基于結(jié)直腸癌發(fā)病機(jī)制的中醫(yī)藥防治效應(yīng)靶點(diǎn)

陳 雪 何善泉 李衛(wèi)東

(1 中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院廣安門醫(yī)院,北京,100053; 2 中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院廣安門醫(yī)院科研處,北京,100053)

結(jié)直腸癌是嚴(yán)重的致死性疾病,其發(fā)病機(jī)制并未完全探明,目前普遍觀點(diǎn)認(rèn)為結(jié)直腸癌的高危因素是遺傳基因成分、炎性腸病(Inflammatory Bowel Diseases,IBD)和高脂飲食等[1]。目前臨床上對(duì)于結(jié)直腸癌的治療主要采用放射及化學(xué)藥物治療方案,但是長(zhǎng)期應(yīng)用放射性或者化學(xué)性療法可產(chǎn)生嚴(yán)重的不良反應(yīng),因此急需尋找具有確切療效且不良反應(yīng)小的替代療法,傳統(tǒng)的中醫(yī)藥療法對(duì)于腸癌防治因具有確切療效而備受國(guó)際社會(huì)關(guān)注,目前國(guó)際上已開(kāi)展多種采用中醫(yī)藥防治腸癌的臨床試驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究[2-3]。

現(xiàn)以腸癌發(fā)病機(jī)制為基礎(chǔ),結(jié)合中醫(yī)藥預(yù)防和治療腸癌的療效機(jī)制,系統(tǒng)解析中醫(yī)藥預(yù)防和治療腸癌的可能作用靶點(diǎn),以期為中醫(yī)藥防治腸癌的臨床和未來(lái)研究方向提供一定的思路和線索。

1 腸癌發(fā)病與基因突變

人類散發(fā)性結(jié)直腸癌多由長(zhǎng)期積累的軀體基因突變引起,這些基因包括癌基因,腫瘤抑制基因和表觀遺傳基因。與腸癌相關(guān)的3種病因?qū)W分型的基因組不穩(wěn)定性成分包括染色體基因組不穩(wěn)定(Chromosomal Instability,CIN),微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(Microsatellite Instability,MSI)和CpG島甲基化表型(CpG Island Methylator Phenotype,CIMP)[4]。表觀遺傳學(xué)可以通過(guò)直接控制編碼轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白代謝酶的基因轉(zhuǎn)錄來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝[5],細(xì)胞代謝途徑對(duì)于結(jié)直腸癌的發(fā)病發(fā)展至關(guān)重要。

1.1 CIN途徑 CIN是結(jié)直腸癌中最常見(jiàn)的基因組不穩(wěn)定類型,占散發(fā)性結(jié)直腸腫瘤80%～85%,且跟腸癌惡性進(jìn)展密切相關(guān)[6]。CIN在腸癌發(fā)病中主要特征表現(xiàn)為染色體變化,包括由非整倍性、缺失、插入、擴(kuò)增或雜合性喪失引起的體細(xì)胞拷貝數(shù)改變(Somatic Copy Number Alterations,SCNA)[7]。而導(dǎo)致CIN的機(jī)制通常與調(diào)控染色體紡錘體結(jié)點(diǎn)、DNA復(fù)制結(jié)點(diǎn)、DNA損傷結(jié)點(diǎn)、染色體代謝、中心體功能失常密切相關(guān)。

CIN與腫瘤抑制APC、TP53、Kras、SMAD4、PIK3CA基因功能突變相關(guān)[8]。這些突變可以導(dǎo)致腸腺癌的早期形成。軀體APC突變存在于約90%的散發(fā)性結(jié)直腸癌腫瘤組織中。APC基因突變的失活可導(dǎo)致β-聯(lián)蛋白(β-catenin)的核易位和Wnt信號(hào)通路的激活,進(jìn)而誘導(dǎo)腫瘤生成相關(guān)基因的活化[9],如MYC、CCND1,VEGF基因等。

研究顯示,結(jié)直腸癌患者的Kras基因突變跟患者的生存周期、腫瘤進(jìn)展和化學(xué)治療的耐藥性密切相關(guān)[10]。另外,Kras可以協(xié)同APC突變丟失來(lái)增加Wnt信號(hào)(β-catenin是Wnt的下游靶點(diǎn)),進(jìn)而促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)和侵襲[11]。因此臨床上具有Kras突變的患者治療起來(lái)難度較大。

