王雯珺 張先穩(wěn) 邢恩明
江蘇省蘇北人民醫(yī)院,江蘇省揚州市 225001
2017年美國臨床腫瘤學會(American society of clinical oncology,ASCO) 將“免疫治療2.0”列為年度主題,預示著腫瘤治療正式進入了免疫時代。KEYNOTE-426研究、CheckMate 017/057等多項大型臨床研究均顯示,免疫檢查抑制劑可以延長患者的生存期,療效顯著,是繼傳統(tǒng)放化療、靶向治療后又一重大突破[1-2]。中醫(yī)藥作為中國傳統(tǒng)醫(yī)學,一直參與惡性腫瘤的治療,積累了豐富的臨床經(jīng)驗。現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn),中醫(yī)藥可以通過調(diào)控程序性死亡受體-1(Programmed death 1,PD-1)/程序性死亡受體配體-1(Programmed death ligand 1,PD-L1)等免疫檢查點,從而達到調(diào)節(jié)免疫、阻止腫瘤細胞免疫逃逸的目的。本文將中藥提取物和中藥復方對PD-1/PD-L1免疫檢查點的研究進展小結(jié)如下。
腫瘤的形成是在諸多復雜因素的作用下,機體不能識別并清除突變的細胞,導致它們不斷復制、轉(zhuǎn)錄,出現(xiàn)異常增殖,最終發(fā)展成惡性腫瘤。機體識別惡性腫瘤往往需要依賴T細胞,但是T細胞上存在著一類共抑制分子,它們阻止了T細胞的激活,抑制了機體的免疫功能,從而實現(xiàn)了腫瘤細胞的免疫逃逸,其中就包括細胞毒性T淋巴細胞相關抗原-4(CTLA-4)和PD-1[3]。免疫治療通過阻斷這些通路的形成,部分恢復T細胞的功能,識別并攻擊腫瘤細胞,調(diào)動人體自身的免疫功能,最終達到殺死腫瘤細胞的目的[4]。
PD-1屬于T細胞共刺激信號B7-CD28家族成員,在活化的T細胞、B細胞和自然殺傷(NK)細胞中均有表達[5-6]。PD-1的主要功能是抑制T細胞的活化,從而抑制人體免疫反應,正常情況下是保護正常組織免受自身免疫系統(tǒng)的攻擊[7]。PD-1共有2個配體,分別是PD-L1和PD-L2。PD-L1廣泛表達于多種腫瘤細胞表面,另一配體PD-L2在免疫治療中研究較少。PD-1與配體PD-L1結(jié)合,激活了PD-1/PD-L1信號通路,從而下調(diào)下游信號通路的 PIK3/Akt/mTOR 基因的表達,抑制T細胞的增殖和活性,同時抑制了細胞因子的產(chǎn)生,導致免疫抑制發(fā)揮作用,實現(xiàn)了腫瘤的免疫逃逸[8]。同時抗原提呈細胞表面所表達的 PD-1,其被激活后,可使核糖體蛋白激酶(S6)、Akt、mTOR和ERK2表達的水平下降,并使人類第10號染色體缺失的磷酸酶、張力蛋白同源的基因等表達的水平升高,從而使 CD4+T 淋巴細胞向誘導性Treg轉(zhuǎn)化,且功能下降,并使效應T淋巴細胞活性受到抑制[9]。因此,PD-1/PD-L1抑制性抗體應運而生,通過阻斷PD-1/PD-L1信號通路,激發(fā)了自身的免疫功能來消滅腫瘤細胞[10]。
中醫(yī)古籍中雖無明確的“惡性腫瘤”“癌”等病名的相關記載,但卻有很多疾病的描述與西醫(yī)的惡性腫瘤臨床特征相類似,例如:乳巖、反胃、積聚、肺積等,中醫(yī)對這些疾病的病因病機、辨證論治均有著系統(tǒng)而深刻的認識。病因方面,張景岳提出“壯人無積,虛人則有之”,中醫(yī)認為正氣虧虛、感受邪毒是腫瘤的基本病因;病程中,氣血運行失常,寒邪、濕熱、痰濁等病理因素相互搏結(jié),氣血瘀結(jié)成塊,最終形成“積證”。中醫(yī)認為這類疾病多屬本虛標實,在治療上強調(diào)辨證論治,講究辨證與辨病相結(jié)合,攻伐藥物不可過用,同時需要顧護正氣、消補兼施、養(yǎng)正除積。隨著現(xiàn)代中醫(yī)分子層面研究的深入,人們嘗試應用中醫(yī)藥觀察其對PD-1/PD-L1信號通路的影響,并也證實了中醫(yī)藥可以通過影響PD-1/PD-L1信號通路的表達,重塑腫瘤微環(huán)境,調(diào)節(jié)免疫細胞,提高機體抗腫瘤免疫力[10]。
