扶正补益类中药在原发性肝癌中应用研究进展

高心宇 胡 娟,2 陈立武,2

(1 福建中医药大学附属第二人民医院,福州,350003; 2 福建中医药大学中西医结合研究院临床研究所,福州,350003)

原发性肝癌(Primary Liver Cancer,PLC)是发生于肝细胞或肝内胆管上皮细胞的恶性肿瘤,是目前我国第4位常见恶性肿瘤及第2位肿瘤致死病因[1]。西医的常见治疗手段包括手术切除、肝移植、肝动脉化疗栓塞、无水乙醇瘤内注射、射频毁损治疗等;然而这些治疗会有一定的不良反应及并发症,且费用昂贵,给患者带来了一定的负担。中医学无“肝癌”病名,历代医家论治肝癌多根据其临床表现,将其归于“黄疸”“积聚”“臌胀”“癥瘕”“胁痛”等范畴。中医学认为肝癌的本质是人体正气不足,外邪入侵时无力祛除,邪气留于机体,耗气伤津,正气更衰,二者互为因果,形成恶性循环。病机可归纳为正气内虚,毒邪久蕴,肝郁脾虚,气滞血瘀,痰凝水停等。《诸病源候论》有云“凡脾肾不足,虚弱失调之人,多有积聚之病”。故肝癌的中医药治疗多从肝脾肾着手,主以扶正之法,佐以益气健脾、滋补肝肾、解毒活血等,其中扶正补益类中药的使用贯穿肝癌治疗的全过程。凡以补益人体物质亏损、增强人体活动功能、提高抗病作用、消除虚弱证候为主的药物,均称为扶正补益药,“扶正固本,补益祛邪”是中医药治疗肿瘤的关键。近年来,大量专家、学者对补益类中药在肝癌治疗过程中发挥作用的机制进行研究,现将主要作用机制阐述如下。

1 调节肠道菌群

HANAHAN教授[2]在第3版Hallmarks of Cancer:new dimensions中新增了4个肿瘤标志性特征,其中包含多态性的微生物组,利用生物信息学对人体微生物群的多样性和可变性进行研究,探索对肿瘤生物学的影响机制,开启了微生物组学这一前沿领域。肠道微环境是维持免疫系统稳态的基础,也是癌症发生和发展的关键,微环境稳态被破坏,肠道内的微生物更容易透过受损的肠道屏障,通过肠-肝轴及其他分子通路到达肝脏,进而促进肝脏发生炎症反应[3]。肠道菌群及其代谢产物诱发PLC的机制与肠道微生物失调有密切关系。MA等[4]研究表明,肠道微生物通过BA-CXC基序配体16(C-X-C Motif Chemokine Ligand 16,CXCL16)-CXC基序趋化因子受体6(C-X-C Motif Chemokine Receptor 6,CXCR6)轴控制肝脏自然杀伤T细胞(Natural Killer T,NKT)的聚集进而增强肝脏抗肿瘤的免疫机制。通过“肝-肠”轴的作用,肠道菌群也参与了PLC等疾病的发生与发展[5]。

近年来,扶正补益类中药对肠道菌群的影响已成为研究热点。皮丽娜等[6]研究发现,肝癌术后复发与肠道菌群失调、炎症介质变化及维生素缺乏有密切关联,说明肠道菌群与肿瘤关系密切。冉云等[7]研究发现,正肝方(黄芪、丹参、枸杞子等)可通过调节肠道菌群,进而改善患者肝功能,发挥抗肝癌作用。戴玲等[8]研究发现,“补肾生髓成肝”治疗方(灵芝、女贞子、山药、何首乌等)通过影响肠道菌群中的有益菌增多、有害菌减少,调节肠道微环境,改善肝再生微环境以抑制肝癌进程。

陈琛等[9]选用补益扶正类中药党参、茯苓、白术、白芍和陈皮等对小鼠进行灌服,发现小鼠肠内双歧杆菌、乳杆菌、肠球菌数量较实验前显著上升,说明了扶正补益类中药在一定程度上调节了小鼠肠道菌群的作用。施珊珊等[10]研究发现,参苓散可以提高正常小鼠肠道内双歧杆菌属和乳酸杆菌属的相对丰度。在一项人参的代谢作用研究中发现,肠道菌群能够将人参皂苷Rb1、Rd代谢为具有较强的抗肿瘤活性的Compound K[11]。对于枸杞多糖的研究显示,枸杞多糖可增加变形菌门和厚壁菌门的相对丰度,降低拟杆菌门的相对丰度,刺激潜在益生菌属如阿克曼菌属、乳酸杆菌属和普雷沃菌属的出现;有富集木聚糖/纤维降解菌和短链脂肪酸生成菌的作用,可促进肠道上皮免疫从促炎微环境转变为抗炎微环境[12-13]。扶正补益类中药通过调节肠道菌群,改善肠道屏障功能及微环境,进而调节人体免疫系统。