中醫(yī)藥在調(diào)控基因突變方面對(duì)于腸癌的治療具有確切療效,體外研究證實(shí)存在于中藥虎杖中的白藜蘆醇(Resveratrol),可以誘導(dǎo)腸癌細(xì)胞凋亡和抑制腸癌細(xì)胞的增殖[12-13]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示Resveratrol可以抑制APCmin小鼠腸內(nèi)腫瘤的形成[14]。近期的研究結(jié)果顯示Resveratrol的化學(xué)預(yù)防作用和其他中醫(yī)藥中的活性成分可以部分體現(xiàn)在其對(duì)于表觀基因的調(diào)控和后轉(zhuǎn)錄修飾作用[15]。并且研究還發(fā)現(xiàn)Resveratrol可以增加癌細(xì)胞內(nèi)微RNA-622的表達(dá)并同時(shí)抑制Kras的表達(dá)[16]。

中藥黃連中的Berberine,通過(guò)基因芯片分析顯示,可以下調(diào)c-Myc(Wnt信號(hào)通路的下游靶向基因),顯示Berberine干預(yù)可以抑制Wnt信號(hào)通路,其具體機(jī)制在于Berberine上調(diào)了APC基因的表達(dá)進(jìn)而干擾并破壞了β-catenin核內(nèi)轉(zhuǎn)位;另一方面給予Berberine干預(yù)的APCmin/+小鼠腸內(nèi)腫瘤大小比對(duì)照組小,數(shù)量也比對(duì)照組少。因此研究結(jié)果顯示Berberine主要通過(guò)抑制Wnt/β-catenin信號(hào)抑制腸內(nèi)腫瘤形成,并提示Berberine可以用于結(jié)直腸癌的預(yù)防[17]。

1.2 MSI途徑 MMR基因功能的丟失對(duì)MSI負(fù)責(zé),同時(shí)與腫瘤抑制基因的突變相關(guān)。15%的結(jié)直腸癌患者中存在MSI,并且這些患者都存在林奇綜合征。MSI表型的最常見(jiàn)原因是MLH1基因的表觀遺傳沉默,并啟動(dòng)高水平的甲基化,包括CIMP。MSI突變包括TGFBR2(TGFB受體-2基因)中的突變,該基因能編碼一種阻止結(jié)直腸上皮細(xì)胞增殖的蛋白質(zhì)[18]。

腸癌共識(shí)分子亞型(Consensus Molecular Subtype,CMS)1腫瘤的特征是DNA的高甲基化[19],MSI高狀態(tài)和免疫細(xì)胞浸潤(rùn),它們往往出現(xiàn)在近端結(jié)腸,含有黏蛋白,分化差,并且MSI高狀態(tài)更容易受到程序性死亡受體1(Programmed Cell Death Protein 1,PD-1)抑制劑的作用。因此,MSI高結(jié)直腸癌患者的生存時(shí)間比MSS或MSI低腫瘤患者更長(zhǎng)[20-21]。另一方面,結(jié)直腸腺瘤形成的可能由MSI和CIN基因共同作用[22],APC基因突變存在于35%～50%的MSI腫瘤中。因此,MSI陽(yáng)性合并CIN陽(yáng)性結(jié)直腸癌患者比CIN陽(yáng)性發(fā)展速度更快。

1.3 CIMP途徑 CIMP結(jié)直腸癌患者通常含有CpG島(CpG Island,CGI)的遺傳位點(diǎn)的表觀甲基化增加或過(guò)度,位于基因的啟動(dòng)子和上游調(diào)控區(qū)域[23]。這些抑癌基因上游的啟動(dòng)子區(qū)高甲基化,會(huì)消除它們的轉(zhuǎn)錄,導(dǎo)致基因沉默并最終形成腫瘤。鋸齒狀瘤變途徑發(fā)展的腫瘤通常表現(xiàn)出高水平的CGI甲基化。這些子區(qū)高甲基化可以影響早期腸腺癌的發(fā)病。20%的散發(fā)性結(jié)直腸癌患者存在CIMP高狀態(tài),與BRAF突變和MLH1的高甲基化結(jié)合發(fā)生,同時(shí)也與MSI-H途徑相重疊[4]。

根據(jù)一項(xiàng)薈萃分析發(fā)現(xiàn),CIMP與結(jié)直腸癌患者的預(yù)后顯著惡化獨(dú)立相關(guān)[24]。然而目前臨床數(shù)據(jù)不足,對(duì)于CIMP作為評(píng)估輔助5-氟尿嘧啶治療是否會(huì)為結(jié)直腸癌患者帶來(lái)額外生存益處的預(yù)測(cè)因素的價(jià)值仍有待確定。

