石麗霞，李 科，秦雪梅

（山西大學中醫(yī)藥現代研究中心地產中藥功效物質研發(fā)與利用山西省重點實驗室，山西太原030006）

目前，腫瘤已經成為全球范圍內死亡率最高的疾病之一。我國腫瘤疾病的發(fā)病形勢十分嚴峻，發(fā)病率與病死率均呈現明顯的上升趨勢，嚴重威脅著人們的身體健康和生活質量［1］。腫瘤是指機體在各種致瘤因子作用下，局部組織細胞增生所形成的新生物，而中醫(yī)學認為腫瘤的形成是由于機體正氣不足，外邪內侵，邪氣踞之所致，因此，運用中醫(yī)扶正培本法采用中藥對腫瘤的治療有著十分重要的意義［2］。

黃芪為豆科植物蒙古黃芪Astragalus memeranaceus（Fisch.）Bge.Var.mongholicus（Bge.）Hsiao 或膜莢黃芪Astragalus.membranaceus（Fisch.）Bge.的根，始載于《神農本草經》，列為上品，性味甘微溫，歸脾肺經，具有補氣健脾、升陽舉陷、益衛(wèi)固表、利尿消腫、托毒生肌的功效，古有“補藥之長之說”，其作為扶正固本主藥能提高機體免疫功能，調節(jié)人體臟腑氣血平衡［3］。本品主要含有苷類、多糖類、黃酮類、生物堿類、氨基酸和微量元素等多種化學成分［4-5］，其中黃芪多糖（astragalus polysaccharides，APS）作為主要化學成分之一，在抗腫瘤方面具有顯著的藥理活性，在臨床腫瘤治療中發(fā)揮越來越重要的作用，引起了國內外醫(yī)學界的高度重視。然而，APS 抗腫瘤作用機制研究還存在一些問題，目前APS 研究主要集中在對腫瘤細胞的直接殺傷或者從不同方面正向促進機體免疫功能，而“陰陽平衡”從側面暗示著抗腫瘤過程是一個動態(tài)平衡過程，只關注正向提高免疫功能，并不能從根本解決機體的“不平衡”狀態(tài)，達不到抗腫瘤的最佳效果，因此曹雪濤院士提出了免疫抑制性因素對抗腫瘤的重要性［6］。腫瘤免疫編輯理論闡述了免疫系統(tǒng)和腫瘤細胞之間的相互作用與復雜關系，并將其分為免疫清除、免疫均衡和免疫逃逸3 個階段。扶正抗癌法是中醫(yī)治療腫瘤的重要法則之一，基于腫瘤免疫編輯理論，臨床在腫瘤早、中、晚期不同階段運用扶正抗癌法的權重亦不相同［7］。研究表明，免疫系統(tǒng)不僅具有抗腫瘤效應，同時又具有促進腫瘤產生發(fā)展的雙重作用。但是在免疫清除階段，免疫系統(tǒng)會對腫瘤細胞產生固有免疫應答及適應性免疫應答，前者發(fā)揮了第一線的抗腫瘤作用，如果不能阻止腫瘤的發(fā)生發(fā)展，則后者將發(fā)揮其特異性抗腫瘤作用而保證機體的健康。在機體抗腫瘤免疫應答的作用下，許多腫瘤仍然能在機體內進行生長，并發(fā)生一定的惡性轉移，這表明腫瘤細胞能夠通過某種機制突破免疫防線逃避宿主免疫系統(tǒng)的攻擊，產生有效的抗腫瘤免疫應答，促進腫瘤的發(fā)展轉移，我們稱之為免疫逃逸。免疫逃逸期機體免疫系統(tǒng)的免疫耐受形態(tài)已經形成，這不僅降低了免疫系統(tǒng)清除癌細胞的能力，還為腫瘤逃逸提供了一定條件［8-10］。本研究將針對APS 在抗腫瘤方面的文獻進行研究分析，對其在雙向抗腫瘤方面的具體作用機制進行綜述，為深入研究APS 的臨床應用提供參考。

