基于“Wnt/β-catenin信号通路-伏毒致病”论述结直肠腺瘤病因病机*
2021-04-17程怡张北平
程怡,张北平
广州中医药大学第二附属医院,广东广州510120
结直肠腺瘤(Colorectal adenoma,CRA)是常见的结直肠癌前病变。CRA经由增生性腺瘤-管状腺瘤-绒毛状腺瘤-早期癌途径,最终发展成结直肠癌。CRA发病率高,且易复发[1-3]。近年来研究[4]证实,异常激活Wnt/β-catenin信号通路可引起βcatenin在细胞核内明显积累,上皮细胞过度增殖,导致CRA的发生。因此,调控Wnt/β-catenin信号通路成为防治CRA的研究热点以及突破点。
内镜下切除CRA是目前首选的治疗方法,但存在切除后易复发的问题。结直肠腺瘤防复发需综合治疗,西药治疗包括cox-2抑制剂、叶酸、钙剂、维生素D等,但有不良反应大或疗效不确定等缺点[5-8]。中医治疗CRA能够有效缓解临床症状、降低复发率、提高患者生活质量。目前,中医药通过调控Wnt/β-catenin通路防治结直肠腺瘤复发缺乏深入的系统性理论阐述。随着课题组对“伏毒致病”理论研究的深入,通过“Wnt/β-catenin通路-伏毒致病”认识结直肠腺瘤的病因病机尤为重要。
1 Wnt/β-catenin信号通路参与结直肠腺瘤、腺癌的发生
1.1 Wnt/β-catenin信号通路Wnt/β-catenin信号通路的异常激活在结直肠黏膜上皮-腺瘤-腺癌发展过程中发挥了重要作用。Wnt信号通路主要负责调控细胞生长、分化、凋亡等新陈代谢过程,分为经典途径(即β-catenin途径)、非经典细胞极性途径以及Wnt/Ca2+途径,并具有多环节调控、多作用靶点的特点。β-catenin是Wnt通路中的关键蛋白,介导细胞间的黏附,参与基因的表达[9]。其水平高低决定Wnt信号传导的强弱,β-catenin在核内聚集开启Wnt途径。结直肠癌细胞核和胞浆内β-catenin的量高于正常结肠黏膜和结肠腺瘤组织中的表达量。β-catenin与T细胞因子(T cell factor,TCF)相互作用下激活下游靶基因p53、c-myc、cyclin D1及NF-κB等[10],继续保留干细胞的特性,肠上皮细胞过度增殖,形成肠腺瘤结节。因此,Wnt信号对结直肠癌的启动作用主要体现在对干细胞增生的调节上。Wnt/β-catenin通路相关细胞因子环氧合酶-2(cyclooxygenase-2,COX-2)、VEGF对结直肠癌细胞生长侵袭的作用尤为突出[11]。结直肠癌中β-catenin与COX-2表达呈正相关,COX-2上调VEGF水平,致使血管内皮细胞形成胶原基质和管状癌巢,加快肿瘤血管的生长,促进结直肠癌细胞的浸润和转移。
1.2 抑制Wnt/β-catenin信号通路能抑制结直肠肿瘤细胞的生长黄酮类化合物能抑制Wnt/βcatenin信号通路,降低β-catenin表达和下游蛋白Cyclin D1、c-Myc和E-cadherin等表达,从而抑制大肠肿瘤细胞生长[12]。木犀草素能降低结直肠癌HCT-15细胞β-catenin、磷酸化GSK-3β和cyclin D1的表达,使其阻滞于G2/M期[13]。临床研究提示,阿司匹林、COX-2抑制剂等结直肠腺瘤二级预防常用的药物能在调节Wnt/β-catenin信号通路方面发挥作用[5]。
2 结直肠腺瘤病机与伏毒致病学说的关系
