中医药对胃癌前病变相关信号通路传导的干预研究进展

马佳乐 李慧臻 李苗苗 苏震东

2018年《全球癌症负担状况最新估计报告》显示，胃癌占全球恶性肿瘤发病率第五位和死亡率第三位，每年新发胃癌约120万，中国约占其中的40%[1]。胃癌前病变(precancerous lesion of gastric cancer，PLGC)是病理概念，即肠上皮化生和异型增生，主要伴存于慢性萎缩性胃炎，对于胃癌前病变的防治研究对预防胃癌意义重大[2]。胃癌前病变的发展是一个多因素、多阶段的长期过程，符合Correa[3]提出的“正常胃黏膜—慢性浅表性胃炎—慢性萎缩性胃炎—肠上皮化生—异型增生—胃癌”模式。信号传导通路的异常激活或抑制，对PLGC的进程有着重要影响。当细胞外某些信号分子受到刺激后，会经细胞膜传递至细胞内，调控相关转录因子，进而出现相对应的生物学效应，导致胃黏膜发生炎症、细胞增殖等。因此，以信号转导分子为靶点进行研究，对防治PLGC有重大意义。近些年，通过中医药调控PLGC相关通路的研究持续深入，现将与中医药干预PLGC相关的8条信号通路进行综述。

1 刺猬(Hedgehog)信号通路

Hedgehog通路可通过介导细胞表面的纤毛向细胞内进行传导，有音猬因子(sonic hedgehog，Shh)、印度刺猬因子(indian hedgehog，Ihh)及沙漠刺猬因子(desert hedgehog，Dhh)三种配体，Shh、Ihh配体主要作用于胃腺体。此通路包括Ptch、Smo两种受体和转录因子Gli1、Gli2、Gli3[4]。若缺乏Shh、Ihh配体，受体Ptch与Smo处于结合状态，使Smo受体活性降低，难以影响纤毛；若细胞表面的纤毛出现Hh信号，Ptch受体则会与之结合，Smo受体相应活化，进入纤毛，激活转录因子Gli[5]。正常的Hedgehog通路，可通过调控多种因子以减轻胃腺体炎症程度，有益于受损组织修复,若Hedgehog通路出现过度的持续异常激活，则会出现相反的作用，导致胃部肿瘤的发生发展[6]。

嘌呤物Purmorphamine可与Smo结合，活化Hedgehog通路，赵唯含等[7]通过研究黄芪、三七对PLGC大鼠的影响，Western bot、RT-PCR、免疫组化法测定大鼠胃黏膜Hh通路的Shh、Ptch、Smo、Gli-1、Purmorphamine蛋白含量，结果显示，黄芪、三七可使大鼠胃黏膜中Shh、Ptch、Smo、Gli-1、Purmorphamine蛋白含量均出现升高表现，使Hh通路正常激活，调节胃部炎性微环境。

研究显示，当Hedgehog通路异常激活后，会使正常的SuFu蛋白发生突变，导致肿瘤的发生发展[8]。陈露等[9]对120只大鼠进行研究，使用萎胃康干预后，对大鼠胃部Smo、Shh及SuFu蛋白进行检测。结果显示，萎胃康组大鼠胃中Smo、Shh、SuFu蛋白含量明显降低，因此，萎胃康可通过干预Hedgehog通路的异常激活，以达到治疗胃癌前病变的作用。此外，研究发现，黄芪、三七的提取物黄芪甲苷Ⅳ、人参皂苷Rg1 同样具有调控SUFU蛋白表达的作用[10]。杨君等[11]研究香砂六君子汤对胃癌细胞的影响，通过检测Smo、Ptch1、Gli1的基因与蛋白表达，发现加味香砂六君子汤不同浓度的血清均可在一定程度上降低各组Smo、Ptch1、Gli1的水平，且对胃肿瘤细胞的生长有抑制作用。

现代医学对Hedgehog通路调控PLGC的机制研究正在进行，诸多西药Hh通路抑制剂如小分子化合药的作用机制尚需深入研究，中医药以Hedgehog通路为切入点进行研究，对于防治PLGC有重要意义。但现阶段相关中医药的研究很少，后续进一步开展相关实验，以充分阐明中医药治疗PLGC的优势。

