基于阴阳理论探讨多发性骨髓瘤骨髓微环境*

戚振伦,罗雅琴,2,朱佳宇,刘朝霞,2

1.山东中医药大学,山东 济南 250014; 2.山东中医药大学附属医院,山东 济南 250014

多发性骨髓瘤是第二大常见的血液系统肿瘤,特征为骨髓中克隆性浆细胞的异常增殖,发病以老年患者居多,目前,我国多发性骨髓瘤的发病率趋于上升。多发性骨髓瘤的发生与进行性免疫失调有关,其特征在于免疫细胞功能下降以及介导免疫逃逸的肿瘤微环境。多发性骨髓瘤疾病进展以及治疗抵抗受到肿瘤微环境的影响,肿瘤微环境促进了骨髓瘤细胞的生存和增殖,同时可以使多发性骨髓瘤细胞能够逃脱免疫监督机制。近年来,随着对各种诱发骨髓瘤细胞作用机制的认知,靶向治疗多发性骨髓瘤得到飞速发展。尽管蛋白酶体抑制剂(PI)、免疫调节剂(IMiDs)和靶向药物等新药的运用以及自体造血干细胞移植的应用等改善了多发性骨髓瘤患者的预后,但绝大部分患者面临耐药或复发的风险[1]。多发性骨髓瘤初诊时多表现为贫血、蛋白尿、骨痛等[2]。中医认为,多发性骨髓瘤起病多因肾虚血瘀,通常使用补肾活血化瘀的治疗法则。近年来研究表明,中西医结合治疗多发性骨髓瘤疗效显著,同时可以明显减轻化疗引起的不良反应。

研究证实,中药可通过免疫系统的多层面调节患者肿瘤微环境[3]。中药提取物、中药复方除了具有肿瘤杀伤的作用,还可以通过调控免疫细胞功能、调节细胞因子浓度、调节免疫检查点的表达等多途径调节免疫功能,从而发挥中药抗肿瘤活性[4]。结合导师多年临证经验,多发性骨髓瘤骨髓微环境失调与中医阴阳失调关系密切,故笔者基于阴阳角度探讨多发性骨髓瘤肿瘤微环境。

1 多发性骨髓瘤肿瘤微环境

多发性骨髓瘤从发生到发展为活动性骨髓瘤是由多种因素导致的。研究表明,在发展至活动性骨髓瘤之前,所有多发性骨髓瘤病例均出现前体状态,称为意义不明的单克隆丙种球蛋白病(MGUS)和冒烟型多发性骨髓瘤[5-6]。肿瘤细胞具有特殊的能力,可以长时间处于休眠状态,当正常免疫监督功能减弱或出现诱导肿瘤细胞表达的信号时,肿瘤细胞会失调控的恶性增生[7]。2002年Schreiber等提出了肿瘤免疫编辑学说,该学说认为,如果免疫系统不能够根除功能失调的细胞或组织,慢性的免疫监督最终会导致免疫重塑,诱导肿瘤细胞免疫逃逸,促进肿瘤的疾病进展[8]。

1.1 多发性骨髓瘤肿瘤微环境的形成多发性骨髓瘤的特征是骨髓中肿瘤浆细胞的克隆扩增,其疾病进展与多种因素有关,其中主要是骨髓免疫微环境的变化。越来越多的证据表明,控制多发性骨髓瘤免疫微环境的破坏最终导致免疫监督的逃逸和对免疫效应功能的抵抗,从而导致骨髓瘤的发展[9]。

骨髓瘤浆细胞通过适应骨髓的免疫微环境,逐渐发生遗传学和表观遗传学改变,促进其免疫逃逸。同时免疫环境中的细胞和非细胞因子,特别是骨髓微环境中的免疫细胞如T细胞、NK细胞、促炎巨噬细胞、树突状细胞等,随着骨髓瘤细胞对骨髓免疫环境的适应,这些细胞逐渐失去对骨髓瘤细胞的免疫监督、杀伤作用。而随着疾病的进展,免疫细胞逐渐失去正常免疫功能,失去杀伤功能并形成帮助骨髓瘤细胞免疫逃逸的肿瘤微环境[10-12]。Liu等[13]研究表明,在动物模型中,免疫检查点TIGIT与CD155结合激活后磷酸化,并结合胞质适配器Grb2以招募SHIP1,导致NK细胞中的抑制性信号传导,以减弱NK细胞的免疫功能。此外,Li等[14]的研究同样证明,TIGIT与CD155结合参与抑制了NK细胞活性。同时Yu[15]发现,在体外和体内实验中,树突状细胞表面CD155受体可介导残性树突状细胞,导致NK细胞中的抑制性信号传导,以减弱NK细胞的免疫功能。

