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中医体质辨识对肿瘤基因治疗的临床价值

2019-01-05周杰杨丽惠李泉旺

中医药学报 2019年4期
关键词:基因治疗体质基因

周杰,杨丽惠,李泉旺

(北京中医药大学东方医院,北京 100078)

现今肿瘤的发生机制从分子层面可概述为以下假说:染色体易位、基因突变、干细胞起源和表观遗传调控等,其中实验证据较多集中在基因点突变、缺失、甲基化水平、扩增和易位变化上[1]。研究发现,一切肿瘤细胞发生的重要分子层面原因是DNA序列的变异,证实了肿瘤的本质是基因组疾病。无限增殖、侵袭转移、免疫逃逸和失控性生长等生物学特征揭示了机体遗传变异是肿瘤发病的必备条件[2],基于分子遗传学研究的基因治疗成为新时期抗击肿瘤的重要手段。

“体质”的中医学概念是指“人体生命过程中,在先天禀赋和后天获得的基础上所形成的形态结构、生理功能和心理状态方面综合的、相对稳定的固有特质”[3],《黄帝内经》中的“壮人无积,虚人则有之”揭示了体质在肿瘤疾病中的关键作用。基因作为基本遗传单位通过自我复制保持先天遗传特征,又受内在或外界环境影响发生突变和变异,遗传信息与环境因素相互作用是肿瘤发生、发展的原因。体质与基因均受“先天”和“后天”因素调控,带有个体化特征,是人体最基本的环境和肿瘤潜藏的土壤,两者具有紧密相关性。识别两者的关系,辨识体质并对其加以调整改善,或可通过影响基因为中医在肿瘤领域的防治及个体化诊疗提供新的思路。

1 基因治疗

1.1 基因治疗在肿瘤学科的应用

基因治疗是为纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病,通过基因转移技术将正常外部基因导入靶细胞的生物疗法[4]。二十年来,人类基因组学经过不断探索发现,肿瘤是由个体基因组中的体细胞畸变介导而来,从而衍生出基因治疗应用于肿瘤学科的价值与方法,包括将遗传物质通过病毒(或细菌)和非病毒载体转移到细胞内;对肿瘤细胞或免疫系统进行免疫调节;干预肿瘤微环境等,以减少血管生成或增强肿瘤抗原性,使免疫系统更好的识别肿瘤并实现精确打击[5]。现阶段肿瘤基因治疗的类型主要集中在抑癌基因、免疫调节、自杀基因、基因沉默、抑制肿瘤血管生成等方面[6]。肿瘤的发生过程至少有两种或两种以上癌基因参与,多种原癌基因激活或抑癌基因失活是造成肿瘤异常增殖的原因[7],故在此基础上发展出基因靶向药物和基因替代疗法。临床上,以吉非替尼、厄洛替尼、埃克替尼为代表的酪氨酸激酶抑制剂是肺癌重要的靶向治疗药物;曲妥珠单抗用于Her-2阳性的乳腺癌和胃癌的治疗;西妥昔单抗用于K-ras野生型而无BRAF突变的患者;伊马替尼用于慢性髓性白血病和胃肠道间质瘤,以上药物在基因检测的指导下作为二、三线治疗方法均取得了显著疗效。对于P53基因突变致功能丧失引起的肿瘤,可通过腺病毒等载体把野生型P53基因转入此类患者细胞内[8],通过基因替代疗法重获抑癌基因以达到控制肿瘤的效果。基因治疗中的免疫调节是通过激活人体自身免疫系统,达到杀灭癌细胞和肿瘤组织目的的治疗方法[9],包括非特异性免疫刺激剂,较成功的有卡介苗用于膀胱灌注治疗膀胱癌,以及左旋咪唑和5-氟尿嘧啶联用治疗结肠癌[10];肿瘤疫苗,如树突状细胞(DC)疫苗是当前的研究热点,Sipuleucel-T疫苗已被临床应用于无症状或症状轻微的、转移性激素抵抗性前列腺癌的治疗[11];过继性免疫细胞疗法(ACT),即将供体的淋巴细胞转移给受体以增强其细胞免疫功能,从而杀伤体内肿瘤细胞[12];单克隆抗体,如被誉为免疫神针的PD-1和PDL-1单抗,在标准治疗失败又无其他有效治疗方法的晚期或转移性实体瘤患者,如非小细胞肺癌、肾癌、霍奇金淋巴瘤、头颈部鳞癌等的治疗方面均取得了较好疗效。

