基于中醫(yī)“陽(yáng)化氣”理論探討HIF-1與能量代謝在復(fù)發(fā)性卵巢癌治療中的意義

孟云，沈影，郭瀅，韓鳳娟*

(1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150040；2.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院，黑龍江 哈爾濱 150040)

復(fù)發(fā)性卵巢癌早期難以發(fā)現(xiàn)，其鉑耐藥及死亡率一直是臨床的難題[1]。目前，針對(duì)復(fù)發(fā)性卵巢癌多采取姑息性治療，個(gè)體化分型制定治療方案，以改善癥狀、延長(zhǎng)PFS為目的。針對(duì)鉑類敏感性患者行二次腫瘤細(xì)胞減滅術(shù)(SCS)是較好的選擇，鉑類耐藥及難治型患者以保守為主[2]。但SCS仍出現(xiàn)了不可避免的術(shù)后并發(fā)癥，而鉑耐藥患者亦出現(xiàn)生存延長(zhǎng)期較短的問(wèn)題。

近年來(lái)，在探索卵巢癌的診療過(guò)程中，靶向藥物如貝伐單抗等[3]有較好的治療前景，從基因角度靶向研究復(fù)發(fā)性卵巢癌的發(fā)生機(jī)制及轉(zhuǎn)移途徑成為熱點(diǎn)，研究表明低氧誘導(dǎo)因子HIF-1通路與惡性腫瘤的治療存在相關(guān)關(guān)系。對(duì)比低氧誘導(dǎo)因子HIF-1與其它致癌信號(hào)通路，雖在機(jī)制上有差異，但歸根結(jié)底都與腫瘤細(xì)胞能量代謝有關(guān)。

《內(nèi)經(jīng)》言：“陽(yáng)化氣”。魏江平等[4]認(rèn)為氣化運(yùn)動(dòng)是生命活動(dòng)的基本規(guī)律，“陽(yáng)化氣，陰成形”是機(jī)體能量和物質(zhì)陰陽(yáng)轉(zhuǎn)化的內(nèi)生規(guī)律?！瓣?yáng)化氣”即是為機(jī)體提供能量的過(guò)程。為此，本文將基于中醫(yī)“陽(yáng)化氣”理論探討下調(diào)HIF-1基因表達(dá)與能量代謝調(diào)控對(duì)復(fù)發(fā)性卵巢癌治療的意義，期待為復(fù)發(fā)性卵巢癌的治療提供新思路。

1 能量代謝在復(fù)發(fā)性卵巢癌治療中的意義

卵巢癌病屬中醫(yī)“石瘕”“腸蕈”“癥瘕”等范疇[5]，中醫(yī)認(rèn)為痰瘀、寒滯、瘤毒等停留機(jī)體發(fā)為腫瘤，其形成的本質(zhì)是“陽(yáng)虛不化，陰毒積聚”[6]，即“陽(yáng)化氣，陰成形”的病理性描述。張介賓在《類經(jīng)》對(duì)“陽(yáng)化氣，陰成形”解釋為“陽(yáng)動(dòng)而散，故化氣；陰?kù)o而凝，故成形”，亦與此同理。

1.1 “陽(yáng)化氣”理論與能量代謝

孟景春等[7]認(rèn)為：陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)可以化生清氣和能量；陰的凝聚，可以構(gòu)成有形的物質(zhì)；王紅玲等[8]對(duì)“陽(yáng)化氣，陰成形”的內(nèi)涵解析：認(rèn)為“陽(yáng)化氣”通過(guò)推動(dòng)人體氣化功能，促進(jìn)人體活動(dòng)生命不息，并且人體生理活動(dòng)的新陳代謝都可以歸于“陽(yáng)化氣”。由此可知“陽(yáng)化氣”是補(bǔ)給正氣，為機(jī)體供能的過(guò)程，相反陽(yáng)化氣不足，陰相對(duì)盛，體現(xiàn)的能量不足，正與腫瘤特殊代謝方式瓦博格效應(yīng)出現(xiàn)的表象——糖酵解消耗多、產(chǎn)能少達(dá)成一致；出現(xiàn)病理性的“陰成形”，即是腫瘤瘤體的產(chǎn)生。