2 提高机体免疫功能

免疫系统在肝癌细胞的杀伤过程中起重要作用。PLC的发生、发展及预后与人体免疫功能及肝癌细胞的免疫逃逸关系密切[14]。

扶正补益类中药对调解机体免疫功能的疗效明确。苏玉茜等[15]通过观察PLC患者治疗前后CD4+、CD4+/CD8+水平和碱性成纤维细胞生长因子(Basic Fibroblast Growth Factor,bFGF)、血管内皮生长因子(Vascular Endothelial Growth Factor,VEGF)、转化生长因子-β1(Transforming Growth Factor-β1,TGF-β1)等血清生长因子水平,发现采用以黄芪为君药的苦参黄芪汤可调节机体免疫功能,从而改善肿瘤微环境、减轻患者症状。另有研究表明,以黄芪、党参、白术等中药组成的健脾扶正汤治疗PLC术后患者,发现CD3+、CD8+、CD4+/CD8+等免疫功能指标较对照组改善情况明显[16]。周微等[17]对肝癌患者使用贞芪扶正胶囊治疗,观察组患者血清细胞角蛋白19水平明显低于对照组,γ干扰素(Interferon-Gamma,IFN-γ)水平明显高于对照组,提示扶正补益类药物通过调节细胞因子的平衡和免疫细胞发挥抗癌作用。本课题组前期研究亦表明,黄芪、灵芝、女贞子、山药组成的扶正抑瘤方有增强细胞免疫功能、促进巨噬细胞吞噬功能的作用;且在肝癌Ⅲ期围手术期中应用有明显作用,能够改善免疫功能、降低复发率及提高累积生存率[18-19]。

PLC的西医主要治疗方法包括综合外科手术治疗、精准药物化疗、局部消融治疗等。研究表明,在西医治疗过程中配合扶正补益类中药使用具有一定的协同减毒作用,能提高患者的免疫力,减少治疗的不良反应。陈晓琦等[20]研究发现扶正消瘤颗粒可能通过降低经导管动脉栓塞化疗(Transcatheter Arterial Chemoembolization,TACE)联合射频消融术后PLC患者血清中TGF-β1、CC趋化因子配体22(C-C Chemokine Ligand 22,CCL22)水平,从而提高TACE联合射频消融术后肝癌患者的免疫功能,改善其生命质量。徐继等[21]对66例TACE术后的PLC患者静脉滴注参芪扶正注射液,发现对比单纯肝动脉化疗栓塞治疗术后患者,血清中IgA、IgG和IgM免疫球蛋白和外周血T淋巴细胞亚群水平和自然杀伤细胞水平有显著差异,且滴注参芪扶正注射液的患者生存率、生命质量显著提高,提示参芪扶正注射液可显著改善肝癌化疗患者免疫功能,提高患者预后,降低不良反应发生率。王自闯等[22]将枸杞多糖和顺铂联合应用,研究其对肝癌小鼠抑瘤作用及免疫功能的影响,发现枸杞多糖可以减少顺铂对机体的免疫抑制作用,增强抗肿瘤疗效,其作用机制是提高细胞因子水平,调节T淋巴细胞亚群平衡,从而保护免疫器官。