結(jié)直腸癌的基因突變主要集中在APC,Kras等環(huán)節(jié),而這些突變基因的最終作用靶點(diǎn)都集中在Wnt/β-catenin引起的腫瘤血管新生和腫瘤細(xì)胞增殖方面,因此,中醫(yī)藥及其單體通過(guò)對(duì)β-catenin的上下游的多個(gè)不同靶點(diǎn)進(jìn)行調(diào)控,可以抑制結(jié)直腸癌的增生和發(fā)病發(fā)展。

1.4 代謝途徑 結(jié)直腸癌的代謝變化是由原癌基因激活和腫瘤抑制基因失活引導(dǎo)的代謝重編程的結(jié)果[25]。許多與葡萄糖攝取和糖酵解相關(guān)的基因和蛋白質(zhì)在結(jié)直腸癌中失調(diào),包括原癌基因(Kirsten Ratsarcoma Viral Oncogene Homolog,K-RAS)、缺氧誘導(dǎo)因子(Hypoxia Inducible Factor,HIF)、癌基因(Myelocytomatosis,MYC)、磷脂酰肌醇3-激酶(Phosphatidylinositol-3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(Protein Kinase B,AKT)/哺乳動(dòng)物雷帕霉素蛋白(Mammalian Target of Rapamycin,mTOR)軸及其相關(guān)信號(hào)通路和腫瘤抑制基因p53[26]。約40%的結(jié)直腸癌患者存在K-RAS基因突變[27]。有研究發(fā)現(xiàn),在K-RAS基因突變狀態(tài)下,結(jié)直腸癌細(xì)胞系轉(zhuǎn)錄本中的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1(Glucose Transporter 1,GLUT1)水平上調(diào),K-RAS突變細(xì)胞顯示葡萄糖攝取和糖酵解增加[28]。

AMP活化蛋白激酶(AMP-activated Protein Kinase,AMPK)是調(diào)控能量代謝的關(guān)鍵因子之一,同時(shí)也是調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng)和凋亡的關(guān)鍵因子[25]。AMPK一旦活化,它可以磷酸化諸多代謝酶,并迅速抑制消耗ATP的信號(hào)通路,并增加脂肪酸氧化[29]。

研究顯示,諸多中醫(yī)藥提取的活性成分或復(fù)方可以調(diào)控AMPK信號(hào),進(jìn)而對(duì)腸癌的預(yù)防和治療有一定作用。中藥提取的黃酮類化合物,例如:Wogonin[30],Tanshinone ⅡA[31],Quercetin[32]和Cryptotanshinone[33]誘導(dǎo)AMPK激活并抑制腸癌細(xì)胞的增殖和誘導(dǎo)其凋亡。同時(shí),厚樸酚(Magnolol),表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯(Epigallocatechin-3-gallat,EGCG)和韋得醇(Widdrol)可以誘導(dǎo)腸癌細(xì)胞凋亡并抑制其侵襲,防止轉(zhuǎn)移,而這一切均依賴于對(duì)AMPK的調(diào)控作用[34]。盡管中藥提取物并沒(méi)有直接與腸癌的預(yù)防相關(guān),但是AMPK激活后對(duì)于不同類型癌癥的預(yù)防作用為我們提供了一定佐證。因此,從中醫(yī)藥中選取具有激活A(yù)MPK作用的成分進(jìn)行探究可以為臨床腸癌的預(yù)防和治療提供重要線索。

中醫(yī)藥治療代謝性疾病,諸如糖尿病等已經(jīng)在臨床上得到很好的驗(yàn)證。至少有20多種中草藥可以治療代謝失調(diào)性疾病,其主要機(jī)制是通過(guò)調(diào)控線粒體功能,刺激糖代謝和AMPK激活。Berberine是一種從中藥黃連中提取的生物堿,可以顯著抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞增殖和腫瘤形成,其具體機(jī)制主要與其激活A(yù)MPK相關(guān)[35]。隨著對(duì)中醫(yī)藥活性成分研究的深入,結(jié)合對(duì)結(jié)直腸癌形成和治療的關(guān)鍵代謝靶點(diǎn)AMPK的深入探究,可為中醫(yī)藥防治腸癌提供更多信息。

2 結(jié)直腸癌與信號(hào)通路調(diào)控異常

與結(jié)直腸癌發(fā)病密切相關(guān)的信號(hào)通路主要包括Stat3、Wnt、MAPK、P53等,這些通路的調(diào)控對(duì)于尋找有效的腸癌防治中藥具有重要意義。

