扶正固本类中药的基础研究

第一节 扶正固本类中药的基础研究

扶正固本法是中医治疗恶性肿瘤的主要治法之一,它能通过提高人体正气,增强机体的细胞免疫和体液免疫功能,抑制肿瘤细胞生长,并诱导其凋亡。同时,扶正固本法可以降低放化疗带来的毒副作用,发挥增效减毒的功效。临床和基础实验表明,扶正固本类中药在联合放化疗抗肿瘤方面已经取得了很好的疗效,具有广泛的应用前景。

一、扶正固本法的现代医学阐述

所谓扶正固本,即扶助人体正气,巩固人体之根本。正气相当于现代医学的机体免疫力,免疫力强大,能对肿瘤细胞发挥免疫应答和杀伤功能,使机体得以安宁;免疫力低下,防御、清除、监视功能弱,肿瘤细胞易发生逃逸,则不利于机体功能的恢复。肿瘤在发生发展过程中,会一步步消耗人体的正气,正气虚弱,无力抗邪,故各种邪气旺盛,导致人体出现食欲不振、日渐消瘦,甚至出现恶病质等。现代肿瘤治疗手段包括手术、放化疗、靶向治疗等,都会损伤人体正气,因而,及早有效使用扶正固本法进行抗肿瘤辅助治疗,是中医药抗肿瘤的重要作用。

扶正固本法属于中医学的补法。扶正固本类的中药有很多种,如益气健脾类的黄芪、党参、茯苓、白术,滋阴补血类的当归、熟地黄、白芍、阿胶,养阴生津类的生地黄、麦冬。这些中药从益气养阴、滋阴养血、养阴生津等途径,起到治疗各种正气虚损、脏腑不坚病证的作用。现代药理学实验证明,这些药物在治疗心血管系统疾病、内分泌循环疾病、代谢性疾病、中枢神经系统疾病等方面均有疗效。例如,人参能增加红细胞数和加强白细胞的吞噬功能;山茱萸、女贞子和灵芝可以增加白细胞减少症患者的白细胞数;三七补血和血,能改善血象,可以用于治疗失血、贫血等疾病。再如人参、白术及五味子的提取物有增强肾上腺皮质功能的作用;淫羊藿和补骨脂干粉有雌激素样作用,可用于治疗内分泌失调等疾病。又如人参皂苷,能促进糖类及脂质代谢,它的提取物——蛋白质合成促进因子对动物睾丸、骨髓及肝脏等器官的核酸和蛋白质的合成有显著的促进作用;甘草、何首乌、黄精、桑寄生、灵芝、决明子等有降血脂作用,这类药物均可调节人体代谢系统。此外,五味子和人参还能调节大脑皮层兴奋过程和抑制过程的平衡,调节中枢神经系统的兴奋性,延缓记忆力衰退。生脉散则具有强心作用,可改善缺血心肌的合成代谢和离子传递系统,减少了心肌对氧和能量的消耗,从而延长了心脏存活时间。黄芪、灵芝、人参等中药还可以改善机体防御功能,提高机体巨噬细胞吞噬率、淋巴细胞转化率,促进网状内皮系统吞噬功能,对人体的细胞免疫和体液免疫都有不同程度的增强作用。

扶正固本类中药除了具有上述作用,在抑制肝癌的发生和发展上也有明显的作用。肝癌患者机体气血亏虚,脾为湿困,气滞血瘀,瘀血内阻,蕴蓄不解,后风、寒、暑、湿等邪毒入侵,瘀毒互结,以致瘀中有毒,毒中有瘀,胶结转化。病变日久,肝郁化火,气滞血瘀,形成肝郁血瘀、肝热血瘀之证;或痰浊、湿热蕴毒,形成湿热毒结、瘀毒互结之证。后期郁火热毒伤阴,导致肝肾阴虚;或寒积、痰饮伤及阳气,导致脾肾阳虚;或久耗肝阴,肝血暗耗,致气阴两虚。此时,常用补脾益肾、温养阳气、滋阴养血等扶正固本之法,疏理气机,扶其正气。再者,肝癌患者如果处于围手术期,因手术创伤造成脏腑功能失调、气血不足,常有食欲减退、气短乏力、体质虚弱等表现,中医在手术前后,予以补益气血,调理功能,能促进术后恢复,为后续的肿瘤治疗创造条件。这一阶段的中医治疗也多以扶正固本为主。患者如果处于手术后无瘤生存期的巩固治疗阶段,由于体质下降,免疫失控,部分癌细胞脱落或逃逸,常出现术后复发转移,其中尤以Ⅱ、Ⅲ期的患者为多。中医认为,虽然肿瘤被切除,但可能余邪未尽,在人体正气不足的情况下,肿瘤可再次复发。此时治疗仍当提升正气,增强免疫,因此这一阶段的巩固治法仍多以扶正为主,兼施祛邪。如果患者处于放化疗阶段,放化疗常常会对机体造成毒副反应及损伤作用,如骨髓抑制、药物性肝损伤等,导致免疫功能下降,进而出现体虚乏力、易受外感、对癌细胞控制失调,成为肿瘤复发的不利因素。扶正固本法在这一阶段可减轻放化疗的毒副作用,提高放化疗的敏感性。当癌毒扩散,多处转移,患者已失去根治手术的机会,日渐消瘦、乏力、纳减,中医治疗宜以扶正固本为主,少用攻邪克伐之剂,旨在通过补益脾胃,调养气血,达到带瘤生存、延长生存期、提高生活质量的目的。由此可见,扶正固本法可贯穿肿瘤发生、发展和诊治的全过程。正气亏虚,无力抵御邪气,正不胜邪,则机体发病;正气虚弱,无力鼔邪外出,癌毒留恋,则病情迁延。

二、扶正固本类中药改善肝癌机体的免疫状态

1.机体免疫状态及免疫应答 免疫原意为免除课税和差役,在《现代汉语词典》中为由于具有抵抗力而不患某种传染病的意思。在医学中,免疫系统具有双重功能,其中,对机体的保护功能使得免疫系统可以对“自己”和“异己(非己)”的抗原性异物进行识别,排除“异己”抗原,从而破坏和排斥进入体内的抗原物质,或清除人体本身所产生的受损细胞或突变细胞,以维持人体的生理平衡和稳定。免疫系统由免疫器官、免疫组织、免疫细胞及一些免疫分子组成,主要是由淋巴细胞、单核细胞和其他相关细胞及其产物相互作用而发挥功能。机体的免疫功能主要分为体液免疫和细胞免疫。体液免疫清除的是游离在宿主细胞外的抗原及其产生的有毒物质,主要通过效应B细胞(浆细胞)分泌抗体,并通过与抗原发生特异性结合来清除抗原。体液免疫清除的抗原多为相对分子质量在10000以上的蛋白质和多糖大分子。细胞免疫则负责摧毁侵入宿主细胞内的病毒、细菌或外来物质,主要是通过效应T细胞(杀伤T细胞)分泌穿孔素使靶细胞溶解死亡。T细胞受到抗原刺激后,分化、增殖、转化为效应T细胞(又称致敏T细胞)。当相同抗原再次进入机体,效应T细胞对抗原有直接杀伤作用,其释放的细胞因子对外来抗原有协同杀伤作用。在特异性免疫反应中,体液免疫和细胞免疫之间既有各自独特的作用,又可以相互配合,共同发挥免疫效应。细菌、病毒等病原体侵入人体,首先诱发体液免疫,因为T细胞不能识别入侵的病毒等抗原,只有当病毒或胞内寄生菌侵入宿主细胞,细胞表面出现了来自病毒等病原体的小分子蛋白质抗原,并与细胞表面的受体结合成复合物时,T细胞才能识别,进而引发细胞免疫,使靶细胞裂解,暴露出隐藏其中的病原体,再通过体液免疫将其清除。若病原体不是胞内寄生物,则只能诱发体液免疫。

