基于成纖維細胞學說探討中醫(yī)藥調控腫瘤微環(huán)境治療食管癌的機制*

苑小龍，魏 征，王紅艷，張俊萍，蔡小平

(1.河南中醫(yī)藥大學研究生院，河南 鄭州 450046；2.河南省中西醫(yī)結合醫(yī)院腫瘤血液科，河南 鄭州 450004)

全球范圍內,惡性腫瘤已成為一種較為常見的疾病。其中，食管癌的發(fā)病率排在第8位,病死率排在第6位[1]。根據(jù)世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究署近期發(fā)布的 GLOBOCAN 2020數(shù)據(jù)，2020年全球共新發(fā)食管癌病例約60.4萬例，世界人口年齡標化發(fā)病率高達6.3/10萬，病死率也有5.6/10萬，而發(fā)展中國家的發(fā)病和病死病例占比超過80%[2]。另一方面，我國2020年由食管癌引發(fā)的死亡順位(第4位)也高于食管癌的發(fā)病順位(第6位)，發(fā)病率與病死率更是達到世界均值的2倍以上[3]。目前，食管癌的治療方法有手術治療、放療、化療、內鏡治療等。其中手術切除治療是食管癌最主要、最根本的治療方法，但食管癌患者早期癥狀不甚明顯，就診時多已至中晚期，出現(xiàn)區(qū)域轉移或遠處轉移，癥狀嚴重，行單純手術切除治療易復發(fā)、轉移，遠期療效不佳[4-5]?；熞彩悄[瘤的一種重要治療方法，但絕大多數(shù)化療藥物缺乏特異性，在殺滅腫瘤細胞的同時也會對正常人體細胞造成不可逆的損害[6]。因此，開發(fā)新的有效的藥物來殺滅腫瘤細胞、治療食管癌、改善預后已迫在眉睫。既往對于化療耐藥性的研究多專注于腫瘤細胞本身,其機制可能包括細胞膜表面藥物轉運蛋白的變化、藥物代謝途徑受細胞影響而產(chǎn)生的變化、相關細胞的基因突變等[1]。根據(jù)近年來的研究[7]，在腫瘤耐藥性的產(chǎn)生與作用中，腫瘤微環(huán)境扮演著重要的角色,其包括腫瘤相關成纖維細胞(CAFs)、免疫細胞、血管內皮細胞和腫瘤相關巨噬細胞等,其中CAFs是腫瘤微環(huán)境中的主要部分,它在腫瘤發(fā)生、發(fā)展以及化療耐藥性中發(fā)揮著關鍵作用,被視為癌癥治療的潛在靶點。CAFs發(fā)揮作用的機制是通過影響免疫反應、細胞因子及其黏附等調節(jié)腫瘤微環(huán)境,最終導致腫瘤細胞的生長。中醫(yī)藥相關治療方法是抑制腫瘤生長的重要途徑，通過深入研究發(fā)現(xiàn)，中藥有效成分能有效抑制成纖維細胞的生成與生長，從而調控食管癌的免疫微環(huán)境，改善患者的耐藥情況，達到良好的抗腫瘤效果?，F(xiàn)對中醫(yī)學對腫瘤相關成纖維細胞的認識以及近年來中醫(yī)藥抑制成纖維細胞生成治療食管癌的研究進行探討，介紹如下。

1 中醫(yī)學對腫瘤微環(huán)境的認識

1.1 腫瘤微環(huán)境與“體質”學說的關系

《素問·寶命全形論篇》曰：“人以天地之氣生，四時之法成?！笨芍w質是相對來說較為穩(wěn)定的個性特征，具有靈活可變性，可以在一定程度上影響疾病發(fā)生、發(fā)展傾向[8]。近年來有研究[9-10]指出，腫瘤患者多可能出現(xiàn)體質的偏頗，腫瘤微環(huán)境影響腫瘤細胞的轉移潛能與體質有相關性。

1.2 腫瘤微環(huán)境與正氣盈虧的關系

《黃帝內經(jīng)》曰：“正氣存內，邪不可干?！薄端貑枴ぴu熱病論篇》曰：“邪之所湊，其氣必虛?！闭龤馐蔷S系人體基本生存的重要物質，其作用相當于西醫(yī)學的免疫系統(tǒng)，發(fā)揮著抵御外邪侵犯、固本培元的重要作用。當“正氣存內”、正氣勝邪之時，即免疫系統(tǒng)正常運轉，其防御、監(jiān)視和清除等功能正常時，機體能夠抵御腫瘤細胞的生成、浸潤及生長；當免疫細胞不足或腫瘤細胞發(fā)生免疫逃逸時，體內的正氣無法戰(zhàn)勝邪氣，腫瘤細胞就會增殖和遷移，相應的病情就會加重。