2.1 Stat3信號(hào)通路與腸癌 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激動(dòng)子(Signal Transducer and Activator of Transcription,Stat)調(diào)控著細(xì)胞的諸多功能,如細(xì)胞的生長(zhǎng),生存,分化及炎癥反應(yīng)和免疫反應(yīng)等。目前已鑒定有7種哺乳Stat家族成員,包括Stat1,Stat2,Stat3,Stat4,Stat5(Stat5α and Stat5β)和Stat6。Stat3較其他成員更普遍存在于細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄過(guò)程中,近期的數(shù)據(jù)表明Stat3具有廣泛的生理功能。Stat3激活普遍存在于腫瘤細(xì)胞中并且可以誘導(dǎo)大量參與腫瘤形成的基因表達(dá);因此,是預(yù)防和治療癌癥的重要靶點(diǎn)[36]。在結(jié)直腸癌組織中,Stat3激活跟抗腫瘤臨床效果負(fù)相關(guān)[37]。持續(xù)的Stat3激活可以影響腫瘤惡變的多個(gè)層次[38],主要包括誘導(dǎo)細(xì)胞周期調(diào)控子周期蛋白D1(CyclinD1)和原癌基因(Cellular-myelocytomatosis Viral Oncogene,c-Myc)等引起失控的癌細(xì)胞增殖過(guò)程以及誘導(dǎo)不同抗凋亡蛋白,如B淋巴細(xì)胞瘤-2基因(B-cell Lymphoma-2,Bcl-2)、髓細(xì)胞白血病(Myeloid Cell Lekemia,Mcl-1)和凋亡抑制基因(Survivin)等的表達(dá)從而逃避凋亡過(guò)程。同時(shí)Stat3也可以激活癌癥其他標(biāo)志蛋白:侵襲和轉(zhuǎn)移蛋白如基質(zhì)金屬蛋白酶和血管生成蛋白如血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(Vascular Endothlial Growth Factor,VEGF)[39]。Stat3調(diào)控參與癌變過(guò)程中的諸多基因的事實(shí)使之成為癌癥治療和預(yù)防具有前景性的靶點(diǎn)[40]。

許多具有清熱解毒作用的中藥及其相關(guān)單體可以顯著抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞的增殖與凋亡,主要與其對(duì)Stat3信號(hào)通路的調(diào)控相關(guān)。

研究發(fā)現(xiàn)半枝蓮可以顯著抑制結(jié)直腸癌組織中Stat3信號(hào)通路的激活,并且可以抑制其下游與腸癌細(xì)胞增殖和凋亡相關(guān)的蛋白Bcl-2、Bax(BCL2 Associated X)、CyclinD1,對(duì)癌細(xì)胞周期調(diào)節(jié)蛋白(Cyclin-dependent Kinases,CDK)4和p21也有所影響。研究結(jié)果提示半枝蓮具有確切廣泛的抗腫瘤療效[41]。具有清熱解毒作用的苦豆子中提取的喹唑啉生物堿,即苦豆堿,可以抑制腸癌細(xì)胞SW480、HT29的增殖并促進(jìn)細(xì)胞凋亡,且呈劑量依賴性,這與circNSUN2/miR-296-5p/Stat3信號(hào)通路的調(diào)節(jié)有關(guān)[42]。

研究發(fā)現(xiàn),夏枯草可以抑制腸癌細(xì)胞的增殖并誘導(dǎo)其凋亡。體內(nèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí),夏枯草可以抑制腸癌組織中血管新生,并且發(fā)現(xiàn)夏枯草可以顯著抑制腸內(nèi)腫瘤組織中Stat3的磷酸化;而Stat3激活的抑制作用進(jìn)一步導(dǎo)致促凋亡蛋白Bax/Bcl-2的比例的增加,并抑制促增殖蛋白CyclinD1和CDK4的表達(dá);而且由于Stat3激活的抑制作用,進(jìn)而降低了腸內(nèi)腫瘤組織中促血管新生蛋白VEGF-A和VEGF受體-2的表達(dá)[43]。

中藥復(fù)方片仔癀是臨床上用來(lái)治療癰疽疔瘡的中成藥。研究發(fā)現(xiàn)片仔癀可以抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞的增殖,并且通過(guò)抑制IFNGR1-JAK1-Stat3-IRF1信號(hào)通路下調(diào)細(xì)胞程序性死亡-配體1(Programmed Cell Death 1 Ligand 1,PD-L1)水平,進(jìn)而提高腫瘤組織中CD8T細(xì)胞的浸潤(rùn),抑制了結(jié)直腸癌的免疫逃逸[3]。