1.2 多发性骨髓瘤肿瘤微环境现代治疗策略Guillerey等[16]发现,T细胞和NK细胞与CD226结合,释放γ干扰素和穿孔素来杀伤骨髓瘤细胞,这些研究表明了CD155和CD226在调节免疫方面可能是一对功能相反的配体。

在多发性骨髓瘤早期阶段,免疫监督处于清除、平衡阶段,但随着的疾病的发展,记忆T细胞逐渐衰老、耗竭,各种免疫抑制分子逐渐发挥作用,免疫监督进入逃逸阶段。多发性骨髓瘤患者骨髓微环境中的PD-1、TIGIT等抑制性受体表达增高,而NK细胞活性受到抑制,提示它们可能参与了多发性骨髓瘤的免疫逃逸,同时可能是免疫治疗的潜在标靶。

目前的免疫疗法为多发性骨髓瘤的治疗提供了新的前景,针对肿瘤微环境的靶向治疗飞速发展。抗程序性死亡受体1(programmed death-1,PD-1)单克隆抗体作为近期进展明显的免疫检查点抑制剂已被用于治疗多发性骨髓瘤,PD-1单抗的联合方案治疗多发性骨髓瘤具有临床获益,但单用PD-1单克隆抗体对多发性骨髓瘤患者的疗效欠佳[17]。肿瘤微环境在多发性骨髓瘤的发生发展中至关重要,恢复免疫系统的稳态,增强抗骨髓瘤免疫应答,应该是治愈多发性骨髓瘤的重要环节。

2 多发性骨髓瘤免疫微环境与阴阳理论

阴阳是对自然界某些相互关联的事物或现象相对立双方属性的概括。古代哲学家把矛盾运动中的事物概括为“阴”“阳”两个对立的范畴,并以双方变化的原理来说明物质世界的运动、变化。中医学以阴阳理论来解释人体生命与健康现象,指导诊察、防治疾病。阴阳双方存在互根互用、对立制约的关系,双方处于一个动态平衡的状态,而双方平衡关系一旦被打破,就会导致疾病的发生。

《素问·上古天真论》曰:“上古之人,其知道者,法于阴阳,和于术数……而尽终其天年,度百岁乃去”。《素问·四气调神大论》曰:“夫四时阴阳者,万物之根本也,所以圣人春夏养阳,秋冬养阴……故与万物沉浮于生长之门。”就养生保健来说,需顺应自然界的阴阳变化,使阴平阳秘,精神乃治。而疾病状态下则为“阴阳离决,精气乃绝”的阴阳平衡被打破的失衡状态,《素问·生气通天论》曰:“阴不胜其阳,则脉流薄疾,并乃狂。阳不胜其阴,则五脏气争,九窍不通。”《素问·阴阳应象大论》曰:“阴阳者,天地之道也,万物之纲纪,变化之父母,生杀之本始,神明之府也……故积阳为天,积阴为地。阴静阳躁,阳生阴长,阳杀阴藏。阳化气,阴成形……此阴阳反作,病之逆从也。”阴阳的消长和平衡是天地万物的至理,多发性骨髓瘤的发生是由人体阴阳消长和平衡的失调所致。结合该病研究现状以及导师经验,该病治疗应以温补肾阳、补益气血、化瘀通络为原则,这也符合本研究骨髓微环境“阴阳失衡”的观点。

2.1 免疫微环境与阴阳对立《素问·阴阳别论》曰:“阴阳者,数之可十,推之可百,数之可千,推之可万……万物方生,未出地者,命曰阴处,名曰阴中之阴;则出地者,命曰阴中之阳……阴阳之变,其在人者,亦数之可数。”就人体阴阳而言,体表为阳,内脏为阴;就内脏而言,六腑属阳,五脏为阴;就五脏而言,心肺在上属阳,肝肾在下属阴;就肾而言,肾所藏之 “精”为阴,肾的 “命门之火”属阳。而就免疫微环境而言,随出生形成,保持稳定而处于生理状态属“阴阳平衡”。随着多发性骨髓瘤的发生发展,免疫细胞清除恶性细胞功能减退,杀伤功能下降导致“阳虚”;免疫抑制细胞抑制正常免疫,促进肿瘤细胞免疫逃逸,使增殖增加导致“阴胜”。