1.2 基因治疗面临的问题

基因治疗在肿瘤领域的研究势头强劲并取得了一系列成效,但仍面临一些不可忽视的问题:①基因治疗后的副作用,如发热、流感样症状,白细胞减少,轻度暂时性贫血等[13];②逆转录病毒作为载体介导病毒整合到宿主正常基因组中,从而可能引起继发恶性肿瘤的突变事件;③因基因治疗出现耐药引起的肿瘤复发和生存期缩短[14];④由于肿瘤缺乏靶向性或存在安全性问题,使基因难以安全、高效地导入肿瘤治疗部位,增加治疗毒性并降低预期效果[15];⑤基因治疗所靶向的目标应具有杀伤癌细胞而不伤害宿主细胞的特异性[6],如何提高其安全性、特异性和靶向性依然是需要不断攻克的难题。把握基因治疗与体质辨识间的相关性,通过改善体质调控基因变化,改善机体内环境,或可为弥补基因治疗缺陷提供新思路,对肿瘤个体化预防、治疗、防止复发转移均具有重要意义。

2 体质学说与体质辨识

2.1 体质学说

《灵枢·寿夭刚柔》说:“人之生也,有刚有柔,有弱有强,有短有长,有阴有阳”,表明古人已经发现先天禀赋强弱对个体的影响。《灵枢·五变》说:“肉不坚,腠理疏,则善病风”“五脏皆柔弱者,善病消瘅”“小骨弱肉者,善病寒热”“粗理而肉不坚者,善病痹”,证明了不同体质均有其易感的发病因素,并易于形成某类病症。章楠曾指出:“病因症状虽同,而禀质强弱不同,则治法自殊”[16]。关于体质的分类有以下说法:王琦教授认为体质状态在一定程度上反映正气的盛衰,正气的强弱是人体是否发病的决定因素,个体体质的差异性可导致个体对某些致病因素有着易感性,或对某些疾病有着罹患性、倾向性,他经过大量流行病学调查分析,以脏腑气血阴阳的盛衰为依据,将体质具体分为九种,即平和质、阴虚质、阳虚质、痰湿质、湿热质、气虚质、瘀血质、气郁质、特禀质[3]。何裕民教授将人类个体发育生长的过程中,形成个体结构特点、形态特征、活动代谢以及机能状态等诸多方面相对稳定的特殊性称之为体质。生理上,个体对机能代谢及外界刺激的反应都存在显著性差异;病理上,个体对致病病因和疾病易感性以及易罹性也存在显著性差异。他从患者体型、脏腑的机能状态和人体阴、阳、气、血、津液的多寡来辨识体质并分为六类,即强壮型、虚弱型、偏寒型、偏热型、偏湿型、淤迟型,并在此基础上提出“A+B+C”的肿瘤治疗“三套餐”,即:抑制肿瘤+扶助正气+改善体质。抑制肿瘤应用驱邪法,并依据病邪性质和部位不同制定不同的治法和方药;扶助正气主要以益气、养阴、健脾、补肾为主;辨识体质特征作出体质类型的判断,进而对肿瘤辨证论治[17]。匡调元教授把人群个体生长发育中所形成的机能、代谢以及结构上的差异性和特殊性称为体质现象,其差异性和特殊性决定了机体对某些致病因素或某种诱因具有易感性和发病的倾向性,同时也是决定疾病病位、病灶以及病变倾向的主要因素[18],他把人类体质分成六型,正常质、燥红质、迟冷质、倦晄质、腻滞质、晦涩质,体质类型不同者虽可能患上同种肿瘤,但由于个体体质类型差异,病邪作用于机体的表现方式不同,使患者呈现出不同的症与证。因此治疗肿瘤要先辨体质、再辨证,将调整病理体质作为治疗根本,在治质的基础上加入治证、治病的药物。现中华中医药学会综合各家共识颁布了《中医体质分类与判定》标准,将中医体质分为平和质、气虚质、阳虚质、痰湿质、阴虚质、湿热质、气郁质、血瘀质、特禀质等九类中医体质,为中医体质辩证在各学科中的规范诊疗提供了参考标准。

