林霄月,耿 雪,遲文成,隋雨桐,梁 華,姜家康

(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;3.南方醫(yī)科大學(xué)深圳醫(yī)院,廣東 深圳 518110)

肺癌是現(xiàn)如今世界范圍內(nèi)最為普遍的惡性腫瘤之一,雖然肺癌的診斷與防治在不斷進步,但它依然是腫瘤相關(guān)致死的主要因素[1]。中國作為癌癥大國,由于城市化、工業(yè)化以及人們吸煙等生活習(xí)慣使得肺癌的高發(fā)病率與高病死率位居癌癥榜首,并且依舊呈上升趨勢,已造成嚴(yán)重的社會衛(wèi)生負(fù)擔(dān)[2]。2020年全國最新腫瘤統(tǒng)計資料表明,目前新發(fā)肺癌患者數(shù)量仍居于我國新發(fā)腫瘤患者首位,占我國新發(fā)腫瘤總患者的17.9%,而肺癌致死患者數(shù)量仍居于我國惡性比例首位,占我國惡性致死總患者的23.8%[3]。手術(shù)、化療、放療等仍為主流治療手段,新興的免疫治療技術(shù)和靶向治療方法也在被快速開發(fā)和使用,但目前常規(guī)治療下的肺癌患者5年生存率仍然相對較低?；颊咄ǔ］^容易發(fā)生術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移,對化療藥物耐藥,同時藥物所造成的不良反應(yīng)也增加了患者身體與心理負(fù)擔(dān)。中醫(yī)藥一直被廣泛應(yīng)用于治療肺癌患者,能夠緩解患者的慢性疼痛、厭食、失眠等癥狀,降低化療、放療和靶向藥物所產(chǎn)生的毒副作用,具有增效減毒功效,提高患者的生活質(zhì)量[4]。眾多研究學(xué)者對于中藥及其生物活性成分進行抗癌研究,發(fā)現(xiàn)中藥治療癌癥具有多層次、多靶點、多途徑的特點。其中補益類的中藥活性成分經(jīng)研究認(rèn)為有明顯的抗肺癌功效,可以控制肺癌細(xì)胞生長和侵襲,誘導(dǎo)細(xì)胞的凋亡和自噬,提高患者免疫力,重塑免疫微環(huán)境,促進肺癌患者帶瘤生存。本文結(jié)合近年來補益類中藥活性成分抗肺癌研究做出如下綜述,以期為中藥治療肺癌研究提供理論基礎(chǔ)。

1 肺癌的中醫(yī)學(xué)理論

中醫(yī)學(xué)范圍內(nèi)并無“肺癌疾病”專名,依據(jù)其早期臨床病癥、體征將其歸為“肺積”“息積”“痞癖”等疾病?！端貑枴分杏浭隽朔伟┘膊⊥砥隗w征:“大骨枯槁,大肉陷下,胸中氣滿,喘息不便,內(nèi)痛引肩頸,身熱,脫肉破胭,真臟見,十月之內(nèi)死。”《醫(yī)宗必讀》云“積之成者,正氣不足,而后邪氣踞之”,《活法機要》云“壯人無積,虛人則有之”,都說明了正氣虧虛是引發(fā)癌癥的原因。正氣不足,六淫之邪趁虛襲肺,導(dǎo)致肺氣血失調(diào),血行不暢、津液不布,形成痰瘀,二者互相作用既而成癌[5]。正氣的功能屬于人體免疫機制范疇,對于外界致病因素具有防御作用,在抵御外來致癌因素的同時也能固攝和抑制體內(nèi)癌毒。正氣不足,免疫功能降低,機體無法識別和殺傷癌細(xì)胞則癌癥發(fā)生。肺癌中醫(yī)證型主要分為痰濕蘊肺、陰虛毒熱、瘀阻肺絡(luò)和氣陰兩虛。肺癌初起,脾失健運,痰濕內(nèi)生而成痰濕蘊肺證;肺為嬌臟,喜燥惡濕,痰濕日久化熱傷陰導(dǎo)致陰虛毒熱證;久病入血分,痰瘀互結(jié)成瘀可見瘀阻肺絡(luò)證;素來體虛或者久病遷延不愈耗傷氣血,合并陰虛而成氣陰兩虛證[6]。肺癌的病機屬本虛標(biāo)實,治療原則以扶正祛邪為綱,如《黃帝內(nèi)經(jīng)》所提出“正氣存內(nèi),邪不可干”。因此治療肺癌中藥多以補益類為主,“養(yǎng)正積自除”,補足正氣從而達到抗癌目的。