1 APS 直接靶向腫瘤細胞的發(fā)生和轉移

1.1 抑制腫瘤細胞的增殖

腫瘤細胞是一種無限增殖、異常分化的細胞，而增殖是腫瘤浸潤和轉移的基礎，因此抑制其無限增殖在腫瘤治療中具有重要地位。鄭學芝等［11］通過不同濃度APS 與結腸癌細胞共培養(yǎng)，利用MTT 法檢測細胞增殖抑制率，發(fā)現50 μg/mL 以上濃度APS 對體外培養(yǎng)的COLO205 人結腸癌細胞株生長具有顯著抑制作用，抑制率大于30.0%，并呈量效和時效關系，說明APS 可以直接抑制腫瘤的增殖。

1.2 誘導腫瘤細胞的凋亡

細胞凋亡是為維持內環(huán)境穩(wěn)定，基因控制細胞主動消亡的過程，腫瘤的產生和發(fā)展受到多種凋亡調控蛋白的控制。李蓉等［12］研究發(fā)現，APS 誘導腫瘤細胞凋亡的主要途徑為調節(jié)Bcl-2 家族基因蛋白的表達促進細胞凋亡，上調可以誘導細胞發(fā)生凋亡的蛋白酶通過內源性途徑和外源性途徑誘導細胞凋亡，抑制核轉錄因子-κB（transcription fautor-κB，NF-κB）的活化引起靶基因表達抑制癌細胞增殖促進凋亡，抑制凋亡相關蛋白的表達預防腫瘤逆轉錄的發(fā)生，抑制有絲分裂原激活蛋白激酶MAPK 信號通路，影響端粒酶活性，升高細胞內Ca2+濃度誘導細胞凋亡等。

1.3 調控癌細胞周期生長

細胞周期可以分為4 個階段：G1期、S 期、G2期和M 期，因此人們希望通過調控細胞周期來阻止癌細胞的增殖，從而抑制腫瘤的轉移。李楊等［13］研究發(fā)現，APS 阻斷了Lewis 肺癌細胞的S 期，導致肺癌細胞凋亡。孫舒玉等［14］研究表明，APS 能阻滯S180肉瘤細胞于G1期，使S 期細胞減少，從而明顯的抑制癌細胞的增殖，促進細胞凋亡。同樣，大多數研究都證實了APS 可以阻滯癌細胞于G1期，從而延緩癌細胞的進程［15-18］。

2 APS 提高機體免疫功能

免疫器官是以淋巴組織為主的器官，其中中樞免疫器官是免疫細胞分化和成熟的場所，外周免疫器官是成熟T 細胞和B 細胞定居的場所，其相關指數的表達在抗腫瘤過程中發(fā)揮著重要作用。Li Jin 等［19］研究發(fā)現，糖PSP 和APS 聯合使用輔助阿霉素化療艾氏腹水癌（EAV）時，PSP+APS可顯著增加CD3+和CD4+T 淋巴細胞的百分比，此外，PSP+APS 可以恢復免疫抑制的免疫效應，如白細胞亞群、脾臟中白細胞介素-2（interleukin-2，IL-2）/白細胞介素-2 受體（interleukin-2 receptor，IL-2R）的表達和胸腺指數。

機體免疫系統(tǒng)中的免疫細胞對機體免疫穩(wěn)態(tài)的維持起著關鍵的作用，APS 能誘導免疫細胞的增殖與活化，并促進細胞因子的產生，以調節(jié)機體細胞免疫和體液免疫功能，進而維持機體生理平衡。荊雪寧［20］經體內外實驗研究表明，APS 可以誘導樹突狀細胞（dendritic cell，DC）逐漸成熟，并刺激同種異體T 淋巴細胞增殖活化，且APS 誘導的DC 腫瘤疫苗對荷瘤小鼠具有抗腫瘤效果，延長荷瘤小鼠的生存時間，提示APS 可增強機體抗腫瘤免疫功能。在之后的研究中也證實了APS 確實可以誘導DC 成熟，在體內發(fā)揮較好的抗腫瘤作用，提示其在腫瘤生物治療方面具有較好的前景［21］。