中醫(yī)治療復(fù)發(fā)性卵巢癌，以扶正祛邪、調(diào)理沖任為主要治則。扶正祛邪，即以抗腫瘤、補(bǔ)益為主；病在盆腔，沖任受損，理應(yīng)調(diào)理沖任。王秀霞名老中醫(yī)在臨床基礎(chǔ)上，傳承發(fā)展張錫純之理沖湯為理沖生髓飲，此方旨在以溫煦腎陽(yáng)，搜剔胞絡(luò)瘀滯治療卵巢癌。其中：紅參、黃芪扶正增強(qiáng)免疫力，鹿角霜、海馬皆為血肉有情之品，補(bǔ)益腎陽(yáng)，改善全身陽(yáng)氣機(jī)能不振[9]。王希波等[10]通過(guò)研究淫羊藿甙和人參莖葉總甙有體外誘導(dǎo)分化作用,能顯著下調(diào)促凋亡基因與上調(diào)抗凋亡基因的轉(zhuǎn)錄,逆轉(zhuǎn)腫瘤惡性表型,使其向正常細(xì)胞分化。由此證實(shí)，類似淫羊藿、人參溫陽(yáng)扶正藥的有效組分可能對(duì)腫瘤的治療有幫助。溫陽(yáng)法治療惡性腫瘤的實(shí)驗(yàn)表明，它能有效改善患者癥狀，延長(zhǎng)生存期，實(shí)現(xiàn)帶瘤生存。

1.2 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)瓦博格效應(yīng)與復(fù)發(fā)性卵巢癌治療

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的研究中，能量代謝是機(jī)體在生長(zhǎng)、發(fā)育中必不可少的過(guò)程。正常細(xì)胞利用葡萄糖的有氧氧化釋放大量ATP為機(jī)體供能。腫瘤細(xì)胞異于正常細(xì)胞，以糖酵解作為主要產(chǎn)能方式，為增殖迅速的腫瘤細(xì)胞提供能量，即瓦博格效應(yīng)[11]。線粒體功能障礙導(dǎo)致能量重編程導(dǎo)致腫瘤發(fā)生，也是腫瘤發(fā)生的標(biāo)志。實(shí)驗(yàn)研究表明：SIK2通過(guò)在Ser616位點(diǎn)磷酸化DRP1促進(jìn)線粒體裂變，從而抑制線粒體氧化磷酸化，實(shí)現(xiàn)能量代謝重編，在卵巢癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移中起重要作用[12]。我們雖已明確，瓦博格效應(yīng)是腫瘤細(xì)胞特有的代謝方式，但在研究腫瘤細(xì)胞能量代謝的過(guò)程中，腫瘤細(xì)胞的能量代謝調(diào)控目前仍存在很多未知，但靶向腫瘤能量代謝干預(yù)腫瘤的發(fā)生發(fā)展，已取得一定的臨床療效[13]。已有臨床研究證明，靶向糖酵解途徑對(duì)抑制癌癥進(jìn)展的治療存在有效性。

對(duì)比中醫(yī)“陽(yáng)化氣”理論治療卵巢癌與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究通過(guò)能量代謝靶向糖酵解途徑的抗癌思路，我們能夠發(fā)現(xiàn)二者在邏輯上的相似性。

2 HIF-1基因?qū)?fù)發(fā)性卵巢癌治療的意義

2.1 HIF-1的發(fā)現(xiàn)及其與腫瘤的相關(guān)性研究

20世紀(jì)90年代，科學(xué)界探索介導(dǎo)EPO氧依賴性調(diào)控的細(xì)胞成分時(shí)，發(fā)現(xiàn)了蛋白復(fù)合物低氧誘導(dǎo)因子-1(HIF-1)[14]。隨后的研究進(jìn)一步明確HIF-1復(fù)合物由HIF-1α和HIF-1β兩個(gè)亞單位組成，其中HIF-1α決定HIF-1的活性，HIF-1β僅屬于構(gòu)建型表達(dá)，二者形成異二聚體出現(xiàn)HIF-1活化，并與HIF-1結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，誘發(fā)低氧[15]。

