从动静辩证关系探讨补气活血药抗肿瘤转移的内涵
2023-01-03余倩慧刘夫艳尹刚刘敏赵凡梁众擎孙若岚梁研高锦殷莺徐梦唐德才
余倩慧,刘夫艳,尹刚,刘敏,赵凡,梁众擎,孙若岚,梁研,高锦,殷莺,徐梦,唐德才
(南京中医药大学中医学院·中西医结合学院,江苏 南京 210023)
转移是恶性肿瘤最显著的生物学特征之一,多数恶性肿瘤致死的原因并非原发病变,而是肿瘤转移后引起的多脏器衰竭[1],其中血瘀是影响肿瘤转移的关键因素。临床统计表明,有83.8%晚期恶性肿瘤患者中医辨证属于血瘀证[2]。补气活血药一直被历代医家用在肿瘤治疗中,可改善血瘀状态,抑制新生血管生长,进而抑制肿瘤转移。囿于肿瘤转移是“动态过程”的认识,学界对此颇有争议,一些学者认为活血药或补气活血药能为肿瘤生长提供丰富血供;加速肿瘤细胞生长,并为其迁移、浸润提供条件,能动态促使原位癌扩散,向四周转移。受中医“传舍”理论启示和课题组前期研究成果总结,认为肿瘤转移是一个动静结合的过程,动静辩证关系中动与静互为其根,动中有静,静中有动,正如肿瘤转移是静态黏附与动态扩散相结合的过程[3]。因此,如何合理地运用补气活血药干预肿瘤转移中的“动与静”,是治疗肿瘤,特别是预防转移的关键。
1 肿瘤转移过程动中有静,静为动始
中医对于肿瘤转移的认识最早源于《黄帝内经》中的“传舍”理论,其中蕴含了动静之意。《灵枢·百病始生》言:“虚邪之中人也,……留而不去,则传舍于络脉;……留而不去,传舍于经;……留著于脉,稽留而不去,息而成积。”[4]该段描述形象地揭示了癌瘤病邪由近端向远处转移的状态,即有动态的“传”(远行播散),又含静态的“舍”(定位局部),且往往先有“舍”(留而不去)复见“传”。肿瘤之“传舍”乃肿瘤发生、发展中一个动静结合的连续过程,“传”是肿瘤由原发部位向它处扩散(动态转移),“舍”指肿瘤定植于一处,形成转移瘤(静态黏附),肿瘤传舍的过程即为肿瘤细胞脱离原发灶,经过动静转换,向远端转移、定植的过程。
现代医学认为肿瘤转移是一系列复杂的多步骤的过程,主要分为以下几个步骤[5]:①原发肿瘤细胞过度增殖,肿瘤细胞间的连接被破坏,肿瘤细胞脱落;②脱落的肿瘤细胞侵袭附近血管壁,穿过血管壁进入血液循环,在血管内与血小板进行黏附,并迁移至其它部位;③在远端小血管处停驻,透出血管壁并侵袭周围组织,在该处开始生长,形成肿瘤细胞团块;④新生血管开始生成,为肿瘤细胞团块提供血供,使其继续生长,形成转移灶。
整体而言,肿瘤转移是个动态过程。但是,不难发现脱落、黏附、浸润、转移灶形成四步骤中又含有相对静态的过程。其中血小板与循环肿瘤细胞(Circulating tumor cells, CTCs)黏附形成癌栓,癌栓复与血管壁粘连附着的静态过程是关键,它们使得肿瘤远端转移有了接力点,是穿透血管,远行他端,并最后落户宿主器官的启始因素。
2 血行瘀阻为动静相耦,催生肿瘤转移发生之枢机
血瘀是肿瘤患者常见中医证候,分析晚期肿瘤患者的凝血指标和中医血瘀证分布情况,发现晚期恶性肿瘤患者普遍存在血瘀证和凝血异常,说明血瘀与肿瘤发生、发展及转移息息相关,血瘀存在于肿瘤的各个病理阶段及其整个发病过程中[2,6]。《医林改错》云:“气无形不能结块,结块者必有形之血也”[7]26。肿瘤患者常正气亏虚,气虚则运血无力,血流停滞脉管,形成瘀血;瘀血又阻滞气机,气滞血瘀,脉络不通,致使肿瘤局部微循环障碍,组织液引流受阻,出现局部缺氧微环境[8]。而在缺氧状态下,缺氧诱导因子-1α(Hypoxia inducible factor-1, HIF-1α)表达增加,通过促进细胞迁移、肿瘤血管生成等来增加转移潜力[9]。血瘀可致使血液的流速减慢,流体剪切力降低,使得不能耐受正常剪切力而被自然杀伤细胞(Natural killer cell, NK)消灭的CTCs适应外周循环系统存活。血瘀状态下,血小板通过将肿瘤细胞包裹在血栓中来保护CTCs,使其免受NK细胞的溶解,从而逃避免疫监测[10]。另外,CTCs的G蛋白偶联受体CD97诱导血小板激活,促使血小板释放溶血磷脂酸(Lysophosphatidic acid, LPA),LPA反过来增强CTCs侵袭性和血管通透性[11]。CTCs与血小板黏附形成的癌栓,附着于血管壁后,分泌多种细胞因子,如基质金属蛋白酶(Matrix metalloproteinase, MMP),腐蚀血管,扩张血管间隙,MMP可以通过与侵袭性伪足的交互作用,降解细胞外基质,穿透基底膜,逸出血管外,形成远端转移。因此,血瘀是肿瘤转移过程中的枢纽,强调在看似动态的肿瘤转移过程中,静态的黏附、附着过程更为重要。