3.1 中藥提取物與PD-1/PD-L1通路 現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn),許多中藥提取物,例如蟲草素、黃芪多糖、人參皂苷等可以通過不同途徑影響PD-1/PD-L1的表達,從而抑制腫瘤細胞的免疫逃逸,達到抗腫瘤的目的。王蔚等人采用人參皂苷Rg3對Lewis細胞進行干預,發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rg3通過下調(diào)PI3K、mTOR表達,抑制Akt活化,降低小鼠非小細胞肺癌Lewis細胞表面PD-L1的表達,阻斷腫瘤細胞的免疫逃逸[11-12]。萬南燕等人發(fā)現(xiàn)芍藥苷能降低人肝癌細胞株Hep G2中JAK、STAT3 的磷酸化水平,影響JAK/STAT3通路,從而逆轉(zhuǎn)PD-L1與PD-1結(jié)合后對T細胞活性的抑制作用,從而改善腫瘤免疫逃逸[13]。安青等人研究發(fā)現(xiàn)從傳統(tǒng)中醫(yī)蟲草中提取的蟲草素作用于從B16黑色素瘤細胞中分離得到的CD4+淋巴細胞,能夠降低其表面的PD-1的表達,抑制下游的PI3K/Akt信號通路,從而增強了淋巴細胞對腫瘤細胞的殺傷作用[14]。孟囿園發(fā)現(xiàn)黃連的提取物小檗堿可以抑制人卵巢癌細胞株A2780和SKOV-3的PD-L1表達,改善卵巢癌免疫抑制狀態(tài),抑制卵巢癌的免疫逃逸,改善了卵巢的預后[15]。
除了體外實驗,很多體內(nèi)實驗也發(fā)現(xiàn)中藥提取物可以影響PD-1/PD-L1的表達。瞿小玲等人對從黃芪干燥根部提取的黃芪甲苷進行研究,首先對宮頸癌小鼠模型進行灌胃,再抽取新鮮外周血檢測PD-1和PD-L1的表達,發(fā)現(xiàn)其通過抑制P38信號通路活化,減少了PD-1及PD-L1的表達,減少了宮頸癌HeLa細胞的侵襲和遷移[16]。Yao G等人將木乃伊納木瓜乙醇提取物通過強飼法予肝癌模型組小鼠,結(jié)果發(fā)現(xiàn),木乃伊納木瓜乙醇提取物抑制了PD-L1、Foxp3和TGF-β在小鼠腫瘤組織中的表達,抑制了小鼠的腫瘤生長,同時增強了小鼠的免疫反應[17]。Peng F等人發(fā)現(xiàn)從雞血藤中分離出的(-)-Sativan(SA)能夠?qū)θ橄侔┘毎l(fā)揮抗癌作用,通過腹腔注射SA給予小鼠,再對RNA、腫瘤重量體積的測量,發(fā)現(xiàn)SA通過上調(diào)miR-200c,抑制了PD-L1表達,影響三陰性乳腺癌中腫瘤的生長[18]。Liu Y等人從一組中藥化學單體中提取出小檗堿(BBR),并使用在了異種移植小鼠體內(nèi),發(fā)現(xiàn)BBR通過泛素/蛋白酶體依賴性途徑,導致PD-L1泛素化和降解,表明BBR是用于癌癥治療的小分子免疫檢查點抑制劑,是一種新型的PD-L1負調(diào)節(jié)劑[19]。
3.2 中藥復方與PD-1/PD-L1通路 中藥復方制劑是中醫(yī)治病的重要手段,長期在臨床廣泛運用,承載著中醫(yī)藥文化的博大精深。因此,對中藥復方的現(xiàn)代醫(yī)學研究,對惡性腫瘤的綜合治療有著非常重大的臨床意義。
目前,已經(jīng)有很多中藥復方發(fā)現(xiàn)可以作用于腫瘤微環(huán)境中的細胞或者細胞因子,重塑腫瘤免疫微環(huán)境,加強機體抗腫瘤的免疫反應。劉群英等人研究發(fā)現(xiàn)淋巴瘤患者的T淋巴瘤細胞在消瘰丸干預下,可以抑制CD4+T細胞PD-1(+)表達,提高具有細胞毒作用CD8+T 細胞膜表面 PD-1(+)的表達,通過PD-1/PD-L1信號通路,有效調(diào)節(jié)了患者的免疫功能[20]。Teng LX等人通過在GEO、TCGA、DisGeNET數(shù)據(jù)庫中搜索發(fā)現(xiàn),活血益氣方-2(HYR-2)有14個PD-L1相關信號通路的活性成分靶標,可能通過阻斷PI3K/Akt信號通路,從而下調(diào)PD-L1的表達[21]。