2 Hippo信号通路

Hippo通路参与调节机体“炎症—肿瘤”的过程，在肿瘤的发生、发展中起重要作用[12]。Hippo通路的下游关键分子-磷酸化转录共激活因子PDZ结合基序(transcriptional coactivator with PDZ-binding motif，TAZ)出现磷酸化，TAZ蛋白被激活后，在细胞核内与相关转录因子结合，以促进肿瘤细胞增殖[13]。肿瘤抑制激酶(large tumor suppressor kinase 1/2，LATS1/2)是Hippo通路的上游游关键基因，可使磷酸化后的TAZ与高度保守的调控类蛋白相结合，致使磷酸化后的TAZ失去激活作用[14]。

王彦刚等[15]对70只大鼠进行分组、造模、干预，并检测大鼠胃黏膜中TAZ、LATS2等蛋白水平，研究发现化浊解毒方组大鼠胃黏膜组织中 LATS2基因显著升高，TAZ 蛋白表达则降低，表明化浊解毒方组可通过调控Hippo信号通路的传导，在防治PLGC方面发挥作用。赵爽等[16]发现吴茱萸碱在BEL-7402细胞中有抗肿瘤作用，可使Hippo信号通路活化，提高LATS1、MST2，降低YAP表达，促进肿瘤细胞凋亡；蔡芸芸等[17]发现半枝莲提取物在PANC-1细胞中可抑制Hippo通路中激酶调控Yes相关蛋白(yes-associated protein，Yap)表达，上调磷酸化后的YAP，以干预肿瘤细胞增殖、转移。

现阶段，对于Hippo通路的上游LATS2基因、下游TAZ、YAP蛋白作用机制的研究逐渐增多，中药复方及单体通过干预Hippo通路发挥抗肿瘤的作用已得到证实，但中医药对以LATS2、YAP、TAZ为结合点的其它传导因子的研究较少，深入研究中医药在Hippo通路中的干预作用，可获得更具价值的研究成果。

3 转化生长因子-β/Smads信号通路

转化生长因子-β(transforming growth factor,TGF-β)具有双重生物学作用，对肿瘤细胞增殖、转移既有抑制作用，又有诱导作用,在癌前阶段TGF-β可通过调节多个信号分子来抑制细胞增殖，促进细胞凋亡，而在肿瘤后期，TGF-β又可加速肿瘤细胞增殖、转移[18]。胞浆Smads蛋白家族是TGF-β中的信号传导分子，TGF-β与其受体结合后，可使Smad2/3发生激活，Smad2/3蛋白产生磷酸化后，会将TGF-β信号传至细胞核内。炎性细胞、Hp感染、乏氧微环境等可合成、释放TGF-β，从而激活TGF-β/Smads信号通路[19]。

研究表明， Hp可通过降低胃黏膜细胞中Smad2/3、TGF-β1表达，提高Smad7蛋白表达，导致胃黏膜出现损伤，而半夏泻心汤可通过调控TGF-β/Smads信号通路，使大鼠胃黏膜上皮细胞中Smad2/3、TGF-β1、p-Smad2/3蛋白表达水平升高，Smad7、p-Smad7蛋白表达水平降低，以减轻HP对胃黏膜细胞的损伤，对胃黏膜上皮细胞起到保护作用[20]。李玉凤等[21]将100只大鼠分组、造模、干预后，并检测大鼠血清中TGF-β1、Smad3蛋白水平，发现脾胃培源方可使大鼠TGF-β1蛋白水平下降、受体调节型蛋白Smad3蛋白水平升高，以促进胃黏膜修复，减缓黏膜萎缩。Smad4是合作性蛋白，可将TGF-β转录信号介导到所有Smads蛋白。邹煜明[22]等发现肝胃百合汤可上调TGF-β1、Smad4表达，从而减轻胃黏膜炎症，促进受损组织修复。