2 補益類中藥抗肺癌

2.1抑制細(xì)胞增殖 癌細(xì)胞以分裂方式進行增殖是癌癥發(fā)展的最基本生物過程,抑制細(xì)胞增殖是中藥活性成分抗肺癌的主要途徑之一。Li等[7]從山藥中分離得到天然甾體皂甙Dioscin-6’-O-acetate (DA),并研究了DA抗肺癌作用及其潛在分子機制。結(jié)果表明,DA以濃度和時間依賴性對肺癌細(xì)胞具有強烈的抗增殖功能;DA誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯于S期或G1期,進而造成細(xì)胞凋亡、活性氧(ROS)的形成并破壞線粒體膜電位;癌細(xì)胞在DA處理下p38 MAPK的水平提高,并降低了p-PI3K、p-Akt和NF-κB;DA通過誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞周期的停滯和通過增強半胱天冬酶依賴性細(xì)胞凋亡功能來間接抑制肺癌細(xì)胞的增殖,其調(diào)控機制可能是通過ROS介導(dǎo)的PI3K/Akt、MAPK和NF-κB信號通路。賈叢等[8]研究發(fā)現(xiàn),沙棘總黃酮(TFH)對肺癌細(xì)胞增殖具有明顯的抑制作用,其分子作用機制可能與下調(diào)TGF-β抑制基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP-9)表達并阻止肺癌上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)有關(guān)。呂飛[9]研究發(fā)現(xiàn),槐耳多糖可能通過表皮生長因子受體(EGFR)、血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子受體2(VEGFR2)抑制下游通路激活從而抑制肺癌細(xì)胞的增殖;MTT和集落形成試驗分析表明槐耳多糖對肺癌細(xì)胞系增殖具有抑制作用;數(shù)據(jù)庫預(yù)測槐耳多糖與肺癌靶點交集,推測EGFR、VEGFR2為主要靶點;進一步實驗驗證槐耳多糖處理后磷酸化的EGFR(p-EGFR)表達量下調(diào),并抑制EGF誘導(dǎo)的EGFR活化和VEGF誘導(dǎo)的VEGFR2活化;動物實驗證明槐耳多糖能夠下調(diào)增殖相關(guān)標(biāo)記物Ki-67。人參皂苷Rh2具有抗肺癌細(xì)胞增殖作用,主要通過調(diào)控肺癌細(xì)胞線粒體凋亡蛋白,阻滯STAT3/c-myc通路和選擇性干擾糖酵解系統(tǒng)中一些關(guān)鍵酶基因的特異表達途徑,從而干擾癌細(xì)胞糖酵解。實驗結(jié)果顯示人參皂苷Rh2作用下可導(dǎo)致Bcl-2/Bax、PKM2、LDHA蛋白低表達,Caspase-3蛋白高表達,并抑制STAT3/c-myc通路活性[10]。人參皂苷Rd(GS-Rd)可直接抑制肺癌細(xì)胞的增殖,也可通過阻滯細(xì)胞周期于G1期間接抑制細(xì)胞增殖,其抑制率呈劑量依賴型[11]。黃芪多糖可以直接且有效地控制肺癌細(xì)胞增殖,并可以明顯促進人外周血的γδT細(xì)胞產(chǎn)生白細(xì)胞介素-12(IL-12)、干擾素-γ(IFN-γ)及腫瘤壞死因子-α(TNF-α),進而提高了γδT細(xì)胞對肺癌細(xì)胞增殖的抑制作用[12]。