T细胞是适应性免疫系统的关键组成部分,对防御外来生物和调节自身免疫至关重要。T细胞在胸腺内分化成熟,占外周血淋巴细胞的65%~75%,主要包括CD4+T细胞和CD8+T细胞。其中,CD4+T细胞约占T细胞的65%,在细胞免疫中发挥主要作用,并协助体液免疫应答。初始CD4+T细胞在抗原信号、共刺激信号及细胞因子的作用下,增殖活化形成辅助性T细胞(helper T cell,Th细胞),包括Th1、Th2、Th17和Tr细胞4种类型。Th1和Th2细胞是最先被发现的CD4+T细胞功能亚群,Th1细胞是Th0细胞经IL-12等细胞因子刺激后分化而来,主要通过其产生的白细胞介素-2(interleukin-2,IL-2)、干扰素(interferon,IFN)等炎症细胞因子介导细胞免疫,抑制B细胞功能,增强吞噬细胞介导的抗感染免疫;Th2细胞是Th0细胞经IL-4等细胞因子作用后分化而来,主要通过分泌IL-4、IL-6等Th2型细胞因子,促进B细胞激活与分化,并产生抗体,介导体液免疫反应。在生理情况下,人体内的Th1和Th2细胞在数量和功能上处于动态平衡,维持机体正常的免疫功能。当Th细胞稳态被破坏,向Th1或Th2细胞方向转变,即发生Th1/Th2细胞免疫偏移,将导致机体免疫状态失衡,从而引发一系列疾病。Th17细胞则是1种新型的、不同于Th1和Th2细胞的第3类效应性CD4+T细胞亚群,以特异性分泌高水平的IL-17为特征,具有强大的招募中性粒细胞、促进多种细胞释放炎症因子、促进细胞增殖及抑制肿瘤生长等多种生物学作用,可导致炎症反应。Tr细胞是1类特异性表达FOXP3且具有免疫调节功能的T细胞。在稳态条件下,Tr细胞通过IL-2受体CD25的表达实现与IL-2的高亲和力结合,维持低水平的IL-2,从而防止过度的免疫反应。Tr细胞还可产生免疫抑制分子IL-10、IL-35、TGF-β,分泌颗粒酶和穿孔素,杀死抗原呈递细胞(antigen presenting cell,APC)。此外,Tr细胞可以通过细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(CTLA-4)从APC的表面夺取共刺激配体CD80和CD86,阻断其与CD28的结合,提高T细胞活化阈值,从而限制T细胞活化。Tr细胞也可通过释放外泌体实现对CD8+细胞毒性T淋巴细胞增殖的抑制。

在免疫应答过程中,除了T细胞和B细胞起核心作用外,单核巨噬细胞和树突状细胞也发挥了作用,主要起到处理和呈递抗原作用,故称为抗原呈递细胞。树突状细胞(dendritic cell,DC)是目前已知的体内最强的APC,可以通过2种方式激活细胞免疫:一方面,DC摄取抗原后进入淋巴结内初始T细胞循环池,通过主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)-I类分子途径呈递内化抗原而激活初始CD8+T细胞,介导抗原特异性细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL)效应;另一方面,成熟DC高表达MHC-Ⅱ类分子,MHC-Ⅱ类分子则结合外源性抗原,并加工呈递给CD4+T细胞,CD4+T细胞被激活后通过分泌大量的细胞因子(TNF-α,IL-12等),反馈调节DC和维持CD8+T细胞的数量而介导肿瘤杀伤。大量研究已证实,肿瘤抗原特异性CTL介导的杀伤作用是机体最主要的肿瘤清除机制。因此,DC对机体对抗肿瘤的免疫逃逸和增强机体对肿瘤的免疫清除作用具有十分重要的价值。

2.肝癌患者机体的免疫功能 免疫系统具有防御、监视、自稳功能,然而肿瘤细胞是从人体细胞转变而来的,一方面,细胞带有许多正常细胞所具有的相关抗原,即肿瘤细胞和正常细胞、组织均可表达的抗原,如癌胚抗原、组织特异性分化抗原,以致机体免疫无法识别;另一方面,肿瘤细胞还会分泌一些细胞因子和趋化因子,帮助其逃避机体免疫监视。肿瘤细胞所具有的免疫逃逸机制是多方面的。首先,逃避免疫监视是肿瘤细胞具备的能力。肿瘤细胞中抗原的缺失和调变,MHC-I类分子表达低下,肿瘤细胞缺少共刺激信号如B7-1和B7-2,负共刺激信号PD-L1的异常表达,对免疫具有抑制作用的细胞因子如TGF-β、IL-10的异常分泌,肿瘤细胞表面表达FasL和抑制性分子,均使得T细胞经过诱导而凋亡,T细胞活化与增殖受到抑制,还可以使肿瘤机体产生调节性T细胞和骨髓源性抑制细胞,对免疫造成极大的抑制。

3.扶正固本类中药改善肝癌患者的免疫状态 中药可以通过扶正固本提高人体的正气,增强机体免疫力,发挥抗肿瘤效果。研究证明,扶正固本类中药可以在一定程度上激活机体免疫细胞的活性,增强机体的免疫功能,其中,以益气助阳类中药作用最为突出。如研究发现,当归多糖能增加脾细胞的总数量,提高单核巨噬细胞系统的吞噬能力,有明显的促进非特异性免疫的功能。同时,曹蔚等人发现,当归多糖还具有一定的抑瘤作用,并明显提升荷瘤小鼠的胸腺指数、脾指数和血液淋巴细胞数量,明显提高小鼠巨噬细胞分泌的TNF-α和IL-1β含量。可见当归多糖可以通过增加荷瘤小鼠免疫器官的质量和免疫细胞的数量,激活小鼠巨噬细胞,通过提高机体免疫力发挥抗肿瘤的作用。唐亚乐在探讨黄芪四君子汤对气血亏虚型中晚期原发性肝癌患者免疫功能的影响时,将66例患者随机分为对照组和治疗组,对照组接受常规西医治疗,治疗组在对照组的基础上使用黄芪四君子汤治疗,持续2个月。观察2组中医证候积分和T细胞亚群变化,并比较2组临床疗效。结果发现,治疗后2组患者中医证候积分均降低,且治疗组腹痛、神疲乏力、唇甲色白等证候积分降低较对照组更为明显;治疗后2组CD4+T细胞及CD4+/CD8+水平升高、CD8+T细胞水平降低,且治疗组变化情况明显优于对照组;治疗后,治疗组临床总有效率为81.82%,高于对照组的63.64%。可见,黄芪四君子汤益气健脾,可有效改善患者临床症状和体征,具有抗肿瘤、增强机体免疫力的作用,对气血亏虚型中晚期原发性肝癌患者有较好的治疗效果。吕杰等将191例Ⅲ~Ⅳ期恶性肿瘤患者随机分为化疗+中药组和单纯化疗组进行研究,结果发现,采用含有党参、当归、黄芪等益气养精类中药的汤剂可纠正患者外周血中T细胞的百分比,使CD4+T细胞比例升高,CD8+T细胞比例下降,CD4+/CD8+明显上升,提高了患者的细胞免疫功能,从而预防肿瘤的复发转移,延长生存期。

单铁英等人分离人外周血单核细胞,体外培养其成为未成熟树突状细胞和成熟树突状细胞,用冻融法制备肝癌细胞的全抗原,并致敏未成熟树突状细胞;通过混合淋巴细胞实验,获取成熟树突状细胞激活的特异性效应T细胞,观察枸杞多糖在树突状细胞的成熟及T细胞的激活、增殖和杀瘤过程中的作用。结果发现,枸杞多糖能促进树突状细胞的成熟,转染了人肝癌细胞全抗原的成熟树突状细胞可特异性地激活T细胞成为可特异性杀伤人肝癌细胞的效应T细胞,可见枸杞多糖能促进树突状细胞成熟,增强效应T细胞增殖和杀伤肿瘤的活性。张景洲等人研究发现,扶正解毒通络方能显著改善荷瘤小鼠血清IL-6和TNF-α的水平,改善免疫功能,从而抑制肝癌肿瘤的生长。六君子汤中人参、茯苓、白术、炙甘草均含有大量具有免疫活性的多糖,可促进机体T细胞增殖成熟,增强T细胞信号转录,从而增强机体细胞免疫及体液免疫功能。周丽静等人发现黄芪多糖在体内可以增加小鼠单核巨噬细胞白血病细胞(RAW 264.7)免疫调节因子(如IL-1β、IL-6和TNF-α)的分泌。在体内实验中,黄芪多糖不仅可以促进细胞因子释放,还可以提高免疫器官指数,抑制肿瘤的生长,从而发挥免疫正向调节作用,达到抗肿瘤效果。朱凯敏通过对肝癌H22荷瘤小鼠进行研究发现,参芪抑瘤方可以显著提升脾指数和抑瘤率,并且使CD3+T细胞、CD4+T细胞表达均明显升高,降低CD8+T细胞比例,通过提升机体免疫力,促进肝癌细胞发生凋亡,减缓肿瘤生长速度,防止其复发和转移。