3 APS 調節(jié)腫瘤免疫逃逸過程

3.1 APS 對腫瘤微環(huán)境的調節(jié)

腫瘤微環(huán)境是指腫瘤在生長的過程中，與腫瘤的發(fā)生發(fā)展和轉移密不可分的局部穩(wěn)態(tài)環(huán)境，是腫瘤細胞生長的“培養(yǎng)皿”，為腫瘤的生長發(fā)展提供高代謝營養(yǎng)物質，同樣在機體免疫逃逸、避開免疫監(jiān)視過程中發(fā)揮重要作用［22］。在該環(huán)境中包括腫瘤細胞、免疫細胞、炎性細胞、成纖維細胞和間質干細胞等。此外，還存在一些腫瘤細胞和炎癥細胞的分泌物，如細胞因子、趨化因子、轉錄因子、免疫分子和降解酶等，共同促進腫瘤生長、遷移和侵襲。腫瘤在特定條件下，與分泌物相互作用，形成促進免疫抑制的腫瘤微環(huán)境，促進腫瘤生長和快速遷移。APS 可通過靶向調控腫瘤微環(huán)境的細胞、細胞因子及細胞外基質，增強機體免疫功能，抑制腫瘤微環(huán)境的炎癥反應，誘導腫瘤細胞凋亡，達到抗腫瘤效果［23］。

3.1.1 APS 對細胞分泌物的影響 血管的形成由促進和抑制新血管的形成因子二者共同調節(jié)，血管內皮生長因子（vascular endothcial growth factor，VEGH）作為新血管形成的促進因子，直接作用于微血管的內皮細胞，誘導新生血管的形成，其過量表達會誘導腫瘤細胞的分裂、增生和轉化［24］。雷琰等［25］發(fā)現APS 能夠提高非小細胞肺癌患者的臨床療效，顯著改善血常規(guī)水平，減輕放療不良反應，其機制可能與降低外周血中VEGF 的表達有關。徐靜雯等［26］得出了相同的結論，APS 可以減輕胃癌前病變PLGC 大鼠的胃黏膜損傷，對控制PLGC 進展有積極的作用，其作用機制也與下調模型大鼠的VEGF 蛋白表達有關。

腫瘤壞死因子（tumor nocrosis factor，TNF）是機體被細菌感染后由巨噬細胞所產生，能直接作用于腫瘤細胞，造成細胞死亡，主要包括由單核-巨噬細胞分泌的TNF-α 和由活化的T 淋巴細胞分泌的TNF-β 兩種類型，前者主要參與細胞免疫反應，后者主要維持淋巴器官的發(fā)展和淋巴微環(huán)境的穩(wěn)態(tài)［27］。陳曉琳［28］通過體內外實驗說明人參皂苷單體1 和APS 的聯合使用，可以提高腫瘤患者的生活質量，抵抗大劑量放化療的不良反應，且TNF-α 處于低濃度時，二者的增效作用會顯著增強。因此，APS 可作為TNF-α 的理想增效劑，為腫瘤患者提供治療方案。

3.1.2 APS 對成纖維細胞的影響 腫瘤相關成纖維細胞（tumorassooiated fibroblasts，TAFs）是許多腫瘤類型的反應性基質中的主要細胞類型，許多先前的研究已經強調了TAFs 通過分泌各種生長因子，細胞因子，趨化因子和細胞外基質等促進腫瘤發(fā)展，促進癌細胞的侵襲性［29］。武有明等［30］研究發(fā)現，肺癌微環(huán)境中的骨髓間充質干細胞（bone marrow derived mesenchymal stem cells，BMSCs）細胞和TAFs 細胞形態(tài)和增值特性顯著改變，加快腫瘤細胞的生長轉移，實驗證明50 mg/LAPS 可以抑制BMSCs 的異常改變，抑制腫瘤的發(fā)展。

