陳純輝 孫學剛 魏素芬 韓 露 王阿玲 張北平△

1廣州中醫(yī)藥大學第二附屬醫(yī)院脾胃病科,廣州 510120 2南方醫(yī)科大學中醫(yī)藥學院,廣州 510515

中醫(yī)認為,惡性腫瘤屬于“積聚”“癥瘕”等范疇,系外感六淫、內傷七情等原因,導致氣滯血瘀,久而成為積聚。如《素問·舉痛論篇》描述了外感邪氣、血泣不行與積聚的關系:“寒氣客于小腸膜原之間,絡血之中,血泣不得注入大經,血氣稽留不得行,故宿昔而成積矣?！薄鹅`樞·百病始生》則描述了外感邪氣與內傷七情共同引起氣血逆亂,血氣津液凝滯而導致積聚的發(fā)生:“卒然外中于寒,若內傷于憂怒,則氣上逆,氣上逆則六輸不通,溫氣不行,凝血蘊裹而不散,津液澀滲,著而不去,而積皆成矣?！钡珶o論外感內傷,血瘀總是積聚形成的必要條件和重要病理因素。

研究發(fā)現,腫瘤微血管密度增加與結直腸癌[1]、乳腺癌[2]、膀胱癌[3]等多種惡性腫瘤的不良預后呈正相關關系。有學者[4]指出,誘導血管生成是惡性腫瘤的重要特征之一。但腫瘤組織的血管往往畸形,具有口徑不一、迂曲擴大、分支發(fā)育不良、血流紊亂、出血滲漏等特點,不能實現有效的血流灌注,但會促進腫瘤的生長和轉移。腫瘤血管的特點與中醫(yī)血瘀概念存在相似之處,其對于腫瘤發(fā)生發(fā)展的支撐作用也符合中醫(yī)關于血瘀與積聚關系的認識。值得注意的是,腫瘤組織并非腫瘤細胞的簡單集合,而是如同器官一樣復雜、甚至更為復雜的組織結構,包含多種細胞組分、結構成分、信號分子,是腫瘤細胞及其所在環(huán)境共同進化的結果?；谶@樣的認識,把腫瘤微環(huán)境(tumor microenvironment,TME)作為整體觀察對象顯然更有利于腫瘤的研究與防治。因此,本文從血瘀角度剖析TME中血管新生的細胞學基礎和調控機制,探討血管正常化與活血化瘀法的關系,完善中醫(yī)對腫瘤血管生成的認識,并為活血化瘀法治療腫瘤提供新思路。

1 血管新生的細胞學基礎和調控機制

血管一般分為3層結構,由內而外分別是內皮細胞、周細胞和基底膜。從功能上來說,內皮細胞構成了血管的“骨架”;周細胞覆蓋在內皮細胞周圍,調節(jié)血管的滲透性、發(fā)育和成熟;基底膜則包裹和穩(wěn)定這2種細胞[5]。

在胚胎形成期間,骨髓來源的內皮祖細胞分化為內皮細胞并形成管腔,即血管形成(vasculogenesis),構成初級血管網絡。此外,內皮細胞和周細胞配合,從已有的血管中萌發(fā)出新的血管,并通過與其他新血管或現有血管相互對接,融合成網,即血管新生(angiogenesis)。后者是人體成年后的主要血管修復途徑,與腫瘤血管關系密切,平時趨于靜止,僅在傷口愈合和月經等生理過程被短暫激活。

血管新生主要受到血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、血管生成素(angiopoietin)以及Notch信號通路調控。在缺氧條件下,被缺氧誘導因子(hypoxia-inducible factor,HIF)上調的VEGF誘導內皮細胞轉化為尖端細胞,尖端細胞表達血管生成素2(angiopoietin-2,ANGPT2),導致周細胞從血管壁脫落,“血管生成開關”啟動。尖端細胞引導周圍的內皮細胞(莖細胞)沿著VEGF濃度梯度形成新的管腔,并分泌Delta-like 4(Dll4)配體與莖細胞上的Notch受體結合,抑制莖細胞獲得尖端細胞表型,確保出芽的方向一致[6]。缺氧改善后,周細胞重新覆蓋到新生血管壁上,其分泌的血管生成素1(angiopoietin-1,ANGPT1)與ANGPT2競爭性地結合內皮細胞上的TIE2受體,收緊內皮細胞連接并穩(wěn)定血管,促進新生血管的重塑與成熟[7-8]?？梢?VEGF及其受體調節(jié)內皮細胞的增殖;ANGPT1和ANGPT2通過競爭性結合內皮細胞上的TIE2受體,控制“血管生成開關”;Notch信號通路調節(jié)尖端細胞和莖細胞的表型以確保出芽的方向性。