叶颖等人通过对临床40例原发性肝癌患者给予为期3个月的扶正泻肝方治疗发现,与治疗前相比,治疗后患者的AFP水平明显降低,CD3+T细胞、CD4+T细胞水平皆提高,且CD4+/CD8+比值也较前提高,CD8+T细胞比例明显降低。扶正泻肝方疗效显著,改善患者临床症状的有效率超过60%,其通过提升机体的免疫力,发挥抗肿瘤效果,从而提升患者生活质量。何玲玲等人发现玉屏风散可以增加T细胞比重,其抗肝癌的机制为通过募集T细胞至肿瘤周围,发挥免疫应答作用。秦丹梅通过对杨新中教授临床治疗肝癌经验进行总结发现,健脾扶正类中药可以提高T细胞、NK细胞、LAK细胞活性,逆转肝癌免疫逃逸,增强免疫应答功能,发挥抗肿瘤效果。杜建教授在围手术期运用经验方解毒消癥饮和扶正抑瘤方(由黄芪、灵芝、女贞子、淮山药组成)辅助治疗肝癌,结果发现,术后应用扶正抑瘤方可提高肝癌患者血清免疫球蛋白(尤其是IgM)的表达水平,同时可显著增加CD3+T细胞、CD4+T细胞的表达及CD4+/CD8+的比值,提高外周血NK细胞的含量及细胞因子IL-2和TNF-α的活性,达到对患者免疫功能的改善,从而提升患者的生活质量。

曹治云通过研究扶正抑瘤方对消化道肿瘤围化疗期免疫功能的影响发现,扶正抑瘤方可以使细胞因子TNF-α上调,对ICR小鼠H22皮下移植瘤起抑制作用,与化疗药物5-氟尿嘧啶(5-FU)合用,可以增加淋巴细胞数量,提升胸腺指数,促进CD3+T细胞、CD4+T细胞、NK细胞水平的升高。同时,曹治云在对胃癌和大肠癌患者给予扶正抑瘤方联合FOLFOX4化疗方案治疗时发现,使用扶正抑瘤方联合FOLFOX4化疗方案的患者较单用化疗方案的患者的体力状况改善率提高了29.8%,总生活质量评分明显提高,组间症状领域的疲劳、纳差项目评分下降有显著差异。治疗组治疗后CD3+T细胞、CD4+T细胞、CD4+/CD8+、IgG、IgA、IgM、补体C3、NK细胞水平均有明显提高,CD8+T细胞、补体C4水平无明显提高,Tr细胞水平明显降低。与对照组相比,CD3+T细胞、CD4+T细胞、CD4+/CD8+、IgG、IgA、补体C3、NK细胞差异均有统计学意义。由此可见,扶正抑瘤方可改善化疗期胃癌、大肠癌患者临床症状,使生理状况好转,减轻疲倦、纳差症状,提高患者的免疫功能,改善其免疫抑制状态,具有双向调节作用。

三、扶正固本类中药对肝癌放化疗起增效减毒作用

1.放化疗的细胞毒作用 当代社会,放化疗作为常见的肿瘤临床治疗手段之一,在给患者带来一定抗肿瘤治疗效果的同时,也不同程度地损害人体的免疫系统,促进免疫逃逸的发生。化疗,又被称为化学治疗,是目前治疗肿瘤的主要方法之一。它应用化学抗肿瘤药物抑制或杀灭肿瘤细胞,抑制肿瘤细胞的生长繁殖和促进肿瘤细胞的分化。放射治疗是通过电离辐射局部控制生物体癌细胞和杀灭癌肿的一种治疗方法,但放射线也对正常细胞同时产生生物效应和破坏作用,使正常组织出现一定损害。《黄帝内经》云:“壮火食气,气食少火;壮火散气,少火生气。”放疗射线侵入机体,毒热更盛,加重正虚,灼津炼血,伤阴耗气,终致脏腑经络更损,肝肾亏损之征与痰瘀互结之象更甚。当肝脏的生理功能与化学药物的药性相悖,则会有肝损伤的可能。化疗药物的抑瘤效果显著,但是化疗可以使细胞免疫功能受到损伤,免疫器官指数下降,外周血白细胞数、骨髓有核细胞数下降,T细胞亚群比例改变,T细胞增殖抑制,使免疫应答减弱,抗肿瘤效果受到抑制,导致患者出现肿瘤复发和转移等不良后果。比如环磷酰胺(cyclophosphamide,CTX),最常见的副作用是骨髓抑制,其中,白细胞减少最常见,胃肠道反应也是其副作用之一,包括食欲减退、恶心及呕吐。此外,环磷酰胺另一个比较常见的副作用是泌尿系统反应,可导致出血性膀胱炎,主要表现为膀胱刺激征,如尿频、尿急、尿痛,还可表现为少尿、血尿及蛋白尿。环磷酰胺的副作用还包括口腔炎、脱发、肝炎、肺纤维化及皮肤色素沉着等。又比如5-FU,其副作用以消化道反应常见,如食欲减退、恶心、呕吐、口腔炎、口腔溃疡、胃炎、腹痛及腹泻,严重者可出现便血,同时还会出现骨髓抑制、肝功能损害、肾功能损害、心脏毒性及神经系统异常。另外,注射局部易出现静脉炎、皮肤红斑、水肿及破溃。可见化疗药物可以造成明显的毒副作用。

2.扶正固本类中药对放化疗增效减毒的作用机制 中医认为,肿瘤的癌毒与化疗药物的药毒共同戕害人体正气,损伤阴血,出现正气亏虚的症状,故中医治疗放化疗毒副反应的原则是益气养阴、补益气血以扶正固本。扶正固本类中药联合放化疗,可以增强后者的疗效。一方面,联合中药可以使化疗效果进一步提高,而且能够提高肿瘤细胞对化疗药物的敏感性,使用较低剂量的药物也能产生同样的效果;另一方面,原来对化疗不敏感的肿瘤细胞,在应用中药后疗效更为显著。同时,运用中药又减轻了放化疗的毒副作用,如恶心呕吐、腹泻及食欲不振等消化道(胃肠道)不良反应及骨髓抑制、肝肾损伤等副作用;改善化疗药物引起的脾指数、外周血白细胞数、骨髓有核细胞数下降及T细胞增殖抑制等免疫功能低下状态;通过调节机体免疫系统功能,促进机体非特异性免疫,激活单核巨噬细胞和NK细胞;促进T细胞增殖分化进行细胞免疫,促进B细胞增殖分化产生免疫球蛋白;提高树突状细胞的识别、呈递和杀伤功能,达到免疫调节的作用,进而达到增效减毒的功效。

中医学认为,黄芪具有扶正固本、补脾益肺的功效。现代药理学研究证实,黄芪有提高T细胞免疫功能、增加NK细胞活性等作用,可增强荷瘤小鼠对化疗的耐受性和敏感性,促进骨髓造血干细胞的增殖分化,同时激活巨噬细胞和NK细胞的吞噬和抗原呈递功能,提高抗肿瘤能力。在小鼠肝癌H22实体瘤和腹水瘤模型中,研究者们也观察到黄芪对大剂量环磷酰胺所致的小鼠骨髓抑制、免疫器官萎缩、肾功能损伤等毒性反应有对抗作用。实验研究表明,贞芪扶正注射液对环磷酰胺有减毒增效作用,能显著增强小鼠迟发型变态反应和提高小鼠半数溶血值,改善机体的细胞免疫和体液免疫功能,增强机体自身抗肿瘤能力。六君子汤联合顺铂可提高顺铂对肝癌H22小鼠的抑瘤率,同时降低肝癌H22小鼠肾脏丙二醛、一氧化氮和血清尿素氮的含量,保护脾脏和胸腺不出现顺铂引起的萎缩,减轻化疗后血清免疫球蛋白IgG、IgM下降的程度,保护肝癌小鼠的肝肾功能,并能通过拮抗5-羟色胺受体恢复下丘脑饥饿素受体的表达和分泌,改善顺铂诱导的厌食症。在1项5-Fu与奥沙利铂联合化疗同时配合中药复方参芪舌枝草汤的临床研究中显示,配合口服中药使化疗患者不良反应有所减轻,保护了肝肾功能,降低了呕吐程度,增强了患者的食欲。

姜黄汤与5-FU联用使移植性小鼠肝癌H22肿瘤生长处于抑制状态,使肝癌实体瘤聚缩成表面光滑实体。而姜黄汤与CTX联合用药组与单纯用CTX组比较,前者外周血白细胞数及骨髓有核细胞数高于后者(P<0.01)。李凤云等将具有温补气血功能的十全大补汤(又名JTT-1冲剂)与化疗药物合用,研究其对化疗药物增效减毒的作用机制,发现JTT-1冲剂对化疗药物所致的免疫器官萎缩有显著的改善作用,且能通过调节脾脏细胞的活性影响免疫功能以进一步增强效应,抵抗化疗药物所致的小鼠体内NK细胞活性的下降。归脾丸、龟鹿二仙汤、人参养荣汤、四逆汤等也被发现能够从补气养血、健脾固肾的角度来保护骨髓造血功能,可用来防治化疗后的骨髓抑制。八珍汤、四物汤、参脉饮、补阳还五汤、益胃汤、养阴清肺汤也都被发现可增强患者对放疗的耐受力,增强患者体质,提高放疗疗效,有利于患者尽快恢复机体功能。

