基于系统生物学方法探讨扶正抗癌法治疗肺癌*

陈 静 张传名 茆俊卿 陈永昶 张 蕾

（1.南京中医药大学第一临床医学院，江苏 南京 210029；2.扬州市中医院肺病科，江苏 扬州 225009）

中医药治疗肺癌由来已久，但其机制一直难以被阐述清楚，临证辨治时往往只能通过由外测内、以药测证的方法来检验和推导药物对人体整体状态的影响，而这些信息难以量化，且存在主观性和不稳定性。系统生物学是一门通过定量推理、计算模型和高通量实验技术，将单个生物尺度内以及不同尺度（如细胞、组织和器官系统）之间的分子成分与生理功能和生物表型联系起来的综合学科，从整体上将生命的逻辑和调控网络的秘密展示清晰[1]。技术平台主要包括：基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学等。系统生物学这种系统性、整体性的宏观视角与中医的整体观有着“异曲同工”之妙[2]。通过系统生物学的方法来发现依据中药治疗肺癌的药效物质基础，分析中药单药、复方的有效药物成分与机体内生物分子之间的相互作用机制，为科学地阐述中医药治疗肺癌的作用机制提供支持，并进一步寻找新的治疗药物，促进其发展。

1 扶正抗癌治法的概况

1.1 扶正抗癌治法的立论依据 中医认为癌病属于全身性疾病的局部表现，其发生发展与正气不足密切相关，正如《杂病源流犀烛·积聚癥瘕痃癖痞源流》所言：“邪积胸中，阻塞气道，气不宣通，为痰，为食，为血，皆得与正相搏，邪既胜，正不得而制之，遂结成形而有块”。古籍中精辟论述了正气不足，各种致病因素作用于人体，形成痰、瘀、毒等病理产物。同时，正虚也是肺癌复发、转移的关键，其一，随着疾病进展，癌邪耗伐正气，正气渐虚以致无力抗衡，癌邪泛溢则致复发转移；其二，手术、放化疗等有杀伤作用的治疗手段，在遏制癌邪之毒的同时也损伤正气，日积月累，易致癌邪复生、转移。刘嘉湘教授认为“气”“阴”两虚为肺癌发病“正虚”之代表，日久伤阳；肺脾二脏为病变主要涉及脏腑，日久及肾[3]。国医大师周岱翰认为肺癌关键病机之一为脾虚酿生痰湿，脾、肺二脏统摄全身之气的生成及津液输布、代谢，扶正时尤为注重“培土生金”[4]。因此，扶正抗癌已成为治疗肺癌的主体思路。

1.2 扶正抗癌法治疗肺癌的有效性 扶正抗癌法治疗癌症的策略不以消减瘤体为首要目标，而在于长期“带瘤生存”，恢复机体阴阳平稳，维持稳态。Wang X Q等[5]采用前瞻性队列研究接受常规术后治疗的Ⅰ、Ⅱ或ⅢA期非小细胞肺癌（NSCLC）患者共503例，使用扶正类中药治疗，治疗组的患者接受中药连续治疗超过6个月或直至疾病进展，对照组患者接受中药治疗不到1个月，随访时间超过3年，结果显示中药治疗持续时间较长，可被认为是癌症复发和转移的保护因素，中药治疗与改善NSCLC术后患者的生存预后相关。Jiang Y等[6]辨证使用扶正类中药（益气、养阴或益气养阴）维持治疗晚期NSCLC患者，与对照组相比，使用扶正类中药结合中药穴位敷贴的中医综合治疗1年生存率明显高于单纯化疗者。可见，将扶正抗癌法应用于肺癌治疗能让患者生存获益。

