中成药的基础研究
肝癌患者由于其发病隐匿,大多数患者确诊时已经是中晚期,能够手术治疗的不足20%,而不能手术治疗的患者如不能得到有效治疗,平均生存期仅为7.5周。近年来,中医药防治肝癌已成为医学界研究的热点之一,且中医药联合现代医学治疗的手段,在延长患者生存期、提高生活质量、防止复发转移、发挥增效减毒作用等方面具有独特的优势,是肝癌综合治疗中不可或缺的组成部分。尤其是中成药,其疗效确切,药物安全,使用方便简易,并能迅速适应快节奏的现代生活和临床需要,因此,其在临床上的应用相当广泛。
目前,临床常用于肝癌辅助治疗的中成药有鳖甲煎丸、华蟾素注射液、片仔癀、槐耳颗粒、复方苦参注射液、复方斑蝥胶囊等。大部分研究侧重于临床疗效观察,也有部分进行药物基础研究,现将基础研究做如下总结。
一、鳖甲煎丸
鳖甲煎丸出自东汉医家张仲景所著《金匮要略·辨疟病脉证并治第四》,被沿用至唐宋,并由明清医家化裁运用,得以传承,至近现代仍呈现蓬勃之势,在1985年被纳入《中华人民共和国药典》,并已作为中成药投入工业化生产。该方具有寒热并用、攻补兼施、行气化瘀、软坚散结之功。原方用于治疗疟病日久而成的“疟母”“癥瘕”病证,现今仍作为治疗肝纤维化、肝硬化、肝癌等疾病的常用药,临床应用广泛。
中医认为,肝癌发生的病机复杂,属多系统、多组织、多器官受累,寒热交错,虚实夹杂。针对肝癌的病机特点,中医药防治原则涉及扶正固本、解毒散结及活血化瘀等3个方面。鳖甲煎丸具有寒热并用、攻补兼施、益气养血、活血化瘀、解毒散结的功效,契合肝癌发生病机。
1.鳖甲煎丸扶正固本抗肝癌 “正气存内,邪不可干”,肝癌的发生发展与机体免疫系统功能状态关系密切,细胞免疫功能受抑制是其转移、复发和预后差的重要原因。针对肝癌转移患者正气内虚、免疫功能低下的病理特点,临床应发挥传统中药优势,提高机体免疫功能,进而抑制肿瘤生长,达到治疗肿瘤的目的。鳖甲煎丸中扶正固本的中药如人参、阿胶、芍药、桂枝等能够调节机体免疫功能,提高各种抗癌细胞因子活性,从而增强免疫细胞及因子对血液中癌细胞的攻击能力,尽可能多地杀灭癌细胞;同时,增强组织局部免疫功能,可减少从原发灶脱离并进入循环的癌细胞数量,亦可抑制已浸润生长的癌细胞继续生长、增殖,从而控制或减缓转移灶的形成和发展。
肿瘤患者的免疫功能多处于低下状态,而机体的抗肿瘤效应又是通过细胞免疫实现的。T细胞在机体的抗肿瘤免疫排斥反应中占有重要的地位,T细胞主要可分为辅助性T细胞(Th细胞),即CD4+T细胞,及抑制性T细胞(Ts细胞),即CD8+T细胞。在肿瘤免疫的监视及调控过程中,CD4+T细胞起着十分重要的作用,其免疫记忆是该细胞参与肿瘤免疫的基础,它通过直接或间接的方式参与肿瘤细胞的破坏与清除;CD8+T细胞在细胞免疫过程中为负调节效应。研究发现,肿瘤患者机体的免疫多处于抑制状态,CD8+T细胞亚群的比例显著升高。罗庆东等研究发现,鳖甲煎丸可使荷瘤小鼠外周血中CD4+T细胞显著增加(P<0.01),CD8+T细胞亚群的比例显著下降(P<0.01),CD4+/CD8+比值显著升高(P<0.01);同时,鳖甲煎丸还可以提高肝癌荷瘤小鼠血清IFN-γ和IL-2水平(P<0.01),证实鳖甲煎丸抑制肝癌生长的作用可能是通过提高肝癌荷瘤小鼠外周血中CD4+T细胞亚群的比例和降低CD8+T细胞亚群的比例,纠正CD4+/CD8+的失衡,改变Th1/Th2漂移现象,维持Th1功能亚群的优势来实现的。