2 中醫(yī)學對成纖維細胞生成的認識

2.1 成纖維細胞的生成與“陰-陽”的關系

《素問·陰陽應象大論篇》言：“陰陽者，天地之道也，萬物之綱紀，變化之父母，生殺之本始，神明之府也?！薄端貑枴ど鷼馔ㄌ煺撈吩唬骸瓣幤疥柮兀衲酥??！薄端貑枴ぶ琳嬉笳撈费裕骸爸敳礻庩査诙{之，以平為期?！毖约瓣庩枺嗾劶捌胶?。由此可以看出，腫瘤的微環(huán)境始終處于一種動態(tài)且失衡的狀態(tài)之中，正是這種“陰陽失衡”的狀態(tài)導致了機體局部血管生成、上皮間質異常轉化、胞外基質被侵襲破壞、代謝方式產(chǎn)生轉變、免疫相關炎性因子釋放失衡等，這也進一步導致了宿主之間的失衡，最終引起腫瘤生長、浸潤、復發(fā)及轉移[11-12]。有學者認為，在腫瘤啟動、浸潤、轉移三大過程中，腫瘤微環(huán)境的演進變化是陰陽不斷交替、持續(xù)失衡的惡性循環(huán)的過程[13]。

2.2 成纖維細胞生成與“精氣”學說的關系

《靈樞·決氣》載：“兩神相搏，合而成形，常先身生，是謂精?！?“精”代表著人體先天相伴而生的免疫系統(tǒng)及其組成物質。在后天多種致病因素的影響下，精氣化濁，導致以腫瘤相關成纖維細胞生成為代表的腫瘤微環(huán)境的病理性改變。

3 中醫(yī)藥抑制成纖維細胞生成的研究進展

3.1 中藥有效成分

有研究發(fā)現(xiàn)，姜黃素通過增加E-鈣黏蛋白水平和降低成纖維細胞的容量波形蛋白的水平，從而具有消除腫瘤細胞入侵作用的能力[14]。姜黃素能夠通過減少腫瘤相關成纖維細胞間質的距離或上調腫瘤抑制蛋白來抑制成纖維細胞誘導的腫瘤遷移[15]。最近的研究表明，雷公藤甲素(TPL)和雷公藤甲素的水溶性前藥能夠抑制腫瘤上皮細胞的激活能力，并通過抑制TGF-b使其信號通路正?；痆16]。雷公藤內酯是雷公藤的主要活性化合物，雷公藤F[17]也能抑制成纖維細胞的病理功能，從而抑制癌細胞遷移。Wang等[18]發(fā)現(xiàn)，雷公藤內酯通過下調miRNA-301a的表達以及上調胃癌相關成纖維細胞(GCAFs)miRNA-149的表達，以達到抑制相關集落生成、轉移及推動侵入的能力，結果顯示，雷公藤內酯抑制了GCAFs的促癌能力。黃芪甲苷(ASV)是一種從黃芪的根莖上提取出來的高純度藥物，它通過調節(jié)MAPK和NF-kB信號通路，從而影響腫瘤相關成纖維細胞以及細胞外基質；除了顯著的抗纖維化作用外，ASV還能抑制GCAFs的增殖-遷移-促進侵襲能力。Wang等[19]采用ASV治療GCAFs，通過觀察ASV對小鼠促腫瘤能力的影響來探討GCAFs的作用機制，結果顯示，ASV顯著抑制了GCAFs的增殖、侵襲和轉移，其原理是通過增強miRNA-214促進GCAFs的作用減弱miRNA-301a的表達；通過重建miRNA表達平衡，ASV可有效抑制巨噬細胞集落刺激因子在CAFs中的表達，從而發(fā)揮促進腫瘤增殖的重要作用，提高金屬蛋白酶抑制因子2在成纖維細胞中的表達水平。因此，ASV可以抑制GCAFs的病理功能，從而抑制腫瘤，這表明ASV是一種通過調節(jié)CAFs來治療癌癥的有效藥物。白藜蘆醇可以抑制白細胞介素(IL)-6的表達，從而抑制CAFs誘導的腫瘤細胞侵襲。研究[20]發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇能阻斷CAFs與膽管癌細胞之間的侵襲性交流通信，以達到消除CAFs分泌IL-6的目的；CCM能強烈誘導IL-6介導的膽管癌細胞的運動，而CAFs培養(yǎng)基預處理白藜蘆醇能完全抑制癌細胞的運動，并能強烈誘導膽管內癌細胞，使其自噬；且白藜蘆醇能抑制cafa誘導的mRNA轉錄，這種轉錄影響腫瘤細胞的轉移侵襲及相關介質的遷移。大黃素(1,3,8-三羥基-6-甲基蒽醌)是提取于大黃根莖的一種重要的活性成分，具有多種生物活性，有通便、免疫抑制、抗纖維化、抗炎的作用。大黃素也有重要的抗癌作用，如誘導促進人體肺腺癌細胞凋亡[21]。研究表明，大黃素可以調節(jié)MMP-2和MMP-991侵襲人乳腺癌細胞；此外，大黃素可以調節(jié)頭頸鱗癌的EMT相關基因，從而抑制腫瘤細胞生長、轉移和侵襲[21]。更重要的是，大黃素還能抑制腫瘤中CAFs的遷移能力。有學者[21]測試大黃素對CCM或培養(yǎng)基誘導的EMT程序影響三陰性乳腺的界面區(qū)成纖維細胞(inf-cm)癌癥，研究并分析了間充質標記物的表達如波形蛋白、b-連環(huán)蛋白和MMP-2，發(fā)現(xiàn)增加CCM或INFs-CM刺激的間充質干細胞標記物大黃素的逆轉，結果表明，大黃素可以抑制BT20乳腺癌細胞中的INFs-CM或CCM誘導的EMT編程，說明大黃素是預防三負乳腺癌的候選藥物。Lau等[22]從CRL-7522成纖維細胞的可行性評價得出，黃芪、白術、蒼術、地黃四種成分對相關藥物配伍均有顯著的增強作用；草藥黃芪和地黃能顯著增強CRL-7522的活性；由于上述四種草藥比中藥配方顯示出更大的成纖維細胞生存能力增強效果(特別是在更高的劑量下)，增加配方中這些草藥的數(shù)量可能會提高配方的整體效果。

