中医药调控胃癌免疫细胞的研究进展
2022-11-24陈希琦解广东荣宝海乔云凤周永坤
陈希琦,解广东,荣宝海,丁 建,乔云凤,周永坤
在世界范围内,胃癌是第五大肿瘤,其相关死亡率位于肺癌和肝癌之后,居第三位,每年新确诊患者约有100万例,相关死亡患者约78万[1],在我国大部分确诊患者均处于中晚期,其五年的生存率仅为11%~40%[2]。胃癌的主要治疗手段是化疗及手术,但在控制肿瘤,杀伤肿瘤的同时会降低机体的免疫功能,加重免疫抑制。免疫微环境与胃癌的发生、发展密不可分,对免疫微环境中免疫细胞的有效干预,可起到控制肿瘤复发、转移的作用。中医药调控肿瘤免疫方面有着独特的优势,通过数据库检索文献发现,中医药对免疫微环境中不同的免疫细胞可起到调节作用,从而调控机体免疫,抑制肿瘤复发转移,改善生存质量。故本文综述近年来中医药调控胃癌免疫微环境中免疫细胞的研究进展,为中医药抗肿瘤提供新思路。
1 中医药对肿瘤免疫微环境的认识
肿瘤免疫微环境中存在抗肿瘤和促肿瘤两种对立的因素,其失衡是引起肿瘤发生、发展的主要原因,与中医学“阴阳失衡”存在一定的相通性。《素问·阴阳应象大论》:“阴阳者,天地之道也,万物之纲纪……神明之府也,治病必求于本”。故疾病的发生,从根本上是阴阳的相对平衡遭受破坏,出现了“偏盛”“偏衰”;同时,机体正气亏虚,不能抗邪外出,邪气侵犯脏腑、经络,故“正虚邪实”是肿瘤的本质。《医宗必读·积聚》云“积之成也,正气不足,而后邪气居之”。肿瘤微环境中阴阳平衡的稳态不断被打破,机体正虚,邪气入侵,从而导致了疾病的发生、进展。因此,“正虚邪实”“阴阳失衡”是肿瘤微环境失衡的主要病机,“扶正祛邪”“调整阴阳”是治疗肿瘤的重要治则。同时,中医药治疗具有双向、多靶点、多环节性,着眼于整体,通过对免疫细胞的调节与干预,使之恢复正常功能,减少免疫抑制细胞的浸润或增强其向抗肿瘤表型的分化,重塑免疫微环境,恢复稳态,从而抑制肿瘤的发生、发展。
2 中医药对胃癌免疫微环境的的双向调节作用
肿瘤免疫微环境是“阴阳失衡”“正邪交争”之地。中医药重塑免疫微环境的根本治则为“扶正祛邪”“调整阴阳”。中医药对胃癌免疫微环境的调控方式具有双向性,总体分为两部分:一是提高免疫功能,增强免疫细胞杀伤能力;二是降低免疫抑制,阻止免疫逃逸。
2.1 提高免疫功能,增强免疫细胞杀伤能力
2.1.1 提高CD4+T和CD8+T细胞的抗肿瘤能力 CD4+T分为 Th1、Th2、Th17 和Treg,Th1分泌γ-干扰素(IFN-γ)、肿瘤坏死因子(TNF)-α等介导细胞免疫,引起细胞毒性T细胞增殖,起到灭杀肿瘤细胞的作用。Th2分泌细胞因子主要介导体液免疫,可抑制Th1细胞增殖。肿瘤微环境中Th1/Th2中比例失衡,出现Th1/Th2漂移,而Th1/Th2失衡与胃癌免疫逃逸关系密切[3]。CD8+T具有特异性的杀伤活性,主要通过两条途径对肿瘤细胞进行杀伤,一是穿孔素-颗粒酶途径,即通过穿孔素是靶细胞膜穿孔,蛋白溶解酶活化介导靶细胞凋亡;二是死亡受体途径,即通过Fas配体结合到靶细胞Fas分子上,在靶细胞内活化Caspase酶,最终诱导凋亡。
相关中药制剂、复方及温针灸能纠正Th1/Th2失衡,增强CD8+T杀伤能力。复方苦参注射液是由苦参、土茯苓等制备而成注射剂,具有清热利湿、凉血解毒、散结止痛等功效,葛锐等[4]回顾性研究复方苦参注射液应用于胃癌化疗患者,发现能够增强化疗效果,纠正Th1/Th2细胞漂移,并缓解骨髓抑制,提高生活质量。裴俊文等[5]探讨补中益气汤对胃癌患者Th1/Th2平衡的干预作用,在常规化疗基础上联合补中益气汤加减治疗,发现治疗后治疗组Th1和Th1/Th2比值显著高于对照组(P<0.05),提示补中益气汤能够改善Th1/Th2失衡状态,提高免疫功能。朱艳华等[6]在常规化疗基础上采用温针灸治疗,取穴足三里与气海,观察组可有效缓解胃癌化疗患者不良反应,治疗后CD3+T、CD4+T、CD4+/CD8+较治疗前明显升高,且组间比较有统计学差异(P<0.05),提示温针灸可改善肿瘤化疗患者免疫抑制,提高免疫功能。