2.2 Wnt信號(hào)通路與腸癌 據(jù)統(tǒng)計(jì),大約90%的結(jié)直腸癌患者存在經(jīng)典的Wnt/β-catenin信號(hào)通路異常激活,該通路在結(jié)直腸癌的啟動(dòng)和進(jìn)展過(guò)程中起著主導(dǎo)作用[44]。盡管目前對(duì)于Wnt信號(hào)通路與疾病的關(guān)聯(lián)性已經(jīng)明確,但是針對(duì)該通過(guò)路的靶向藥物仍然有限[45],因此,對(duì)于研發(fā)抑制Wnt信號(hào)通路的需求極其迫切,尤其對(duì)于Wnt信號(hào)通路的下游靶點(diǎn)突變的藥物。這些靶點(diǎn)包括APC,AXIN2或者β-catenin。如上所述,APC作為腫瘤抑制子,是一個(gè)Wnt信號(hào)通路的負(fù)性調(diào)控子,其作為β-catenin結(jié)構(gòu)破壞的核心成員在腸癌中起重要作用。因此,從傳統(tǒng)中醫(yī)藥中尋求可以抑制Wnt信號(hào)通路的中藥或者單體,對(duì)于腸癌的防治有著至關(guān)重要的作用。

通過(guò)對(duì)中藥粉防己提取物粉防己堿研究發(fā)現(xiàn),粉防己堿可以抑制腸癌荷瘤的生長(zhǎng),誘導(dǎo)腸癌細(xì)胞增殖和凋亡,具體機(jī)制與其抑制Wnt信號(hào)通路的關(guān)鍵靶點(diǎn)β-catenin相關(guān)。有研究者認(rèn)為粉防己堿抗腸癌的療效主要在于其對(duì)β-catenin活性的抑制,因此可以單獨(dú)或者聯(lián)合化療藥物應(yīng)用于腸癌的防治[46]。

有研究發(fā)現(xiàn)Resveratrol可以抑制HCT116腸癌細(xì)胞的增殖和誘導(dǎo)其凋亡,同時(shí)體內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其可以抑制荷瘤的生長(zhǎng),機(jī)制與其抑制AKT1/2的磷酸化和抑制β-catenin活性相關(guān),提示其臨床抗腸癌的效應(yīng)機(jī)制不僅與Wnt通路下游的靶點(diǎn)β-catenin相關(guān),而且是多條通路聯(lián)合作用的結(jié)果[47]。

SAUD等[48]研究發(fā)現(xiàn),中藥蒲黃中的化學(xué)成分異鼠李素(Isorhamnetin)可以預(yù)防小鼠結(jié)直腸腫瘤的形成。持續(xù)的Isorhamnetin的飲食干預(yù),可以降低AOM/DSS誘導(dǎo)的腸癌模型小鼠的死亡率;并且Isorhamnetin可以減低DSS導(dǎo)致的腸道炎性癥狀。而這些作用機(jī)制均與其抑制癌基因c-Src的激活,進(jìn)而抑制β-catenin的核轉(zhuǎn)錄活化相關(guān)。

2.3 MAPK信號(hào)通路與腸癌 在哺乳動(dòng)物體內(nèi)存在3條并行的MAPK信號(hào)通路,分別是ERK1/2,JNK,P38MAPK 3條信號(hào)通路[49]。其中與腫瘤細(xì)胞生存和增殖最為密切的是ERK1/2信號(hào)通路,它是細(xì)胞生存相關(guān)的通路,可以參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的凋亡和增殖,因此,ERK1/2信號(hào)通路也是中醫(yī)藥防治腸癌的關(guān)鍵通路。

研究發(fā)現(xiàn)中藥吳茱萸的有效成分吳茱萸堿可以誘導(dǎo)腸癌細(xì)胞凋亡,并增加凋亡相關(guān)蛋白半胱氨酸蛋白裂解酶(Cleavage Caspase)3和Cleavage PARP的表達(dá),而其機(jī)制是使JNK信號(hào)通路激活進(jìn)而誘導(dǎo)腸癌細(xì)胞的凋亡和生存抑制[50]。