在探究HIF-1的過(guò)程中，HIF-1通路與腫瘤的發(fā)生、轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)存在關(guān)系。岐紅陽(yáng)等[16]發(fā)現(xiàn)hsa-miR-448通過(guò)P38通路下調(diào)HIF-1抑制結(jié)腸癌的發(fā)生發(fā)展。倪永兵[17]認(rèn)為HIF-1與腫瘤血管形成相關(guān)，抑制瘤體血管的生成，對(duì)腫瘤的治療有意義。HIF-1通過(guò)活化VEGF的基因轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)其表達(dá)，以促進(jìn)血管新生[18]。周利紅等[19]通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究中藥丹參的有效組分可調(diào)節(jié)大腸癌缺氧微環(huán)境，下調(diào)HIF-1α進(jìn)而抑制腫瘤生長(zhǎng)，抑制VFGF的表達(dá)，阻止血管新生。

2.2 與HIF-1相關(guān)的中藥有效組分治療復(fù)發(fā)性卵巢癌的可能機(jī)制

基于HIF-1通路與腫瘤的發(fā)生、轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)存在關(guān)系，我們考慮HIF-1通路可能與卵巢癌的發(fā)生發(fā)展轉(zhuǎn)移存在關(guān)系，中藥有效組分可能下調(diào)HIF-1抑制卵巢癌細(xì)胞生長(zhǎng)，阻止其血管新生。

2.2.1 缺氧介導(dǎo)HIF-1通路影響復(fù)發(fā)性卵巢癌的進(jìn)展

多個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，缺氧介導(dǎo)HIF-1通路影響卵巢癌的進(jìn)展。如國(guó)外研究用免疫組化方法檢測(cè)40例和170例正常卵巢和卵巢癌組織中AEG-1、HIF-1α和VEGF蛋白的含量，卵巢癌組織中以上三者含量均顯著高于正常卵巢組織[20]。另外，在缺氧介導(dǎo)下，HIF-1α誘導(dǎo)卵巢癌細(xì)胞CX3CR1表達(dá)，促進(jìn)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)，增加了導(dǎo)致卵細(xì)胞癌進(jìn)展和轉(zhuǎn)移的EMT標(biāo)記物，CX3CR1和HIF-1α被認(rèn)為是治療卵巢癌合適靶點(diǎn)[21]。亦有研究表示缺氧條件下，HIF-1α與AEG-1啟動(dòng)子結(jié)合，上調(diào)其表達(dá)，通過(guò)誘導(dǎo)MMP2和MMP9的表達(dá)，抑制E-cadherin和β-catenin的表達(dá)，與卵巢癌的轉(zhuǎn)移有關(guān)。HIF-1α基因敲除可誘導(dǎo)AEG-1表達(dá)下調(diào)，抑制卵巢癌細(xì)胞的侵襲能力[22]。

2.2.2 中藥有效組分下調(diào)HIF-1治療復(fù)發(fā)性卵巢癌

郭瀅等[23]研究復(fù)方理沖生髓飲有效組分對(duì)卵巢癌相關(guān)基因表達(dá)的影響，以基因芯片技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行篩查，得出結(jié)論：中藥復(fù)方理沖生髓飲在作用靶點(diǎn)上可以通過(guò)包括HIF-1通路在內(nèi)的8種差異信號(hào)通路與卵巢癌的血管生成建立聯(lián)系。另外，Lindgren A等[24]發(fā)現(xiàn)HIF-1α的表達(dá)與卵巢癌已知的臨床預(yù)后因素?zé)o關(guān)，如患者的年齡、FIGO分期、CA-125水平、組織學(xué)分級(jí)和腫瘤亞型等。因此，在復(fù)發(fā)性卵巢癌的任何發(fā)展階段，我們都可以考慮通過(guò)中藥有效組分下調(diào)HIF-1，調(diào)控腫瘤低氧環(huán)境，治療復(fù)發(fā)性卵巢癌。