2.2誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡 細(xì)胞凋亡是受基因調(diào)控的程序性細(xì)胞死亡形式,凋亡細(xì)胞死亡機制的失調(diào)是癌癥的標(biāo)志,目前一些補益類中藥利用完整的凋亡信號通路來觸發(fā)肺癌細(xì)胞死亡[13]。Jo等[14]從冬蟲夏草中提取純化得到蟲草素,并證明了蟲草素能夠顯著誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞凋亡,可能是通過下調(diào)SMO/PTCH1信號傳導(dǎo)和抑制TCTN3激活GLI1。實驗證明蟲草素降低了肺癌細(xì)胞的活力并誘導(dǎo)了形態(tài)學(xué)破壞,介導(dǎo)的TCTN3下調(diào)誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞凋亡并參與半胱天冬酶的連續(xù)激活。此外蟲草素通過抑制SMO/PTCH1信號傳導(dǎo)來負(fù)調(diào)節(jié)GLI1轉(zhuǎn)錄活性,導(dǎo)致Bcl-2和Bcl-xL下調(diào),從而影響內(nèi)在的凋亡途徑。Wang等[15]通過體外實驗證實了冬蟲夏草中的活性成分蟲草酸能夠調(diào)節(jié)Nrf-2/HO-1/NLRP3/NF-κB信號通路誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞凋亡,具有顯著的抗肺癌作用。Wang等[16]提取純化得到黨參聚乙炔化合物(CLP),并鑒定為丁香苷、黨參烯炔苷A、洛貝酚、異落葉松樹脂醇、洛貝托林和白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ。體內(nèi)外實驗結(jié)果顯示CLP降低了Ras、PI3K、p-Akt、Bcl-2、cyclin D1和CDK4的表達,但增加了Bax、GSK-3β的表達。此外,CLP延緩了小鼠腫瘤和肺病原菌的生長,通過失活Ras/PI3K/AKT通路誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞凋亡,改善肺生態(tài)失調(diào),對治療人類肺癌具有較大潛力。Zeng等[17]發(fā)現(xiàn),山藥中分離得到的二苯乙烷(D1)能夠通過ERβ-STAT3信號傳導(dǎo)降低肺癌細(xì)胞的活力并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。機制研究表明D1降低了STAT3核定位并下調(diào)了參與細(xì)胞存活和遷移的STAT靶基因表達。此外,D1表現(xiàn)出由ERβ介導(dǎo)的雌激素活性,拮抗ERβ降低了D1在肺癌細(xì)胞中的細(xì)胞毒作用。人參皂苷Rg3通過抑制Keap1-Nrf2/ARE信號通路促進肺癌細(xì)胞凋亡。人參皂苷Rg3濃度越高,細(xì)胞的凋亡能力越強,并且caspase-3和Bcl-2蛋白高表達,Keap1 mRNA高表達、ROS水平上升[18]。