中医认为,气为血帅,血为气母,气血虚弱,则机体活动能力减弱,而扶正固本类中药联合化疗药物的运用可以改善活动能力。唐明等研究发现,康艾注射液联合化疗对原发性肝癌患者近期疗效良好,毒副作用少,可降低肿瘤标志物AFP、CEA和CA19-9水平,提高患者机体免疫功能。学者陈志成发现,联合治疗可以改善肝癌所致的癌因性疲乏。得力生注射液具有益气扶正、消肿散结的功效,可用于中晚期原发性肝癌气虚瘀滞证的临床治疗,症见右胁腹积块、疼痛不移、腹胀食少、倦怠乏力等。董晶等验证了得力生注射液肝动脉灌注配合化疗,可改善患者的生活质量,减轻化疗的血液毒性,保护机体的免疫功能,为化疗起到增效减毒作用。贺大强运用射波刀联合中药颗粒(扶正抑瘤方)治疗中晚期原发性肝癌患者,在提高临床放疗疗效、控制瘤体、延缓病情进展、减轻肝癌患者痛苦、提高患者生活质量、减轻放疗毒副作用及一定程度延长其中位生存期方面,取得了优于单纯射波刀治疗的近期疗效。薛新庆等学者发现,运用FOLFOX4方案化疗联合理气类中药可以有效控制原发性肝癌发展,通过降低肝纤维化指标改善患者肝功能,具有较高的药物安全性,提高免疫能力,增强免疫细胞功能,抑制肿瘤癌性因子损伤肝功能。益气解毒类中药联合经肝动脉化疗栓塞术治疗原发性肝癌可有效缓解临床症状体征,保护肝功能,提高日常生活质量,调节机体免疫功能,降低GP-73和GPC-3水平。ZHENG R等人发现,姜黄素通过活化ROS-AKT-JNK信号通路来促进ABT-737诱导HepG2肝癌细胞凋亡。平消丹由黄芪、鹿角霜、冬凌草等10味中药组成,有清热解毒、扶正祛邪等功效。刘景超等人通过实验验证了平消丹能明显延长CTX治疗后腹水型肝癌H22荷瘤小鼠的存活时间,说明平消丹对CTX化疗有更好的增效作用。据临床观察,平消丹剂量越大,效果越好。林雨为采用环磷酰胺致小鼠血虚模型,在探究黄精九蒸九制过程中成分的变化规律及其减毒增效的作用机理时发现,黄精经过炮制后,其多糖、人参皂苷Rb的含量降低,而5-羟甲基糠醛含量显著升高,可以有效降低生黄精的炎症刺激性,显著提高环磷酰胺损伤小鼠的外周血白细胞、红细胞、血红蛋白、血小板含量及脾指数,而生黄精没有明显改善作用,说明黄精经过炮制后成分有显著变化,九蒸九制的黄精具有减毒增效的作用。张旼旼在探讨益气活血软坚解毒方对肝癌H22细胞的抑制及对奥沙利铂化疗的增效减毒作用时,发现应用益气活血软坚解毒方使肝癌小鼠CD3+、CD3+CD4+、CD3+CD8+T细胞群和CD3-CD9+B细胞群均显著上升,联合化疗组中CD3+、CD3+CD8+T细胞群和CD3-CD9+B细胞群较奥沙利铂单药组显著升高。可见,益气活血软坚解毒方与奥沙利铂联合使用能够保护免疫细胞,具有减轻奥沙利铂化疗相关毒性、增强小鼠免疫功能的作用。胡海霞等在体构建H22小鼠腋下移植的皮下移植瘤模型,并将模型随机分为5-FU组、扶正抑瘤方组、5-FU+扶正抑瘤方组、5-FU+胸腺肽组。结果显示,3个给药组的与肿瘤细胞增殖关联的APRIL及其受体的分布范围缩小及表达强度降低,其中,5-FU+扶正抑瘤方组的疗效最好。可见扶正抑瘤方能够增强5-FU抗肿瘤增殖的功效。

放化疗会对机体产生一定毒副作用,且停止化疗后肿瘤仍有复发的可能;同时,中医药注重对整体机能的调节,既要扶助正气,又要解毒祛邪。扶正固本类中药能通过多通路、多靶点对放化疗药物起到增效减毒的作用,并对靶器官起到保护的作用。长期服中药配合化疗手段能通过改善微循环、促进骨髓造血、降低毛细血管通透性、抑制炎性细胞递质的释放来增强抗炎效果,减少放化疗引起的粒细胞缺乏症和其他原因引起的白细胞减少症的发生,同时改善血液高凝状态以提高机体免疫,延长生存期,有效诱导肝癌细胞凋亡,抑制肿瘤增殖及生长,起到扶正固本、免疫调节、增效减毒、防止复发转移之功。

四、扶正固本类中药对肝癌免疫微环境的影响

1.肝癌微环境 肝癌恶性程度高,发展速度快,且治疗效果相对较差,找出其发病机制对疾病治疗具有重要意义。但导致肝癌发生的因素又是多种多样的,这给临床诊治带来了一定的难度。随着研究的深入,研究的重点从肿瘤本身逐渐转移到肿瘤周围的组织环境,即肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)。有人将肿瘤与微环境的关系比作种子与土壤,因此可以通过改变种子生长的土壤来影响种子的生长状态。有证据表明,肿瘤微环境是肿瘤免疫的重要部分,也可能成为肿瘤免疫治疗的新靶点。近年来,人们发现免疫对肝癌的微环境具有重要影响。

TME由细胞部分、基质部分及可溶性因子组成。初始时,肿瘤细胞刺激免疫细胞,免疫细胞被激活,导致肿瘤生长受到了抑制。然而当肿瘤细胞增长到一定程度,肿瘤微环境发生改变,肿瘤生长不再受到抑制,大量细胞因子释放,反而使免疫受到抑制,形成有利于肿瘤生长的环境,导致免疫逃逸。肿瘤微环境可以产生多种免疫抑制细胞,如肿瘤相关巨噬细胞(tumor associated macrophages,TAM)、调节性T细胞(Tr细胞)、髓源性抑制细胞(myeloid-derived suppressor cell,MDSC)等。它们或可以产生IL-10、转化生长因子-β(TGF-β)等免疫抑制性细胞因子,或可以经免疫检查点,如PD-L1,发挥抑制性作用,或可以通过影响T细胞发挥作用的氨基酸和趋化因子,以及影响促进肿瘤血管生成的血管内皮生长因子C(VEGFC)的生成,发挥抑制NK细胞、效应T细胞的作用,导致免疫应答弱或不应答,发生免疫逃逸。肝癌微环境中的细胞因子具有直接抗增殖或促凋亡的能力,还能够增加TME中免疫细胞的数量,并加强其溶细胞活性,间接抑制肿瘤发生,如肿瘤坏死因子TNF-α、IL-6、IL-17、IL-12、IL-23、IL-10、VEGF、TGF-β等。在此微环境下,细胞分泌炎性因子,诱导正常细胞发生突变和癌变。而这个过程是双向的,癌变的细胞又会分泌炎性因子,诱导癌变,形成恶性循环。

2.TME中浸润着大量的免疫抑制细胞 TAM是大量存在于肿瘤微环境中的细胞群体。他们大量参与与癌症相关的炎症。大多数证据表明,TAM具有促进肿瘤表型的作用。TAM主要来源于血液中的单核细胞和库普弗细胞(Kupffer’s cell),经过肿瘤细胞分泌的多种因子的刺激最终形成。其在不同因子刺激下可以分化为两种不同亚型,M1型和M2型。M1型又称为经典活化型,具有较高的抗原呈递能力,可以激活免疫应答,杀伤肿瘤细胞。它主要由干扰素γ(IFN-γ)、脂多糖(LPS)刺激活化,分泌IL-1、IL-6、IL-12等。M2型又称为选择活化型,抗原呈递能力弱,具有促血管生成作用,可抑制免疫应答。它主要由IL-10、M-CSF等刺激活化,可高分泌IL-10,低分泌IL-12。在肝癌中,TAM的多少与肿瘤的预后呈负相关。目前研究认为,肝癌大部分的TAM具有M2型巨噬细胞的表型,并且可以诱导M1型向M2型的转化,加速肿瘤的恶性进程。因此,将TAM作为肝癌治疗的新靶点进行研究意义重大。(https://www.daowen.com)