可见,扶正补益类中药可通过多渠道影响人体免疫系统从而发挥抗肿瘤作用。

3 影响肝癌细胞的信号转导通路

PLC的发生、发展及预后与细胞信号转导通路的异常活化有密切关系[23]。研究表明,芪灵扶正清解方(黄芪、女贞子、灵芝、山药等)可以通过抑制细胞周期蛋白依赖性激酶2(Cyclin-dependent Kinase 2,CDK2)与细胞周期蛋白E1(Cyclin E1)的结合,同时正向调控周期蛋白和内源性CDK抑制剂(Cyclin-dependent Kinase Inhibitors,CKIs)抑制Cyclin E1-CDK2复合物的激酶活性,抑制下游Rb的磷酸化水平,进而阻止肝癌细胞增殖[24]。扶正解毒散结方(党参、黄芪、海藻、蜈蚣等)可以调控TGF-β1/Smad信号通路,从而降低炎症介质水平,同时提高抗氧化应激指标、细胞免疫指标,多途径调节肿瘤免疫微环境,对肝癌起到治疗作用[25]。参芪扶正注射液(党参、黄芪)通过调控肿瘤微环境、抑制白细胞介素-17(Interleukin-17,IL-17)信号通路,对PLC的发生和转移发挥防治作用[26]。贞芪扶正颗粒可能通过影响与PLC相关的Toll样受体、叉头框O(Forkhead Box O,FoxO)蛋白、AMP活化蛋白激酶(AMP-activated Protein Kinase,AMPK)、Janus激酶2(Janus Kinase 2,JAK)-信号转导及转录激活因子(Signal Transduction and Activator of Transcription,STAT)、P53、核因子κB(Nuclear Factor-κB,NF-κB)和Wnt等多条信号通路,调控蛋白质磷酸化、RNA聚合酶Ⅱ启动子转录、细胞周期停滞、细胞增殖等生物过程发挥治疗作用[27]。

除复方外,扶正补益类中药单体研究也证实对肝癌细胞有抑制作用。朱云等[28]报道,白术多糖通过抑制蛋白激酶B(Protein Kinase B,AKT)/糖原合成酶激酶-3β(Glycogen Synthase Kinase-3β,GSK-3β)的磷酸化,降低β-连环素在肝癌细胞中的积累,从而抑制其下游靶分子——基质金属蛋白酶2(Matrix Metalloproteinase 2,MMP2)的基因转录和蛋白表达,对肝癌发挥治疗作用。石庆强等[29]报道,人参皂苷Rh2可激活GSK-3β的活性来降解β-连环素,进而减少周期、增殖及迁移相关蛋白的表达,提高凋亡相关蛋白的表达,最终抑制肝癌细胞的增殖,同时促进其凋亡。可见扶正补益类中药可通过影响相关信号通路,调控细胞因子表达,抑制肝癌细胞分裂与增殖。

4 诱导肝癌细胞凋亡

近年来,多项中药分子学实验研究发现,扶正补益类中药可通过多种途径来抑制肝癌细胞的生长、诱导细胞凋亡,可有效阻止肝癌的发展。CHEN等[30]研究发现芪灵扶正清解方(黄芪、女贞子、灵芝、山药等)通过线粒体通路诱导肿瘤细胞凋亡、抑制增殖,可显著提高肿瘤机体的细胞免疫功能,减少化疗的不良反应。赵培西等[31]基于网络药理学探讨了扶正抗癌方(黄芪、党参、白术、茯苓等)治疗肝癌的作用机制,主要是通过与前列腺素内过氧化物合酶2(Prostaglandin-endoperoxide Synthases 2,PTGS2)、核受体辅激活物2(Nuclear Receptor Coactivator 2,NCOA2)、雌激素受体1基因(Estrogen Receptor 1,ESR1)、促分裂原活化的蛋白激酶1/3(Mitogenactivated Protein Kinase 1/3,MAPK1/3)、肿瘤蛋白P53(Tumor Protein P53,TP53)、肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF)等关键靶蛋白的作用,减少炎症反应,阻滞细胞增殖周期和诱导凋亡来抑制肝癌细胞增殖及转移。

ZHANG等[32]从枸杞子中提取了枸杞多糖-d(Lycium Barbarum Polysaccharide-d,LBP-d)和LBP-e 2种LBP结构,发现LBP-d可将SMMC-7721细胞阻滞于G0/G1期,LBP-e可将SMMC-7721细胞阻滞于S期,促进肝癌细胞的凋亡。韩永红和刘兴祥[33]研究发现,肝癌大鼠癌组织肿瘤细胞中B细胞淋巴瘤2(B Cell Lymphoma 2,Bcl-2)、胱天蛋白酶-3(Caspase-3)、Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2 Assaciated X Protein,Bax)表达受LBP的调控,说明LBP能够促进细胞凋亡。CHEN等[34]研究甘草多糖对人肝癌细胞的抗肿瘤作用及机制,发现体内凋亡肝癌细胞数量显著增加,体外肝癌细胞增殖明显减少,作用机制可能是甘草多糖通过修饰P53/磷酸肌醇3激酶(Phosphoinositide 3-kinase,PI3K)/AKT信号通路中DNA或蛋白质水平的多个关键酶(p-PI3K、p-AKT和P53)发挥作用。还有研究发现,黄芪多糖通过下调Wnt/β-连环素信号通路,抑制凋亡相关基因Bcl-2的表达,促进HepG2细胞凋亡[35]。贾磊等[36]发现黄参多糖能使肝癌细胞在G1期发生阻滞,诱导肝癌HepG2细胞凋亡,具有良好的抗癌效果。扶正补益类中药通过与关键靶蛋白的相互作用,影响PLC细胞的增殖周期、诱导肝癌细胞凋亡,发挥抗癌作用。