2.3抑制細(xì)胞侵襲 癌細(xì)胞通過細(xì)胞群的集體運動侵入周圍組織,導(dǎo)致癌癥擴散與轉(zhuǎn)移。因此抑制細(xì)胞侵襲是中藥抗肺癌的重要研究。Liao等[19]對黃芪多糖PG2在肺癌細(xì)胞中的作用進行研究,發(fā)現(xiàn)PG2可以通過抑制癌細(xì)胞中的巨噬細(xì)胞遷移抑制因子(MIF)及其侵襲性,從而抑制肺癌細(xì)胞侵襲。在PG2作用下減少了癌細(xì)胞在肺和腹部轉(zhuǎn)移,同時減少腫瘤中受體酪氨酸激酶(AXL)、波形蛋白、基質(zhì)金屬蛋白酶13(MMP-13)和MIF的免疫組織化學(xué)染色。盡管PG2不抑制肺癌細(xì)胞的增殖,但它伴隨著波形蛋白和AXL的減少并誘導(dǎo)上皮鈣黏蛋白(E-cadherin)的表達,從而劑量依賴性地抑制了癌細(xì)胞的遷移和侵襲。黃芪甲苷可通過調(diào)控免疫球蛋白樣轉(zhuǎn)錄子4(ILT4)的mRNA和蛋白表達抑制肺癌細(xì)胞的侵襲與遷移,實驗表明黃芪甲苷干預(yù)后的肺癌細(xì)胞ILT4蛋白與mRNA表達水平均顯著降低[20]。Kim等[21]研究了人參皂苷Rk1和Rg5對TGF介導(dǎo)的肺癌細(xì)胞EMT的影響。結(jié)果顯示Rk1和Rg5通過轉(zhuǎn)化生長因子β1(TGF-β1)抑制EMT,并以劑量依賴性方式抑制干性的發(fā)展。Rk1和Rg5可以抑制肺癌細(xì)胞的侵襲與轉(zhuǎn)移,通過降低肺癌細(xì)胞中TGF-β1所誘導(dǎo)的金屬蛋白酶2/9 (MMP2/9)活性,以及抑制Smad2/3和核因子kappa B/細(xì)胞外信號傳導(dǎo)調(diào)節(jié)激酶(NF-κB/ERK)通路的激活。劉志強等[22]首次報道了白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ可以有效控制肺癌細(xì)胞的侵襲,其作用機制可能是通過選擇性地阻滯TLR4/MyD88途徑。TLR4和MyD88的mRNA和蛋白在肺癌細(xì)胞中高表達,經(jīng)白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ處理后的肺癌細(xì)胞侵襲水平顯著降低,增殖活性也被有效控制,同時白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ還控制了TLR4及MyD88蛋白表達水平。

2.4細(xì)胞自噬 細(xì)胞自噬也被稱為2型程序性細(xì)胞死亡,是一種分解代謝過程,以分解功能喪失或不必要的蛋白質(zhì)和細(xì)胞器來保持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)。但是,過量的自噬可以引起自噬細(xì)胞的死亡[23]。王雪林等[24]通過實驗研究發(fā)現(xiàn),黃芪多糖(APS)能夠降低黃嘌呤氧化酶(XOD)誘導(dǎo)的肺癌細(xì)胞的自噬。經(jīng)APS處理后的肺癌細(xì)胞自噬體數(shù)量明顯下降,并且測定結(jié)果顯示LC3B、beclin1蛋白水平顯著降低,但mTOR蛋白高度表達。袁嘉瑞等[25]通過細(xì)胞實驗和動物實驗研究發(fā)現(xiàn),麥冬醇提物可以調(diào)控肺癌細(xì)胞自噬,抑制肺癌小鼠瘤體的生長,降低Ki67蛋白表達的同時增強P53蛋白表達。有研究證實麥冬皂苷B (OP-B)通過對Akt磷酸化的控制誘發(fā)了肺癌細(xì)胞自噬,并且OP-B對細(xì)胞自噬的關(guān)鍵信號通路PI3K/Akt/mTOR中Akt和p70s6k的磷酸化抑制均呈現(xiàn)時間和劑量依賴關(guān)系[26]。甘草中提取出的甘草查而酮(LA)誘導(dǎo)細(xì)肺癌細(xì)胞保護性自噬,從而增強了LA的抗癌活性。LA增加肺癌細(xì)胞的自噬活性,并且自噬通過維持肺癌細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白的表達在LA誘導(dǎo)的細(xì)胞毒性中起保護作用[27]。靈芝中的真菌蛋白(GMI)可通過抑制 Akt/S473和p70S6K/T389的磷酸化誘導(dǎo)自噬,從而提高細(xì)胞內(nèi)鈣水平并減少肺癌亞系的生長[28]。韓佳[29]研究發(fā)現(xiàn),墨旱蓮提取物旱蓮苷A能介導(dǎo)JNK通路誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞自噬,同時自噬進一步促進了肺癌細(xì)胞的凋亡。旱蓮苷A藥物濃度越高肺癌細(xì)胞存活率越低,自噬相關(guān)蛋白LC3a/b、beclin-1及p62蛋白表達也發(fā)生相應(yīng)改變。