1.3 扶正抗癌法认识上的局限性 虽然依据中医理论，辨病加辨证的结合，临床应用上能取得疗效，但是随着现代科学技术的发展，人们对于癌症这类疾病的认识已经精确到分子水平，而中医学仍然局限在宏观层面，对于病机、治法难以深层次地挖掘和创新，如：何为“正虚”，除去主观因素和依据经验的辨证，有没有一套客观化、标准化的评价体系供临床准确识证；何为“扶正”，临床上常用的扶正类中药单药、经方对于机体到底存在哪些影响而抗癌。中医的研究需要宏观和微观的结合，使“理法方药”更加精准，以期临床疗效有进一步突破，中医药抗癌能走得更加深远。

2 从系统生物学分析扶正抗癌治疗肺癌的科学基础

2.1 基因组学与肺癌 基因组学技术是研究基因组的表达、基因的多样性、基因组功能的阐释的技术。复杂的遗传因素及后天因素使人群具有个体差异性，但也有群体的同质性，基于同质性以模块的形式进行基因测序，可以大大提高检验效能。可借鉴基因组学的方法和技术，把中医学的“气虚”“阴虚”“肺虚”等代表“正虚”的概念给予客观的描述。熊绍权等[7]利用基因组学技术对脾虚痰湿型肺癌患者基因筛查，共筛选出885个相关基因，并进一步分析显示其分子功能包括DNA结合、酶的活性、受体结合等，生物学过程包括细胞代谢、细胞增殖、跨膜物质转运等，细胞组分包括胶原纤维、细胞外基质、基底膜等，参与调控TNF信号通路、BMP受体信号通路、TRAI信号通路等。刘清华等[8]通过检测肿瘤组织及瘤旁正常组织，发现脾虚型肺癌患者差异表达基因涉及癌基因、抗癌基因、细胞信号转导、能量代谢等基因。李雪梅等[9]分析了几种肺癌常见证型，其中具有正虚代表的肺脾气虚、肺阴虚、气阴两虚的MGMT启动子甲基化阳性率分别为85.00%、90.00%、75.00%，而以邪实代表的气滞血瘀、痰热阻肺的MGMT启动子甲基化阳性率分别为15.00%、20.00%，显示“正虚”和“邪实”在MGMT启动子甲基化阳性率上有明显的差异性。通过研究证型与基因组学特征的关系，有助于更客观地了解所谓“正虚”证的特点，以便精准地靶向治疗。

2.2 转录组学与肺癌 转录组学是研究细胞内所有基因转录情况和转录调控规律的科学，比较特定条件或疾病状态下的细胞或组织，以确定基因表达的变化[10，11]。可通过差异表达分析评估实验条件下基因转录本丰度的变化，以及通过聚类分析来识别共调控的基因，揭示生物学机制。转录组学因此是发现新诊断或治疗靶点的有吸引力的工具。杨文笑[12]运用转录组学研究技术，获得了加入养阴解毒方48 h肺癌A549细胞前后的差异基因，2178个差异基因中上调的基因有1464个（67.2%），下调的基因有714个（32.8%），EGR1为其中差异最显著的基因。陆俊[13]通过高通量的转录组学检测和生信分析发现，金复康（黄芪、北沙参、天冬、女贞子、淫羊藿、山萸肉等）联合顺铂组转录水平大于2倍的基因共有3426个，并与肿瘤基因库对比，筛选出351个肿瘤相关基因，靶点主要集中在参与凋亡相关的信号通路。

2.3 蛋白质组学与肺癌 蛋白质组学是以平行方式对组织或细胞类型表达的蛋白质进行系统研究，以提供健康和疾病中生物系统的详细特性[14，15]。蛋白质是生命活动的体现和实施，受遗传调控和环境因素的影响而决定。大多数疾病都与蛋白质的变化有关，包括蛋白质的丰度、结构、功能和相互作用。中医辨证治疗肺癌的本质是对疾病发生发展规律及其症状表现的理解。疾病是身体机能的异常表现，或许，这些异常会在蛋白质水平上反映出来。王菊勇等[16]使用具有益气养精功效的复方—肺岩宁冲剂作用于荷瘤裸鼠，通过蛋白质组学分析发现有18个差异蛋白质点，其相关功能包括细胞周期相关蛋白、代谢相关蛋白、细胞信号转导分子、转录调控因子等。霍炳杰等[17]通过TMT蛋白质组学探讨华盖散对H1688和A549肺癌细胞增殖、凋亡影响的作用机制研究，发现华盖散可抑制H1688和A549肺癌细胞增殖，诱导凋亡，UHRF1、CRYAB、ING3和PAWR有可能为其治疗肺癌的靶点。中医的治法治则多具有多靶点、多中心的调控作用，作用靶点非常复杂，蛋白质组学可以为治法治则、药物的调控靶点、作用机制研究提供思路借鉴和技术支持。