2.2 各类体质与肿瘤中医病机的关系

平和质即是气血阴阳无偏颇的健康体质,是内经中所谓“阴平阳秘,精神乃治”的最佳状态。《素问·举痛篇》曰:“百病生于气也”,提出了气的失调是气虚质和气郁质形成的病理基础。气虚质和阳虚质是气与阳气受损使脏腑组织活动减弱和御邪能力下降的病理体质,导致血与津液的生化、运行、固摄能力下降,且阳虚不能温化水液,造成病理产物堆积;气郁质是由于情志内伤影响气的流通,导致某些脏腑如肺、肝、胃、脾和经络的功能障碍,形成瘀血、痰饮,出现胀满、疼痛等症状的病理体质;血瘀质指离经之血瘀积于脏腑组织器官,在腹腔内可形成“推之不移、按之疼痛、坚硬有形”的块状物,即为癥积,又瘀阻肝脉,即见腹部青筋暴露;痰湿质指脏腑输布排泄水液的功能障碍,水液凝结于皮下、肌肉,使局部气血运行不畅凝聚为块的病理体质,如在乳房结为乳癖,在颈部结为瘿瘤、瘰疬,在肢体聚为痰核,均是后期发为癥瘕的基础;阴虚质指因精、血、津液等物质损耗和阴不制阳,导致阴虚阳亢的病理体质,虚热炼液成痰,津亏液少又致血液粘稠,运行不畅,变为淤血;特禀质是由先天遗传造成的病理体质,如过敏反应、遗传疾病、原发性免疫缺陷等,对外界环境适应和抵御外邪的能力都较低。以上体质类型除平和质,均使脏腑机能活动减弱,抗御邪气能力下降,不能清除自身产物,恶性循环终致病理产物堆积不化,正是肿瘤形成的关键病机。《疡科心得集》曰: “瘿瘤者, 非阴阳正气所结肿, 乃五脏瘀血浊气痰滞而成也。”《局方发挥》对肿瘤也有 “自气成积, 自积成痰”,“……又行痰挟瘀血, 遂成窠囊”的论述,都表明体质偏颇是肿瘤疾病的关键成因,通过大量临床与实验研究探索不同种类肿瘤形成与各类型体质的相互关系,将为肿瘤疾病的中医防治提供重要借鉴。