Smad7蛋白的异常对TGF-β/Smads通路具有负性拮抗作用，现阶段中医药对于Smad7的研究多集中于肺部疾病，对防治PLGC的研究较少涉及,进一步研究中医药对于Smad7蛋白的干预作用同样具有价值。

4 丝裂原活化蛋白激酶信号通路

丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)是主要存在于胞浆，介导细胞发生多种反应，并干预细胞的生长、凋亡[23]。细胞外信号调节激酶(ERK)是MAPKs家族重要成员之一，神经递质、神经营养因子、上皮生长因子可使ERK激活，活化的ERK可磷酸化多种转录因子和蛋白激酶，以调控细胞基因转录、干预相关蛋白合成[24]。在MAPK通路中p38 丝 裂 原 活 化 蛋 白 激 酶 ( p38 mitogenactivated protein kinase，p38) 和c-Jun 氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase，JNK)具有“应激”能力，对应激状态作出反应，并参与细胞凋亡及炎症反应。p38是MAPK通路中的一类蛋白，除了调控机体炎症、肿瘤，还参与对各种生理应激通路信号的传导。其可调控应激情况下机体的炎症相关基因表达、细胞能量代谢、细胞增殖、生长和凋亡[25]。

陆喜荣等[26]随机将110只大鼠分组、造模、干预，并检测大鼠胃组织中MAPK/ERK水平，结果发现，使用高剂量中药组(健脾理气、活血化瘀法)ERK1、ERK2及MAPK水平明显降低，表明健脾理气、活血化瘀法可抑制胃癌前病变中胃组织细胞增殖及生长。实验研究显示，半夏泻心汤可显著降低大鼠腹腔巨噬细胞中ERK激酶和P38磷酸化水平，从而抑制细胞分泌炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-8，减轻胃黏膜炎性反应，加速胃黏膜损伤部位的修复[27]。活化的ERK1/2可释放iNOS、COX-2等炎症介质，田华等[28]对48只大鼠进行分组造模，并对大鼠胃粘膜中ph-ERK1/2、iNOS、COX-2进行检测，结果显示，蒲公英多糖可明显下调ph-ERK1/2、iNOS、COX-2的表达，促进炎性受损黏膜修复。巩子汉等[29]研究表明，白及多糖可减轻胃黏膜炎症反应，其机制与白及多糖抑制P38、JNK的基因、蛋白表达相关。

拮抗MAPK通路已成为治疗PLGC的新手段，近期研究显示，MAPK通路可通过干预免疫应答的方式引起肺部疾病，因此，是否能以MAPK通路引起机体免疫应答异常为思考点，进行中医药实验研究，以充分发挥中医药多靶点治疗的优势[30]。此外，开展针灸、穴位埋线等中医外治干预MAPK通路的研究，以提高中医全方位治疗之价值。

5 磷脂肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路

磷脂肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(phosphninositide3-kinase/protein kinase B/the mammalianta target of rapamycin,PI3K/Akt/mTOR)通路具有调控胃黏膜炎性反应的作用，PI3K是一种细胞质中由p85和p110组成的异源性二聚体,AKT则是PI3K下游的关键蛋白，若Akt被激活，活化后的Akt可将底物磷酸化，影响体内癌细胞的增殖、凋亡。mTOR则是Akt的下游靶点之一，Akt可直接使mTOR发生磷酸化而激活，从而影响mTOR上游的原癌基因及抑癌基因的表达[31]。抑癌基因——磷酸酶基因(PTEN)对PI3K/Akt/mTOR通路传导起负性作用，可抑制肿瘤细胞增殖，并加速肿瘤细胞凋亡，若缺失PTEN或由于各种因素导致其活性降低，则会导致PI3K/Akt/mTOR通路的持续激活[32]。

