清燥救肺湯高、中、低劑量組,觀察清燥救肺湯對荷Lweis小鼠肺癌細胞增殖相關(guān)糖酵解乳酸生成的影響,與模型組比較,清燥救肺湯高、中、低劑量組及化療組瘤質(zhì)量,乳酸含量顯著降低(P<0.01);清燥救肺湯高、中、低劑量組及化療組中肺癌細胞 C-myc蛋白表達,LDH-A活性明顯降低(P<0.05,P<0.01);清燥救肺湯高、中劑量組及化療組HIF-1β蛋白表達顯著降低(P<0.01),提示中醫(yī)藥清燥救肺湯可通過抑制HIF-1β表達,減少肺癌細胞通過糖酵解產(chǎn)生乳酸,從而調(diào)控肺癌代謝微環(huán)境,抑制肺癌細胞生長。
肺癌可歸屬于中醫(yī)肺積、肺巖、痞癖、痰飲、胸痛、喘證、虛勞等范疇,病機為正氣虧虛,邪氣入侵,氣、血、痰交阻而成積。從古至今,治療肺癌的方藥層出不窮,但無一例外都是遵循扶正+祛邪的原則,祖國醫(yī)學(xué)強調(diào)整體觀,因此,中醫(yī)藥治療肺癌是通過多個靶點改善整個微環(huán)境,達到治療的目的。大量實驗證實:①中醫(yī)藥可解除肺癌免疫抑制微環(huán)境,增加機體免疫力;②調(diào)控細胞外基質(zhì),延緩肺癌細胞侵襲及轉(zhuǎn)移;③調(diào)控血管微環(huán)境,減少腫瘤血管生成;④調(diào)控代謝微環(huán)境,抑制肺癌細胞生長。中醫(yī)藥治療肺癌雖然已經(jīng)普遍運用于臨床,但是目前仍然面對許多問題:①研究證實中醫(yī)藥可作用于多個靶點,通過多個靶點治療肺癌,但側(cè)面也反應(yīng)了中醫(yī)藥沒有針對性強的靶點,因此目前中醫(yī)藥大多作為輔助療法參與肺癌治療;②中醫(yī)藥強調(diào)辨證論治,臨床醫(yī)生都會隨證加減用藥,缺少標準化,臨床用藥差異明顯;③肺癌微環(huán)境紛亂復(fù)雜,大多數(shù)實驗都是研究中醫(yī)藥治療之后肺癌微環(huán)境變化情況,而關(guān)于中藥方劑本身研究卻較少,具體是哪些成分在調(diào)控微環(huán)境中起到關(guān)鍵作用呢?因此,中醫(yī)藥治療肺癌雖然療效顯著,但要了解其具體的治療機制,還有很長的路要走。了解中醫(yī)藥治療肺癌的機制,量化標準,研發(fā)新型抗腫瘤藥物,將中醫(yī)藥治療肺癌發(fā)揚光大,正是我們努力的方向。