雷公藤是臨床上常用于防治風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的藥物,其有效化學(xué)成分雷公藤內(nèi)酯醇(Triptolide)可以用于癌癥的預(yù)防和治療。有研究發(fā)現(xiàn),Triptolide干預(yù)腸癌細(xì)胞后,可以抑制腸癌細(xì)胞活性、調(diào)控其生存周期,其作用機(jī)制與抑制腸癌細(xì)胞中ERK1/2的磷酸化和AKT的磷酸化相關(guān)。因此,研究結(jié)果提示Triptolide可以用于腸癌的治療[51]。

槲皮素(Quercetin)是一種中藥羅布麻的葉子提取物,臨床上常用于高血壓的治療,現(xiàn)代諸多研究發(fā)現(xiàn)它具有腫瘤預(yù)防和治療作用,尤其對(duì)代謝相關(guān)的腸癌治療有較好療效。研究提示Quercetin可以調(diào)控多種信號(hào)通路,其中包括MEK/ERK和Nrf/Keap1信號(hào)通路,這些通路大多參與炎癥反應(yīng)和癌癥的發(fā)生過(guò)程[52]。

現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)中藥厚樸中提取的有效成分和厚樸酚(Honokiol)可以用于多種癌癥的治療和預(yù)防。當(dāng)用厚樸酚聯(lián)合奧沙利鉑干預(yù)腸癌細(xì)胞HT-29后,HT-29細(xì)胞對(duì)奧沙利鉑的敏感性增強(qiáng),同時(shí)增加了腸癌細(xì)胞的凋亡率、抑制了ERK1/2、AKT磷酸化水平,并且促進(jìn)了凋亡蛋白Caspase-3的水平。因此,研究結(jié)果提示,Honokiol可以聯(lián)合化療藥物用于臨床腸癌的防治,同時(shí)減輕化療藥物的劑量和不良反應(yīng)癥狀[53]。

基于以上信號(hào)通路的異常分析,我們可以通過(guò)基因篩查找到腸癌患者發(fā)病與這些關(guān)鍵信號(hào)通路相關(guān)的上下游基因及靶點(diǎn),通過(guò)設(shè)計(jì)并尋找可以阻斷這些信號(hào)通路上下游基因及靶點(diǎn)蛋白的中醫(yī)藥活體成分。

3 腸道炎性微環(huán)境與腸癌

炎性腸病(Inflammatory Bowel Diseases,IBD)包括潰瘍性結(jié)腸炎(Ulcerative Colitis,UC)和克羅恩病(Crohn′s Disease,CD),與結(jié)直腸癌的發(fā)病有高相關(guān)性[54]。因此,在預(yù)防和治療結(jié)直腸癌方面上,對(duì)炎性腸病的治療具有重要現(xiàn)實(shí)意義?，F(xiàn)代研究表明,諸多中醫(yī)藥具有抗炎和抗腫瘤雙重療效,尤其對(duì)于減輕腸內(nèi)炎癥反應(yīng)和改善腸內(nèi)炎性微環(huán)境具有較好療效。

中藥丹參是傳統(tǒng)治療心腦血管疾患的藥物,近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)其具有抗腫瘤作用。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)給予小鼠AOM 7.5 mg/kg注射的1周后,給予2.5% DSS干預(yù)8 d,期間給予25 mg/kg或者50 mg/kg的丹參提取液,研究期間對(duì)DSS誘發(fā)的腸內(nèi)炎性指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià),與對(duì)照組比較,發(fā)現(xiàn)丹參提取液可以顯著減輕腸內(nèi)炎癥反應(yīng)。因此,提示丹參是較好的腸炎防治和炎性相關(guān)結(jié)直腸癌的預(yù)防藥物[55]。

研究發(fā)現(xiàn)黃芩中的主要成分黃芩素(Baicalein)可以抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞HCT116的生長(zhǎng)和誘導(dǎo)其凋亡;Baicalein主要通過(guò)過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ(Peroxisome Proliferators-activated Receptor Gamma,PPARγ)抑制了重要炎性信號(hào)通路核因子κB(Nuclear Factor Kappa-B,NF-κB)的活化;同時(shí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,Baicalein不僅顯著抑制腸內(nèi)因DSS誘導(dǎo)的炎性癥狀,而且還降低了腸內(nèi)腫瘤形成的數(shù)量。因此,研究結(jié)果提示,Baicalein是炎性相關(guān)結(jié)直腸癌預(yù)防的重要成分[56]。