MDSC是起源于造血干细胞的异质细胞群,不成熟的表型和强效的免疫抑制能力是其显著的特征。根据淋巴细胞抗原Ly-6C和Ly-6G的表达可将MDSC分为两种类型:一种表型为CD11b+Ly-6GlowLy-6Ghi,与单核细胞的形态相似,称为单核MDSC;另一种表型为CD11b+Ly-6G+Ly-6Glow,与粒细胞的形态相似,称为多形核MDSC。MDSC是在长期慢性炎症刺激下机体造血前体细胞被病态激活的产物。在肝癌的微环境中存在着大量的细胞因子、趋化因子及各种炎症细胞的浸润,在这种炎症环境信号刺激下,造血前体细胞不能分化成有效杀伤肿瘤的免疫细胞,而是形成免疫抑制性细胞。研究发现,衰老的肝细胞能分泌趋化因子CCL2,募集趋化因子受体CCR2+髓样细胞,并使其成熟以清除衰老肝细胞,防止肿瘤的发生。然而,肝癌细胞能阻止募集的髓样细胞成熟,导致免疫抑制性的MDSC在肿瘤内积聚。鉴于MDSC在肝癌微环境免疫抑制状态形成中的重要作用,靶向MDSC可作为肝癌免疫治疗的一个潜在靶标。

肿瘤相关中性粒细胞(TAN)在肿瘤微环境中扮演着十分重要的角色。近年来,研究证实,TAN不仅与肿瘤微环境的形成与维持有关,而且与肿瘤的发生、发展等病理过程也紧密相关。一些研究提示,TAN具有高迁移性,并能自由出入肿瘤微环境,能够迅速被招募,在肿瘤微环境中传递重要信息,合成并释放多种蛋白酶参与微环境稳态的维持和重塑及肿瘤的发展进程。同时,TAN也能够被肿瘤细胞所影响,延长中性粒细胞的生存周期。近年来有研究证实,在肿瘤微环境的影响下,TAN能够分化成作用相反的两种类型,类似M1、M2型肿瘤相关巨噬细胞的抗肿瘤和促肿瘤作用,即N1型和N2型。IFN-β能够诱导中性粒细胞向N1型转化,N1型TAN可以通过抗体依赖细胞介导的细胞毒性作用(ADCC)发挥抗肿瘤效应,也可以通过产生次氯酸(HClO)和活性氧(ROS)起到直接杀伤肿瘤细胞的作用,或者释放肿瘤坏死因子相关的诱导凋亡配体,诱导某些肿瘤细胞凋亡;而当转化生长因子β(TGF-β)通路激活时,中性粒细胞更倾向于表现为促肿瘤活性的N2型。N2型TAN能够分泌释放ROS,使DNA被破坏,引起肿瘤的无限增殖,同时还能够释放活性氮(RNS)、弹性蛋白酶(NE)、基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)等促进肿瘤的发生、发展。Albanesi M等发现,如果在肿瘤早期将TAN从肿瘤微环境中清除,可促进肿瘤细胞生长,这也提示TAN在肿瘤发展早期以N1型为主。在肿瘤中晚期,TAN在某些细胞因子的作用下转化为N2型,释放多种蛋白酶干扰肿瘤细胞凋亡途径,促进肿瘤血管新生,并在某些条件下阻断抗肿瘤药物对肿瘤细胞的杀伤作用,促进肿瘤细胞增殖、侵袭和转移。

3.TME中免疫细胞浸润障碍产生T细胞耗竭 受肿瘤或慢性感染影响,T细胞多种免疫检查点高表达,细胞因子产生减少,细胞毒性和增殖能力受损,表观基因组学改变,出现T细胞的低应答现象,称为T细胞耗竭。在持续性暴露于肿瘤抗原和炎症条件下,T细胞的抑制性受体激活和效应因子缺失,导致其杀伤功能损伤,最终形成了抑制性的免疫微环境。耗竭早期,T细胞IL-2的生成及杀伤能力受损,中期TNF-α缺失,而晚期IFN-γ和颗粒酶B的产生受限。耗竭的T细胞高表达抑制性受体,包括程序性死亡受体-1(PD-1)、细胞毒性T细胞相关蛋白4(CTLA-4)、淋巴细胞活化基因-3(LAG-3)、T细胞免疫球蛋白和黏蛋白-3(TIM-3)、基于T细胞免疫球蛋白和免疫受体酪氨酸的抑制性结构域(TIGIT)等,其中,PD-1和CTLA-4是调控T细胞耗竭的主要抑制性受体。

PD-1和CTLA-4是重要的免疫抑制检查点分子。PD-1为CD28家族成员,主要表达于T细胞、抗原呈递细胞或杀伤细胞中,常与其相关配体PD-L1结合,发挥免疫抑制作用,促使肿瘤发生免疫逃逸。PD-1表达于CD8+T细胞,PD-L1常常高表达于肿瘤细胞表面,两者特异性结合,抑制机体免疫应答。PD-1发挥抑制作用的机制主要是在T细胞中抑制蛋白酪氨酸磷酸酶(SHP-2)在PD-1胞内区尾部聚集,与其胞内区独立的磷酸化作用位点免疫受体酪氨酸转换基序(ITSM)相结合,抑制了T细胞受体近端激酶被激活,进而使T细胞失去功能。CTLA-4也可抑制TCR下游信号转导,但其作用机制为直接阻断活化T细胞的第二信号,抑制T细胞活化。研究发现,肝癌细胞中的PD-L1被敲除后,T细胞抑制肿瘤的功能增强,PD-1/PD-L1有望成为肿瘤治疗的重要检查点。同时,PD-1和CTLA-4单抗联合使用,可以解除免疫抑制状态。

TIM-3是一种跨膜蛋白,一种在T细胞、单核巨噬细胞、Tr细胞、NK细胞及肿瘤细胞中均可表达的负性免疫检查点分子。TIM-3与配体结合可诱导T细胞耗竭,不能活化且不能分泌细胞因子。作为一种免疫抑制分子,TIM-3通过与配体结合,诱导Th1细胞和CTL的凋亡。TIM-3在抑制先天性免疫和适应性免疫中均产生抑制免疫的作用。研究者最初发现TIM-3与哮喘、过敏相关,后来发现,肿瘤患者TIM-3在CD4+T细胞、CD8+T细胞中的表达率均高于健康对照组,并与预后不良相关,提示TIM-3可能通过抑制T细胞亚群导致肿瘤发生、发展。Zhang等发现TIM-3通过NF-κB/IL-6/Stat3轴促进肝癌细胞生长,并在体内和体外实验中观察到干扰TIM-3可发挥抗肿瘤效应。TIM-3还通过PI3K/AKT/mTORC1通路抑制肝内传统的NK细胞和肝脏驻留NK细胞,从而参与肝癌的发生、发展,在体内实验中敲除TIM-3显示出显著的抑癌效果。可见,TIM-3有望成为肝癌免疫治疗的新靶点。

LAG-3是近年来发现的一种负性免疫检查点分子,与CD4在分子结构上很相似,配体为MHC-Ⅱ类分子,主要表达在活化或耗竭T细胞、NK细胞上。LAG-3主要通过直接抑制T细胞、促进Tr细胞活化增殖、调节APC细胞的功能等方式来发挥免疫抑制性。Woo等在癌症的小鼠模型中证实,LAG-3和PD-1在CD4+T细胞和CD8+T细胞上共表达,并且能够通过共同抑制LAG-3和PD-1加强抗肿瘤CD8+T细胞的免疫应答。阻断LAG-3受体能够协同抗肿瘤疫苗来提高肿瘤特异性CD8+T细胞的活化作用。这种效应不需要CD4+T细胞参与,而是LAG-3直接调节CD8+T细胞,提示LAG-3参与了抗肿瘤的免疫抑制。

4.扶正固本类中药调节肝癌微环境中的免疫细胞和细胞因子 大量研究证实,肿瘤发展后期,在TME中,免疫大多处于抑制状态。而扶正类中药可以通过改善肿瘤微环境来提升机体免疫力。中医认为,肝癌的发病机制主要为正气亏虚,饮食、情志、外邪等因素导致邪气入侵,形成气滞、血瘀、水结等不通的病理状态,日久而成肝积。其病机要点为正气虚弱,无力抗邪。从现代医学角度讲,即免疫力低下,面对病原微生物等的入侵,免疫应答弱或是不应答,最终导致病理状态的形成。因此,治疗的重点应在于补益正气,使邪气无法侵入,从而维持机体平衡状态。而扶正类中药即是从扶助人体正气入手,通过提高人体免疫力,改善肿瘤赖以生存的微环境,发挥抗瘤抑瘤的作用。

