陳 靜 張傳名 茆俊卿 陳永昶 張 蕾
(1.南京中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院,江蘇 南京 210029;2.揚州市中醫(yī)院肺病科,江蘇 揚州 225009)
中醫(yī)藥治療肺癌由來已久,但其機制一直難以被闡述清楚,臨證辨治時往往只能通過由外測內(nèi)、以藥測證的方法來檢驗和推導(dǎo)藥物對人體整體狀態(tài)的影響,而這些信息難以量化,且存在主觀性和不穩(wěn)定性。系統(tǒng)生物學(xué)是一門通過定量推理、計算模型和高通量實驗技術(shù),將單個生物尺度內(nèi)以及不同尺度(如細胞、組織和器官系統(tǒng))之間的分子成分與生理功能和生物表型聯(lián)系起來的綜合學(xué)科,從整體上將生命的邏輯和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的秘密展示清晰[1]。技術(shù)平臺主要包括:基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)等。系統(tǒng)生物學(xué)這種系統(tǒng)性、整體性的宏觀視角與中醫(yī)的整體觀有著“異曲同工”之妙[2]。通過系統(tǒng)生物學(xué)的方法來發(fā)現(xiàn)依據(jù)中藥治療肺癌的藥效物質(zhì)基礎(chǔ),分析中藥單藥、復(fù)方的有效藥物成分與機體內(nèi)生物分子之間的相互作用機制,為科學(xué)地闡述中醫(yī)藥治療肺癌的作用機制提供支持,并進一步尋找新的治療藥物,促進其發(fā)展。
1.1 扶正抗癌治法的立論依據(jù) 中醫(yī)認為癌病屬于全身性疾病的局部表現(xiàn),其發(fā)生發(fā)展與正氣不足密切相關(guān),正如《雜病源流犀燭·積聚癥瘕痃癖痞源流》所言:“邪積胸中,阻塞氣道,氣不宣通,為痰,為食,為血,皆得與正相搏,邪既勝,正不得而制之,遂結(jié)成形而有塊”。古籍中精辟論述了正氣不足,各種致病因素作用于人體,形成痰、瘀、毒等病理產(chǎn)物。同時,正虛也是肺癌復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵,其一,隨著疾病進展,癌邪耗伐正氣,正氣漸虛以致無力抗衡,癌邪泛溢則致復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移;其二,手術(shù)、放化療等有殺傷作用的治療手段,在遏制癌邪之毒的同時也損傷正氣,日積月累,易致癌邪復(fù)生、轉(zhuǎn)移。劉嘉湘教授認為“氣”“陰”兩虛為肺癌發(fā)病“正虛”之代表,日久傷陽;肺脾二臟為病變主要涉及臟腑,日久及腎[3]。國醫(yī)大師周岱翰認為肺癌關(guān)鍵病機之一為脾虛釀生痰濕,脾、肺二臟統(tǒng)攝全身之氣的生成及津液輸布、代謝,扶正時尤為注重“培土生金”[4]。因此,扶正抗癌已成為治療肺癌的主體思路。
1.2 扶正抗癌法治療肺癌的有效性 扶正抗癌法治療癌癥的策略不以消減瘤體為首要目標(biāo),而在于長期“帶瘤生存”,恢復(fù)機體陰陽平穩(wěn),維持穩(wěn)態(tài)。Wang X Q等[5]采用前瞻性隊列研究接受常規(guī)術(shù)后治療的Ⅰ、Ⅱ或ⅢA期非小細胞肺癌(NSCLC)患者共503例,使用扶正類中藥治療,治療組的患者接受中藥連續(xù)治療超過6個月或直至疾病進展,對照組患者接受中藥治療不到1個月,隨訪時間超過3年,結(jié)果顯示中藥治療持續(xù)時間較長,可被認為是癌癥復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的保護因素,中藥治療與改善NSCLC術(shù)后患者的生存預(yù)后相關(guān)。Jiang Y等[6]辨證使用扶正類中藥(益氣、養(yǎng)陰或益氣養(yǎng)陰)維持治療晚期NSCLC患者,與對照組相比,使用扶正類中藥結(jié)合中藥穴位敷貼的中醫(yī)綜合治療1年生存率明顯高于單純化療者。可見,將扶正抗癌法應(yīng)用于肺癌治療能讓患者生存獲益。
1.3 扶正抗癌法認識上的局限性 雖然依據(jù)中醫(yī)理論,辨病加辨證的結(jié)合,臨床應(yīng)用上能取得療效,但是隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對于癌癥這類疾病的認識已經(jīng)精確到分子水平,而中醫(yī)學(xué)仍然局限在宏觀層面,對于病機、治法難以深層次地挖掘和創(chuàng)新,如:何為“正虛”,除去主觀因素和依據(jù)經(jīng)驗的辨證,有沒有一套客觀化、標(biāo)準(zhǔn)化的評價體系供臨床準(zhǔn)確識證;何為“扶正”,臨床上常用的扶正類中藥單藥、經(jīng)方對于機體到底存在哪些影響而抗癌。中醫(yī)的研究需要宏觀和微觀的結(jié)合,使“理法方藥”更加精準(zhǔn),以期臨床療效有進一步突破,中醫(yī)藥抗癌能走得更加深遠。