2.3 体质辨识在肿瘤学科的应用

体质学说认为肿瘤的发病、传变及预后具有个体差异性,先天遗传因素在其中起决定作用,并受体质影响对某些后天致病因素具有易感性。在人群中开展体质辨识,对肿瘤“未病先防”的早期干预具有重要意义,并可指导肿瘤患者“既病防变”,制定个性化治疗方案以促进机体恢复,遏制肿瘤的进一步发展,实现“带瘤生存”的长期目标,提高生活质量。胡学军等对151例原发性肝癌患者采用标准化中医体质分类量表进行体质辨识,结果显示不同体质类型与肝癌0kuda分期和TNM分期相关。如TNM分期中Ⅰ、Ⅱ期多以气虚质、阳虚质为主,ⅢA期以气虚质和湿热质为主,ⅢB以上患者多为阳虚(郁)质、气虚(郁)质,故认为,Ⅰ、Ⅱ期患者应在“虚则补之”治则下予“健脾理气”大法;ⅢA期患者应在“标本兼治”治则下予“健脾化湿”法,并适当佐以清热化湿药物;ⅢB以上患者久病伤肾,在健脾理气法上应加用补肾阳药物,对原发性肝癌患者的中医诊治及调护具有普遍意义[19]。秦瞻对60例消化道肿瘤根治术后患者行中医体质辨识及调养,余60例给予内科常规治疗,结果显示体质辨识-调体组的胃肠道功能、体质量变化情况及免疫学检查结果均优于常规组,治疗有效[20]。张婷婷等对67例喉癌患者进行中医体质分类,发现喉癌的发生与淤血质、痰湿质、虚性体质三种主要类型相关,运用“化痰祛瘀”法可指导喉癌的临床治疗[21]。戴红芳等对20例肺癌化疗后营养不良患者行中医体质辨识,并结合辨识结果予中医体质调养联合经口营养支持治疗,3个月后患者体质辨识结果、症状及蛋白情况均较前改善,为患者化疗耐受性和敏感性的提高准备了营养基础[22]。高奇峰将122例鼻咽癌患者随机分为中医体质辨识组和常规组各61例,在常规放疗基础上,对体质辨识组行中医体质划分并予鼻咽冲洗汤中药外用,常规组仅以生理盐水冲洗,结果显示体质辨识组出院时间、康复满意度、治疗总有效率均高于常规组[23]。郭风将46例恶性肿瘤患者通过中医体质辨识分为9种体质类型,在常规治疗基础上分别予不同类别以相应的体质治疗方案,结果显示患者一般情况较好,3年存活率达69.56%(32/46)、并发症36.95%(17/46)、失眠率30.43%(14/46)[24]。以上研究结果表明,在恶性肿瘤的治疗中进行中医体质辨识,形成个性化诊疗方案,对改善患者的症状及预后具有积极指导意义,值得临床应用及推广。

3 基因治疗与体质辨识

3.1 基因治疗与体质学说的结合点

中医体质学说在理论上与基因突变假说具有一致性,具体体现在以下方面:①都源于“先天”并受“后天”因素调控。基因是承载特定遗传信息的DNA片断,是遗传物质的基本单位,DNA复制过程中可能发生的突变为生物进化和疾病演变提供了分子基础。个体体质的形成是诸多因素共同作用的结果,先天遗传在其中起决定作用,使体质保持相对稳定的状态,《活幼心书》有言:“……良由父精不足, 母血素衰而得……”,说明父精母血即先天禀赋是体质的先决条件。但这种稳定又不是一成不变的,会受饮食、环境 、疾病和药物等后天因素影响而发生不同程度改变。张仲景强调“服食节其冷热酸苦辛甘”,即从饮食方面说明顾护脾胃是影响体质强弱的关键因素。②都具有个体化特征,符合中医“异病同治”原则。临床观察发现,对相同分期、分型、分级的肿瘤患者予以相同治疗手段,其治疗效果和预后却有着显著差异,这与个体携带的不同基因有关,表明建立个体化诊疗策略,形成个体化方案和技术是肿瘤诊治的关键问题[1]。中医学的特点是辨证论治,在其基础上衍生出的“异病同治”是中医理论的重要组成部分。王琦教授认为,异病同治的要旨是辨证论治,并通过体质的同一性来表现[25]。体质是辨证论治的基础,不同体质类型的人因机体内环境不同,受外界致病因素干扰后出现的反应也不同,气血阴阳分布和病理产物清除对肿瘤形成及预后的风险也各有其影响。③都在肿瘤发生、发展的过程中起到重要作用。在基因治疗出现后世界范围内批准的大量临床试验中,有将近一半以上为肿瘤相关基因治疗,成为生物医药的重要组成部分[26]。 ④都对“治未病”思想有重要临床实践意义。DNA测序和基因组技术的发展,能促进基于百万人基因组和临床信息数据支撑的肿瘤生物学研究,完善分子机制理论,为肿瘤在基因层面的预防提供坚实基础。这与《丹溪心法》中“与其救疗于有疾之后,不若摄养于无疾之先”,和《素问·四季调神大论》中“圣人不治已病治未病,不治已乱治未乱”的“治未病”思想不谋而合。体质是决定个体差异、疾病易感、传变预后的前提,是个体发病的基础与条件,故可依据体质特征寻找发病规律并进行早期干预,是对“治未病”学说具有重要意义的实践方法。

