中医药对胃癌微环境免疫效应的研究进展
2012-03-31指导李健
高 倩,指导:李健
(1.南京中医药大学,江苏 南京 210046;2.苏州市中医院 肿瘤科,江苏 苏州 215000)
近年来调控恶性肿瘤微环境已成为肿瘤研究的热点和重点领域。通过调控肿瘤微环境来诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞生长、延缓肿瘤发展已成为肿瘤治疗的一个重要手段。其中肿瘤免疫微环境的研究尤为受到重视,中医药对肿瘤免疫微环境的调控作用也越来越受到关注。本文就近年来中医药对于胃癌微环境免疫效应影响研究进展,作一综述。
1 中医对胃癌的认识
中医本无胃癌病名,但祖国医学早己对胃癌有所认识,从临床症状来看,胃癌大致属于“胃积”“胃脘痛”“反胃”“噎膈”等范畴。有关胃癌的症状描述最早见于《内经》,如《素问·阴阳别论篇》:“三阳结,谓之膈”;《素问·至真要大论篇》:“胃脘当心而痛,上支两胁,甚则呕吐,膈咽不通”。张仲景在《金匮要略》中称之为“反胃”,表现为“朝食暮吐,暮食朝吐,宿食不化”。一般认为本病多因饮食失节、忧思过度、脾胃受损、运化失常,气结痰凝而发生。胃癌的形成基础是正虚,而肿块最终形成的病机关键是痰浊内阻[1-2]。
2 胃癌免疫微环境的建立
机体具有免疫监督机制,它能够识别肿瘤细胞,有效清除或者控制肿瘤细胞的生长,使机体长期处于无瘤状态。但是,还有不少免疫系统健康的个体发生了恶性生长的肿瘤。研究发现,肿瘤细胞在与机体免疫系统相互作用的过程中,不仅会不断发生突变,产生新的变种的肿瘤细胞来逃避机体免疫的攻击,还会获得对免疫监视的抗性,甚至是对机体抗肿瘤免疫反应的抑制能力,从而不受限制地快速扩增,以至最后发生临床可见的肿瘤。大量临床证据显示: 临床肿瘤组织处于免疫抑制环境,浸润的免疫效应细胞表现为不同程度的免疫功能低下,甚至是严重缺陷。肿瘤细胞几乎可以利用免疫系统自身的所有负调控机制,建立起肿瘤微环境的免疫抑制网络[3]。
3 中医药对免疫效应的影响
3.1 提高CD4+CD8+效应细胞表达 研究表明,机体对肿瘤细胞的免疫反应主要是由CD8+T细胞承担,它可识别由自身MHC-I呈递的自身抗原,而以这种方式呈递的外源性抗原将被清除。[4]在正常的状况下,CD8+T细胞接受抗原提呈细胞提供的双刺激信号而被激活,迁徙到肿瘤组织部位,发挥特异性细胞毒效应,释放细胞毒性物质,如穿孔素破坏细胞膜,颗粒酶进入靶细胞降解DNA;或通过表达FasL与靶细胞的Fas结合,诱导细胞凋亡;也可合成分泌细胞因子,如IFN-γ、TNF-α和TNF-β等发挥免疫效应[5]。有研究[6]表明,胃癌组浸润淋巴细胞CD8+T的表达明显高于慢性胃炎组和胃息肉组。并且,CD8+T细胞高水平组胃癌死亡风险有降低趋势,提示CD8+T细胞可能是胃癌患者生存期重要的影响因素。而PD-LI、B7-H4等分子均为负性调节因子,能够抑制CD8+T细胞在肿瘤组织中的表达,从而破坏机体对肿瘤细胞的免疫监督功能,为肿瘤的免疫逃逸提供必要的条件[7]。从而导致了患者免疫功能的下降,生存期的缩短。
由洪永贵等[8]进行的复方苦参注射液联合化疗治疗晚期胃癌的临床观察中,对照组使用多西他赛第1、8天给药,奥沙利铂第l天给药,氟尿嘧啶第1~5天给药,21 d为1周期,而治疗组在化疗的基础上联合应用复方苦参注射液,每日1次,从化疗开始的第1天开始连用2周。治疗两周期评定近期疗效、生活质量、及毒副反应。结果显示,2组患者化疗前CD4+、CD8+、CD4+/CD8+无统计学意义,化疗后治疗组高于对照组,有统计学意义。