根据病程,可以将多发性骨髓瘤骨髓微环境大致分为三个阶段:微环境阴阳平衡(正邪斗争)阶段、微环境阳虚阴盛(发病)阶段、微环境阴竭阳亡(死亡)阶段。多发性骨髓瘤的发病是一个累及多基因、多阶段、多步骤的过程,在多发性骨髓瘤活动的前期阶段存在着基因表达谱、细胞遗传学异常以及表观遗传学的渐变。除了存在这些缺陷之外,更为重要的是,多发性骨髓瘤细胞正在促进免疫抑制的肿瘤微环境形成,帮助多发性骨髓瘤细胞发生免疫逃逸,此阶段我们定义为微环境阴阳平衡(正邪斗争)阶段。在此阶段,阴阳平衡可成功激活免疫系统,使癌细胞在此阶段被识别、清除。《素问·评热病论》云:“邪之所凑,其气必虚,阴虚者阳必凑之”,随着免疫细胞的耗竭和活性抑制,逐渐形成肿瘤微环境,进入微环境阳虚阴盛阶段。在此阶段表现为阳虚(免疫功能减退),阴盛(免疫抑制增强、免疫逃逸),免疫失衡转向免疫逃逸,致使骨髓瘤细胞成功躲避免疫系统的识别清除,由此不断发展,最终进入多发性骨髓瘤活动状态。随着疾病病程的进展,逐步走向微环境阴竭阳亡(死亡)阶段,正如《儒门事亲》云:“人有两死,而无两生……阴气前绝,阳气后竭,其人死。”可见,维持骨髓瘤患者免疫系统的阴阳平衡是治疗的关键。

2.2 免疫微环境与阴阳转化研究发现,阴阳理论与免疫微环境关系密切,p53“双刃剑”现象和 c-myc 悖论从阴阳相互转化的理论中可以得到很好的解释,反映肿瘤的生物学本质处于动态非平衡状态[18]。宇宙万物皆含有阴阳两种属性成分,阴阳互根互用、互化互藏。阳涵阴,阴寓阳。事物的阴阳属性是其所涵阴阳成分之比例中较大的成分决定的,较小的成分虽不代表事物的属性,但有重要的调控作用。

在生理状态下,免疫细胞在肿瘤细胞的刺激下产生免疫应答,抵御肿瘤的形成,具有保护机体的功能而属于“阳”。伴随着分子和细胞遗传学的改变(基因异位、扩增,超二倍体等),异常浆细胞的生长潜力获得增强,同时伴随正常免疫能力受到抑制(肿瘤抑制因子TP53等活性丧失),将疾病从MGUS阶段驱动到骨髓瘤状态。与其他癌症相似,多发性骨髓瘤的进展是由其抑制和逃避宿主免疫系统的能力辅助的,在病理状态下,免疫抑制细胞具有促进肿瘤细胞逃逸的功能而属于“阴”。多发性骨髓瘤骨髓微环境中免疫抑制细胞数量增加,抗肿瘤免疫细胞减少和失活,程序化细胞死亡配体和受体过表达,促进骨髓微环境中的免疫耐受,从而促进骨髓瘤细胞生长和增殖。

对于骨髓瘤骨髓微环境病机的阴阳,《素问·阴阳应象大论》云:“重阴必阳,重阳必阴”。在MGUS阶段,属于“阳”的巨噬细胞、调节性 T 细胞、树突状细胞等免疫细胞识别骨髓瘤细胞,通过非特异性免疫与特异性免疫直接或间接地杀灭肿瘤细胞。伴随着疾病的进展,巨噬细胞逐渐被激活的肿瘤相关巨噬细胞(Tumor-associated macrophages,TAM)替代。除此之外,髓源性抑制细胞(MDSC)恶性积累、破骨细胞异常激活、调节性T细胞(Regulatory T cells,Treg)免疫抑制诱导、树突状细胞(DC)分化异常、NK细胞的数量及功能异常等介导骨髓微环境逐渐向“阴”的方向转化。

3 以调整阴阳平衡治疗多发性骨髓瘤

“善诊者,察色按脉,先别阴阳”,多发性骨髓瘤初诊时多表现为贫血、蛋白尿、骨痛等,整体表现出虚的表象。究其本质,本于正常免疫功能受损,骨髓瘤细胞恶性增生所致,该病整体上处于阴阳失衡偏阳虚阴盛的状态。对于现代医学治疗思路,或侧重于对恶性细胞的消灭,或侧重于对异常免疫的过度抑制。在此过程中,机体的免疫系统会受到进一步损害,从而加剧了整体的不平衡状态,类似治疗在短期内取得良好的疗效,但长期结局往往不尽人意。因此,在多发性骨髓瘤的病程中需要及时正确地治疗干预,或运用药物化疗、或运用中医药治疗等,使“阴平阳秘”,最终使骨髓微环境重新恢复至阴阳动态平衡的状态。