2.3 HIF-1可通過(guò)改變瓦博格效應(yīng)實(shí)現(xiàn)復(fù)發(fā)性卵巢癌治療

能量代謝的改變?yōu)榘┘?xì)胞提供了ATP作為細(xì)胞能量來(lái)源，而且還產(chǎn)生了在大分子的生物合成中起著關(guān)鍵作用的重要中間代謝產(chǎn)物，這些中間代謝產(chǎn)物，支持細(xì)胞的增殖、侵襲和抗藥性。癌癥的細(xì)胞能量代謝重編程受多種致癌蛋白和抑癌因子—如HIF-1的調(diào)控[25]。

2.3.1 細(xì)胞衰老下的瓦博格效應(yīng)

惡性腫瘤與衰老存在相關(guān)。靖林林等[26]研究表示，衰老過(guò)程中，細(xì)胞核NAD+降低，HIF-1α泛素連接酶VHL的表達(dá)降低，HIF-1α被蛋白酶降解水平降低，誘導(dǎo)假性缺氧狀態(tài)，打破胞-核線粒體通訊，產(chǎn)生線粒體功能障礙，出現(xiàn)瓦博格效應(yīng)。同時(shí)衰老表現(xiàn)的脾腎虧虛證可能與HIF-1誘導(dǎo)的假性缺氧及繼發(fā)的瓦博格效應(yīng)有關(guān)。

2.3.2 HIF-1與卵巢癌的瓦博格效應(yīng)

卵巢癌細(xì)胞中HIF-1通過(guò)什么途徑調(diào)控瓦博格效應(yīng)？SIK2通過(guò)PI3K/AKT/HIF-1α途徑和Drp1介導(dǎo)的線粒體分裂促進(jìn)卵巢癌葡萄糖代謝的重編程，在卵巢癌細(xì)胞中起著重要的致癌作用。SIK2在卵巢癌細(xì)胞葡萄糖代謝重編程中的作用尚不清楚，但通過(guò)這兩種機(jī)制可增強(qiáng)卵巢癌細(xì)胞的瓦博格效應(yīng)。關(guān)于HIF-1，SIK2通過(guò)激活PI3K/AKT信號(hào)通路上調(diào)HIF-1α的表達(dá)，直接上調(diào)主要糖酵解基因的轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)糖酵解，出現(xiàn)瓦博格效應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程中對(duì)卵巢癌順鉑敏感和順鉑耐藥細(xì)胞系下調(diào)HIF-1，發(fā)現(xiàn)HIF-1α的基因敲除或HIF-1α降解藥物能增強(qiáng)兩類卵巢癌細(xì)胞對(duì)順鉑的反應(yīng)，此項(xiàng)發(fā)現(xiàn)為解決化療鉑耐藥問(wèn)題提供思路。HIF-1α的敲除將耐藥卵巢癌細(xì)胞中的有氧糖酵解重新定向到線粒凋體氧化磷酸化，致活性氧的過(guò)度生成導(dǎo)致細(xì)胞凋亡，這表明HIF-1α調(diào)節(jié)的腫瘤代謝途徑可能是克服卵巢癌順鉑耐藥的新靶點(diǎn)[27]。

基于以上，上調(diào)HIF-1α的表達(dá)促進(jìn)卵巢癌的瓦博格效應(yīng)，下調(diào)HIF-1α的表達(dá)改變瓦博格效應(yīng)，可以增加卵巢癌細(xì)胞對(duì)順鉑的反應(yīng)。因此，對(duì)糖酵解調(diào)節(jié)機(jī)制的深入了解有助于開發(fā)糖酵解抑制劑作為抗癌藥物。如果通過(guò)代謝性抗糖酵解劑及溫陽(yáng)類中藥湯劑改變瓦博格效應(yīng)，下調(diào)HIF-1α表達(dá)治療卵巢癌，可能會(huì)更有效。