3.1.3 APS 對相關酶的影響 細胞外調節(jié)蛋白激酶（extracellularregulated protein kinases，ERK），包括ERK1 和ERK2 兩種，是將信號從表面受體傳導至細胞核的關鍵，磷酸化激活的ERK1/2 由胞質轉位到核內，參與細胞增殖與分化、細胞形態(tài)維持、細胞骨架的構建、細胞凋亡和細胞的癌變等多種生物學反應，在腫瘤侵襲轉移中起關鍵性作用，在腫瘤浸潤轉移中的作用日益受到重視。王宏艷［31］發(fā)現不同劑量APS 處理HepG2后，細胞發(fā)生凋亡，且ERK1/2 表達下降，提示細胞的凋亡途徑可能通過ERK1/2。此外，ERK1/2 是有絲分裂原激活蛋白激酶MAPK 家族的一員，因此，認為抑制MAPK 信號通路也可能是APS 抗腫瘤機制之一［32］。

3.2 APS 對負向免疫調控細胞的影響

研究表明，機體中存在一些負向免疫調控細胞，可以促進腫瘤免疫逃逸，主要包括調節(jié)性T細 胞（regulatory cell，Tregs）、髓源 抑 制 性 細 胞（myeloid derived suppressor cells，MDSCs）和腫瘤相關巨噬細胞（tumor associated macrophages，TAMs）。Tregs 是一個異質性的群體，腫瘤組織中的Tregs主要來源于骨髓、胸腺、外周血及淋巴結，可以通過分泌免疫抑制因子、分泌顆粒酶及穿孔素和干擾細胞代謝等多種機制在對抗腫瘤免疫應答過程中發(fā)揮免疫抑制作用和誘導免疫耐受作用，在腫瘤免疫逃逸中具有重要的作用［33-34］。MDSCs 具有強免疫抑制功能的未成熟細胞群，廣泛存在于荷瘤小鼠的脾臟、血液及腫瘤組織或者腫瘤患者外周血及腫瘤組織中，該群細胞的存在貫穿腫瘤生長的整個過程，通過抑制免疫細胞的活性，使宿主對腫瘤的正常免疫應答受到抑制［35］。腫瘤相關巨噬細胞TAMs 是由巨噬細胞穿過血管內皮細胞浸潤在腫瘤組織內，在腫瘤和微環(huán)境的誘導下，進一步分化成熟而發(fā)育的巨噬細胞，為腫瘤組織中數量較多的免疫細胞，為腫瘤的生長、發(fā)展、轉移和組織的重塑修復奠定了基礎［36］。APS 參與腫瘤免疫應答過程，可以改善患者的免疫耐受狀態(tài)，維持機體的免疫功能的陰陽平衡，從而影響腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、預后和轉歸，防止腫瘤免疫逃逸。

3.2.1 APS 對Tregs 的干預 中藥多糖在抑制Tregs 參與的腫瘤免疫應答中，可以抑制Tregs 的數量并降低其活性，改善患者的免疫耐受狀態(tài)，從而影響腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、預后和轉移。孫舒玉等［37］研究發(fā)現，APS 可以顯著降低B16-F10 荷瘤小鼠脾臟中Treg 的比例，同時降低脾臟中轉化生長因子（transforming growth factor β，TGF-β）和白細胞介素-10（interleukin-10，IL-10）中mRNA 的表達，最終抑制荷瘤小鼠腫瘤的生長。在肝癌腫瘤微環(huán)境中CD4+、CD25+和Tregs 細胞的數量受轉錄因子Foxp3 mRNA 表達的限制，APS 可以恢復腫瘤微環(huán)境中的細胞因子、基質的失衡修復作用，抑制Foxp3 mRNA 的表達，阻礙趨化因子-1（stormalcell derived factor-1，SDF-1）在肝癌腫瘤微環(huán)境中的Tregs 細胞募集，抑制Tregs 細胞的免疫抑制作用，增強基于免疫療法抗腫瘤作用［38］。