目前研究发现,扶正固本类中药可以通过调控肿瘤微环境中相关细胞的表达来改善肿瘤微环境的免疫抑制状态。李枋霏在对TAM进行体外研究时发现,扶正解毒方在常氧和乏氧条件下可下调共培养体系中M2型巨噬细胞特异性基因Arg 1和CCL22的表达,上调M1型巨噬细胞特异性基因iNOS和CCL3的表达,促使TAM从M2型向M1型方向极化。高静通过建立TAM模型,研究人参及其主要成分对TAM的影响发现,人参的多糖成分可以调控肿瘤迁移,皂苷成分可以调控肿瘤增殖。人参抑制肿瘤生长的原因可能是通过对TAM的免疫活性进行调节,改善免疫微环境。黎金华等通过建立Lewis肺癌小鼠模型,探讨扶正散结方对Lewis肺癌小鼠TAM免疫重塑的影响,发现其可以下调IL-4、TGF-β,上调IFN-γ等细胞因子,从而抑制肿瘤生长、迁移和侵袭。

有研究发现,黄芪提取物黄芪甲苷可以诱导TAM复极化为M1型巨噬细胞,促进肿瘤中促炎因子的产生,在小鼠肝癌模型中抑制瘤体生长。黄芪甲苷、β-榄香烯对肝癌细胞生长有明显抑制作用,两者联用具有协同增效作用。与空白组相比,经黄芪甲苷、β-榄香烯处理后,巨噬细胞表面MHC-Ⅱ类分子、MHC-I类分子、CD40、CD86的表达水平均显著提高,其中,联合用药组MHC-Ⅱ类分子、CD40、CD86表达明显高于黄芪甲苷组,MHC-I类分子表达明显高于β-榄香烯组。随着黄芪甲苷、β-榄香烯浓度及作用时间的增加,巨噬细胞吞噬中性红的能力逐渐升高。经不同浓度黄芪甲苷、β-榄香烯处理后,巨噬细胞的TNF-α、IL-1β、NO的表达水平均高于空白组,联合用药组TNF-α、IL-1β、NO的表达水平均高于单用药组。与单用黄芪甲苷或单用β榄香烯相比,联合用药组TNF-α、IL-1β、NO的表达明显升高,MHC-Ⅱ类分子、MHC-I类分子、CD40、CD80、CD86表达水平明显升高。黄芪甲苷、β-榄香烯处理后的D2SC细胞表面IL-12、IL-6的表达水平均高于空白组。体内研究发现,使用黄芪甲苷、β-榄香烯对肝癌荷瘤小鼠灌胃15天后,3组实验组小鼠皮下肿瘤生长趋势较生理盐水组明显缓慢,联合用药组在灌胃10天后肿瘤缩小趋势更加明显。与空白组比较,实验对照组及实验组小鼠T细胞数量均有明显下降;与实验对照组比较,实验组小鼠T细胞数量明显增多;与单用药组比较,联合用药组小鼠T细胞数量增多。荷瘤小鼠经中药治疗后,CD4+/CD8+增高,联合用药组增高显著,CD4+/CD8+>1。中药治疗后,荷瘤小鼠脾细胞IFN-γ、IL-4的表达水平均高于对照组,其中,单用药组IFN-γ、IL-4表达明显高于对照组,联合用药组IFN-γ、IL-4表达显著高于对照组;与单用药组比较,联合治疗荷瘤小鼠后,其IFN-γ、IL-4表达明显升高。可见黄芪甲苷、β-榄香烯对肝癌细胞的生长有明显抑制作用,对肝癌荷瘤小鼠有明显抑瘤作用,同时两者联用有协同增效作用。黄芪甲苷、β-榄香烯可能是通过刺激活化巨噬细胞、促进DC成熟、促使多种免疫相关细胞因子高表达等多种途径增强机体细胞及体液免疫功能,进而发挥抗肿瘤作用,同时两者联用有协同增效作用。荆雪宁发现,黄芪多糖诱导的DC细胞可以提高荷瘤小鼠脾脏淋巴细胞的转化功能,调节Th1/Th2失衡,向以Th1细胞占优势的细胞免疫偏移,增强机体细胞免疫功能。胡妮发现,枸杞多糖联合CXCL10可以提高DC细胞数量及其功能,促进Th1型细胞因子分泌,提高IL-2、TNF-α mRNA水平,改善荷瘤机体免疫抑制状态,提高机体抗肿瘤能力。

赵素霞等人应用玉屏风散治疗肝癌患者发现,治疗后患者Th2细胞相关因子IL-6、IL-10含量降低,而Th1细胞相关因子TNF-α、IFN-γ含量升高,肝癌标志物AFP、GP73、FER水平也降低,提示玉屏风散可以改善肿瘤微环境中免疫细胞的百分比,提高机体免疫功能,降低免疫抑制,逆转免疫逃逸,从而控制肿瘤生长,降低肝癌的恶性程度。梁潇等人在给予肝癌患者温肾方治疗后发现,肝癌患者Th17/Tr比值降低,IL-17水平降低,提示温肾方可能是通过纠正Th17/Tr的失衡、减少IL-17的分泌,发挥抗癌的作用。谢英杰在对肝癌H22荷瘤小鼠免疫状态进行研究时发现,健脾化瘀方能显著增加脾脏CD11b+Gr-1+细胞、脾脏和骨髓CD11b+Ly6G+细胞及脾脏CD11b+Ly6C+细胞比例,显著增加脾脏中的树突状细胞比例,增加脾脏CD8+IFNγ+细胞比例,减少Tr细胞和Th17细胞比例,并显著减少髓源性抑制细胞的活性氧表达,提示健脾化瘀方可以改善肝癌免疫微环境相关免疫细胞的比例,重塑免疫微环境。卢琳研究发现,健脾理气类中药干预的大鼠肝癌模型在体重下降和肝重增加方面均不如对照组大鼠明显,且肝内肿瘤个数较对照组大鼠少,所形成的肿瘤较对照组大鼠小。通过免疫组化检测发现,健脾理气中药组大鼠肝癌微环境中Tr细胞数量较对照组大鼠少,CD4+T细胞数量较对照组大鼠增加,对肝癌微环境中CD8+T细胞数量则无明显影响。可见,健脾理气类中药能够延缓肿瘤生长、增殖的机制之一可能是通过减少微环境中Tr细胞数量,提升CD4+T细胞数量,改善微环境中的免疫抑制。

高林林研究发现,附子多糖能够在一定时间内诱导肝癌患者外周血单核细胞分化为树突状细胞,并促进细胞增殖,高度表达CD80、CD83、CD86等共刺激分子和表面标记物。可见,附子多糖能够在体外有效诱导肝癌患者外周血单核细胞分化为树突状细胞并表达成熟表型,从而作为第二信号活化T细胞,激发肿瘤免疫。枸杞多糖能够促进体外培养DC的分化、成熟,提高其表面表达CD86、CD11a的水平,促进DC分泌IL-12P40,提高CTL的特异性杀伤能力。枸杞多糖灌胃H22肝腹水荷瘤小鼠能够延长其成瘤时间和生存时间,提高其脾指数和胸腺指数,在体内也同样促进了DC的分化、成熟,提高其表面表达CD8、CD11a的水平,促进DC分泌IL-12P40,提高CTL的特异性杀伤能力。与之类似的还有灵芝孢子粉和猪苓多糖。灵芝孢子粉可以有效刺激肝癌H22荷瘤小鼠髓源性树突状细胞的分化、成熟,增加其表面分子CD11a、CD86的表达,提高其抗原呈递能力,激活T细胞介导的细胞免疫应答;高剂量灵芝孢子粉还能够刺激肝癌H22荷瘤小鼠脾源性DC的分化发育,促进其表面CD86分子的表达,并且能够增强DC在肿瘤组织中的浸润,抑制肿瘤的生长。可见,灵芝孢子粉的抗肿瘤作用可能通过调节DC的功能,提高机体细胞免疫应答,抑制肿瘤生长。同样,猪苓多糖能够促进肝癌H22荷瘤小鼠髓源性树突状细胞增殖,在冻融抗原协同下促进小鼠DC分化、成熟,提高其表面CD86、CD11a分子表达,提高DC诱导的CTL特异性杀伤能力。这些也说明了猪苓多糖对荷瘤小鼠免疫功能有正性调节作用,可抑制机体肿瘤的生长。