2.1.2 提高NK细胞的数量及活性 自然杀伤(natural killer,NK)细胞是来源于骨髓的淋巴样细胞,是人体固有免疫系统的重要组成部分,被称为“抵抗肿瘤的第一道防线”[7]。能够分泌穿孔素、干扰素等提高杀伤作用[8],然而肿瘤微环境中,癌细胞可造成NK细胞无法执行其免疫监视功能,出现肿瘤免疫逃逸[9]。相关研究表明[10],胃癌患者的临床分期与NK细胞的数量有一定的相关性,其数量越少,临床分期越晚。同时发现胃癌患者中NK细胞的活化程度也明显低于正常人群[11]。
临床发现,一些“扶正”“补宜”类中药复方和药物有效成分,以及外治方法可有效提高NK的数量及活性,从而增强抗肿瘤效果。刘抒玉等[12]比较扶正散结合剂联合SOX化疗方案对胃癌患者免疫功能的影响,和对照组比,治疗组能够明显提高患者外周血NK细胞的数量,改善中医证候评分(P<0.05),降低化疗药物对机体的免疫损害。香菇多糖是从优质香菇子实体中提取的活性成分,可有效调节机体免疫,应用于胃癌患者,可有效提高其NK细胞的数量及活性,增强对肿瘤细胞的杀伤能力,减轻化疗带来的免疫抑制[13]。王冬梅等[14]研究温针灸对胃癌术后化疗患者外周血NK细胞的影响,在化疗基础上,治疗组行温针治疗,穴取足三里与气海,发现治疗组外周血NK活性及细胞数量明显提升(P<0.05),能够有效改善化疗引起的骨髓抑制。
2.1.3 提高树突状细胞的抗肿瘤活性及抗原呈递能力 树突状细胞(dentriticcell,DC)来源于骨髓,具有抗原呈递作用,能够增强CD8+T的抗肿瘤能力,还可以通过直接接触和释放细胞因子来调节免疫应答或介导免疫耐受[15],而肿瘤微环境内的免疫抑制因子可以减少DC的浸润并同时抑制其抗肿瘤的活性,导致T细胞活化不足,从而介导免疫逃逸。随着对DC研究的不断深入,DC疫苗的发展越来越快,肿瘤细胞所表达的抗原可以负载在DC上,从而在体外触发免疫反应,扩增后在回输至患者体内,从而激活细胞毒性T细胞,增强患者抗肿瘤的能力。中药多糖可以作为“佐剂”,在体外可促进DC成熟,增强DC疫苗的抗肿瘤作用[16]。但目前中医药对胃癌DC疫苗的研究较少。
研究发现,“扶正”类代表药物黄芪可以通过促进DCs成熟,这可能是由增强于其通过调节TLR4介导的信号转导的作用[17]。孙小艳等[18]分别从体外及体内实验验证六味地黄丸抗肿瘤作用发现,含药DC组对胃癌的抑制作用要明显优于空白组和DC组,且六味地黄丸能够促进DC增殖、分化与成熟,提高机体对胃癌细胞的杀伤能力。
2.2 降低免疫抑制,阻止免疫逃逸
2.2.1 减少调节性T细胞的表达及免疫抑制作用 调节性T细胞(Treg)按照来源不同分为天然型和诱导型,在胃癌免疫微环境中扮演者重要的角色,它是一类免疫抑制性T细胞,通过抑制效应T细胞功能来进行负性的免疫调控。在多种类型的实体瘤中,Treg在肿瘤组织的高度浸润及外周血的高表达被认定与不良的临床预后相关[19]。Treg可作为预测胃癌不良结局的独立危险因素,肿瘤组织中的大量募集提示患者术后较短的生存期和较高的复发转移率[20]。
谭静等[21]研究艾灸对胃荷瘤大鼠的影响,艾灸组予以悬灸中脘、胃俞、关元、足三里,结果发现艾灸组生存状态改善,胸腺指数增加,瘤体内坏死灶增多,外周血 CD4+CD25+Tregs比例减少(P<0.01),提示艾灸可在一定程度上抑制肿瘤生长转移,可能与减少Tregs的表达,增加CD4+T有关。Xu等[22]研究发现,加味补中益气汤能够明显延长胃癌荷瘤小鼠的生存期,并提高观察组CD4/CD8比值,降低CD8 PD-1 T细胞和TregPD-1细胞比例,进一步分析发现药物通过PI3K/AKT通路抑制胃癌组织中PD-L1的表达。表明加味补中益气汤可有效抑制肿瘤免疫逃逸。吕彩霞等[23]使用黄芪多糖治疗老年晚期胃癌患者,结果发现高剂量组外周血中CD4+CD25+Tregs及CD4+CD25+FoxP3+Tregs的表达较用药前均明显降低(P<0.05),同时明显降低血清中IL-10及TGF-β1的水平(P<0.05),说明该药可降低胃癌患者Tregs的表达和功能,改善免疫抑制状态。