我們前期的研究結(jié)果表明,從中藥黃連中提取的鹽酸小檗堿(Berberine)也是重要的炎性結(jié)直腸癌預(yù)防和治療的關(guān)鍵藥物。我們發(fā)現(xiàn)在偶氮氧甲烷(Azoxymethane,AOM)/葡聚糖硫酸鈉鹽(Dextrose Sodium Sulfate,DSS)誘導(dǎo)的小鼠腸炎癌變小鼠模型中,與對(duì)照觀察組比較,Berberine治療的小鼠腫瘤數(shù)目降低60%(P=0.009),腫瘤大小直徑<2 mm,減低48%(P=0.05);直徑2～4 mm,減低94%(P=0.001);直徑>4 mm,降低100%(P=0.02)。Berberine降低了AOM/DSS誘導(dǎo)的Ki-67、COX-2表達(dá)。體外除了抗增殖作用,Berberine可誘導(dǎo)結(jié)直腸癌細(xì)胞的凋亡。Berberine激活A(yù)MPK且抑制mTOR的表達(dá)。而且,Berberine下調(diào)了mTOR的下游靶點(diǎn)eIF4E-binding Protein,4EBP1、70-kDa Ribosomal Protein S6 Kinase,p70S6k的表達(dá)。Berberine抑制了NF-κB的活性,降低了周期蛋白CyclinD1、存活蛋白(Survivin)且誘導(dǎo)了磷酸化p53和增加了Caspase-3cleavage。Berberine抑制mTOR活性和誘導(dǎo)p53磷酸化是AMPK依賴性的,而抑制NF-κB活性是非AMPK依賴性的。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)Berberine激活了AMPK進(jìn)而抑制了mTOR和NF-κB的磷酸化,并且激活了Caspase-3cleavage。研究結(jié)果提示Berberine是炎性腸癌防治的重要成分[35]。

中藥魚(yú)腥草是傳統(tǒng)治療呼吸系統(tǒng)炎癥反應(yīng)的藥物,研究表明其提取物可以用于結(jié)直腸癌的防治,通過(guò)給予結(jié)直腸癌細(xì)胞HT-29不同劑量和時(shí)間的干預(yù),結(jié)果顯示魚(yú)腥草提取物可以呈時(shí)間依賴性和劑量依賴性的抑制HT-29細(xì)胞的生長(zhǎng),并且發(fā)現(xiàn)魚(yú)腥草提取物誘導(dǎo)結(jié)直腸癌細(xì)胞凋亡與細(xì)胞線粒體酶的抑制相關(guān)[57]。這一結(jié)果提示具有抗炎特性的藥物并不僅僅局限于一種病的防治,可能利用其抗炎特性也可以嘗試用于炎性相關(guān)的結(jié)直腸癌防治。

4 思考與展望

基于以上分析我們不難發(fā)現(xiàn),對(duì)于結(jié)直腸癌的不同發(fā)病機(jī)制,中醫(yī)藥及其相關(guān)單體化合物均對(duì)結(jié)直腸癌均有較好的預(yù)防和治療作用。結(jié)直腸癌的發(fā)病是多環(huán)節(jié)和多步驟的一個(gè)慢性過(guò)程,而我們可以利用不同中醫(yī)藥的特性在不同的階段分別有針對(duì)性地進(jìn)行干預(yù),對(duì)于炎癥為主的我們可以采用具有抗炎特性的中醫(yī)藥及其單體進(jìn)行早期預(yù)防和減輕炎性癥狀,進(jìn)而預(yù)防結(jié)直腸癌的發(fā)生。在運(yùn)用抗癌藥物的同時(shí),也可以結(jié)合中醫(yī)藥進(jìn)行干預(yù),減輕炎性腸內(nèi)微環(huán)境,為抗癌治療提供輔助。

結(jié)直腸癌的預(yù)防比治療更為關(guān)鍵,我們由以上分析可以發(fā)現(xiàn),許多中藥單體經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期飲食給予小鼠,在減輕腸道炎性指標(biāo)的同時(shí),可以防止腸內(nèi)腫瘤的形成;即使腫瘤已形成,在腫瘤的數(shù)量和大小等腫瘤負(fù)擔(dān)療效也比對(duì)照干預(yù)更好,提示我們?cè)谂R床中可以進(jìn)行早期干預(yù)和預(yù)防,尤其對(duì)于有炎性腸病的患者給予較早的抗炎治療和預(yù)防性治療,選取具有抗炎特性的中醫(yī)藥進(jìn)行早期干預(yù),控制炎性腸病,阻斷疾病的進(jìn)一步進(jìn)展,具有指導(dǎo)意義。這也是中醫(yī)藥的優(yōu)勢(shì)所在,體現(xiàn)了“未病先防,既病防變”思想。