3.2 体质辨识在基因层面的应用

现代研究表明,几乎所有药物都是通过直接或间接影响人类基因的表达及表达产物而起效,中医药在肿瘤疾病的基础研究及临床观察中发现有确切治疗作用,但其本身没有改变核苷酸与氨基酸结构的特性,可能的机制是在基因的表达、调控方面发挥作用[27]。孙占东等采用DAVID数据库对4种中医体质的差异表达基因进行富集分析并整理结果,从系统生物学角度挖掘基因与体质的相关性,结果表明基因表达的不同是中医体质形成的实质,造成体质对疾病易感性及倾向性的差异,介导了病理变化的产生[28]。黄羚等统计经体质辨识后71例三阴性乳腺癌患者的体质分布情况,并用TOP2A基因检测残余肿瘤病理组织,结果表明三阴性乳腺癌以气虚质、阴虚质和血瘀质为发病的常见体质,此类患者中 TOP2A基因表达呈正常或缺失状态[29]。崔庆丽等收集并分析512例非小细胞肺癌患者的体质情况和EGFR基因突变状态,结果显示9种体质中以痰湿质与湿热质患者的EGFR基因突变率最高,为非小细胞肺癌的中医诊疗提供借鉴[30]。具有免疫功能的人类白细胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)是具有抗原特异性与多态性的细胞表面蛋白质,在同卵孪生子以外的两者体内未见到相同的HLA,表明其可承载高度的个体遗传信息,与疾病的产生与机体的免疫应答有极其密切的关系,和中医体质学说及”扶正除大疾“的治疗原则有很多共性。高卓维使用SBT基因测序技术并进行中医体质评定发现,HLA-B*58:01和DRB1*03:01可能是NPC易感关联的致病基因,而HLA-A*11:01和DRB1*04:03可能是NPC易感关联的保护基因;气虚质、气郁质可能是鼻咽癌患者的中医易感体质,平和质可能是鼻咽癌的保护性体质[31]。钱伯文从基因层面论述中医药防治肿瘤的机制,将中医中药治疗肿瘤与基因治疗肿瘤的思路联系起来,预言二者在系统生物学和基础上进行整合,将为医学的发展带来革命性的变化[32]。刘赟等认为,结构研究向功能研究方式的转变,和基因之间的相互联系、相互作用,能反映基因组学与中医药在思维方法学上更多的的趋近特征,显示出研究思路与方法相互渗透的可能性[33]。周小军等以气虚质鼻咽癌高癌家系成员和正常质鼻咽癌高癌家系成员、鼻咽癌患者为对照,用基因芯片及荧光定量PCR技术对DNA损伤修复基因进行研究,结果表明:鼻咽癌高癌家系成员存在着特定的DNA损伤修复基因变化规律,气虚状态亦可影响DNA损伤修复基因变化[34]。张志新等研究发现,痰湿体质甲状腺癌组织中,BRAF基因突变阳性率80%,而在非痰湿正常组织中BRAF基因突变阳性率为0,说明痰湿体质的甲状腺癌患者BRAF基因突变高表达,同时反映了痰湿体质严重程度与BRAF基因突变存在相关性,可以为甲状腺癌的诊断、辨证施治提供依据[35]。