2.2.2 逆转肿瘤相关巨噬细胞的免疫抑制表型 近些年来发现,肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophages,TAMs)与肿瘤大小、分化程度、浸润深度、淋巴结转移和TNM分期有关,提示其在胃癌的侵袭和转移中起重要作用[24]。它起源于单核细胞,是免疫防御过程中关键效应细胞,同时也是肿瘤免疫微环境的重要组成部分。不同分化类型的TAMs能够促进肿瘤进展,有抑制免疫反应,促进血管、淋巴管生成,促进侵袭、转移等作用[25]。TAMs可由不同细胞因子诱导极化成两种功能不同的巨噬细胞亚群:M1型和M2型,M1型被认为是杀伤肿瘤细胞的效应细胞。M2型被认为具有促肿瘤功能,在诱导血管新生、激活基质金属蛋白酶、免疫抑制等方面发挥着作用[26]。然而TAMs是一种独特的M2型偏倚的髓细胞群,恶性肿瘤中以M2型浸润为主[27]。至中晚期,M2型释放细胞因子转化生长因子(TGF)-β1、白细胞介素(IL)-10、血管内皮生长因子(VEGF),诱导Th2、Treg的分化和募集,从而抑制免疫应答,导致肿瘤细胞免疫逃逸,促进肿瘤发展[28]。
袁梦云等[29]从巨噬细胞极化的角度研究白术内脂Ⅱ对胃癌细胞的增殖、迁移的抑制作用,发现白术内脂Ⅱ作用的巨噬细胞可显著抑制胃癌细胞的增殖和迁移,药物干预后,巨噬细胞向M1极化,起到抗肿瘤的作用。Wu等[30]发现健脾养正消癥方能通过减小荷瘤鼠肿瘤大小,并且全方比拆方更有效的抑制小鼠胃癌组织中TAMs的数量,逆转M2型分化,增加M1型表达,从而抑制肿瘤生长。M2型巨噬细胞分泌的IL-10能介导免疫逃逸。研究发现,胃癌荷瘤大鼠癌组织IL-10明显增高,使用隔姜灸干预后癌组织中IL-10含量较模型组明显降低,起到降低免疫抑制的作用[31]。
2.2.3 抑制骨髓源的抑制性细胞的负向免疫调节 骨髓源的抑制性细胞(myeloid-derived suppressor cells,MDSCs)是一种免疫抑制细胞群,是由巨噬细胞、粒细胞和树突状细胞的髓系祖细胞组成的异质性群体[32]。MDSCs在肿瘤患者瘤体组织及外周血中表达异常升高[33]。可激活Treg和诱导TAMs向M2表型分化,进而抑制效应T细胞,减弱其抗肿瘤效应,同时也会降低NK细胞活性,介导免疫逃逸。
钟祥寿等[34]研究发现中药复方胃积消联合化疗在晚期胃癌患者治疗中,能够显著降低患者外周血MDSCs、Treg的比例,改善晚期胃癌的生存质量。田同德等[35]观察阳和汤加减联合DOX化疗方案对胃癌患者生存质量、外周血相关细胞因子水平及MDSCs、Treg细胞所占比率的影响,发现药物组患者的生存质量评分改善程度明显优于对照组,且治疗后MDSCs、Treg细胞所占比较对照组均明显降低。表明阳和汤可改善胃癌免疫抑制状态,可能通过抑制MDSCs、Treg的负向调节来实现。
3 结语
综上所述,中药复方、单体、中成药、针刺、艾灸等多种方式对免疫微环境中免疫细胞均有调控作用,能够提高免疫细胞杀伤肿瘤的能力,负向调节免疫抑制细胞的功能及活性,来重塑免疫微环境,进而达到抑制肿瘤生长、复发、转移等生物学行为的目的。但目前研究仍然存在较多不足,如中药复方成分复杂,作用靶点多,有效机制研究较为困难;针刺、艾灸特色外治法研究较少;缺少高质量的临床研究等等,未来仍需进一步从转录组学、蛋白组学、代谢组学等多角度探索中医药对免疫微环境的调控机制,开展多中心大样本的临床研究,为中医药抗肿瘤提供研究依据。