3.2 降低Treg细胞免疫抑制 目前,Treg细胞在肿瘤细胞免疫逃逸和肿瘤发生中的作用越来越受到关注,它分为天然产生的CD4+CD25+Treg(自然调节性T细胞,nTreg)和诱导产生的适应性调节性T细胞(aTreg或iTreg),如Th3、Tr1细胞。CD25在T细胞获得双重信号后组成性表达,是T细胞活化标志之一,因而效应性CD4+CD25+T细胞和nTreg曾难以区分,后来发现nTreg除表达CD4和CD25,还表达FoxP3,它是nTreg发育的重要调控元件[9]。研究[10]发现肿瘤浸润Treg中高表达Foxp3蛋白,且Foxp3表达与COX-2具有相关性,Treg抑制效应T细胞的反应可被COX抑制剂和PGE2受体特异性拮抗剂来逆转。因此,证实了肿瘤浸润Treg具有高表达Foxp3,它们在胃癌微环境中可通过COX-2-PGE2途径来对效应性T细胞发挥免疫抑制作用。从于明薇等[11]的研究发现,中药苏木+黄芪有较好的抑瘤、抗转移、下调CD4+CD25+细胞及相关调控分子表达的作用,提示苏木+黄芪可通过影响荷瘤小鼠调节性T细胞及相关调控分子表达改善体内存在的免疫耐受状态,而其在淋巴组织和肿瘤微环境中都表现出作用,也为中药的全身调节特点提供了佐证。
3.3 对细胞因子IL-10、TGF-β的免疫调节作用 细胞免疫在胃癌的发生过程中起重要作用,而细胞因子作为细胞免疫的主导,参与疾病的发展过程,主要的细胞因子包括白细胞介素(IL)、肿瘤坏死因子(TNF)、表皮生长因子(EGF)、转化生长因子(TGF)、基质金属蛋白酶(MMP)等,目前研究较为深入的有IL-1、IL-6、IL-8、IL-10、TNF、EGF、TGF、MMP等,与胃癌的发生密切相关[12]。其中,IL-10是一种具有多向生物活性的免疫抑制因子和抗炎因子,IL-10作为Th2的代表因子,因其对Th1型细胞促炎症细胞因子的产生有抑制作用,可促进B细胞增殖与分化及与炎症、肿瘤等发生发展的相关性受到广泛关注[13]。于庆生等[14]运用中药芪黄煎剂对大鼠胃癌术后早期免疫功能的调控进行研究,发现术后1周,芪黄煎剂小肠内滴注的大鼠其抗炎细胞因子(IL-2、IL-4、IL-10)的水平均高于对照组,同时降低促炎细胞因子的水平,这有效的提高了机体的免疫力,体现了治疗应当攻补兼施,补则重在健脾和胃,培补后天之本,使其气血生化有源;攻则重在通里攻下,荡涤六腑,推陈出新。而TGF-β是一种多功能蛋白质,可以影响多种细胞的生长、分化、调节等功能,研究最多的是TGF-β1。TGF-β1通过其信号传导通路使细胞停止在G1期抑制细胞增殖,它可能通过促进细胞凋亡而发挥生长抑制作用,抑制上皮细胞及胃癌、肠癌和乳腺癌等肿瘤的生长[15]。杨晶等[16]的研究发现,胃癌组织中TGF-β1阳性表达率明显高于正常胃组织,并且肿瘤分化程度越低,阳性表达率越高,说明TGF-β1在胃癌组织恶性转化中可能起某种作用。认为可能的机制是胃癌细胞丧失了对TGF-β1的敏感性,逃脱TGF-β1诱导的凋亡,而呈恶性增殖,从而促使胃癌发生。
