基于昼夜节律特征探讨肿瘤的时间疗法及其应用研究

屈重阳 ， 马楠楠 ， 杨金伟 ， 贾英杰 ， 张莹

1.天津中医药大学第一附属医院，天津 300381；2.国家中医针灸临床医学研究中心，天津 300381

2017年杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴什以及迈克尔·杨等因发现昼夜节律的分子机制而获得了诺贝尔生理学或医学奖，成功地分离出周期基因，由此揭开了细胞节律特征的神秘面纱。由于昼夜节律与神经内分泌、细胞周期调控等密切相关，影响细胞的生长、发育、衰老以及凋亡，致使肿瘤细胞失控制性、失序性地增殖，故与肿瘤的发生发展密切相关。昼夜节律是机体产生的能够自我调节、昼夜变换的以24小时为周期的一种特殊的内在计时机制。正常人体组织、细胞的生长受到昼夜节律精确调控。通过研究证实，肿瘤细胞的无限生长是细胞昼夜节律紊乱的结果，因而昼夜节律与肿瘤的发生、发展具有密切的关系。了解肿瘤节律特征及其可能机制可以从基础生物学角度深入发掘肿瘤的本质，从而从不同角度阐明癌症的发生机制，并为肿瘤的临床研究提供指导。

1 昼夜节律概述

昼夜节律系统由位于下丘脑视交叉上核的中枢性生物钟与位于心脏、肾脏、肝脏等组织中的外周性生物钟组成[1]。中枢性生物钟感受外界的光暗信号，将产生的节律信息传递给外周组织，而外周性生物钟受中枢性生物钟以及自身节律的调节。在分子水平上，昼夜节律是由时钟基因震荡产生自主节律而形成。有研究表明，昼夜节律受体内“生物钟”的调节，即基因生物钟、蛋白生物钟、神经元生物钟。从机体角度，昼夜节律调节体温、摄食、激素、睡眠等生理活动和免疫、生殖等系统的生理功能[2]。

昼夜节律与肿瘤发生发展密切相关，其核心因子可分为正向调控因子(Clock和Bmal1）与负向调控因子(Cry1/2和Per1/2/3），通过正负双向调控下游一系列靶基因来调节细胞的生长、分化、衰老以及凋亡等，与细胞周期密切相关。人结肠癌细胞中Clock或Bmal1基因相对于正常组织高表达，Clock的过表达又能促进结肠癌细胞的体内外增殖[3-4]。此外，在肝细胞癌中BMAL1的表达能够诱导NPAS2介导的肿瘤细胞的存活[5]。

基于昼夜节律与细胞周期密切相关这一现实，结合恶性肿瘤的本质就是细胞的失序性、失控制性的无限繁殖现状，因此恶性肿瘤细胞也会表现出一定的节律性。根据DNA合成参数的不同，不同肿瘤细胞的高峰时相也不同。有研究发现，头颈部恶性肿瘤的高峰时相为10点，宫颈癌的高峰时相为12点，卵巢癌和乳腺癌的高峰时相为11点～15点和13点～15点[6]。在肿瘤细胞DNA合成高峰时相给予抗肿瘤治疗，或能够达到事半功倍的效果。

2 子午流注疗法概述

子午流注理论起源于《黄帝内经》，形成于宋金时期，在明清时期得到发展，明代后期提出了“纳子”“纳甲”的概念而确立了完备的子午流注针法体系，至今广泛用于治疗疾病及指导养生，在化疗、放疗及针灸、中药、穴位按摩等抗肿瘤治疗方面应用广泛。尽管中医学理论体系中并没有关于昼夜节律的记载，但在《黄帝内经》等诸多经典中可以看到关于阴阳消长节律、五行生克制化节律以及子午流注节律的论述。中医时间医学以“人与天地相应”为核心，强调四时节气与昼夜阴阳变化的规律对人体生理及病理的影响，中医时间医学与现代医学中生物节律具有重要联系[7]。有学者[8]研究了子午流注的科学内涵，将地球自转一周地磁Dst指数的变化曲线与人体一天的电磁辐射变化曲线进行比较，可以看到地磁Dst指数与人体的电磁辐射变化在一天内呈高峰和低谷间或出现，变化趋势成正相关，从而得出子午流注疗法的科学内涵可能是地球自转一周机体电磁辐射场的变化规律。

3 时间医学在肿瘤患者中的应用

20世纪80年代，研究人员第一次提出“时间医学”概念，引起了广泛关注[9]。现代时间医学多以机体生理昼夜节律为其理论基础，中医时间医学在“天人合一”和“整体观念”的指导下施治，虽然基于不同的理论体系，中医时间医学与现代医学生物节律均倡导利用“时间”及“节律”与机体生理病理之间的联系来探讨疾病的发生、预防及治疗[7]。

3.1 时辰疗法

由于恶性肿瘤细胞具有节律性，故选择在正常细胞耐受性最好而肿瘤细胞敏感性最强时进行抗肿瘤治疗，可以最大程度保护正常细胞同时杀灭肿瘤细胞，由此形成肿瘤时辰疗法，越来越多的试验研究证明了时辰治疗的优势。具体见表1。

表1 时辰疗法在肿瘤患者中应用的文献研究Table 1 A literature study of chronotherapy in tumor patients

目前，以5-氟尿嘧啶(5-Fu）为基础的FOLFOX6方案是治疗局部进展期直肠癌的常用方案。其用于时辰化疗的可能机制为还原型谷胱甘肽是一种生理性抗氧化剂，参与体内细胞解毒过程，其分泌有昼夜节律变化性，分泌量在不同时间有1～5倍的差异，分泌高峰期常是16∶00，因此下午给予奥沙利铂可以显著降低奥沙利铂的毒性反应[13]。5-Fu是由二氢嘧啶脱氢酶(Dihydropyrimidinedehydrogenase，DPD）分解代谢，其血液浓度受DPD活性的昼夜节律影响，其活性峰值在22∶00～02∶00，5-Fu的最高血药浓度出现在04∶00左右，进入S期的骨髓、小肠、皮肤及口腔黏膜细胞数量处于低谷，此时给予5-Fu毒性显著降低，将会起到事半功倍的效果[14-16]。