3.1 中医复方调节多发性骨髓瘤免疫微环境研究根据多发性骨髓瘤临床治疗及研究报道[19]可以发现,该病中医证候以肾虚(肾阳虚)血瘀为主,临床上多体现虚、瘀、毒等“阴”性病机,总体呈现阳虚阴盛表现。肿瘤微环境的“阴阳失衡”对多发性骨髓瘤的发生、进展起重要作用。近年来针对多发性骨髓瘤的免疫疗法正在探索之中,大量研究表明,中医药可以调节多发性骨髓瘤患者的免疫功能,缓解疾病。

中医认为,多发性骨髓瘤为本虚标实之证,以肾虚为本,瘀阻为标。机体阴阳失调,阳气不足,无力温运气血,致寒凝血瘀,瘀血日久,导致新血不生,可见“贫血”;肾阳虚衰,精髓失养,水液不化,痰浊内生,痰瘀互结、脉络痹阻,则“不通则痛”;正气亏虚、邪滞经络,经络不通,则“手足麻木”。田智萍等[20]以补肾益气、活血化瘀为原则,自拟扶正培元方配合改良VAD(长春新碱+阿霉素+地塞米松)化疗方案对比单纯VAD方案治疗多发性骨髓瘤的疗效,研究结果显示,中药组具有良好的免疫调控功能,可有效调节T细胞亚群,使血清IL-2、γ-干扰素水平提高,IL-4、IL-I0水平降低,促进Thl/Th2比例恢复平衡,改善骨髓瘤肿瘤微环境,抑制骨髓瘤细胞增殖,进而发挥较强的抗肿瘤效应。此外,肖汇颖等[21]以温阳活血为原则,拟方活血逐瘀方配合改良PD(硼替佐米+地塞米松)方案治疗多发性骨髓瘤,研究显示,使用活血逐瘀方治疗后,患者中医证候评分显著降低,中药组能更有效地调节T淋巴细胞亚群比例,改善机体的免疫功能,以促进骨髓瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞增殖。

3.2 中药调节免疫微环境研究肿瘤的病机多为 “毒盛”,常使用寒凉攻毒之药。临床发现,肿瘤的发生离不开免疫微环境的失衡,而肿瘤微环境中免疫抑制性细胞可由免疫细胞“阴阳转化”而来,本质上为阳虚阴盛。治疗当重在燮理阴阳,以温阳为主,逆转其免疫抑制能力,恢复免疫功能为机体所用,攻杀之剂虽可短期见效,实则时刻耗伤人体正气。

温补阳气可激活正性免疫,促进肿瘤微环境“阴阳”转化,改善骨髓瘤患者肿瘤微环境,如补气温阳药黄芪及其提取物黄芪多糖可以促进多发性骨髓瘤患者骨髓间充质干细胞的增殖,同时抑制IL-1β和IL-6的分泌,从而破坏骨髓微环境的完整性,增强对骨髓瘤细胞的杀伤,同时抑制其生长[22]。黄芪甲苷可以通过抑制吲哚胺-2、3-双加氧酶的表达阻滞CTLA-4及PD-1/PD-L1,抑制肿瘤免疫逃逸,正如《本草经解》言:“人身之虚,万有不齐,不外乎气血两端。黄芪气味甘温,温之以气,所以补形不足也;补之以味,所以益精不足也”。此外,冬虫夏草提取物虫草素能够降低肿瘤相关PD-1蛋白表达,增强PI3K/AKT信号通路相关蛋白的表达且促进IL-2、IFN-γ的表达,增强对肿瘤细胞的杀伤作用。

4 讨论

多发性骨髓瘤作为常见的血液系统恶性肿瘤之一,几乎所有患者最终都会复发,单纯的西药化疗对于长期生存达不到理想效果。目前兴起的免疫疗法为其治疗提供了新的前景,而寄予厚望的PD-1抑制剂在临床试验中疗效不佳,这可能与肿瘤微环境T细胞抑制剂受体表达模式的异质性和多重性有关,临床需要应用联合免疫治疗。基于肿瘤微环境中免疫检查点分子的多样性,对于免疫的联合阻断策略以及其对多发性骨髓瘤患者的疗效有待进一步评估。中医阴阳学说是用于阐释人体的生命活动,指导疾病的诊断及其防治的一种标准。“阳根于阴,阴根于阳”,阴阳是一种相辅相成、相互依存的关系,临床治疗需“谨察阴阳所在而调之,以平为期”。在多发性骨髓瘤的治疗方面,应重视将肿瘤微环境恢复到阴阳平衡的状态。临床已经证明,调理“阴阳平衡”对于多发性骨髓瘤患者免疫微环境的调节作用,但具体中医药如何参与调节,通过何种途径,“阴平阳秘”的平衡点在哪里,仍需进一步深入研究。