3.3 体质辨识与基因生物技术

新兴分子生物学技术的代表是生物芯片技术,包括基因芯片、芯片实验室和蛋白芯片系统,在基因分析方面具有高通量、多因素、微型化和快速灵敏等特点,将其运用到涉及众多基因改变的肿瘤研究中,可以更全面地了解肿瘤发生发展机制,为肿瘤的诊治打下坚实的基础[36],以此为代表的功能基因组学和蛋白组学促进了生物治疗领域的发展[37]。各种组学技术平台,从微观入手,包括基因组、转录组、蛋白质组、代谢组,从中获得大量实验数据,对各种数据进行分析和整合并找出规律性特性,从整体水平上研究中医体质,有利于进一步阐明疾病、健康等生命本质。利用中医体质分型采用流行病学方法筛选并验证高危中医体质,通过生物技术将高危病人基因标志群与其他体质肿瘤癌前病变的基因谱进行差异比较,找出癌前病变进展为癌的关键标志性基因,将为肿瘤的早期诊断、预防治疗提供靶点,也将为临床应用中药对癌前病变人群进行体质的调节提供重要依据[38]。体质学说治疗肿瘤的关键是区分体质和证候从而抓本质,基因或可通过DNA芯片技术为这一内容提供鉴别指导。如可根据体质和证候诊断标准找出痰湿体质与痰湿证两组患者,分别分离基因组中的DNA并与DNA芯片杂交就可以得到相应的基因图谱,再将其与正常人依同法所得的标准图谱相比较便可得到痰湿体质与痰湿证分别的基因信息,分析这类信息可从基因水平上阐示体质与证候的区别,为下一步研究与治疗奠定基础。中医药对体质的调整是在调控、修饰疾病的相关易感基因表达及表达产物上发挥作用,所以利用基因芯片技术来确立体质分型标准,对体质辨识准确度的提升具有较大意义[24]。人类基因组计划催生了系统生物学的发展,这将主导21世纪医学的新方向[39]。系统生物学研究生物体中基因、mRNA、蛋白质等组分的构成及特定条件下的相互关系。肿瘤系统生物学与中医理论在肿瘤成因、阴阳学说与原癌抑癌基因的关系、靶向治疗与辨证论治、信号传导与诊断信息方面均具有密切相关性[40]。王琦教授指出“体质”是系统生物学与中医学的最佳结合点,利用系统生物学的方法和技术从微观上探讨体质,为辨体治疗提供依据,能够把中医的整体观、朴素的系统论上升到现代系统医学理论[41]。

4 讨论

进入21世纪,生物科学与技术的发展使人类能从更微观的角度去认识肿瘤,在手术、放疗、化疗等常规方法上衍生出的生物治疗,为失去手术机会及不能耐受放化疗的患者提供了新的治疗模式,其中基因治疗是生物治疗的重要组成部分,取得了较成熟的进步并已应用于临床。自1978年中医体质学说被明确提出后,关于体质的研究日新发展。各学科基础研究表明,基因与体质有极其密切的联系,探究基因与体质的关系,有利于:①发挥基因治疗的积极作用,弥补基因治疗的缺陷,促进体质辨识向医疗大数据系统下科学化、信息化的发展;②为肿瘤的早期检测、中医药作用于肿瘤新的靶点、肿瘤的个体化诊疗提供证据;③使基因信息与体质辨识、调整相结合,通过改善生活环境、习惯与机体内环境,在肿瘤领域实现“治未病”的目标;④为体质分型标准的确立、体质与证候的区分提供更科学手段。体质改善如何影响原癌基因、抑癌基因、癌基因、机体免疫的变化,体质的成因与先天遗传或后天环境、习惯的相关性,仍是未来肿瘤学科在基因与体质方面需要通过大量基础实验与临床研究不断探讨的问题。

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