肿瘤放疗的时辰治疗研究开展尚少，在体外实验中发现，如能选择肿瘤细胞敏感期给予肿瘤组织照射，可以提高放射治疗有效率，而头颈部患者时辰放疗可能有更好的获益[17-18]。

3.2 子午流注疗法

子午流注是最早运用人体时间节律的医学。子午流注疗法在肿瘤患者中能够有效起到增效减毒的作用，在提高患者生活质量，减轻不良反应方面疗效甚佳。中医药作为癌症患者全身治疗方法之一，其治疗优势在于减毒增效：提高机体免疫功能、减少并发症、减少放化疗毒副作用、提高放化疗敏感性、延长生存期等，对肿瘤及放化疗后患者的治疗有着广阔的适应证及独特的优势。

3.2.1 增效

大量的临床观察证实，中医药或配合其他抗肿瘤治疗可以提高治疗效果，提高患者的生活质量，有效缓解当前症状，使患者更易于耐受后续治疗，也为后续治疗赢得了时间，具体见表2。

表2 子午流注疗法在肿瘤患者增效上的文献研究Table 2 A literature study on increasing effect of meridional flow therapy in tumor patients

3.2.2 减毒

放疗、化疗、靶向治疗等抗肿瘤治疗作为肿瘤治疗的重要手段，在杀伤肿瘤细胞的同时也在破坏机体的正常功能，带来一系列不良反应，此时配以中药汤剂或针灸、推拿、穴位贴敷等外治法不仅使机体对放化疗更加敏感，还可以减轻对机体的损伤，具体见表3。

表3 子午流注疗法在肿瘤患者减毒上的文献研究Table 3 A literature study on reducing toxicity of meridional flow therapy in tumor patients

人体十二脏腑对应着十二时辰，人体气血循环流注，在对应时辰里气血流经对应脏腑，此为脏腑一昼夜中气血最旺盛之时，即“旺时”，也是该脏腑祛邪外出最行之有效之时[29]。如肺经旺于寅时，此时肺经气血最旺，对肺癌或有肺部症状的患者进行治疗，可以达到事半功倍的效果；对于胃癌或放化疗后出现恶心、呕吐等消化道反应的患者，可在辰时进行治疗，此时胃经气血最为充盈；对于肠癌或放射性肠炎的患者，卯时是最佳治疗时间，可使药物直达病灶，提高疗效。

4 展望

4.1 基础研究：加大研究力度，进一步明确作用机制

通过文献检索，笔者发现近年来对时间医学的研究多以临床研究为主，基础研究较少。子午流注疗法历史悠久，源远流长，机制尚未明确。在今后的研究中不能仅仅停留在证明其疗效上，建议要多开展相关基础研究，侧重于对其机制探索，加大研究力度，除了《黄帝内经》所涉及的气血盛衰、阴阳消长外，或许还可以从《伤寒论》等其他经典古籍加以阐述和探讨，结合肿瘤患者正气内虚、毒瘀并存的病因病机和肿瘤早、中、晚各阶段的不同特点，并借助现代时间生物学、时间药理学、时间毒理学等理论，重视生物节律对肿瘤患者的影响，将现代时间医学与我国传统时间医学结合起来，形成完备的符合生物节律的时间治疗理论体系。

4.2 临床研究：严谨临床设计，延长随访时间

目前关于时间疗法的临床研究中存在样本量少，缺少统一的指南，实验方案设计较为简单等问题，在今后的临床研究中期待严谨临床试验设计，规范研究流程，严格诊断标准、纳排标准，适当增加样本量，通过医学科研方法进行客观评价以增加临床说服力。此外，目前关于时间疗法的临床应用多注重改善患者的生活质量，减轻抗肿瘤治疗的不良反应，观察指标比较主观，大多研究以针刺、穴位贴敷为主，且观察时间大多较短，无法预测其长期效果，在今后的临床研究中，希望将观察指标客观化，加大择时耳穴埋豆、择时口服中药、择时中药泡洗等研究力度，并适当延长随访时间，观察时间疗法在肿瘤患者中长期临床效果的优势，以期在肿瘤的预防和控制转移及复发方面体现出其临床价值。并且可以将这种理念应用于治未病上，在未发病或在癌前病变时及时干预，从肿瘤危险因素入手，增强患者的体质，改善患者的生活方式而达到防癌抗癌的目的。

4.3 应用研究：结合现代科技，简化治疗手段

今后的研究中可以考虑将时间疗法的内涵与时间生物学、时间药理学及人工智能等现代科学技术手段结合起来，开发出新的时间治疗设备，如子午流注中药离子导入仪、子午流注手环等以简化治疗手段，提高患者依从性，使患者不再因时间局限和就诊不便延误治疗，提升预防或治疗肿瘤的临床效果。

5 小结

昼夜节律基因将内外环境和基本细胞功能联结起来，将神经内分泌、免疫系统与细胞增殖和凋亡联系成一个协调有序的整体，以保证人体生命活动的正常进行。昼夜节律失调与肿瘤发生相关，肿瘤患者的预后及生存期与昼夜节律的正常与否关系密切[30]。时间疗法可以基于不同肿瘤的昼夜节律特征制定个体化的治疗方案，在减少药物副作用的同时提高药物疗效，可为肿瘤治疗开拓思路。