3 “陽(yáng)化氣”理論下分析卵巢癌的治療

依據(jù)上述討論，我們認(rèn)為HIF-1通路、瓦博格效應(yīng)、卵巢癌三者之間均存在相關(guān)關(guān)系，若能通過(guò)中醫(yī)藥直接或間接影響HIF-1通路或瓦博格效應(yīng)，則有可能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)卵巢癌的治療。

綜上，通過(guò)中醫(yī)“陽(yáng)化氣”理論，直接或間接的調(diào)控能量代謝，成為治療惡性腫瘤的可能性。“陽(yáng)化氣”理論治療卵巢癌的可能途徑，具體如圖1所示。

圖1 “陽(yáng)化氣”理論治療卵巢癌的可能途徑

看圖中的1、2、3主要分為三種可能性：

(1)溫陽(yáng)藥的有效組分下調(diào)HIF-1表達(dá)，可能通過(guò)抑制血管生成通路、降低轉(zhuǎn)移相關(guān)因子等方式，防止卵巢癌的發(fā)生、轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)。賈云波等[28]建立腎虛模型，出現(xiàn)HIF-1α上調(diào)，表明脾腎兩虛可能與HIF-1誘導(dǎo)的能量代謝重編程有關(guān)。通過(guò)補(bǔ)腎溫陽(yáng)化瘀方有效降低HIF-1α，實(shí)現(xiàn)VHL上調(diào)，與此思路類似。

(2)中藥溫陽(yáng)化氣，其有效組分以某種未知方式可能干預(yù)瓦博格效應(yīng)，進(jìn)而影響腫瘤的發(fā)生。

(3)溫陽(yáng)化氣中藥，可能通過(guò)調(diào)控下調(diào)HIF-1表達(dá)，逆轉(zhuǎn)瓦博格效應(yīng)，改善腫瘤微環(huán)境，抑制腫瘤生長(zhǎng)。如苦參堿通過(guò)負(fù)調(diào)控HIF-1α逆轉(zhuǎn)瓦博格效應(yīng)，抑制結(jié)腸癌細(xì)胞生長(zhǎng)，與此思路類似[29]。

4 結(jié)論

卵巢癌作為致死率最高的婦科惡性腫瘤，嚴(yán)重威脅了女性的身心健康。手術(shù)及化療是目前治療卵巢癌的重要手段，雖有明顯療效，但卵巢癌術(shù)后復(fù)發(fā)及化療鉑耐藥等問(wèn)題卻不可忽視。這一系列問(wèn)題，嚴(yán)重影響了卵巢癌患者的下一步治療。因此，探索新的治療途徑，延長(zhǎng)患者無(wú)進(jìn)展生存期，提高患者生命質(zhì)量，對(duì)卵巢癌患者的治療具有重要意義。近年來(lái)的科學(xué)研究，驗(yàn)證了中醫(yī)藥具有增強(qiáng)卵巢癌術(shù)后患者免疫力，減輕化療不良反應(yīng)的功效。

中醫(yī)“陽(yáng)化氣”理論指導(dǎo)下，“陽(yáng)化氣”是為人體供能的一個(gè)過(guò)程；從腫瘤細(xì)胞的角度看，瓦博格效應(yīng)是腫瘤細(xì)胞獨(dú)特的代謝方式，普遍存在于腫瘤細(xì)胞中?；凇瓣?yáng)化氣”與腫瘤細(xì)胞的“能量代謝”關(guān)系，若能通過(guò)中醫(yī)藥結(jié)合腫瘤能量代謝機(jī)制研究致癌通路的機(jī)理，發(fā)揮中藥聯(lián)合手術(shù)或化療治療卵巢癌的協(xié)同作用，從中拓展新思路，都將是未來(lái)復(fù)發(fā)性卵巢癌的治療的一大進(jìn)步。