包素珍等在采用十全大补汤灌胃肝癌模型小鼠时发现,T细胞的转化率、NK细胞的活性和中性粒细胞的吞噬功能均有明显提高。李晓燕等在研究淫羊藿苷对肿瘤细胞增殖和杀伤活性时发现,淫羊藿苷可通过抑制肿瘤细胞TGF-β2,增强免疫效应细胞的杀伤活性,来发挥抗肿瘤作用。十全大补汤、益肺清化颗粒可通过降低肿瘤组织及周围组织VEGF的表达水平来抑制肿瘤血管生成。李枋霏研究发现,扶正解毒方可降低乏氧条件下共培养体系中HIF1-α基因的表达,在一定程度上改善肿瘤微环境中局部的缺氧状态。苏乐等通过研究发现,健脾化瘀方可以上调miR-570,抑制B7-H1/PD-1信号通路,使肝癌向休眠状态转化,对诱导肝癌细胞凋亡、抑制其增殖和转移具有重要作用。樊逸夫发现,晚期肝癌患者外周血CD4+T细胞和CD8+T细胞中CTLA-4的阳性率及平均荧光强度呈增长趋势,以猫人参为君药的解毒颗粒方治疗晚期肝癌患者,其外周血CD4+T细胞和CD8+T细胞中CTLA-4的阳性率及平均荧光强度较前变化不大或呈减少趋势,而两组患者外周血CD4+T细胞和CD8+T细胞中PD-1的阳性率及平均荧光强度变化趋势均不明显,可见解毒颗粒方对患者外周血CD4+T细胞和CD8+T细胞中的免疫抑制蛋白CTLA-4的表达具有一定的抑制作用。综上所述,扶正固本类中药可以调控肿瘤微环境中的免疫抑制细胞和细胞因子,改善微环境的免疫抑制状态。

五、扶正固本类中药降低肝癌细胞自我修复能力

1.细胞自我修复能力 DNA是人体内携带遗传信息的物质,储藏和传递遗传信息,在体内起着非常重要的作用。损伤参与物种的进化与疾病,既能给DNA带来永久性的改变(即突变),进而改变基因的编码序列或调控序列;也会导致DNA的某些化学成分发生改变,使DNA不能用作复制和转录的模板,细胞的功能出现障碍,重则死亡。DNA损伤修复(DNA damage repair,DDR)是机体应对内外源因素引起的DNA损伤、维持DNA稳定性的一种重要修复机制。肿瘤细胞中存在DDR基因功能失调,进而引起突变增多和基因组的不稳定。

肝细胞DNA损伤修复的失调是促发肝癌的重要诱因。任何引起肝细胞内DNA结构变化的情况都会引起DNA的损伤,包括核苷酸插入、缺失,碱基的突变,磷酸二酯键的断裂等,甚至机体正常代谢活动中所产生的活性氧也可能造成DNA的碱基修饰、脱氧核糖分解、氢键切割,甚或双链或单链切割,引发DNA氧化损伤。而我们机体内都有相对完善的DNA损伤修复机制,以避免DNA损伤导致疾病的发生。DNA损伤修复一般是通过核苷酸切除修复、碱基切除修复、单链损伤修复、同源重组修复、错配修复、非同源末端连接、跨损伤合成修复等方式修复DNA双链,激活DNA损伤检查点或诱导损伤细胞凋亡以清除损伤细胞,防止基因突变。一旦损伤修复功能被破坏,就有可能引起突变,导致癌病的发生。遗传因素、HBV或HCV感染、黄曲霉毒素、吸烟、饮酒等诱因导致肝细胞在不同水平上出现不同程度的DNA损伤,损伤的DNA没有被及时正确修复,从而导致肝细胞基因改变和基因组的不稳定,引发肝细胞癌变。此外,DNA的高甲基化与肿瘤的发生也密不可分,逆转肝癌细胞DNA异常高甲基化、恢复抑癌基因或DNA修复基因的表达成为抗肿瘤新药开发和研究的新热点。临床上,化疗药物通过直接或间接靶向肝癌细胞DNA,诱导产生不可逆的DNA损伤,引发细胞毒性作用和细胞死亡。在药物驱使下,肝癌细胞DNA损伤修复能力的改变是化疗耐受的关键原因之一。因此,通过靶向DNA损伤修复通路中的关键分子来增加化疗药物的敏感性成为近年来研究的热点。

2.扶正固本类中药降低肝癌细胞自我修复能力 扶正固本类中药资源丰富,其包含的化学成分更是复杂多样。酚性化合物存在于多种植物性中药中,如葛根、黄芪等均含有多酚。酚性化合物主要包括黄酮类、香豆素、木脂素等,它们具有显著的抗氧化作用,可以降低癌组织修复功能。中药成分川芎嗪、淫羊藿苷可以抑制DNA合成过程的许多酶,具有较强的损伤并清除肝癌细胞DNA的功能,对正常肝组织起到维持稳态、参与炎症反应、调控生理和病理变化的作用,并起到保护肝脏巨噬细胞的作用。当归红芪超滤物对重离子辐射的人肝癌H22细胞有增敏作用,其作用机制可能与下调肝癌细胞DNA损伤修复相关因子Ku70/80及Rad51的表达有关。黄芪甲苷能够诱导肝癌细胞凋亡,使细胞周期发生G2/M期阻滞,使细胞微核率增加,并且通过抑制PI3K/Akt信号通路,抑制DNA损伤修复,从而发挥对肝癌细胞的放射增敏作用。淫羊藿素可以诱导肝癌细胞发生G0/G1期阻滞,抑制细胞克隆形成,阻断DNA合成,同时介导γH2AX和SA-β-Gal的表达,引起ROS过量生成,引发肝癌细胞DNA损伤,导致肝癌细胞的衰老。郭芙莲等学者研究发现,扶正抑瘤颗粒能破坏小鼠肝癌H22细胞的DNA、RNA,使肝癌H22细胞内自由基含量增多,具有抗肝癌作用。乾坤宁是治疗多种恶性肿瘤的验方,具有扶正祛邪的功效,学者张硕研究发现,该药可以浓度依赖性地引起肝癌H22细胞G0/G1期比例增加,相应地G2/M期细胞比例逐渐下降,有效阻断核膜修复和抑制DNA损伤修复,能够特异性地靶向作用于肝癌细胞。槲芪方是钱英教授治疗原发性肝癌和癌前病变的经验方,由黄芪、丹参等扶正活血类中药组成,是以扶正活血解毒法治疗原发性肝癌的方剂,能够改善肝癌细胞损伤的状态,并有望延缓肝脏组织癌前病变的发生。李向利等人发现,槲芪方能够改善肝细胞线粒体形态和功能,降低Omi/HtrA2的表达,并且促使Omi/HtrA2从线粒体释放,诱导肝癌细胞凋亡;孟霞等人认为,槲芪方能够抑制肝癌前病变组织端粒酶活性的表达,从而阻断肝癌前病变进程。张亮等学者发现,槲芪方可加速磷脂胆碱的合成,提高肝癌细胞修复速度,对肝脏细胞有明显的保护作用,针对原发性肝癌有明确的临床疗效。李锦毅等学者研究发现,扶正健泰Ⅱ号(主要成分为黄芪、人参、冬虫夏草、莪术、沙参、白术等)能诱导小鼠肝癌细胞阻滞在G1期,具有生物反应调节剂作用,激活肝癌细胞因子参与凋亡过程,进而形成对机体的免疫调节作用。

综上所述,DNA修复系统在维持机体的遗传稳定性方面起着关键作用,一些修复基因某些位点的多态性会导致DNA修复能力的改变,致使某些疾病发生的危险性增加,如肝癌。随着DNA修复基因与肝癌发生的分子机制研究逐步深入,研究者发现扶正固本类中药降低肝癌细胞自我修复能力,并参与肝癌自我修复的更新及定向分化过程,这将为探索扶正固本类中药治疗肝癌提供新的理论基础与支撑,为肝癌细胞自我损伤修复提供新的肿瘤联合化疗方案,使其进入更加广阔的研究领域,为肝癌的预防和早期诊断提供有效途径。

六、扶正固本类中药抑制肝癌干细胞生长

肿瘤干细胞(cancer stem cell,CSC)是一群可以实现自我复制功能、具有多能干性的细胞,较肿瘤细胞具有更强的增殖、转移、侵袭能力。CSC对现有的放化疗手段具有天然抵抗性,导致其对放化疗等治疗手段不敏感,是造成肿瘤多药耐药的重要原因之一。研究表明,骨髓基质细胞和肿瘤微环境是CSC的避难所。一方面,骨髓基质细胞通过信号转导和细胞间的相互作用影响CSC的干性分化;另一方面,肿瘤微环境的低氧酸化环境,可以促进CSC表型的表达。因此,识别CSC表面标志物及其相关的治疗靶点对于提高HCC的治疗效果有重要意义。