2 TME存在異常血管新生

在TME中,促血管生成信號和抗血管生成信號的動態(tài)平衡被打破,使脈管系統(tǒng)由靜止轉為活躍,以滿足腫瘤細胞對于氧氣和營養(yǎng)的需求。其內在機制是多種細胞如腫瘤細胞、腫瘤相關巨噬細胞(tumor-associated macrophages,TAMs)、癌相關成纖維細胞(cancer-associated fibroblasts,CAFs)等直接持續(xù)地釋放VEGF等促血管生成信號因子,導致ANGPT2始終占據上風,“血管生成開關”無法關閉,血管新生持續(xù)激活,這也是腫瘤快速發(fā)展的轉折點[9]。此外,TME中高表達JAG1配體,其與Dll4配體競爭性結合Notch受體,破壞尖端細胞和莖細胞表型穩(wěn)定性,影響血管出芽方向的一致性,增加腫瘤異常血管密度[10]。此時,內皮細胞因過度增殖、出芽增加而形成無序紊亂的血管網絡,而周細胞缺乏、覆蓋率低且形態(tài)異常,共同導致腫瘤血管過度生長、畸形滲漏,無法維持有效穩(wěn)定的血液供應,并使TME陷入缺氧的惡性循環(huán)[11-12]。

但異常的血管新生一定程度上促進了腫瘤的發(fā)展:①快速生長的腫瘤血管有助于腫瘤掠奪性地獲取營養(yǎng);②腫瘤血管的表面積與體積比降低,損害了氧氣和營養(yǎng)物質的輸送和代謝物的清除,加重了TME的缺氧和酸中毒狀態(tài);③缺氧微環(huán)境誘導代謝重編程,增強了腫瘤細胞的惡性表型,抑制了免疫細胞的監(jiān)視和殺傷功能,并為腫瘤快速提供能量和生物合成的原材料;④血管的不規(guī)則,以及出血滲漏造成的高間質壓力,不利于免疫細胞和藥物到達腫瘤組織;⑤血管通透性增加有利于腫瘤后期的侵襲轉移[6,13]。

3 腫瘤血管新生與中醫(yī)血瘀證候的聯(lián)系

李景格等[14]發(fā)現,血瘀證約占術前大腸癌的15%～34%,多表現為氣滯血瘀、瘀毒蘊結等復合證型。王雪振等[15]對近年來卵巢癌中醫(yī)證候分布相關文獻進行系統(tǒng)性評價,發(fā)現血瘀證是高頻中醫(yī)證候之一。熊家青等[16]認為肝郁脾虛所導致的氣滯血瘀可能是癌因性疲勞發(fā)生發(fā)展的關鍵?？梢?血瘀證是惡性腫瘤及其相關疾病的常見臨床證候。

從整體上來說,腫瘤的發(fā)生是持續(xù)、多步驟、突變逐漸疊加的過程,“血管生成開關”啟動是腫瘤快速發(fā)展的關鍵點。中醫(yī)認為腫瘤屬本虛標實,由多種因素導致正氣虧虛,氣滯、血瘀、痰結、濕聚、熱毒等相互糾結,日久積滯而成[17]。如《醫(yī)宗必讀·積聚》所言:“積之成者,正氣不足,而后邪氣踞之。”現代中醫(yī)學者關于腫瘤的論述中,周仲瑛教授的“癌毒”理論具有較大影響力,其認為“癌毒”是在臟腑功能失調、氣血郁滯的基礎上,受內外多種因素誘導生成并導致腫瘤發(fā)生發(fā)展的一類特異性致病因子[18]?？梢?有關血管異常在腫瘤形成中的作用,中、西醫(yī)在認知上是具有相似性的。