2.4 代谢组学与肺癌 代谢组学是一门使用先进的分析化学技术对来自细胞、器官、组织或生物体液的代谢物进行高通量分析的科学[18]。代谢组学重点关注基因调控、酶活性改变和代谢变化，把研究对象看作整体，跳过其中具体环节，通过评估生物体的整体代谢变化，寻找差异。在癌症领域中，利用核磁共振、液相色谱-质谱、气相色谱-质谱等技术，可有助于发现癌症早期诊断的生物标志物、研究癌症的发展、揭示病理生理过程[19]。周贤梅等[20]利用气相色谱-质谱技术分析肺癌气阴两虚证患者和健康者的呼出气冷凝液代谢产物，发现1-（苯基磺酞基）毗咯为气阴两虚组特有化合物。隋雨桐等[21]利用代谢组学技术比较了正常组、肺癌荷瘤组和肺癌荷瘤芪杉方治疗组小鼠的血清代谢谱，发现与正常组比较，荷瘤组小鼠有22 种代谢物水平有差异，芪杉方对其中的18 个代谢标记物有回调作用，提示芪杉方可能通过硒同型半胱氨酸等18 类物质代谢发挥抗肿瘤作用。陈海玲等[22]运用代谢组学技术检测模型动物肠道菌群变化，发现益气养阴方可增加具有肠黏膜保护作用的乳酸杆菌的数量，而对于一些致病菌，如拟杆菌、普氏菌和瘤胃球菌等具有一定的抑制作用。

3 结语

“扶正抗癌”是中医治疗肺癌的主体思维，基因组学研究可为“因虚致癌”的病因与发病学说提供客观的基因组数据，指导如何预防肺癌、判断治疗后的预后转归，还为中医药的个体化治疗提供依据。转录组学技术可助力中医肺癌发病规律研究、虚证证候本质研究，为不同正虚类型的中医证候确定生物标志物，阐明证候演变的调控关系，提供转录组依据。蛋白质组学和代谢组学可为中药治疗的靶点等方面提供客观量化，也为发现新的中药疗法或治疗靶点、阐明如何“抗癌”的作用机制提供支持。多组学结合的策略尤其切合中医学整体观、辨证观的优势，在中医肺癌发病机制、精准施治、机制探索等各方面均可提供多层次的信息支持，并赋予“扶正抗癌”新的科学内涵，实现现代化或与现代科学沟通、相融的基础。

尽管系统生物学的研究方法已经在中医现代化研究中开始应用，组学技术也取得一些成果，但仍需重视以下几点：（1）中医科研工作中，应努力培养严谨的科研思维，尽可能掌握全面所需的组学技术，注重知识、技术更新；（2）组学技术提供了海量的高通量数据的同时，也对研究者的生物信息处理能力包括提出了一定的要求，包括对数据的筛选、整合、分析、解释、计算机各种算法及相应软件的使用及常用生物信息数据库的数据挖掘；（3）在运用系统生物学等现代技术研究中医问题时，应时刻牢记中医属性，保持中医思维，提出的猜想、拟研究的问题仍需紧紧围绕中医诊疗的核心。综上，笔者认为系统生物学是中医肺癌研究中的一大助力，随着现代技术上的不断发展，未来中医肺癌方向的研究将取得更大的突破。