养正消积方剂治疗恶性肿瘤作用机制的研究进展
2020-12-17李扬综述贾漪涛审校
李扬综述 贾漪涛审校
目前,肿瘤的治疗手段包括手术、化疗、放疗、靶向治疗及免疫治疗,中医中药治疗也开始应用于肿瘤。中医把病程较长、疼痛反复发作、迁延难愈的一类疾病归为络病,癌症归属其中,络病理论又在中医诊疗中发挥着重要的作用[1]。根据络病理论研制开发出的养正消积方剂,有化瘀解毒、健脾益肾、抗癌散结之效[2-3]。“养正”即健脾补肾,“消积”即散结通络,养正消积胶囊(或养正消积配方颗粒)由16味中药组方而成,其中选用黄芪扶正气,莪术消积,两者共同用作全方的主药,配伍人参、女贞子、灵芝健脾补肾,白花蛇舌草、半枝莲、白英、蛇莓等解毒抗癌。近年来各项基础及临床研究显示,养正消积方剂既可通过各种途径抑制肿瘤进展,还能提高免疫细胞数量,进而促进细胞免疫功能。另外,它还可减轻炎性反应、调节肠道菌群、降低肿瘤标志物及减少血管生成。文章将对养正消积方剂治疗恶性肿瘤作用机制的研究进展作一综述。
1 对癌细胞增殖、黏附和迁移的影响
养正消积方剂由16种中草药组成,其中包括黄芪、人参、白术、茯苓等。研究表明,养正消积在肝癌、乳腺癌、肺癌、结直肠癌和胃癌等多种肿瘤中均能够抑制癌细胞的增殖、黏附和迁移[4-5]。
黏附斑激酶(focal adhesion kinase, FAK)是胞内外信号出入的中枢,能够激活胞内PI3K/AKT、RAS/MAPK等信号通路,调节细胞生长,与癌细胞的黏附和迁移密切相关,而此过程需要Paxillin协助[5-6]。研究发现,养正消积方剂萃取物——DME25,能够明显地抑制骨肉瘤细胞系MG63细胞的黏附作用,却没有影响其增殖。进一步探究发现,养正消积方剂能够抑制癌细胞的黏附作用是因为阻止了FAK和Paxillin的激活[7]。这说明养正消积方剂在抑制肿瘤细胞的黏附和生长中发挥着重要作用,而这种作用可能是通过抑制FAK通路实现的。
Ye等[8]研究发现,DME25能够抑制乳腺癌、前列腺癌、肺癌、骨肉瘤、结肠癌等多种肿瘤细胞的生长及黏附和迁移作用,其中乳腺癌细胞(MCF-7)增殖相比于对照组减少0.07。为了探索DME25抑制癌细胞黏附和迁移作用的分子机制,加入相关激酶抑制剂后,发现磷脂酰肌醇激酶(PI3K)和蛋白激酶B(AKT)参与了此过程[8]。因此,养正消积方剂抗癌机制所涉及的另一条信号通路可能是PI3K/AKT信号通路。
Sonic Hedgehog(SHH)相关信号通路调控着细胞增殖等过程,在肿瘤的发生等方面发挥着重要的作用[9-11]。资料显示,非小细胞肺癌(NSCLC)组织中SHH蛋白水平明显高于正常肺组织。晚期肺癌较早期肺癌SHH的表达更高[12-13]。在体外实验中,肺癌细胞系A549和SKMES1的迁移、侵袭作用能够被养正消积方剂抑制,而SHH抑制剂环丙胺也同样抑制了癌细胞的迁移、侵袭。在荷瘤小鼠体内,养正消积方剂比环丙胺更显著地抑制肿瘤的生长[12]。这提示SHH是治疗NSCLC的潜在靶点之一,而养正消积方剂抗肿瘤的机制之一可能是抑制SHH的表达。
研究显示,热休克蛋白27(HSP-27)高表达可明显地增加癌细胞的侵袭和转移能力,在肿瘤的发生和转移等方面扮演着重要角色[14-15]。Owen等[16]发现,DME25可抑制HSP27的磷酸化,从而有效地减少多种癌细胞的黏附作用。当沉默HSP27后,DME25不仅抑制了癌细胞的黏附、迁移,还增加了癌细胞对顺铂的敏感性,其中对顺铂耐药的卵巢癌细胞对顺铂的敏感性增加了8倍。
肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor, HGF)/c-MET不仅能够促使非小细胞肺癌对TKI类药物耐药,还可促进癌细胞的增殖、迁移和侵袭[17]。Jiang等[18]报道,DME25能够抑制肺癌细胞株SKMES1和A549的黏附和迁移。在体内移植瘤模型中,加用养正消积方剂,可明显抑制由HGF诱导的肿瘤快速增殖,肿瘤的生长速度减慢。后续的研究表明,养正消积方剂与HGF受体抑制剂PHA665752有协同抗肿瘤作用。这为临床治疗肺癌等肿瘤提供了新思路。
增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen, PCNA)存在于正常细胞及肿瘤细胞内,主要作用是启动细胞增殖[19]。临床研究发现,养正消积胶囊联合化疗的胃癌患者癌组织中PCNA、p53的表达水平明显低于对照组[20]。这说明养正消积胶囊能抑制PCNA、p53蛋白表达,阻止胃黏膜上皮的恶性转变,起到抗癌作用。
2 对细胞免疫功能的影响
研究表明,养正消积胶囊能够促进机体的免疫应答,尤其是细胞免疫,进而增强机体的免疫功能[4, 21]。徐宁等[22]在养正消积胶囊联合化疗治疗乳腺癌的临床研究中发现,养正消积胶囊组增加了外周血中CD3+T细胞、CD4+T细胞水平及CD4+T细胞/CD8+T细胞的比例。陈磊[23]在消化道肿瘤的研究中发现,联合应用养正消积胶囊的患者外周血中CD3+T细胞、CD4+T细胞水平以及CD4+T细胞/CD8+T细胞比值明显高于对照组。在结直肠癌的治疗中,养正消积胶囊除了增加CD3+T细胞、CD4+T细胞的水平外,还促使NK细胞的水平升高,而活化的CD8+T细胞水平却有所降低[24]。养正消积胶囊在增强放疗疗效的同时,还改善了患者的细胞免疫功能,增加了CD3+T细胞、CD4+T细胞的水平[25]。除此之外,养正消积胶囊能够抑制胃癌移植瘤小鼠肿瘤的生长,该作用可能与下调CD4+CD25+Foxp3+调节性T细胞(Treg)表达相关[26]。以上研究表明,养正消积胶囊通过增加CD3+、CD4+T细胞的水平,下调Treg细胞的比例来增强机体细胞免疫功能。
3 对炎性因子、肠道菌群及肿瘤标志物的影响
众所周知,炎性反应与肿瘤的发生、发展密切相关。而癌因性疲乏(cancer-related fatigue, CRF)一般由多种因素相互作用所致,贯穿于肿瘤发生、发展、治疗及预后等整个过程中,是恶性肿瘤患者最常见的症状之一[27-28]。虽然有关CRF的研究日益增多,但引起CRF的病理生理机制仍未完全阐明,也缺乏有效的治疗手段。目前公认的机制包括炎性反应等。
为了探讨养正消积方剂对CRF的影响以及内在的机制,Zhang 等[29]在原位结肠癌移植瘤小鼠模型中研究发现,养正消积组小鼠的游泳时间长于对照组,悬尾休息时间短于对照组,这提示养正消积方剂能增强荷瘤小鼠的抗疲劳能力。进一步研究发现,养正消积方剂降低了小鼠体内IL-1β和IL-6水平,有助于减轻荷瘤小鼠体内的炎性反应。这也是养正消积方剂减轻恶性肿瘤引起疲乏状态的重要因素。在胃癌的研究中,研究者发现养正消积胶囊能抑制荷瘤小鼠体内IL-10和TGF-β1的表达,从而逆转肿瘤免疫逃逸,起到抗癌作用[30]。养正消积方剂增加了小鼠粪便菌群中拟杆菌和副拟杆菌的丰度,减少了变形杆菌和弓形杆菌的丰度[29]。资料表明,拟杆菌能一定程度上对免疫检查点抑制剂PD-1抗体增敏,进而抑制荷瘤小鼠肿瘤生长,而变形杆菌又与结肠癌的发生发展密切相关[31-32]。这说明养正消积方剂还可通过调节肠道菌群进而影响肿瘤生长。