2.5調(diào)控免疫 正常人體免疫系統(tǒng)能夠識別和清除癌細(xì)胞,當(dāng)免疫功能異常,癌細(xì)胞逃脫免疫監(jiān)視則會導(dǎo)致癌癥的發(fā)生。大多數(shù)補益類中藥均具有調(diào)節(jié)免疫功能抗肺癌作用。巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞(DC)和細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL)等能夠通過調(diào)節(jié)炎癥級聯(lián)反應(yīng),進而調(diào)控機體抗癌免疫原性。Bamodu等[30]研究了黃芪多糖PG2如何以及在何種程度上調(diào)節(jié)炎癥級聯(lián)反應(yīng)的細(xì)胞并增強抗肺癌免疫力。結(jié)果證明PG2顯著增加了肺癌細(xì)胞中的M1/M2巨噬細(xì)胞極化率,誘導(dǎo)體外腫瘤M1群體上調(diào),同時明顯抑制了細(xì)胞增殖、克隆形成和腫瘤球形成。臨床研究樣本的離體檢測結(jié)果均表明,PG2還直接促進了DC細(xì)胞的吞噬功能及其成熟,從而有效增強了T細(xì)胞所介導(dǎo)細(xì)胞的抗癌免疫反應(yīng)。與體外和離體結(jié)果一致,體內(nèi)研究證明了小鼠模型中,用PG2治療會引起與腫瘤相關(guān)的M2群體的時間依賴性消耗,協(xié)同增強順鉑的基于抗M2的抗癌作用,并抑制異種移植腫瘤的生長。有實驗表明,APS可以控制TLR4/MyD88/NF-κB途徑的活化進行免疫調(diào)控,進而促進肺癌細(xì)胞凋亡。APS改善了肺癌小鼠胸腺指數(shù)和脾指數(shù),提高脾組織CD3+T細(xì)胞、CD4+T細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞比例和CD4+/CD8+比值,明顯改善肺癌小鼠免疫功能并促進腫瘤細(xì)胞凋亡,同時抑制了TLR4、MyD88和NF-κB p65蛋白以及mRNA表達[31]。Yuan等[32]發(fā)現(xiàn),甘草查耳酮 A(LCA)可以改變肺癌免疫微環(huán)境,LCA在肺癌細(xì)胞中以時間依賴性方式生成ROS,通過產(chǎn)生的ROS消除腫瘤微環(huán)境中的IFN-γ誘導(dǎo)的程序性死亡配體1(PD-L1)表達,最終導(dǎo)致肺癌細(xì)胞的凋亡和增殖抑制。郝圓園[33]通過轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-seq)實驗證明了沙棘總黃酮(TFH)可以通過抑制前列腺素E2(PGE2)的表達,從而啟動趨化因子信號通路,以招募免疫分子進入腫瘤微環(huán)境,促進免疫激活進行肺癌細(xì)胞清除。白術(shù)多糖能夠提高肺癌大鼠機體免疫功能,進而控制癌細(xì)胞增殖和誘發(fā)凋亡。研究亦證實在白術(shù)多糖的干預(yù)下,大鼠脾臟和胸腺指數(shù)顯著增高,外周血中白細(xì)胞和溶菌酶濃度增加,血清免疫球蛋白水平和T淋巴細(xì)胞亞群水平呈劑量依賴性增加,癌細(xì)胞增殖率與凋亡率也隨之上升[34]。人參皂苷Rg3通過介導(dǎo)的PI3K/Akt/mTOR途徑控制了肺癌細(xì)胞中PD-L1表達,阻斷PD-L1引起的癌細(xì)胞免疫逃逸,提高T細(xì)胞的免疫應(yīng)答作用,進而控制惡性腫瘤生長[35]。