严展鹏等[33]将50只大鼠随机分为模型组和健脾益气方组，检测两组大鼠PI3K、Akt蛋白表达水平，发现健脾益气方可降低胃组织中PI3K、Akt蛋白的表达，以起到治疗PLGC的作用。艾梦环等[34]通过动物实验发现，活血散结、益阴健脾之复方蜥蜴散可降低AKT、p-AKT蛋白表达水平，从而抑制PI3K/AKT信号通路磷酸化，防止胃组织肿瘤细胞的增殖、转移。miR-10a是一类小分子RNA，可与PI3K发生磷酸化，激活PI3K/Akt/mTOR通路，冯旻璐等[35]发现，木瓜的活性提取物-木瓜总三萜可增加细胞中miR-10a的表达，降低p-PI3K、p-Akt及p-mTOR的表达，干预PI3K发生磷酸化，防止胃部肿瘤。

现代医学对PI3K/Akt/mTOR通路介导的关键蛋白和小分子研究进展颇大，中医药可以此为靶点进行研究，进一步了解中医药在治疗PLGC中的机制，验证中医药治疗PLGC的优势。

6 Janu激酶/信号转导及转录激活因子3信号通路

Janu激酶/信号转导及转录激活因子3(Janus kinase/signal transducers and activators of transcription 3,JAK/STAT3)通路由上游JAKs家族和下游STATs家族构成，JAKs家族包括JAK1-3 及TYK2，在PLGC中JAK1和JAK2发挥重要作用，JAK1具有调控细胞因子的作用，JAK2具有介导配体、受体结合的作用[36]。细胞因子可与上游JAK结合，JAK被磷酸化，激活的JAK会与STAT蛋白相结合，发生磷酸化，随后TNF-α、IL-6等细胞因子可通过激活后STAT蛋白进入细胞核[37]。STAT3是STATs家族的成员之一，STAT3信号通路被激活后，可通过调控Bcl-2、P21基因的表达，从而影响胃组织细胞增殖、凋亡，活化后的STAT3可引起细胞因子信号抑制物(suppressor of cytokine signaling，SOCS)转录，使SOCS与 JAKs、STATs磷酸化的位点结合，抑制JAK/STAT信号通路传导[38]。

王坤等[39]对大鼠进行双侧“足三里”“脾俞”“中脘”穴埋线治疗，并对埋线组、模型组大鼠p-JAK2、p-JAK3、SOCS3的表达进行检测，结果表明，埋线组p-JAK2、p-JAK3表达水平明显较模型组低，SOCS3表达水平则较模型组高，表明中医埋线治疗可抑制JAK/STAT3通路传导，防止PLGC。李磊等[40]通过检测姜黄素对胃癌细胞Hsp90、JAK2、STAT3的基因、蛋白含量的影响发现，姜黄素可抑制胃癌细胞中Hsp90、JAK2、STAT3的表达，干预肿瘤细胞生长、增殖。李慧臻等[41]发现半夏泻心汤可通过调控STAT3通路，降低癌基因Bcl-2表达，提高抑癌基因P21水平，减缓胃黏膜萎缩状态。

目前，西药尚无以STAT3为治疗靶点的拮抗剂研制上市，而多项研究显示，中药治疗可明显抑制STAT3的表达，继续深入挖掘中医药宝库，展现出中医药在PLGC治疗上的重要影响。

7 Wnt/β-catenin信号通路

Wnt蛋白家族、糖原合成酶激酶-3(glycogen synthase kinase3β，GSK-3β)、β-链蛋白(β-catenin)在胃癌前病变中表达异常,Wnt/β-catenin信号异常激活与PLGC在的发生发展密切相关[42]。Wnt蛋白家族是Wnt信号通路上游的启动因子，活化的Wnt蛋白可使GSK-3β发生游离，提高GSK-3β磷酸化活性，活化后的GSK-3β可导致β-catenin因去磷酸化而减缓降解，调控细胞异常增殖[43]。

刘伟等[44]通过对51只大鼠分组、造模后，并对大鼠胃组织β-catenin、GSK3β等含量检测后发现，健脾化瘀解毒方可使大鼠胃组织中β-catenin、GSK-3β的表达水平明显降低，从而抑制Wnt/β-catenin信号途径传导，从而阻止或逆转胃黏膜萎缩。李金辉等[45]发现，使用健脾行气活血之萎胃汤联合西米替丁可对Wnt/β-catenin信号通路中β-catenin、GSK-3β、COX-2传导因子进行调控，从而减缓PLGC发展。李烨婷等[46]在肿瘤血管生成拟态的研究中发现，人参皂苷Rg3可使肿瘤血管生成拟态的形成受到抑制，这一机制与人参皂苷Rg3调控Wnt/β-catenin信号通路相关。

