中医药在肿瘤免疫微环境中的作用

俞文峰 牛越群 吕 望 张 翀 胡 坚

免疫治疗是当前继手术、化疗、放疗之后一种十分重要的肿瘤治疗模式。目前，基于阻断免疫检查点分子和程序性死亡受体的疗法在有着一定肿瘤负荷的晚期癌症患者中有着显著功效[1-2]。对于早期手术可切除患者的免疫治疗模式的临床试验也在开展中。而中医药在肿瘤的免疫治疗方面也具有重要价值。本文就中医药在肿瘤免疫微环境中的作用，综述如下。

1 肿瘤与免疫治疗

肿瘤的发生发展是一个十分复杂的过程，细胞内外的多种调节因素构成了复杂的调控网络。曾有学者指出，自噬、炎症和免疫是调控肿瘤及其治疗的“三驾马车”，提示免疫治疗在肿瘤治疗中的重要地位[3]。如今，随着免疫学原理和技术的发展，肿瘤的免疫治疗已经成为继手术、化疗、放疗等三大传统疗法之后的第四种重要治疗模式。肿瘤免疫疗法主要通过作用于免疫微环境，加强免疫监视，抑制肿瘤的免疫逃逸这一特性发挥治疗作用。

1.1 肿瘤微环境 在肿瘤的发生及进展过程中，各种细胞及细胞产物为其提供了适宜的生存环境，称之为肿瘤微环境。肿瘤细胞和肿瘤基质组成了肿瘤微环境，间质细胞和细胞外基质、各种细胞因子、趋化因子以及各种代谢产物共同组成肿瘤基质。肿瘤微环境是肿瘤发生发展和转移过程中赖以生存的内环境，基质中的血管生成细胞、免疫细胞和肿瘤相关的成纤维细胞促进了新生血管形成、肿瘤进展和转移[4]。这些基质细胞和其周围由细胞外基质蛋白、生长因子、细胞趋化因子及一些基质降解酶类组成的肿瘤基质共同包绕着肿瘤，构成了肿瘤的整体。

1.2 肿瘤的免疫逃逸 通常状态下，肿瘤细胞表面会表达新的抗原，这些新抗原会被机体免疫系统识别，从而进一步杀伤肿瘤细胞。肿瘤的免疫逃逸是指肿瘤细胞对自身表面抗原进行修饰，或对肿瘤微环境进行改变，以逃避机体免疫监控的过程。在免疫功能低下的人群中，肿瘤发生率较正常人提高3～5 倍[5]。其作用机制十分复杂，其相互之间也存在协同作用[6]。主要的免疫逃逸机制包括相关抗原表达异常、MHC I 类分子表达下调、黏附分子缺陷、Fas/FasL 表达异常、分泌免疫抑制因子等[7]。

2 中医药在肿瘤免疫治疗中的理论与实践

中医药作为我国传统医学在肿瘤治疗中发挥着巨大的作用[8]。肿瘤的发生发展是一个多因素、多阶段、多环节的长期发展过程，包括细胞以及外界环境的干预。肿瘤的发生，生长以及转移，逃避免疫离不开肿瘤微环境，适宜的免疫微环境是促进肿瘤发生以及进展的必要元素。中医药具有杀伤肿瘤细胞与抑制肿瘤进展的功能，其中改善肿瘤免疫微环境来促进免疫系统杀伤肿瘤细胞是一个很重要的方面。其主要作用机制如下。

2.1 中医药对T 淋巴细胞免疫功能的调节 T 淋巴细胞参与肿瘤的免疫监视过程，并且起着主要的免疫调节作用，其中调节性T 细胞（Tregs）的平衡是肿瘤免疫调节的关键。肿瘤组织可产生不同的趋化因子，尽管这些趋化因子与不同的受体相结合，但其都可招募Treg 细胞参与免疫调节[9]。激活的Treg 细胞通过分泌白介素-10 和肿瘤坏死因子来发挥其抗肿瘤免疫功能。抑制Treg 细胞在微环境中数目减少可以抑制肿瘤的发生与发展[10]。此外，Treg 细胞也可以通过白介素-7、白介素-35 等细胞因子抑制抗肿瘤免疫[11]。肿瘤微环境的T 细胞是中医药的一个很重要的作用靶点。肺积方中的黄芪甲苷能够发挥很好抗肿瘤免疫作用，延长荷瘤小鼠生存期。对微环境中的吲哚酸-2，3-双加氧酶（IDO）的研究发现，IDO 是诱导肿瘤免疫逃逸的一种关键酶，而黄芪甲苷通过干预IDO 的转录和翻译可以抑制早期炎症变化、肿瘤血管生成以及免疫逃逸来实现其免疫调控功能。分析带瘤小鼠的T 细胞百分比发现，黄芪甲苷可提高T 细胞中细胞毒性T 细胞的数量并且降低Treg细胞的比重。此外，经检测肺积方和黄芪甲苷可能通过阻滞免疫检查点细胞毒T 淋巴细胞相关抗原及细胞程序性死亡受体来发挥其免疫监视作用[12-13]。龙术消瘤方是经参苓白术散改进而来治疗结直肠肿瘤的中药复方，能够调节小鼠CD4、CD25 分子的表达，从而抑制Foxp3 表达来调节Treg 细胞的比例，达到抑制结直肠肿瘤的生长目的[14]。中药复方松友饮在抑制肝癌的发生发展方面具有一定疗效。实验发现，松友饮作用于肝癌患者的T 淋巴细胞，通过减少微环境中的Treg 细胞，抑制肿瘤坏死因子等分泌来调控肝癌的免疫过程，显著增加生存期，减少肝癌的转移与复发[15]。