2.鳖甲煎丸解毒散结抗肝癌 针对肝癌患者癌毒羁留侵袭的病理特点,鳖甲煎丸中解毒散结、以毒攻毒的中药如蜂房、黄芩、柴胡等具有直接或间接抑制、杀伤癌细胞的作用,能使肿瘤细胞在转移过程中被直接杀灭,并能激活巨噬细胞,促进其吞噬功能,以减少肿瘤转移机会。
冯明辉等应用DEN诱导大鼠肝癌,观察鳖甲煎丸抑癌作用,结果发现鳖甲煎丸可显著降低大鼠肝组织纤维化程度,抑制大鼠肝脏肿瘤生长,减少癌变细胞和炎性细胞浸润。鳖甲煎丸还可显著降低DEN处理后大鼠血清中增加的ALT、AST、AKP和TBIL含量,同时显著升高肝组织中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶含量,并降低丙二醛水平。学者进一步研究发现,鳖甲煎丸可显著降低肝脏NLRP3、ASC、caspase-1、pro-IL-1β、pro-IL-18、IL-1β和IL-18表达水平,且呈现剂量依赖相关。鳖甲煎丸对DEN诱导的大鼠肝癌有抑制作用,这种抑制作用呈剂量依赖,且这种抑制作用与抗氧化能力的增强及显著下调炎症小体相关通路有关。
3.鳖甲煎丸活血化瘀抗肝癌 有关肿瘤血瘀证的研究已证实,肿瘤患者存在血液黏滞度增高、血液流变性异常及微循环障碍等病理性改变。血液高凝状态的存在,使微血管内易形成包括癌细胞在内的微血栓。在肝癌发生过程中,癌细胞与毛细血管内皮的粘连、转移灶内新生血管的形成也与血液高凝状态有关。鳖甲煎丸中含有大量的活血化瘀、软坚散结类中药,具有直接抑杀肿瘤细胞、改变血液流变性、抑制血小板活性、促纤溶、抗血栓、消除微循环障碍的作用,可使癌细胞处于抗癌药物及机体免疫功能监控之下。
早在20世纪70年代,Folkman等提出的“肿瘤血管新生理论”认为,缺少血供的肿瘤直径只能维持在1~2mm,当瘤体直径大于2mm时,肿瘤细胞释放多种血管生成因子,刺激内皮细胞迅速增殖并向肿瘤迁徙,最终形成肿瘤的血液循环系统。肝癌细胞具有丰富的新生毛细血管网,能及时得到其快速、无限增殖所需的营养物质,并将其代谢产物运走,使其快速生长。研究发现肿瘤血管生成的程度与临床预后有相关性,血管生成的特性与肿瘤生成有关,肿瘤血管生成也是肿瘤转移的必备条件之一。血管密度的提高,增加了肿瘤细胞进入循环系统的机会,肿瘤细胞较易穿过这些血管向远处转移。VEGF是强大的促血管新生诱导剂,VEGF与肿瘤血管新生密切相关,并与肿瘤的淋巴转移、预后有关。张绪慧等发现,鳖甲煎丸抑制H22荷瘤小鼠肿瘤血管形成,可以显著抑制荷瘤小鼠肿瘤的微血管数,有效抑制VEGF的表达,证实鳖甲煎丸的抗肿瘤机制与其抑制肿瘤的血管生成有关。
郑艳等通过研究同样证实,鳖甲煎丸能够下调肝癌细胞中VEGF的表达水平,从而达到抑制肿瘤生长目的。研究进一步表明,鳖甲煎丸可通过抑制环氧化酶-2和VEGF蛋白的表达,改善肝癌细胞微环境,抑制肝脏微血管生成的病理进程,抑制肿瘤的生长。