伏毒致病学说是指在人体正气虚弱时,外感六淫戾气,以及内伤疾病发展过程中的各种病理产物在体内积酿成毒,损伤脏腑,反复发作。正气虚弱是致病的前提条件。结直肠腺瘤应属于中医“肠覃”“内科瘤病”等范畴。其病机以脾虚为主,湿热、痰浊、瘀血等实邪久伏体内,虚实夹杂,发为腺瘤性息肉。结直肠腺瘤的发生与饮酒、高脂饮食等生活习惯,以及代谢综合征、Hp感染等有密切联系。研究[14-15]表明,这些危险因素可通过促炎症反应、诱导肿瘤血管生成、参与结直肠上皮细胞的增殖过程等途径,逐步形成腺瘤及腺癌。“邪之所凑,其气必虚”。人体正气虚弱,脂毒、糖毒等伏于体内,乘虚发为腺瘤。赵喜颖[16]进行临床研究发现,痰湿质、湿热质、血瘀质三种体质共占腺瘤性大肠息肉发病人数的74.0%。其中脾虚湿热尤为常见,湿邪夹热,阻肠络血行,加重脾虚,故结肠息肉易复发[17]。《素问·生气通天论》曰:“膏粱之变,足生大疔”,饮食肥甘,糖、脂积聚,进而加重湿热、血瘀。肠道微循环受阻,菌群失调,炎症因子等物质积蓄,酿生湿毒、瘀毒;或久病入络,血管生成因子增多,血管生成活跃,化为瘀毒,加速腺瘤的发展。
3 Wnt/β-catenin信号通路与伏毒致病学说的关系
3.1 脾虚是Wnt/β-catenin信号通路参与免疫应答的结果之一脾虚是结直肠腺瘤伏毒致病学说的关键环节。脾主运化,为之卫,与现代医学胃肠黏膜所处位置及功能相似,均有消化吸收和免疫屏障作用[18]。脾为后天之本,滋养人体正气,是增强人体抗病能力的基础。《灵枢·本脏》曰:“脾坚,则脏安难伤”。现代免疫学研究表明,脾是人体最大的淋巴网状系统,有着广泛的免疫学内涵。另外,脾的防御功能与人体免疫机制十分相似[19]。脾虚证主要表现之一为免疫功能降低[20]。Wnt信号通路参与巨噬细胞、T细胞、B细胞等多种免疫细胞的新陈代谢,并通过多种机制调控免疫应答过程[21]。脾虚可能是Wnt通路参与免疫应答的一种表现。
3.2 湿毒诱发的微循环炎症反应可能是Wht信号通路导致机体炎症病变的始动阶段伏毒致病学说认为,湿既是病理产物,也是病理因素,湿邪久伏成毒,反复发病。现代医学认为,湿邪通常表现为炎症反应和炎症细胞组织浸润,机体代谢紊乱产生的物质成分也可诱导湿的产生,即“湿由内生”[22]。湿可与其他邪气相合,产生痰、热、瘀、毒等新的病理产物,对局部组织产生一系列炎症反应。即湿毒启动了组织的炎症反应。近年来研究证实[23-24],Wnt参与炎症应答的调控及其与炎症信号的交叉互动,尤其是依赖于MAPK和NF-κB通路,提示Wnt在炎症性疾病中的重要作用。高血脂是湿浊的物质基础之一[25]。高脂血症患者的炎症因子表达增强,激活IKK/NF-KB通路、c-Jun氨基末端激酶(JNK)通路、蛋白激酶C(PKC)信号通路等多条炎症信号通路。由此可知,中医的“湿”与Wnt信号通路关系在炎症发生上有一定的联系。
3.3 瘀毒的形成可能与Wnt/β-catenin信号通路调控血管内皮生长因子的生成有关伏毒致病学说中体虚则无以推动血液运行,终成血瘀,酿生瘀毒。近年来研究认为,病变处微循环的缺血、缺氧状态是肿瘤血瘀的本质表现。恶性肿瘤拥有丰富的血管网络以保证血运,但供氧跟不上肿瘤细胞增长速度,存在缺血缺氧现象,即血瘀。肿瘤血管在氧缺乏状态下生成加快,使肿瘤进一步增长,进而加重肿瘤组织缺氧,日久形成恶性循环,从而导致肿瘤的发展和转移[26]。