2.2 中医药对肿瘤相关巨噬细胞（TAM）免疫功能的调节 中医药作用肿瘤免疫过程的另外一个关键靶向位点是肿瘤微环境中的相关巨噬细胞，大致可分为M1 经典激活型和M2 替代激活型。M2 型在肿瘤免疫调控中发挥着更重要的作用。TAMs 由巨噬细胞-集落刺激因子和粒细胞-集落刺激因子调控，并被肿瘤组织中的CCL-2 等趋化因子招募，分泌IL-4、IL-10、TNF-β 等大量的细胞因子，从而促进肿瘤生长、肿瘤血管生成及肿瘤细胞转移[16]。扶正解毒方是临床常用的中药复方，能有效防治肿瘤复发及转移，延长生存期，改善肿瘤患者预后情况。CD68+巨噬细胞是扶正解毒方的作用靶点，通过减少微环境中CD68+巨噬细胞数目，来抑制M2 型激活型巨噬细胞浸润；从而减少M2 激活型巨噬细胞分泌的生长因子、炎症因子、血管生成因子的数量，加强患者抗肿瘤免疫功能[17]。实验研究表明，经验方益气除痰方对肺癌有较好疗效，与对照组相比，益气除痰方能较强地抑制荷瘤小鼠体内肿瘤的生长。其分子作用机制研究表明，益气除痰方能较强地抑制小鼠移植瘤中TAMs 的产生，下调微环境中TAMs 数量，从而抑制肺癌的生长与侵袭转移，改善患者预后[18]。中草药衍生物大黄素常用于治疗乳腺癌患者，大黄素不仅能够直接杀伤肿瘤细胞，还可以抑制肿瘤组织分泌趋化因子招募TAMs，减少M2 型巨噬细胞的活化，从而降低生长因子，促进血管生成因子的分泌，抑制肿瘤进展[19]。

2.3 中医药对自然杀伤细胞（NK 细胞）免疫功能的调节 NK 细胞在肿瘤免疫监视方面具有重要作用，无需抗原呈递，可直接清除杀伤肿瘤细胞，具有免疫监视功能。NK 细胞抗肿瘤作用机制包括直接杀伤肿瘤细胞和通过分泌IL-2、TGF-β 等多种细胞因子来诱导抗肿瘤免疫反应发生[20]。中医药通过增加活化的NK 细胞数目，起到抑制肿瘤的效果。如扶正培本类中药可增加机体NK 细胞数目，使TNF，IL-2 等细胞因子表达升高[21]。另外，苓甲抗癌复方提取物也可通过增加微环境中NK 细胞数量来增强机体免疫，具有明确的抗肿瘤作用[22]。还有研究发现，联合使用黄芩和清暑益气汤可以缓解恶液质的症状，并且通过增强NK 细胞的细胞毒性和上调Th1/Th2 比例来激活抗肿瘤免疫反应[23]。一项针对接受放化疗病人的双盲临床随机对照试验，证明中医药在肿瘤免疫治疗中的作用，服用党参、当归、灵芝提取物加香茅醇复合制剂的患者较之安慰剂组，血细胞减少程度更轻，NK 细胞数量也明显增多。猫爪草中提取出的皂苷和多糖也被证明可以提高NK 细胞对胃癌细胞BGC823 的杀伤率[24]。200mg/kg 剂量的阴阳莲天然提取物也可以促进白血病小鼠NK 细胞的活性[25]。白英提取物被证明可以在白血病小鼠体内增强NK 细胞和巨噬细胞活性，类似的结论也在S180 荷瘤小鼠体内被证实，体现出其在肿瘤治疗中重要的免疫调节作用[26]。对于晚期肿瘤病人，灵芝的多糖类提取物也显著提高NK 细胞的活性。以上研究结果均表明，提高NK 细胞活性可能是中医药复方及有效成分对肿瘤进行免疫调节的重要机制之一。