2.1 基因組學(xué)與肺癌 基因組學(xué)技術(shù)是研究基因組的表達、基因的多樣性、基因組功能的闡釋的技術(shù)。復(fù)雜的遺傳因素及后天因素使人群具有個體差異性,但也有群體的同質(zhì)性,基于同質(zhì)性以模塊的形式進行基因測序,可以大大提高檢驗效能。可借鑒基因組學(xué)的方法和技術(shù),把中醫(yī)學(xué)的“氣虛”“陰虛”“肺虛”等代表“正虛”的概念給予客觀的描述。熊紹權(quán)等[7]利用基因組學(xué)技術(shù)對脾虛痰濕型肺癌患者基因篩查,共篩選出885個相關(guān)基因,并進一步分析顯示其分子功能包括DNA結(jié)合、酶的活性、受體結(jié)合等,生物學(xué)過程包括細胞代謝、細胞增殖、跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運等,細胞組分包括膠原纖維、細胞外基質(zhì)、基底膜等,參與調(diào)控TNF信號通路、BMP受體信號通路、TRAI信號通路等。劉清華等[8]通過檢測腫瘤組織及瘤旁正常組織,發(fā)現(xiàn)脾虛型肺癌患者差異表達基因涉及癌基因、抗癌基因、細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、能量代謝等基因。李雪梅等[9]分析了幾種肺癌常見證型,其中具有正虛代表的肺脾氣虛、肺陰虛、氣陰兩虛的MGMT啟動子甲基化陽性率分別為85.00%、90.00%、75.00%,而以邪實代表的氣滯血瘀、痰熱阻肺的MGMT啟動子甲基化陽性率分別為15.00%、20.00%,顯示“正虛”和“邪實”在MGMT啟動子甲基化陽性率上有明顯的差異性。通過研究證型與基因組學(xué)特征的關(guān)系,有助于更客觀地了解所謂“正虛”證的特點,以便精準(zhǔn)地靶向治療。
2.2 轉(zhuǎn)錄組學(xué)與肺癌 轉(zhuǎn)錄組學(xué)是研究細胞內(nèi)所有基因轉(zhuǎn)錄情況和轉(zhuǎn)錄調(diào)控規(guī)律的科學(xué),比較特定條件或疾病狀態(tài)下的細胞或組織,以確定基因表達的變化[10,11]??赏ㄟ^差異表達分析評估實驗條件下基因轉(zhuǎn)錄本豐度的變化,以及通過聚類分析來識別共調(diào)控的基因,揭示生物學(xué)機制。轉(zhuǎn)錄組學(xué)因此是發(fā)現(xiàn)新診斷或治療靶點的有吸引力的工具。楊文笑[12]運用轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究技術(shù),獲得了加入養(yǎng)陰解毒方48 h肺癌A549細胞前后的差異基因,2178個差異基因中上調(diào)的基因有1464個(67.2%),下調(diào)的基因有714個(32.8%),EGR1為其中差異最顯著的基因。陸俊[13]通過高通量的轉(zhuǎn)錄組學(xué)檢測和生信分析發(fā)現(xiàn),金復(fù)康(黃芪、北沙參、天冬、女貞子、淫羊藿、山萸肉等)聯(lián)合順鉑組轉(zhuǎn)錄水平大于2倍的基因共有3426個,并與腫瘤基因庫對比,篩選出351個腫瘤相關(guān)基因,靶點主要集中在參與凋亡相關(guān)的信號通路。
2.3 蛋白質(zhì)組學(xué)與肺癌 蛋白質(zhì)組學(xué)是以平行方式對組織或細胞類型表達的蛋白質(zhì)進行系統(tǒng)研究,以提供健康和疾病中生物系統(tǒng)的詳細特性[14,15]。蛋白質(zhì)是生命活動的體現(xiàn)和實施,受遺傳調(diào)控和環(huán)境因素的影響而決定。大多數(shù)疾病都與蛋白質(zhì)的變化有關(guān),包括蛋白質(zhì)的豐度、結(jié)構(gòu)、功能和相互作用。中醫(yī)辨證治療肺癌的本質(zhì)是對疾病發(fā)生發(fā)展規(guī)律及其癥狀表現(xiàn)的理解。疾病是身體機能的異常表現(xiàn),或許,這些異常會在蛋白質(zhì)水平上反映出來。王菊勇等[16]使用具有益氣養(yǎng)精功效的復(fù)方—肺巖寧沖劑作用于荷瘤裸鼠,通過蛋白質(zhì)組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)有18個差異蛋白質(zhì)點,其相關(guān)功能包括細胞周期相關(guān)蛋白、代謝相關(guān)蛋白、細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子、轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子等?;舯艿萚17]通過TMT蛋白質(zhì)組學(xué)探討華蓋散對H1688和A549肺癌細胞增殖、凋亡影響的作用機制研究,發(fā)現(xiàn)華蓋散可抑制H1688和A549肺癌細胞增殖,誘導(dǎo)凋亡,UHRF1、CRYAB、ING3和PAWR有可能為其治療肺癌的靶點。中醫(yī)的治法治則多具有多靶點、多中心的調(diào)控作用,作用靶點非常復(fù)雜,蛋白質(zhì)組學(xué)可以為治法治則、藥物的調(diào)控靶點、作用機制研究提供思路借鑒和技術(shù)支持。