5 调控癌基因及抑癌基因的表达

扶正补益类中药可通过降低肝癌基因表达,上调抑癌基因的表达,发挥抑制PLC的作用。研究表明,扶正解毒通络方通过上调沉默信息调节因子3(Silent Information Regulator 3,SIRT3)的表达,激活Fas,进而诱导Bax转录增加,增加Bcl-2/Bax比值,启动Caspase途径,诱导肝癌细胞凋亡水平上升的同时,SIRT3的增加还可以诱导P53表达的增加,从而继续诱导Bax基因表达增加,最终诱导肿瘤细胞发生凋亡[37-39]。丁治国等[40]研究发现,参芪扶正注射液通过影响肿瘤细胞中STAT1基因表达,可延长肝癌患者术后生存时间,提高患者生命质量。芪灵扶正清解颗粒(黄芪、女贞子、灵芝、山药等)通过抑制HepG2细胞ras基因和蛋白的表达,影响G1/S转换的进程,进而抑制HepG2的增殖[41]。周剑等[42]发现白术多糖可减少血清中VEGF水平,下调Bcl-2基因表达,同时增加IL-2水平,上调p21基因表达,其作用机制可能是通过增强机体免疫功能而实现。表明扶正补益类中药可以通过影响肝癌细胞基因和蛋白的表达,进而抑制肝癌的进展。

6 抑制肿瘤血管新生

肿瘤细胞形成新生血管的能力决定了其侵袭力大小,VEGF能够促使血管当中的内皮细胞发生增殖及分裂,使细胞出现增长,又在肿瘤发生及发展过程中发挥重要作用[43-44]。

许多中草药成分对VEGF诱导的血管生成具有抑制作用。陈晓珩等[45]发现参芪扶正注射液可以通过抑制MHCC97L细胞VEGF基因的表达以降低其侵袭力。贾鹂等[46]研究发现贞芪扶正颗粒能够抑制肝癌模型大鼠血管形成,缓解癌症的发展,其机制与调控ZEb-2蛋白表达有关。还有研究报道,玉屏风散可通过抑制胸腺基质淋巴细胞生成素(Thymic Stromal Lymphopoietin,TSLP)表达,进而减弱TSLP-STAT3信号通路的激活,抑制肝癌微环境中血管的形成,发挥抗肝癌作用[47]。

刘东梅等[48]报道,PLC患者在索拉非尼治疗的基础上,联合使用参芪扶正注射液,观察组血清中VEGF水平较单纯索拉非尼治疗的对照组变化明显,提示扶正类药物可能通过抑制肿瘤血管新生、诱导肿瘤细胞坏死来发挥作用。另有研究表明,LBP通过降低肝癌患者血清中VEGF水平来提高治疗效果[49]。

7 延缓肿瘤的侵袭与迁移

在PLC治疗过程中,有效的抗侵袭、抗迁移是治疗能否成功的关键所在。中医药针对抗肿瘤的侵袭和迁移研究正日益受到重视,彭建新等[50]报道,扶正抑瘤汤(黄芪、当归、茯苓、白术等)能抑制肝癌细胞增殖及侵袭转移。扶正解毒通络方通过下调MMP2、MMP9在肝癌细胞HepG2的表达来抑制肝癌HepG2细胞的生长和侵袭[51];扶正抗癌方(黄芪、灵芝、女贞子等)通过下调间质细胞标志物波形蛋白的表达,同时上调上皮标志蛋白E-钙黏着蛋白的表达,降低HepG2细胞的运动和侵袭,从而逆转其上皮-间充质转化(Epithelial-mesenchymal Transition,EMT)进程[52]。