3.2.2 APS 對MDSCs 的干預 中藥多糖對免疫抑制細胞MDSCs 的作用在中醫(yī)藥抗腫瘤免疫方面具有不可忽視的地位，近年研究表明中藥多糖主要通過減少MDSCs 細胞的數量，防止腫瘤免疫逃逸。柴旺［39］研究發(fā)現，APS 具有下調MDSC 的免疫抑制作用，其作用機制與減少Tregs 細胞的比例及其分泌的細胞因子相關。李程豪等［40］采用IL-6和TNF-α 模擬BMSCs 體外炎性微環(huán)境培養(yǎng)體系，并以APS 最佳藥物濃度干預該體系，結果顯示與炎性因子干預組相比，APS 能抑制炎性微環(huán)境中BMSCs 的異常改變。臨床研究［發(fā)現APS 聯合治療組和對照組均可降低Tregs 和MDSCs 這兩類免疫抑制細胞的比例，但聯合治療組降低幅度顯著高于單用正常治療方案組，表明APS 對宮頸癌患者的治療主要通過降低免疫抑制細胞的數量來實現41］。

3.2.3 APS 對TAMs 的干預 多糖能促進抗腫瘤活性TAMs 的表型分化，根據巨噬細胞不同的功能特性，至少可將其分為2 種不同活化表型和功能特征的亞群：經典活化的巨噬細胞M1 型和替代性活化的巨噬細胞M2 型［42］。其中M2 型巨噬細胞表現為較低的抗原提呈能力，并可通過分泌抑制性細胞因子如IL-10，TGF-β 等下調機體免疫應答，通過分泌VEGF，加速腫瘤血管快速生成，促進腫瘤細胞的浸潤和轉移，為腫瘤發(fā)展奠定基礎。江澤波等［43］研究發(fā)現豬苓多糖能降低M2 特異性指標CD206 的表達率，同時升高CD16/32，CD40 等M1特異性指標，表明豬苓多糖能逆轉腫瘤相關巨噬細胞，提高機體免疫功能。目前關于APS 對腫瘤相關巨噬細胞的調節(jié)研究少之甚少，但是從其他中藥多糖對TAMs 的調節(jié)機制可以為APS 的進一步探索提供良好的依據。

4 結 語

腫瘤免疫治療經過長期的發(fā)展，已在多種腫瘤的治療上發(fā)揮了很好的療效，但是在探索惡性腫瘤治療的道路上，我們仍有很大的進步空間。APS 具有廣泛的藥理學作用，近年來研究表明APS 在激活免疫反應增強機體抗腫瘤能力、臨床化療聯合應用增強術后康復治療效果、直接或間接降低腫瘤的發(fā)生和轉移等方面具有獨特優(yōu)勢，為腫瘤免疫治療提供了新思路和新方法。

但是，目前對于APS 抗腫瘤的研究還存在一些問題：APS 對腫瘤免疫調節(jié)研究方面主要集中在體外的細胞實驗，涉及臨床研究較少，需進一步研究其臨床價值；APS 結構復雜不易分離，質量標準難控制，對后續(xù)實驗進展有一定的影響；APS 對腫瘤免疫逃逸方面的機制研究不夠深入，具體調控機制尚不清楚，對其具體信號通路需要深入研究。因此，今后還需加強APS 影響免疫監(jiān)視和逆轉腫瘤免疫逃逸機制方面的研究，對APS 抗腫瘤機制的闡明，將極大地拓展中藥多糖在臨床上的使用。

綜上所述，通過糾正免疫抑制因素的研究對進一步挖掘黃芪多糖在抗腫瘤方面的免疫平衡機制具有十分重要的意義。APS 既可以從多角度提高免疫應答水平，作用于機體維持中醫(yī)傳統(tǒng)理論的“動態(tài)平衡”，又可以在間接體現機體在抗腫瘤過程中維持機體免疫平衡的可控性。