侯杰等[33]发现养正消积胶囊能够有效地降低晚期非小细胞肺癌患者体内肿瘤标志物的水平,尤其是糖类抗原19-9(CA19-9)、细胞角蛋白-19片段(CYFRA21-1)、癌胚抗原(CEA),具有一定的临床推广应用价值。高分子糖蛋白CA50也是一种肿瘤标志物,在肿瘤组织中的含量远超过正常组织,它的量变可以提示肿瘤组织的增殖状态。资料显示,养正消积胶囊除了能明显降低上述肿瘤标志物外,还可显著降低高分子糖蛋白CA50水平[34]。骨桥蛋白(osteopontin,OPN)是一种广泛分布于多种组织和细胞中的蛋白质,能够参与组织修复、自身代谢等功能。OPN表达增强通常与肿瘤发生和转移相关。研究证实,养正消积胶囊能明显降低OPN的水平,进而延长肿瘤患者生存时间[35]。
4 对肿瘤内血管生成的影响
研究表明,养正消积方剂对肿瘤内的血管生成也有显著影响[6, 36]。养正消积萃取物——DME25能够抑制人血管内皮细胞株HECV的成管作用,并抑制细胞基质的黏附和迁移作用,且具有浓度依赖性。FAK抑制剂PF557328与DME25联合使用对癌细胞的黏附、迁移具有协同抑制作用[6]。Owen等[36]发现贝伐珠单抗能够明显抑制血管内皮细胞HECV的迁移。而当肺癌细胞存在时,贝伐珠单抗对HECV细胞迁移的这种抑制作用会减弱。但当DME25存在时,无论是否有肺癌细胞,HECV细胞的迁移作用都会明显减弱。当培养基中血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)耗竭后,单纯的贝伐珠单抗对HECV的抑制作用减弱,但对于DME25的抗血管生成作用影响却不大。可见,养正消积方剂抗肿瘤内血管形成的机制除了通过抑制血管内皮细胞的小管形成之外,还可通过抑制VEGF来实现。
5 其他
放化疗作为治疗恶性肿瘤的重要方法,但往往会引起胃肠道反应、骨髓抑制等多种不良反应,严重影响恶性肿瘤患者的生活质量。养正消积方剂对治疗放化疗引起的不良反应有独特优势。临床资料表明,养正消积胶囊能明显减轻化疗患者恶心、呕吐、食欲减退、腹泻、皮疹等不良反应,能显著改善患者生活质量[33,37-38]。养正消积胶囊治疗后,肿瘤患者的血液毒性反应发生率明显降低,具体表现为白细胞计数、中性粒细胞计数、血红蛋白及血小板下降幅度减小,骨髓抑制率也显著降低,由71.4%降至54.8%[39-41]。综上,养正消积方剂用于放化疗的辅助治疗,可明显减轻胃肠道和骨髓抑制等不良反应,提高肿瘤患者生活质量。
6 小 结
中药养正消积方剂联合放化疗,不仅可减轻不良反应,提高肿瘤患者的生存质量,还能够直接起到抗癌作用。本药为组方,各成分都有自己独特的作用及机制,相互配合且作用互补,形成一个整体,最终达到抗癌、提升机体免疫力、抗炎的功效。养正消积方剂通过各种机制包括抗血管形成等达到抗肿瘤效果,其抗癌谱也较为广泛。因此,养正消积方剂不同于传统中医对肿瘤的治疗策略如活血化瘀之法,因活血本身可能会促进肿瘤的生长或转移。除了文中所提到的一些信号通路及相关分子机制以外,可能还存在许多目前尚未发现的其他抗癌机制。研究发现,养正消积方剂降低了原位结直肠癌移植瘤小鼠肠道中变形杆菌的丰度,而变形杆菌又与结直肠癌的发生密切相关。因此,养正消积方剂的抗癌机制还涉及改变肠道菌群的构成。目前拆方研究甚少,究竟是养正消积方剂中的哪种成分或哪几种成分起更大的作用尚未可知,所以,其治疗肿瘤的更多机制及临床疗效值得深入探讨。