鳖甲煎丸被应用于临床已2000余年,组方严密,配伍科学严谨,且有确实的临床疗效。中医将该方应用于肝脏病变,尤其在抗肝纤维化和抗肝癌的实验研究方面已经取得了许多成果,展示了鳖甲煎丸在抗肝纤维化和抗肝癌方面的良好发展前景。深入进行临床及实验研究,阐述其药理机制,将对开发传统中医药的药用价值和为临床应用提供现代科学依据有重要意义。阐明鳖甲煎丸抗肝癌的分子机制,为将该方药应用于抗肝癌的临床研究提供充分的理论依据,同时,对筛选肝癌的预后指标、寻找新的治疗靶点及深化和完善肝癌转移侵袭的基础理论研究也具有十分重要的意义。
二、槐耳颗粒
槐耳系生长在老龄中国槐上的高等真菌子实体,从《肘后备急方》至《本草纲目》等有关本草的文献均有记述,味苦、辛,无毒,能治风、破血、益力,但清代本草已无关于槐耳的记载,故其被湮没已有300余年。现代生物科学将真菌门Eumycota归属菌物界Mycosystema,共约40万种真菌,其中已开发的药用真菌仅占0.01%~0.1%,故可开发潜力巨大。在现有的30种左右常见药用真菌中,约50%与抗癌有关,但仅少数品种功效突出。
槐耳清膏是槐耳的水溶性提取物,其主要成分是蛋白多糖;槐耳颗粒是由槐耳清膏制成的中成药。槐耳颗粒原名槐耳冲剂,它和其原料药材槐耳菌质,均于1992年被卫生部(现中华人民共和国国家卫生健康委员会)批准为中药“一类新药”,并进行试生产,1996年又转正式生产,目前被用于治疗原发性肝癌等。
1.槐耳颗粒增强机体免疫功能 现代医学认为机体在细胞免疫和体液免疫的协同下杀伤肿瘤细胞。研究发现,槐耳清膏能显著增加肝内IL-2受体阳性的细胞数,提高机体的特异性细胞免疫。单用槐耳颗粒可提高慢性粒细胞白血病患者IL-2、TNF-α、INF-γ水平,降低可溶性白介素-2受体(soluble interleukin-2 receptor,SIL-2R)水平,从而促进机体的肿瘤免疫效应。但与细胞因子疗法不同的是,槐耳诱生的IFN-α、IFN-γ、IL-2等细胞因子属内源性,具有小剂量、多刺激与联合作用的特性。因此,槐耳较其他多糖类药物有其独特的一面,是较理想的免疫增强剂和肿瘤抑制剂。
2.槐耳颗粒增加肝癌细胞对化疗药物的敏感性 槐耳清膏除自身有促凋亡作用外,亦可对与其联用的化疗药物起到增敏和逆转耐药作用。研究发现,槐耳清膏可显著增强肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体对肝癌细胞株HepG2及肝癌阿霉素耐药细胞株HepG2/ADM的杀伤作用,但对正常肝细胞株L02的杀伤作用较轻微。槐耳清膏用药安全,不仅可显著提高化疗药物对肿瘤细胞的杀伤作用,而且可以逆转肿瘤细胞对化疗药物的耐药问题。
槐耳既具有抑制肿瘤细胞生长、诱导细胞凋亡的作用,又具有生物治疗及免疫治疗等多项功效,在肿瘤的综合治疗及单独治疗中都表现出良好的疗效,这是在抗肿瘤药物中比较罕见且独特的理想药物。虽然研究者在其抗肿瘤的基础研究和临床应用方面均已取得一定进展,但其抗肿瘤的细胞分子生物学基础尚不甚清楚,深入研究其作用机制将为其临床应用提供依据。
三、复方苦参注射液
复方苦参注射液是由苦参、白茯苓2味中药经提取加工精制而成的纯中药制剂,被收载于《中华人民共和国卫生部药品标准》,具有清热利湿、凉血解毒、散结止痛的功效。现代研究表明其具有抗肿瘤、抗炎、镇痛、提高机体免疫力等多种药理作用,临床上被广泛用于非小细胞肺癌、原发性肝癌、消化道恶性肿瘤及恶性胸腔积水等重症疾病的辅助治疗。