2.4 代謝組學(xué)與肺癌 代謝組學(xué)是一門使用先進的分析化學(xué)技術(shù)對來自細胞、器官、組織或生物體液的代謝物進行高通量分析的科學(xué)[18]。代謝組學(xué)重點關(guān)注基因調(diào)控、酶活性改變和代謝變化,把研究對象看作整體,跳過其中具體環(huán)節(jié),通過評估生物體的整體代謝變化,尋找差異。在癌癥領(lǐng)域中,利用核磁共振、液相色譜-質(zhì)譜、氣相色譜-質(zhì)譜等技術(shù),可有助于發(fā)現(xiàn)癌癥早期診斷的生物標(biāo)志物、研究癌癥的發(fā)展、揭示病理生理過程[19]。周賢梅等[20]利用氣相色譜-質(zhì)譜技術(shù)分析肺癌氣陰兩虛證患者和健康者的呼出氣冷凝液代謝產(chǎn)物,發(fā)現(xiàn)1-(苯基磺酞基)毗咯為氣陰兩虛組特有化合物。隋雨桐等[21]利用代謝組學(xué)技術(shù)比較了正常組、肺癌荷瘤組和肺癌荷瘤芪杉方治療組小鼠的血清代謝譜,發(fā)現(xiàn)與正常組比較,荷瘤組小鼠有22 種代謝物水平有差異,芪杉方對其中的18 個代謝標(biāo)記物有回調(diào)作用,提示芪杉方可能通過硒同型半胱氨酸等18 類物質(zhì)代謝發(fā)揮抗腫瘤作用。陳海玲等[22]運用代謝組學(xué)技術(shù)檢測模型動物腸道菌群變化,發(fā)現(xiàn)益氣養(yǎng)陰方可增加具有腸黏膜保護作用的乳酸桿菌的數(shù)量,而對于一些致病菌,如擬桿菌、普氏菌和瘤胃球菌等具有一定的抑制作用。
“扶正抗癌”是中醫(yī)治療肺癌的主體思維,基因組學(xué)研究可為“因虛致癌”的病因與發(fā)病學(xué)說提供客觀的基因組數(shù)據(jù),指導(dǎo)如何預(yù)防肺癌、判斷治療后的預(yù)后轉(zhuǎn)歸,還為中醫(yī)藥的個體化治療提供依據(jù)。轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)可助力中醫(yī)肺癌發(fā)病規(guī)律研究、虛證證候本質(zhì)研究,為不同正虛類型的中醫(yī)證候確定生物標(biāo)志物,闡明證候演變的調(diào)控關(guān)系,提供轉(zhuǎn)錄組依據(jù)。蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)可為中藥治療的靶點等方面提供客觀量化,也為發(fā)現(xiàn)新的中藥療法或治療靶點、闡明如何“抗癌”的作用機制提供支持。多組學(xué)結(jié)合的策略尤其切合中醫(yī)學(xué)整體觀、辨證觀的優(yōu)勢,在中醫(yī)肺癌發(fā)病機制、精準(zhǔn)施治、機制探索等各方面均可提供多層次的信息支持,并賦予“扶正抗癌”新的科學(xué)內(nèi)涵,實現(xiàn)現(xiàn)代化或與現(xiàn)代科學(xué)溝通、相融的基礎(chǔ)。
盡管系統(tǒng)生物學(xué)的研究方法已經(jīng)在中醫(yī)現(xiàn)代化研究中開始應(yīng)用,組學(xué)技術(shù)也取得一些成果,但仍需重視以下幾點:(1)中醫(yī)科研工作中,應(yīng)努力培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲兴季S,盡可能掌握全面所需的組學(xué)技術(shù),注重知識、技術(shù)更新;(2)組學(xué)技術(shù)提供了海量的高通量數(shù)據(jù)的同時,也對研究者的生物信息處理能力包括提出了一定的要求,包括對數(shù)據(jù)的篩選、整合、分析、解釋、計算機各種算法及相應(yīng)軟件的使用及常用生物信息數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)挖掘;(3)在運用系統(tǒng)生物學(xué)等現(xiàn)代技術(shù)研究中醫(yī)問題時,應(yīng)時刻牢記中醫(yī)屬性,保持中醫(yī)思維,提出的猜想、擬研究的問題仍需緊緊圍繞中醫(yī)診療的核心。綜上,筆者認為系統(tǒng)生物學(xué)是中醫(yī)肺癌研究中的一大助力,隨著現(xiàn)代技術(shù)上的不斷發(fā)展,未來中醫(yī)肺癌方向的研究將取得更大的突破。