從微觀上來說,腫瘤異常血管新生的細胞學基礎是內皮細胞的快速無序增殖和周細胞的覆蓋不全,這與中醫(yī)血瘀理論相契合。如《血證論》所言:“瘀血在經絡臟腑之間,則結為癥瘕。瘕者,或聚或散,氣為血滯,則聚而成形”;又言:“世謂血塊為瘀,清血非瘀,黑色為瘀,鮮血非瘀,此論不確。蓋血初離經,清血也,鮮血也,然既是離經之血,雖清血鮮血,亦是瘀血?！笨梢?TME中內皮細胞快速無序增殖形成“成形之血”,周細胞缺陷導致血管廣泛滲漏形成“離經之血”,二者表現皆符合“血瘀”范疇。因此,腫瘤血管新生可能是腫瘤血瘀證候的微觀體現。

4 活血化瘀法促進血管正?；?、改善腫瘤血瘀證候

1971年,Judah Folkman基于惡性腫瘤的生長伴隨著新血管的形成現象,提出腫瘤生長必須依賴血供,并假設抑制血管生成信號通路可能會阻止新血管的形成并導致腫瘤休眠,這就是減少血供以“餓死”腫瘤的治療策略理論來源[19]。2004年,抗VEGF抗體貝伐單抗作為首個腫瘤血管抑制劑,被美國FDA批準用于轉移性結直腸癌的治療。然而,直接抑制VEGF并不能顯著延長患者生存期,因為抑制VEGF雖然暫時性地減少了血管生長,但無助于血管成熟,反而使其他促血管生長信號代償性上調,且長期使用將導致血管退化[20]。

2001年,Rakesh Jain提出血管正?；?vessel normalization)假說,認為應以小劑量血管抑制劑恢復血管的結構和功能,以改善供氧和藥物輸送,提高腫瘤對放化療乃至其他藥物的應答率[21]。因此,血管正常化,而非簡單地抑制或者破壞血管,才是靶向腫瘤血管治療的關鍵[22]。血管正常化應包括內皮細胞的適度生長以及周細胞的完整覆蓋[23],本質上是抑制腫瘤的異常血管新生。

針對血管的異常狀態(tài),中醫(yī)常以活血化瘀法治之?；钛龇ㄔ从邳S帝內經,如《素問·至真要大論篇》提出“結者散之”“留者攻之”,而《素問·陰陽應象大論》則提出“血實宜決之”?；钛龇ǔＳ糜谀[瘤的治療,李麗君等[24]總結《傷寒論》和《金匱要略》所載活血化瘀類方劑共26首,用于治療惡性腫瘤的有抵擋湯、大黃蟲丸、鱉甲煎丸、大黃牡丹湯、下瘀血湯等,臨床應用廣泛。關于活血化瘀法治療腫瘤的機制,楊雯靖等[25]進行了總結,包括抑制增殖、誘發(fā)凋亡、調節(jié)免疫、抑制血管生成、改善微循環(huán)障礙及高凝狀態(tài)、減少放化療毒副作用等。鄒偉等[26]進一步發(fā)現丹參活性成分——丹參酮ⅡA通過調節(jié)ANGPT2級聯(lián)反應促進腫瘤的血管正?；?這證明了血管正?；腔钛龇ǖ闹匾熜C制。通過以上研究可以發(fā)現,活血化瘀法并非單純地抑制或者破壞腫瘤血管,而是重塑血管結構和減輕缺氧,促進血管正常化,恢復機體平衡,這符合中醫(yī)“陰平陽秘”的平衡觀,也有助于減少TME免疫抑制、降低腫瘤細胞惡性程度和增強放化療等效果。

5 小結

現階段,中醫(yī)證候及中醫(yī)治療的生物學基礎尚未被闡明,這嚴重阻礙了中醫(yī)的發(fā)展。利用現代技術手段研究中醫(yī)、結合前沿研究成果解析中醫(yī),有助于推動中醫(yī)藥現代化。近年來系統(tǒng)生物學的發(fā)展、高通量技術的突破、大數據的應用和人工智能的逐漸成熟,均可能大幅加速這一進程。本文基于腫瘤血管新生的細胞學基礎和調控機制,對TME血瘀病機進行探討,提出腫瘤血管新生可能是腫瘤血瘀證候的微觀體現,利用活血化瘀法可促進TME血管正?；?并為放化療及免疫療法等提供治療窗口。