3 补气活血药以动制静,双相干预转移病机
《景岳全书》指出:“血有蓄而结者,宜破之逐之;血有虚而滞者,宜补之活之。”[12]在血瘀证的肿瘤患者中正虚、血瘀两方因素并存,虚、瘀互相胶结,相互促生。补气药性温或平,以补益正气,纠正脏器虚衰为主;活血药多辛散温通,有活血、消癥、祛瘀生新之效。两者配伍能“使周身之气通而无滞,血活而不瘀”[7]55。其主要通过影响动静病理,来实现预防、控制肿瘤经血道转移的可能。
3.1 补气活血药制转移之“动”
肿瘤转移过程中,肿瘤细胞生长、穿透血管壁,并在血管中循行等动态过程与缺氧、血瘀息息相关。补气活血药可通过发挥其活血通络扶正、消癥散瘀的功效,改善肿瘤的缺氧环境,抑制肿瘤细胞“动能”;纠正血瘀状态,降低肿瘤细胞黏附能力;同时调节免疫识别,减少免疫逃逸,从而抑制肿瘤生长和转移中的“动态扩散”过程。
缺氧存在于肿瘤发生、发展全过程。HIF-1α是缺氧主要表达的基因,且与肿瘤血管新生、肿瘤细胞侵袭及转移密切相关[13]。课题组研究发现,黄芪-莪术配伍可通过下调肿瘤组织HIF-1α,及其下游血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)的表达,抑制人肝癌细胞株HepG2原位移植瘤的生长[14];通过观察扶正散结汤拆方功能组对肺癌小鼠缺氧诱导微血管生成机制的影响发现,与模型组相比,益气扶正组、活血化瘀组中HIF-1α的表达均降低,且能明显抑制肿瘤组织微血管密度,说明扶正散结汤中的益气扶正组、活血化瘀组能抑制缺氧因子诱导的肿瘤血管生成,改善微血管循环,纠正肿瘤微环境的缺氧状态[15]。由此可知,补气活血药可以抑制HIF-1α及其下游相关蛋白的表达,改善肿瘤的缺氧环境,减少细胞迁移和肿瘤血管生成,抑制肿瘤生长进程。
血瘀状态下,血流不畅,使得流体剪切力减弱,CTCs在血液循环中的存活率增加,与血小板、内皮细胞等的黏附增多,更易发生远端转移[16]。黄芪、丹参配伍是补气活血法的代表药对[17],研究发现,黄芪有效成分黄酮类物质可通过诱导HIF-1α积累介导的信号,促进红细胞生成素的表达,增加红细胞数,进而促使血液流动加速,刺激血液再生,改善血液凝滞[18];丹参含有的丹酚酸和丹参酮可降低红细胞聚集指数、调节异常血液流变学和凝血功能[19]。血液流速增加,CTCs与血小板、内皮细胞等的黏附机率随之降低,使其更容易被NK细胞识别和消灭,在血液中的存活减少,远端转移被抑制。
3.2 补气活血药破黏附之“静”
肿瘤细胞黏附可分为同质性细胞黏附和异质性细胞黏附[20],同质性细胞黏附如肿瘤细胞与肿瘤细胞之间的黏附,异质性细胞黏附如肿瘤细胞与血小板、内皮细胞之间的黏附。不同黏附分子在同、异质性细胞黏附中功能不同。
同质性黏附主要是由存在于细胞表面的黏附分子介导的。黏附分子E-钙黏素(E-cadherin)是关键的负向调控黏附因子[21],E-cadherin表达缺失是上皮-间充质转化(Epithelial-Mesenchymal transition, EMT)的标志,上调E-cadherin的表达,中断或逆转EMT,可抑制肿瘤细胞向外周的侵袭,减少肿瘤细胞的转移[22]。黄芪善补脾气,脾气充则血液运行通畅,机体血瘀状态得以纠正;莪术破血消积力强,得黄芪之甘缓扶正,既可防莪术破血、伤血之虞,又能补益正气,助莪术行气散瘀消癥,养荣血脉,加强机体免疫,以防肿瘤生长与转移。本课题组通过细胞-细胞间和细胞-细胞外基质黏附实验来观察黄芪配伍莪术对小鼠结肠癌细胞黏附能力的影响,发现当给药浓度增加时,E-cadherin的表达上升,小鼠结肠癌细胞-细胞间的黏附能力增强,细胞-细胞外基质的黏附能力减弱[23]。上述结果提示黄芪、莪术配伍可增强小鼠结肠癌细胞间的同质性黏附,减弱异质性黏附,抑制小鼠结肠癌细胞向外周迁移能力。