張海橋?qū)臃NH22肝癌細胞株的荷瘤小鼠予龜鹿二仙膠灌胃,發(fā)現(xiàn)龜鹿二仙膠可以通過抑制T細胞凋亡,降低腫瘤周圍T淋巴細胞PD-1+表達的比例,從而減少免疫抑制,保護患者細胞免疫;同時還能減少化療引起的免疫抑制[22]。蘇樂等人前期已經(jīng)驗證了細胞水平上miRNA-570與B7-H1/PD-1通路之間的負性反饋機制,用健脾化瘀方對肝原位癌術后復發(fā)的裸鼠模型進行干預,發(fā)現(xiàn)健脾化瘀方能夠上調(diào)miRNA-570,抑制B7-H1/PD-1通路,達到促進肝癌向休眠轉(zhuǎn)歸、防治肝癌術后復發(fā)的作用[23]。張星星等人構建小鼠體內(nèi)肺癌移植瘤模型,予芪玉三龍湯進行灌胃,發(fā)現(xiàn)芪玉三龍湯可以降低脾臟組織PD-1mRNA及腫瘤組織PD-L1mRNA表達,下調(diào)致癌基因miRNA21水平,上調(diào)抑癌基因PTEN的表達,負向調(diào)控細胞關鍵的生存信號通路PI3K/Akt/mTOR的發(fā)展,預測可能成為治療非小細胞肺癌的新方法[24]。王英澤等人發(fā)現(xiàn)利用黃芪、金銀花等6種成分組成的中藥復方處理小鼠,能顯著減少T淋巴細胞PD-1的表達量,其mRNA水平呈現(xiàn)出劑量依賴效應,提示中藥復方可能是通過抑制PD-1基因轉(zhuǎn)錄,或降低mRNA的穩(wěn)定性從而抑制腫瘤免疫逃逸,調(diào)節(jié)了機體免疫功能[25]。梁穎等人用益脾活血方處理肝癌術后小鼠模型,發(fā)現(xiàn)B8-H1表達量降低,減少了與PD-1的結(jié)合,恢復了T淋巴細胞功能,改善了免疫失衡,防止肝癌術后復發(fā)[26]。Pang L等人通過在異種移植小鼠模型中評估了補肺湯的體內(nèi)抗癌作用,發(fā)現(xiàn)補肺湯通過抑制A549和H1975腫瘤的生長,降低了IL-10、PD-L1和CD206的表達[27]
隨著國家對傳統(tǒng)醫(yī)學的不斷重視,中醫(yī)臨床及實驗研究在近些年來蓬勃發(fā)展,均取得不錯的臨床療效和實驗室研究結(jié)果,積極參與到了惡性腫瘤的放療、化療以及靶向治療等,并成了惡性腫瘤治療的重要手段之一。本文發(fā)現(xiàn)中醫(yī)藥提取物、中藥復方通過調(diào)控PI3K/Akt/mTOR、JAK/STAT3、P38、PTEN、miRNA等多條通路信號、轉(zhuǎn)錄后調(diào)控因子等,影響PD1/PD-L1信號通路,抑制T細胞的免疫功能,在免疫應答的負性調(diào)控方面發(fā)揮著重要作用。因此,筆者猜測中醫(yī)藥是阻斷免疫檢查點的潛在治療方式。但是目前的研究仍存在一些不足之處,例如:(1)諸多研究僅停留在了分子機理,多為動物實驗、體外試驗,缺乏臨床研究報告。(2)中藥湯劑在煎煮過程中成分不穩(wěn)定,中藥復方臨床運用中可能存在療效差異。(3)未運用中醫(yī)藥的優(yōu)勢,充分發(fā)揮中醫(yī)的辨證論治;現(xiàn)代中醫(yī)學也開始從中醫(yī)藥理論去探討西藥的中藥性能,并定義其性味和歸經(jīng),運用中醫(yī)藥的辨證施治,嘗試進一步拓展中西醫(yī)結(jié)合抗腫瘤治療的思路和前景[28-29]。中醫(yī)藥雖然在干預惡性腫瘤免疫微環(huán)境中的重要信號通路中有著巨大潛力,但是仍需要多中心、雙盲、大樣本的臨床隨機對照研究來驗證。因此,中醫(yī)藥是否能在惡性腫瘤PD-1/PD-L1信號通路的抑制方面取得突破性進展,或者結(jié)合免疫治療能否起到增效減毒的臨床效應,值得進一步探索。