2.6其他 癌癥干細(xì)胞(CSC)是維持腫瘤生長、轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)的根源。因此,靶向癌癥干細(xì)胞成為治療癌癥的潛在策略。Taweecheep等[36]發(fā)現(xiàn),石斛聯(lián)芐基(TDB)通過抑制Akt/GSK3 β/β調(diào)控肺癌干細(xì)胞。TDB可以強烈消除肺癌細(xì)胞內(nèi)的癌癥起始細(xì)胞。用TDB處理后觀察到CSC富集群體自我更新能力的衰弱。流式細(xì)胞術(shù)分析證實了TDB處理的肺癌球體中過度表達的CSC生物標(biāo)志物CD133的細(xì)胞百分比減弱。TDB抑制對應(yīng)的干性轉(zhuǎn)錄因子下調(diào)mRNA水平。此外,作為Akt信號下游分子的抗細(xì)胞凋亡蛋白在與TDB一起培養(yǎng)24 h后,在富含CSC的球狀體中明顯減少。鐵死亡是指一種完全由鐵依賴性脂質(zhì)的過氧化性驅(qū)動導(dǎo)致的一種新型的程序性細(xì)胞死亡的形式,并已被證明與癌癥的發(fā)生有關(guān),促進癌細(xì)胞內(nèi)的鐵死亡也成為了腫瘤臨床治療的新手段。Chen等[37]在石斛中成功分離出石斛毛蘭素,并證明石斛毛蘭素通過直接引起癌細(xì)胞Ca2+/CaM的鐵死亡和控制轉(zhuǎn)移而實現(xiàn)了抗肺癌功能。石斛毛蘭素伴隨著ROS沉積、脂質(zhì)過氧化和GSH耗竭,在肺癌細(xì)胞內(nèi)引起鐵死亡。而Ca2+/CaM信號則是毛蘭素引起細(xì)胞鐵死亡的關(guān)鍵介質(zhì),通過抑制該信號可以終止由毛蘭素所引起的細(xì)胞死亡。

3 小 結(jié)

由于環(huán)境污染和人們生活習(xí)慣的影響下,基因突變以及遺傳等因素導(dǎo)致肺癌成為我國現(xiàn)如今發(fā)病率與病死率較高的疾病之一,因此肺癌的治療仍是當(dāng)前學(xué)者研究熱點。隨著科學(xué)研究的發(fā)展,中醫(yī)藥治療肺癌的優(yōu)勢凸顯,依據(jù)中醫(yī)整體觀和辨證論治,中藥從多靶點多環(huán)節(jié)進行抗肺癌,不僅能夠控制肺癌發(fā)展,減輕臨床癥狀,而且提高了患者的生活質(zhì)量。人們對中醫(yī)意識的提升也使中藥更加普遍的在臨床應(yīng)用于治療肺癌患者,更多的患者選擇中藥治療或中西醫(yī)結(jié)合療法并且療效可觀。臨床上中藥治療肺癌療效得到普遍認(rèn)可,并且基礎(chǔ)研究對于中藥具體抗肺癌藥理成分與作用途徑進行了科學(xué)實驗驗證。本文總結(jié)歸納了補益類中藥藥理活性成分通過抑制細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、抑制細(xì)胞侵襲、細(xì)胞自噬和調(diào)控免疫等途徑發(fā)揮的抗肺癌作用。但是目前補益類中藥抗肺癌研究仍然存在一些不足:研究不夠深入,僅局限于基本作用途徑與單一靶點;可檢索到的文獻較分散并且數(shù)量有限;中藥的藥理活性成分不夠明確,科學(xué)性與重復(fù)性有待考究;藥效劑量不夠精確。因此筆者探索了補益類中藥抗肺癌的研究,還需結(jié)合思維創(chuàng)新與先進技術(shù),深入實驗研究,為中醫(yī)抗癌研究提供科學(xué)的理論依據(jù)。

利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。