肿瘤细胞的异质性黏附能促进肿瘤细胞向远端转移。如肿瘤细胞通过诱导血小板活化,激活血小板,并使其在肿瘤细胞周围聚集形成血栓,保护肿瘤细胞生成及逃避免疫监测;被激活的血小板反向促进肿瘤细胞与血管内皮细胞进行黏附,侵袭血管。现代研究表明[24],鸡血藤的提取物能抑制由小鼠结肠癌细胞引起的血小板聚集,有效抑制结肠癌的转移。中药单体大黄素有一定的抗肿瘤细胞-内皮细胞黏附能力,在体内通过调节血管内皮细胞影响黏附分子的表达,抑制肿瘤细胞与内皮细胞的识别和黏附,潜在抗肿瘤转移能力较强[25]。以上研究说明活血药可通过破除肿瘤细胞与血小板、内皮细胞的异质性黏附,改善血液高凝状态,抑制肿瘤细胞血行转移,延缓肿瘤转移进程。
补气活血药一方面通过增加同质性黏附,使得肿瘤细胞间的黏附更加紧密,减少癌栓脱落;另一方面,通过减少异质性黏附,抑制血小板聚集,降低黏附分子表达机制,破除肿瘤转移中的“静态黏附”过程,从而抑制肿瘤进行远端转移。
4 补气活血法“动静结合”,可为抗肿瘤转移的基本治法
气虚血瘀是肿瘤的关键病机,活血药与补虚药合用,先化癌肿之瘀阻,消血脉之积滞,再调气血之通畅;亦或是先益正气之虚损,促脉道之通利,再散血瘀之壅塞,随证治之,皆获验效[26]。补气活血药通过集聚肿瘤转移过程中的动与静,干预肿瘤转移过程,成为抗肿瘤转移的基本治法。其意义概括为:一是正向增加原位肿瘤同源细胞间的黏附,减少脱落分离、侵袭浸润机会,二可使血道充盈,血流运行通畅,循环肿瘤细胞在血管内多受血流剪切力影响;三可破除血液凝滞状态,降低异质性黏附分子表达,减弱血小板聚集,降低循环肿瘤细胞与血小板黏附形成癌栓的机率;四可修复损伤的血管内皮细胞,维持血管通畅,减少癌栓附着血管壁机率;五可增强免疫功能,提高NK、巨噬细胞等活力,减少肿瘤细胞免疫监制下的逃逸力。此外,课题组证实了补气活血药可减少肿瘤新生血管生成、改善微环境、修复新生血管形态,从而抑制恶性肿瘤转移。如通过观察黄芪甲苷和姜黄素联合应用对微血管计数以及血管生成和血栓形成相关因子表达的影响[27],揭示了二者对人肝癌原位裸鼠模型肿瘤生长及血管生成,具有显著的协同抑制作用;又如黄芪、莪术配伍可有效抑制IL-4诱导M2型巨噬细胞的分化,从微循环的角度阐释了补气活血药在抗肿瘤转移中的作用[28];观察黄芪-莪术-重楼配伍对人脐静脉内皮细胞株(HUVEC)通透性与细胞紧密连接的影响,及其抑制人结肠癌细胞系HCT116血行转移的作用机制显示,黄芪-莪术-重楼配伍可能通过抑制RhoA/ROCK通路,调控HUVEC紧密连接相关蛋白ZO-1的表达,降低血管内皮通透性,进而抑制结肠癌血行转移[29];有网络药理学研究亦显示,黄芪-莪术药对的抗结肠癌作用,是通过抑制肿瘤细胞的增殖、抗肿瘤新生血管生成及增强免疫调控等方面起效的[30]。从临床实践角度看,运用补气活血药的同时配伍燥湿化痰、清热解毒、利水渗湿药等,在治疗各种恶性肿瘤时亦颇有验效[3]。
5 结语
肿瘤转移是多环节复合的动态过程,但黏附、转移灶形成等环节又是相对静态的过程,其中肿瘤细胞与血小板黏附形成癌栓,癌栓与血管内皮结合,附着血管壁的静态过程是关键。补气活血药可改善血瘀状态,恢复血液流速,增加流体剪切力;纠正肿瘤缺氧环境,影响肿瘤细胞凋亡;减弱肿瘤细胞间及肿瘤细胞与血小板、内皮细胞等的黏附。这样既能维持肿瘤细胞的同质性黏附,防治原发肿瘤细胞增殖离散,又能改善肿瘤患者血液高凝状态,消散瘀血,破除肿瘤细胞的异质性细胞黏附,以发挥补气活血药抗肿瘤转移的作用。虽然补气活血药的临床应用较为广泛,但在抗肿瘤转移中的作用还有待更多循证医学的证据。当然临床上运用补气活血药抗肿瘤也有一定禁忌,有出血倾向及瘀血不明显的患者须禁用或慎用。此外,尚需根据肿瘤类别、发病阶段、病机演变、兼证表现、正邪对比等情况,合理选择补气活血药的品种、剂量及配伍等。如何充分发挥补气活血药在抗肿瘤转移上的优势,使其在临床用药上更加安全、合理,值得深入探讨。