3.2 中藥方劑

斷藤益母湯中含有的南蛇藤素(Celastrol)[23]可通過調節(jié)線粒體信號通路[24]來促進腫瘤細胞的凋亡。最近，科學家們發(fā)現(xiàn)，南蛇藤素可以提高CAFs對米多沙酮的敏感性。Liu Q等[25]采用南蛇藤素與米多沙酮聯(lián)合治療黑色素瘤，結果發(fā)現(xiàn)，細胞質醇可以降低CAF細胞系中米多沙酮的半抑制濃度。二至丸是近年來腫瘤治療的重要方劑，它含有的槲皮苷[26]是一種天然的類黃酮，能調節(jié)多種生物信號通路，誘導癌細胞萎縮、凋亡，減慢癌細胞[27]增殖。槲皮素在許多體外研究中也被證明對不同的細胞系有抗癌作用。槲皮素的抗癌作用歸功于其抗氧化活性[28]。槲皮素能夠通過抑制WNT16的表達來下調CAFs誘導的腫瘤變性腫瘤的癌癥耐藥性，WNT16是促進惡性腫瘤化療耐藥性的關鍵因素。但槲皮素卻難溶于水中，這降低了其生物利用度，也限制了其作為一種藥物的廣泛運用。因此，Kaili H等[29]基于磷酸化槲皮素羥基開發(fā)了一種槲皮素原藥，為了促進藥物的傳遞，他們制備了一種由磷酸槲皮素組成的靶向脂質/鈣/磷酸鹽納米顆粒制劑，結果發(fā)現(xiàn)，槲皮素可以通過顯著降低WNT16的表達來重塑膀胱癌內的CAFs和膠原蛋白含量。學者們還研究了UMUC3膀胱癌移植模型與順鉑納米顆粒的結合療效，發(fā)現(xiàn)了順鉑的抗腫瘤療效，利用磷酸槲皮蛋白對納米顆粒進行了改進。此外，在成纖維細胞-MCF7細胞共培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)，采用槲皮素治療可以逆轉CAFs表型[30]。

4 小 結

成纖維細胞的生長浸潤與食管癌的發(fā)生、發(fā)展、浸潤及轉移密切相關，抑制成纖維細胞生成的相關藥物在食管癌治療中取得的療效為食管癌患者帶來希望。近年來，人們逐漸發(fā)現(xiàn)采用單純西藥抑制成纖維細胞的治療有諸多的局限性。隨著中醫(yī)學對其進行的深入研究，中藥及其有效成分在抑制成纖維細胞生成治療中表現(xiàn)出簡、便、效、廉的特點。探索中藥抑制成纖維細胞生成的機制，并驗證其療效，有利于加快中醫(yī)藥現(xiàn)代化進程，推動中醫(yī)藥真正走向世界。