3.4 提高固有免疫NK细胞的作用 固有免疫是生物体在长期种系进化过程中形成的一系列防御机制,可对侵入病原体迅速应答,产生非特异性抗感染免疫,其中NK细胞就是具有多种免疫学功能的淋巴样细胞[17]。NK细胞是在肿瘤早期发挥作用的效应细胞,不需要预先接触抗原,无MHC限制性,不依赖抗体或补体即可直接杀伤MHCI类分子表达低下或缺如的肿瘤细胞,被称为抵抗肿瘤生长的第一道防线[18]。NK细胞不仅能直接杀伤肿瘤细胞,而且能通过释放细胞因子活化和调节其他效应细胞间接发挥抗肿瘤作用。NK细胞通过释放细胞因子(如干扰素-γ)的产生,有助于树突状细胞的成熟和迁移到淋巴结,并且有助于Th1细胞分化,而Th1细胞能够有效起到抗肿瘤细胞的作用[19]。研究[20]指出,NK细胞数量的改变与胃癌的组织病理学类型无直接关系,而与胃癌的新TNM分期有关,分期越晚,NK细胞数量越低,即体内的肿瘤细胞越多、淋巴结转移越多越远,患者的外周血细胞免疫功能越为低下。张声等[21]也证实了TNMⅢ~Ⅳ期的胃癌患者NK细胞多量浸润者的5年生存率高于相同TNM分期NK细胞少量或中量浸润者,表明了在胃癌患者中,肿瘤细胞间NK细胞多量浸润与较好的预后有关。席孝贤等[22]研究中药提取物姬松茸菌孢多糖对胃癌大鼠NK细胞的调节及抑瘤作用,结果证实与模型对照组比较,中药组NK细胞活性提高,并且与剂量成正相关,同时,中药组抑瘤率也随剂量增加而增加。进一步验证了中药在提高NK细胞活性,提高机体免疫应答方面起到了重要的作用。
3.5 影响基因蛋白的表达 胃癌的发生发展与多基因积累性改变密切相关,其中p53基因成为近年来的研究热点。人类p53基因定位于17p13.1,其编码的p53蛋白生物学功能主要包括细胞周期负调控、DNA复制与修复、细胞凋亡、抑制血管生成以及促进细胞向终末分化等[23]。p53基因分为野生型和突变型,野生型p53基因的主要生物学功能为引起细胞周期阻滞、诱导细胞凋亡和促进分化,对细胞生长起负调控作用。而因基因脱失或突变产生的突变型p53蛋白,则对细胞的增殖和转化起促进作用,抑制细胞凋亡,导致肿瘤的发生[24]。有报道[25]指出,在正常胃黏膜、萎缩性胃炎伴肠上皮化生、萎缩性胃炎伴不典型增生、胃癌各组中,p53阳性表达率呈逐渐增加的趋势,提示p53基因突变及p53蛋白异常表达是胃癌癌变的重要分子事件。更有研究[26]指出,胃癌患者p53蛋白的阳性表达率及表达水平均为脾虚组高于非脾虚组,组间比较均有显著性差异,说明疾病相同、证不相同,则基因表达水平不同。闵存云等[27]的研究胃癌细胞的生长以及p53的表达,结果益气活血中药(党参、水蛭、五灵脂等)与对照组比较,用药组胃癌细胞的生长及细胞周期明显改变(P<0.05),p53的表达明显减弱。白吉庆等[28]的报道也证实了藤梨根提取物能够抑制人胃癌细胞SGC-7901p53基因的表达。
4 展望
在胃癌微环境中,中医中药对上述的机制共同作用,形成了特有肿瘤局部免疫应答模式。中医药不再局限于干预肿瘤细胞本身,而将研究重点置于肿瘤微环境上,这是中医对整体观念的把握与西医对肿瘤微观环境认识的完美结合,具有重大的研究价值,也将为肿瘤的防治提供新的路径。然而,在研究的过程中,仍然存在一些有待解决的问题。1)如何在众多中药中选取抗肿瘤药物,并提取出有效成分,明确其发挥作用的物质基础。2)如何运用现代高科技手段与祖国医学相结合,明确其影响肿瘤微环境的作用机理。3)如何进行有效的中药配伍,使得中药新剂型更加方便有效的应用于临床。相信这些问题,通过我们科学化、规范化的学习与研究,在不久的将来都会迎刃而解,为肿瘤治疗开辟新的道路。
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