另外,不同中醫(yī)藥作用對(duì)于結(jié)直腸癌的作用靶點(diǎn)有所差異,即使是同一種中藥及其單體,也存在多個(gè)靶點(diǎn)特性,這些與傳統(tǒng)的化學(xué)療法具有較大的差異性。我們可以通過(guò)篩查不同的結(jié)直腸癌患者的腸內(nèi)基因代謝水平,進(jìn)而找到有針對(duì)性的作用靶點(diǎn),而選取針對(duì)性的中醫(yī)藥進(jìn)行干預(yù)性治療,如:具有活血化瘀作用的中藥可能對(duì)Stat3信號(hào)通路具有較強(qiáng)的作用,因此治療結(jié)直腸癌的同時(shí),可聯(lián)合或者單獨(dú)應(yīng)用具有活血作用的中藥。具有清熱燥濕作用的中藥可能對(duì)Wnt信號(hào)通路或者炎性信號(hào)通路NF-κB具有較強(qiáng)的靶向干預(yù)作用。對(duì)于具有多靶點(diǎn)作用特性的中醫(yī)藥可能是復(fù)雜性結(jié)直腸癌預(yù)防和治療的最佳選擇。

對(duì)于代謝相關(guān)的結(jié)直腸癌防治,可以依據(jù)臨床經(jīng)驗(yàn)和中藥特性選取具有調(diào)控腫瘤代謝作用的中藥進(jìn)行干預(yù)?，F(xiàn)代研究表明AMPK信號(hào)通路是對(duì)腫瘤的生長(zhǎng)和代謝具有調(diào)控作用的關(guān)鍵腫瘤代謝通路。因此,我們可以選擇針對(duì)AMPK信號(hào)通路起作用的中藥及其相關(guān)單體進(jìn)行研究,進(jìn)而找到有效的治療方案。例如:諸多中藥單體及復(fù)方可以通過(guò)調(diào)控AMPK信號(hào)通路達(dá)到對(duì)結(jié)直腸癌的預(yù)防和治療;這些中藥及單體具有一定的共性,如大多數(shù)可作用于AMPK信號(hào)通路防治腫瘤,也可用于糖尿病等代謝相關(guān)性疾患的治療;其次這些中藥及單體具有抗氧化應(yīng)激的作用。提示在尋找防治結(jié)直腸癌的中藥及其單體時(shí),可以從具有抗代謝作用并應(yīng)用于臨床糖尿病等代謝性疾病的有效中醫(yī)藥中尋找可能的藥物及成分。

炎性微環(huán)境在結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展的多個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)揮重要作用。因此,靶向調(diào)控炎性微環(huán)境,抑制或者降低炎性因素,對(duì)于防治結(jié)直腸癌也具有重要意義[58],這也為我們運(yùn)用中醫(yī)藥防治結(jié)直腸癌提供了可以遵循的治療方案和研究思路。即我們可以尋找臨床具有防治腸炎特性的中醫(yī)藥單體及復(fù)方探索性地進(jìn)行研究,應(yīng)用于結(jié)直腸癌的預(yù)防和治療,當(dāng)然也要結(jié)合藥物的特性,如性味歸經(jīng)并考慮到藥物的升、降、浮、沉等特性,而不是單純地將所有具有抗炎特性的中醫(yī)藥及單體應(yīng)用于結(jié)直腸癌的防治,而是要結(jié)合中醫(yī)理論和藥物特性,有針對(duì)性地選擇,才能最大限度地發(fā)揮中醫(yī)藥防治結(jié)直腸癌的優(yōu)勢(shì)。

當(dāng)然,結(jié)直腸癌的發(fā)病是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,結(jié)直腸癌的發(fā)生和進(jìn)展過(guò)程中往往是多個(gè)環(huán)節(jié)和多個(gè)機(jī)制參與的過(guò)程,并不是單一藥物或者具有單一靶點(diǎn)藥性的藥物所能解決的,需要將整個(gè)疾病綜合考量,并合理地選取不同特性的中醫(yī)藥進(jìn)行組合配比,將中醫(yī)的“整體論治療”與動(dòng)態(tài)分階段的“辨證論治”系統(tǒng)權(quán)衡,注重局部與整體,甚至需要結(jié)合現(xiàn)代的化學(xué)療法進(jìn)行協(xié)同增效減毒性的治療,才能較好的發(fā)揮中醫(yī)藥防治結(jié)直腸癌的療效。

利益沖突聲明:無(wú)。