周晓晶等[53]研究认为,扶正清解方协同寡聚脱氧核苷酸(Oligodeoxynucleotide,ODN)可以抑制肝癌细胞的增殖、迁移。还有报道称,人参总皂苷CK可以减少人肝癌细胞HepG2穿膜数量,同时在划痕试验中对人肝癌细胞HepG2的迁移发挥明显抑制作用[54]。谢金玲和卓少元[55]研究发现,与对照组比较,不同浓度的健脾益气方含药血清均可影响人肝癌细胞SMMC-7721的侵袭,其中15%浓度的含药血清抑制效果最明显。朱云等[56]研究发现白术多糖通过影响Wnt/β-连环素信号通路抑制肝癌细胞的侵袭。表明扶正补益类中药通过调节细胞微环境,抑制肝癌细胞增殖及侵袭转移。

8 缓解肿瘤细胞的多药耐药性

细胞耐药性一旦产生,药物化疗的作用就会下降,这是许多患者化疗失败甚至死亡的原因。陈晓珩等[57]认为,参芪扶正注射液提升干扰素α对肝癌细胞增殖能力抑制作用的机制是上调肝癌细胞中STAT1的表达。凌博凡等[58]发现,健脾化瘀方可逆转肝癌耐药细胞对常用肝癌化疗药物的耐药性,可能是通过降低耐药细胞表面P-糖蛋白(P-Glycoprotein,P-gp)的表达水平发挥作用。人参皂苷Rh2提高肝癌细胞对5-氟尿嘧啶(5-Fluoracil,5-FU)的敏感性作用机制可能是通过抑制多药耐药性1(Multidrug Resistance 1,MDR1)蛋白和P-gp的表达逆转了肝癌细胞对5-FU的耐药性[59]。梅洁等[60]研究发现,黄芪多糖通过发挥对肝癌Bel-7402/5-FU耐药细胞增殖的抑制作用,并降低耐药基因谷胱甘肽-S-转移酶-π(Glutathione S-transferase-π,GST-π)和MDR1的表达,从而降低肝癌Bel-7402/5-FU耐药细胞的耐药性。陆勤等[61]研究发现,人参皂苷rh2对HepG2/ADM、SMMC-7721细胞、Bel-7402细胞有抑制作用,能有效逆转HepG2/ADM细胞的多药耐药性。

9 提高生存率,改善机体功能

中医认为治疗肝癌应处理好机体、肿瘤及药物间的关系,扶正补益类药物在改善患者症状、降低化疗不良反应、提高生命质量方面具有很好的作用。

丁瑞飞[62]研究表明,以人参、党参、黄芪、白术等扶正类药物为主的扶正汤,联合TACE,可显著改善原发性肝癌患者生命质量,提高PLC患者的生存率。陈艳等[63]研究发现,健脾理气方配合TACE治疗原发性肝癌可获得较好的临床疗效,有利于改善肝功能指标,缓解化疗产生的不良反应。张炯善等[64]研究发现,贞芪扶正胶囊能显著改善肝癌患者的肝功能和生命质量。除此之外,扶正消瘤颗粒可改善微创综合治疗后肝癌患者的肝功能及生命质量[65]。赵书元等[66]报道,芪胶升白胶囊通过影响骨髓造血功能,可减轻介入术后患者的血细胞减少程度,减少骨髓抑制的发生。吴眉等[67]研究发现,消瘤散(太子参、白术、薏苡仁等)可以提高肝癌患者自身抗邪能力,减少恶心呕吐、发热及骨髓抑制的发生。寇小妮等[68]在对行TACE治疗的PLC患者加用八珍汤,发现患者纳呆、腹胀、乏力等症状改善明显。上官新红和段思荻[69]观察74例肝癌患者,发现加用参苓白术散加减的观察组,比单纯采用经皮射频消融术干预的对照组,患者肝功能改善且体力状况和生活能力增强。以上说明扶正补益类中药通过稳定肝内瘤体、改善全身症状来达到带瘤生存的目的。

10 讨论

随着中医药现代化研究及对中医药效作用机制研究的深入,中医药在肝癌治疗中的重要性也越来越突出,其中扶正补益类中药具有调节肠道菌群、提高机体免疫功能、影响肿瘤细胞的信号转导通路、诱导肝癌细胞凋亡、调控癌基因及抑癌基因的表达、抑制肿瘤血管新生、延缓肿瘤的侵袭与迁移、缓解肿瘤细胞的多药耐药性等作用,在提高患者生命质量、延长生存时间、提高治疗效果、减少复发和转移等方面凸显了优势,从而达到提高患者生存率、改善机体功能的目的。

利益冲突声明:无。