2.4 中医药对骨髓来源的抑制性细胞（MDSC）免疫功能的调节 MDSC 是在肿瘤组织中广泛增殖的一类髓系来源的未成熟细胞，主要由粒细胞、巨噬细胞、树突状细胞组成。在微环境中，IL-6 等炎症因子、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子以及血管内皮生长因子（VEGF）等能够显著促进MDSC 的产生，通过表达细胞免疫抑制细胞因子发挥免疫抑制作用，并有多种细胞因子参与调控这些功能[27]。MDSC 不仅能够通过调控精氨酸酶Arg-1 的表达促进Treg 细胞的增殖分化，也可以通过提高iNOS 及ROS 的产生来诱导效应性T 细胞的凋亡[28]。中医药可以抑制微环境中MDSC 高表达，拮抗其促进肿瘤逃避免疫加速肿瘤进展的作用。如疏肝健脾方可以减弱MDSC 的免疫抑制作用，对伴有情绪障碍的乳腺癌患者有较好的疗效。研究表明，乳腺癌患者常伴有长期抑郁焦虑等情绪障碍，长期的负面情绪会抑制机体的免疫功能，导致MDSC 的扩增，促进肿瘤的进展和逃逸，疏肝健脾方可以消除异常的情绪状态，加强抗肿瘤免疫效应。实验表明，疏肝健脾方干预的小鼠中，微环境中MDSC 的招募与活化受到了明显抑制，IL-10、IL-6、IL-13 等炎性因子数量下降，减少了T 细胞的凋亡，加强免疫监视，抑制肿瘤的演进[29]。半乳糖凝集素-3（Gal-3）是中医药作用肿瘤的另一个重要靶点，Gal-3 广泛分布于肿瘤的上皮细胞和免疫细胞，参与多种生物学功能，如生长、黏附、凋亡等。文献报道，在多种肿瘤中Gal-3 表达均升高，进一步上调Arg-1等抑制性基因，能削弱抗肿瘤免疫，促进肿瘤生长。研究表明，低分子柑橘果胶是通过阻断分子Gal-3，来减少MDSC 在小鼠体体内的积累[30]。

2.5 其 他 除上述涉及的几种机制以外，中医药还在其他许多方面对增强机体免疫活性、杀伤肿瘤细胞发挥着重要作用。尖尾芋的提取物在荷瘤小鼠模型中可以显著减缓肿瘤生长，通过促进抗肿瘤细胞因子IL-2、IFN-γ 和TNF-α 等表达以及促进单核细胞向巨噬细胞分化等机制实现。半枝莲提取物也被证实可以对H22 肝荷瘤小鼠起到增强巨噬细胞活性的化疗减毒作用。在肿瘤免疫中，Th1 细胞分泌的细胞因子主导抗肿瘤作用，而Th2 细胞则对抗Th1细胞的功能，Th1/Th2 比例失调会导致肿瘤细胞逃避局部T 细胞的免疫应答。研究表明，灵芝提取物有助于提高荷瘤小鼠血清Th1 型细胞因子CXCL-9、CXCL-10 和IFN-γ 等的水平[31]，前文所述联合应用黄芩和清暑益气汤也可以提高Th1/Th2 的比例[32]，这些中医药疗法均可增强对肿瘤的免疫治疗效果。

3 小 结

中医药在拮抗肿瘤免疫逃逸方面具有一定的作用。对中药复方及相关提取成分的诸多研究表明，中医药能够通过调节肿瘤微环境中的免疫细胞来防治肿瘤。例如中药多糖能增强机体免疫功能，活化T 细胞、巨噬细胞、NK 细胞等免疫细胞，还能促进免疫调节因子的生成，调节机体免疫微环境的平衡，提高机体抗肿瘤免疫力，从而达到杀伤肿瘤细胞的目的[33]。多靶点、多分子机制是中医药调节肿瘤免疫的特点，其作用机制离不开肿瘤免疫微环境的调节，我们要进一步在分子层面加强对中医药的研究，放大其免疫治疗抗肿瘤的作用，并将其与手术、放疗、化疗等经典肿瘤治疗方式结合起来，更好地进行肿瘤的临床管理。