1.肝癌干细胞(liver cancer stem cell,LCSC)的表面标志 常见的LCSC标志物有CD133、CD44、CD13、CD90、OV6、EpCAM、CK19等,它们参与了LCSC的特征鉴定、免疫原性和致瘤性等。CD133是一种跨膜单链糖蛋白,曾被命名为AC133,是肝脏干/祖细胞的标记物。CD133标记分选的肿瘤干细胞,在体外环境中表现出更强的分化和自我更新能力。临床上,高表达CD133的患者较低表达CD133的患者总体存活率低,复发率高,而沉默CD133可以改善肝癌治疗效果。CD90又称Thy-1,是卵圆细胞的表面标志,是一种糖基磷脂酰肌醇锚定糖蛋白,与细胞增殖、凋亡密切相关。分选出CD90+的肝癌细胞被发现有更高的致瘤和转移潜能。肝癌细胞系的CD90+细胞和肝癌患者血液样本的CD90+细胞都能在免疫缺陷小鼠体内产生肿瘤结节。CD90对HCC的特异性为91.9%,对预测低分化的敏感性为48.2%,表明CD90对HCC是一个有前途的靶点。CD44是参与细胞和细胞外基质之间异质性黏附的跨膜糖蛋白,极为广泛地分布在细胞表面,与细胞骨架蛋白相互作用。它常常被用于与其他干细胞标志物联合鉴定干细胞。在肝癌方面,CD44为CD133+或CD90+肝癌细胞提供了独特的细胞特征。CD90+CD44+细胞在免疫缺陷小鼠肺中形成转移灶的能力比CD90+CD44-细胞明显更强。CD133+CD44+细胞相比CD133+CD44-细胞具有更多的干细胞特性,可以非常低的细胞数量在NOD/SCID小鼠体内生长。CD13又称为氨基肽酶N,是最早被认定的恶性髓性细胞的表面标志物之一,具有CSC特征,参与肿瘤发生、发展、侵袭、增殖等过程,在肿瘤发展进程中发挥重要作用。最近有研究发现CD13+CSC与临床肝癌标本中的缺氧标志有关。Haraguchi采用Hoechst染料排斥法发现CD13以半液态CSC亚群的形式存在于人肝细胞癌中。CD13+细胞也被发现在NOD/SCID小鼠体内有致瘤潜能,并对化疗药物阿霉素和5-氟尿嘧啶表现出耐药性。OV6是一种肝脏干/祖细胞标记物,OV6+肝癌细胞在NOD/SCID小鼠体内具有较高的成瘤能力和化疗耐药性。CD133+在OV6+细胞中的表达明显富集,表明OV6+是一个潜在的CSC标记物。利用磁珠分离方法从SMMC-7721和Huh-7中分离出来的OV6+细胞在NOD/SCID小鼠体内具有较强的自我更新能力和致瘤性。OV6+细胞高表达还与肝癌临床病理特征及预后不良有关,由此提示,OV6+细胞在HCC的转移和进展中起重要作用。CK19是一种典型的上皮细胞标记物,在人肝胆管细胞中表达,也散布于肝硬化和肝癌实质中。CK19是HCC侵袭性强、预后差的标志,且具有干性特征。与CK19-HCC相比,CK19+常与预后不良及上皮间质转换(EMT)相关蛋白有关,在CK19+肝癌细胞中,EMT相关蛋白表达增加,在肿瘤细胞侵袭过程中起主导作用。超过90%的CK19+HCC细胞表达至少一个与干细胞相关的其他标记物,相比而言,EpCAM、c-kit和CD133单独表达的频率更高,这意味着CK19可能比其他标记物更特异地与干细胞相关。

2.扶正固本类中药通过调控LCSC发挥抗肿瘤作用《诸病源候论》中提及“主脏受邪……留滞不去,乃成积聚”,强调肝癌的发病是在正气虚的基础上,气郁、血瘀、痰结、湿聚、热毒等病理产物纠结,日久聚结形成癌。在治疗方面,《景岳全书》概括了攻、消、补、散四者,《医宗必读》强调“屡攻屡补,以平为期”的道理,皆认为应调动机体自身正气来抵御病邪侵袭,达到“养正积自除”的目的。这与现代医学的“干细胞理论”(靶向调控肿瘤干细胞并使其向正常细胞分化的理论)一致。中医药可以通过诱导LCSC分化,降低LCSC表面标记物水平,还可以降低LCSC对药物的抵抗性,发挥治疗肝癌的作用。随着对癌症治疗研究的深入,药物治疗癌症的作用机制日趋清晰,中医药具有毒副反应少、治疗靶点多等优点,今后应在辨证论治中发挥中医对肝癌的治疗作用。

魏丽慧等人采用克隆球培养法对LCSC进行富集,采用RT-PCR检测肝癌细胞及LCSC中自我更新基因Oct-4的mRNA的表达,利用流式细胞仪检测肝癌细胞及LCSC表面标记蛋白CD133、CD90的表达,采用台盼蓝计数方法检测片仔癀对LCSC增殖的影响,利用Hoechst33342染色法检测片仔癀对LCSC凋亡的影响。结果显示,采用克隆球培养法可富集成球生长的LCSC,与肝癌细胞比较,LCSC的Oct-4、CD133、CD90高表达,提示中药片仔癀可抑制LCSC增殖,并诱导其凋亡。陈飞宇在对扶正化瘀解毒方中石见穿的化学成分桦木酸进行研究时发现,桦木酸作用于LCSC后,可通过调控Wnt通路控制HepG2细胞及其肿瘤干细胞的增殖和凋亡,使G1/G0期及G2/M期细胞明显减少,且呈现一定的剂量-效应关系。一贯煎含生地黄、枸杞子、川楝子等,具有补肝肾、养肝体、滋阴疏肝的功效,能疏泄肝气。单思等人研究发现,一贯煎可通过TP53、NF-κB、STAT1、胞外信号调节激酶(ERK)1/2、MMP2等位点干预肝癌信号通路。此外,一贯煎还可激活Wnt信号通路,促进胎儿肝脏干/祖细胞再生分化为肝细胞,增强胎儿肝脏干/祖细胞移植的治疗效果。覃艳春采用免疫磁珠法分选出CD133+HepG2细胞的LCSC,分别用2%、4%、8%、10%、12%、16% 6个不同体积分数的中药复方制剂敷和备化方(含西洋参、柴胡、牛膝、生姜、白术、茯苓、当归等)含药血清干预,结果发现中药复方制剂敷和备化方含药血清对CD133+HepG2细胞增殖有抑制作用,且与时间、体积分数相关,其中,体积分数为16%的敷和备化方含药血清干预72 h抑制作用最明显;与血清对照组和空白对照组相比,敷和备化方组和二甲基亚砜组都可降低CD133+HepG2细胞百分比,且敷和备化方组作用更明显;与血清对照组和空白对照组相比,敷和备化方组和二甲基亚砜组都可下调干细胞转录因子SOX2、NANOG、OCT4的mRNA和蛋白表达(P<0.05),且敷和备化方组作用更明显;结果表明,中药复方制剂敷和备化方含药血清能有效降低LCSC表面标记物CD133和干细胞转录因子SOX2、NANOG、OCT4的表达水平,降低LCSC恶性程度。

张影茹等人构建丹参酮ⅡA免疫纳米粒,通过划痕实验与Transwell实验,分别检测丹参酮ⅡA免疫纳米粒对LCSC侵袭转移作用的影响。结果显示,与丹参酮ⅡA相比,丹参酮ⅡA免疫纳米粒抑制LCSC侵袭转移的效果更佳。丹参酮ⅡA免疫纳米粒能够通过抑制Wnt1的表达,抑制β-catenin的入核,同时降低GSK3β、Axin、APC的蛋白表达水平。可见,丹参酮ⅡA免疫纳米粒可能通过抑制Wnt/β-catenin信号通路,降低GSK3β、Axin、APC蛋白的表达,从而抑制LCSC的侵袭转移。岑妍慧从肝癌细胞中获取LCSC,在研究黄芩素对LCSC诱捕受体3表达的影响及下调诱捕受体3表达对LCSC生物学行为的影响时发现,与对照组相比,高剂量黄芩素能显著下调LCSC诱捕受体3的mRNA和蛋白表达;与对照组相比,高剂量黄芩素组LCSC的增殖能力明显下降,S期和G2期细胞比例增加,而G1期的细胞比例则减少,LCSC的凋亡率明显增加,迁移能力明显下降。结果表明,高剂量黄芩素能通过下调LCSC诱捕受体3表达而抑制细胞的一系列生物学行为,为临床上以LCSC诱捕受体3为靶点、以LCSC为对象进行肝癌治疗提供了实验依据。