由肿瘤细胞分泌的血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)直接参与血管内皮细胞的分裂生长,促进血管生成[27]。大肠癌细胞研究中[28]发现,β-catenin直接参与了VEGF-A的表达调控,提示VEGFs/VEGFRs可能是β-catenin信号通路的靶基因,即β-catenin介导肿瘤血管生成。张前等[29]研究表明,活血化瘀方药可抑制VEGF生成,提示β-catenin调控VEGF的表达并介导肿瘤血管异常生成可能是瘀毒的微观体现。
4 从伏毒病理机制干预Wnt/β-catenin信号通路
国内外多项研究表明,具有健脾、祛湿、化瘀、解毒功效的方药可抑制Wnt信号通路中关键蛋白因子。有学者研究[30]证实,以“健脾益气,化瘀解毒”为法的健脾消癌方可促进人结肠癌HCT116细胞凋亡,并阻滞细胞周期,降低细胞核内β-catenin蛋白表达以及c-myc、cyclinD1 mRNA表达,其机制可能与调节Wnt/β-catenin信号通路有关。参芪苡术汤是具有健脾化痰散结功效,徐建林等[31]研究证实,大鼠含药血清处理胃癌细胞后,Wnt信号通路关键蛋白p-GSK3β、β-catenin及Vimentin蛋白表达明显受到抑制,推测该方可通过调控Wnt/β-catenin信号通路抑制胃癌细胞上皮间质转化及侵袭转移。具有凉血散瘀作用的四妙勇安汤及愈疡灵软膏均可通过干预Wnt/β-catenin信号通路的表达,促进糖尿病溃疡大鼠的创面愈合,两者同用效果优于单用其中一种[32]。黄芩汤清热燥湿止痢,迟宏罡等[33]研究表明,其能够有效地抑制结肠癌小鼠结肠中Notch-1、Hes-1、β-catenin、和c-myc蛋白表达水平,能够通过对Notch/Wnt通路进行综合调节来发挥保护肠道的功能。化痰通瘀解毒方通过Wnt/β-catenin信号通路抑制TGF-β1诱导的EMT,进而减弱胃癌MKN-45细胞侵袭迁移能力[34]。左金丸出自《丹溪心法》,具有泻肝火、行湿、开痞结之功效。国外研究[35]发现,左金丸通过抑制5-羟色胺受体(5-HTR)-Wnt-β-catenin信号通路发挥其抗肿瘤作用。张彦博等[36]研究发现,左金丸可以通过下调β-catenin表达,从而降低Wnt/βcatenin通路活性,进而下调靶基因MMP-7表达,最终抑制人胃癌MKN45细胞的转移。
5 结语
结直肠腺瘤的伏毒致病学说与Wnt信号通路可能存在一定的相关性:Wnt信号通路可影响机体免疫功能,激活炎症介质的生成,参与多种炎症反应,诱导肿瘤血管生成与结直肠上皮细胞增生,导致结直肠腺瘤的发生。Wnt/β-catenin信号通路所介导的结直肠肿瘤与伏毒致病学说具有本质上的一致性。病变组织的免疫功能低下、炎症反应活跃、血液循环异常或是结直肠腺瘤“伏毒”的微观表现。伏毒致病学说以脾虚为本,湿、瘀、热等毒邪久伏,反复发为腺瘤。健脾祛湿、活血解毒中药可通过Wnt信号通路抑制肿瘤细胞的生长或转移,起到抗肿瘤的作用。故课题组在中医伏毒理论指导下,提出“Wnt/β-catenin通路-伏毒-结直肠腺瘤”相关可能,可进一步明确结直肠腺瘤的发病机制,深入阐明中医药从伏毒致病学说防治结直肠腺瘤的生物机制。虽目前相关理论研究较少,尚不能清晰验证此假说,寄希望于未来的研究可阐明Wnt/β-catenin与结直肠腺瘤伏毒致病学说之间的相关性,并丰富结直肠腺瘤的治疗方法,提供新的临床及科研发展思路。