目前，中医药调控Wnt/β-catenin通路的实验研究较多，主要以β-catenin、GSK-3β、COX-2等下游蛋白为支点进行探索，未对其它具有可调控作用的蛋白、因子进行研究，存在一定的单极化现象，这是后续中医药研究所需要证实的。

8 核转录因子信号通路

核转录因子(nuclear factor,NF-κB)信号通路参与机体炎性反应、免疫反应、细胞增殖、凋亡等过程。NF-κB是细胞内重要的转录因子之一，被IκB激活后可释放相关炎症反应介质，增加炎性细胞因子的表达水平，而这些炎性因子又会使NF-κB信号通路出现持续过度激活，从而形成恶性循环，导致胃组织黏膜出现慢性炎症，炎症微环境可调控癌症相关基因，抑制肿瘤细胞凋亡[47]。

刘金狄等[48]将120只PLGC大鼠随机分组，造模、药物干预后，检测各组大鼠胃黏膜中NF-κB、COX-2基因表达水平。结果发现，欣胃颗粒组大鼠胃黏膜NF-κB、COX-2表达显著降低。COX-2是常见的癌基因，诱导肿瘤细胞增殖，因此欣胃颗粒可通过减轻炎症反应，调控癌症基因，达到治疗PLGC的作用。范丽丽等[49]发现，使用萎胃颗粒配合中医耳穴压豆法可使NF-κB与其内源性抑制因子相结合，NF-κB的活化下降，相关炎性因子表达降低，以减轻PLGC胃黏膜萎缩。朱飞叶等[50]发现，清热化湿方具有降低NF-κB通路中Bcl-xL、c-Myc、IL-6等因子表达水平，促进胃内炎症状态缓解，以达到抑制胃癌前病变的目的。

NF-κB通路被认为是最经典的信号通路之一，与多条通路交叉影响，西药拮抗剂特异性较低，难以精准阻断NF-κB通路，可能导致严重的不良反应。因此，发挥中医药优势，探索中医药干预NF-κB及其交叉通路的机制研究十分必要。

9 展望

上述8条信号通路之间交互介导、影响，并非单一发挥作用，防治PLGC应同时对多条信号通路进行干预调控。中医药可通过干预PLGC多个信号通路，调控不同细胞因子的表达，起到治疗PLGC的作用。中医复方、中成药、中医外治、单体中药以信号介导为靶点防治PLGC的研究日益增多，中医药通过调控不同信号通路的上游或下游传导机制，干预细胞因子释放，其研究成果部分已转化入临床，为临床治疗PLGC提供了新思路。

现阶段对于PLGC发病的具体分子机制尚未完全阐明，中医药对于PLGC相关信号通路的研究仍在继续探索。现存在一些不足：(1)中医药对Hedgehog、Hippo通路的研究基础较为薄弱，对TGF-β/Smads、Wnt/β-catenin通路的研究则较为单极化，对PLGC相关的MAPK、PI3K/AKT/mTOR、JAK/STAT3、NF-κB等5条信号通路的研究也需进一步验证。(2)对于中药单体的研究较多，但中药单体多与辨证论治观念相分离，难以转化入临床，这是未来研究所需要思考的。(3)有关针刺、艾灸、穴位埋线等特色中医外治的研究多集中于临床实验，对信号通路的研究较少。(4)目前的研究较少涉及辨证分型，可以考虑建立证候学动物模型，将辨证分型与信号通路的靶点相联系进行研究。(5)目前中医药研究多注重对胃癌细胞的干预，但对慢性萎缩性胃炎、肠上皮化生等癌前病变的研究相对较少。以上问题充分说明，中医药在干预PLGC相关信号通路的研究仍有极大发展空间，应用先进研究技术将中医药的辨证治疗理念与现代医学的研究机制相结合，不断探索，为中医药治疗PLGC提供有力的客观依据。