复方苦参注射液对于肝癌细胞株Hep3B、SMMC-7721和HepG2具有明显的体外杀伤作用。有很多学者对复方苦参注射液抑制肝癌的机制进行了相关研究。刘璐等研究发现,复方苦参注射液能明显抑制肝癌Hep3B细胞的增殖,且随着复方苦参注射液浓度的增加,G1期细胞逐渐增多,S期细胞逐渐减少,提示其抗肝癌作用与阻滞肝癌细胞周期有关。复方苦参注射液还可显著抑制肝癌SMMC-7721细胞增殖并诱导该细胞发生自噬。
随着对复方苦参注射液的不断深入研究,研究者们对于该药物的抗肿瘤机制有了较多的了解。大量的研究表明,复方苦参注射液对肿瘤细胞的增殖、侵袭、转移具有抑制作用,还能诱导肿瘤细胞凋亡,对多种肿瘤均具有抑制作用;并且,复方苦参注射液能使机体的免疫能力和抗肿瘤免疫应答得到加强。(https://www.daowen.com)
复方苦参注射液常与放化疗联合,作为肿瘤切除术前或术后的辅助治疗,以求最大程度地抑制肿瘤细胞增殖、转移和扩散,降低术后肿瘤的复发率,延长患者生存期。将复方苦参注射液与放化疗进行联合使用时,该药物能够提高放化疗的疗效,降低化疗药物的耐药性,减轻放化疗导致的毒副反应,进而增强患者对放化疗的敏感性和耐受程度,使肿瘤患者的生活质量得到提升。
随着靶向治疗的兴起,复方苦参注射液联合靶向药物抗肿瘤也显示出较好的疗效。复方苦参注射液作为一种有效的抗肿瘤药物,值得在临床上被推广与应用。
虽然关于复方苦参注射液抗肿瘤机制的实验研究较多,但大多以提纯出的苦参生物碱类为研究对象,关于以该类生物碱为主要成分的复方苦参注射液的抗肿瘤机制仍有待更全面深入的研究。
四、艾迪注射液
艾迪注射液是抗肿瘤的中药制剂,由中药提取物斑蝥素、人参皂苷、黄芪多糖、黄芪皂苷、刺五加多糖等构成的复合制剂,具有扶正祛邪、免疫调节及抗肿瘤的作用,在临床上主要应用于原发性肝癌、肺癌、妇科肿瘤、消化道恶性肿瘤等多种恶性肿瘤的治疗。艾迪注射液是在2000年被确定为国家中药二级保护品种,并在2004年被《国家基本医疗保险、工伤保险及生育保险药品目录》收录。
斑蝥素是斑蝥毒性的主要成分,具有明确的抗癌作用,它在抑制肿瘤细胞的同时,可以不降低外周血中的白细胞数量,对机体不造成免疫抑制作用;黄芪皂苷和人参皂苷2种皂苷类提取物可直接抑制肿瘤细胞的增殖和转移等恶性的生物学行为;而黄芪多糖和刺五加多糖具有调节免疫功能和促进干扰素表达的作用;其他佐药同时还具有诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤血管生成等协同抗肿瘤作用。这些成分的构成使艾迪注射液在肿瘤防治中具有毒副作用低、不易产生耐药性、提高机体免疫力等多种优点。
1.艾迪注射液诱导肝癌细胞凋亡,抑制细胞生长 研究表明,艾迪注射液对肝癌H22细胞、HepG2细胞均有抑制作用。唐斓等研究发现,将4.1mg/mL艾迪注射液作用于HepG2细胞48小时,可以使细胞凋亡率达到12.43%;胡文兵等研究发现,艾迪注射液可以诱导HepG2细胞失活率明显升高,表现出一定的细胞毒作用,可以诱导其早期凋亡,并引起细胞周期的重新分布,增加G1期细胞的比例,减少S期细胞的比例,这些作用与干预时间和浓度有一定的相关性。
2.艾迪注射液诱导肝癌细胞分化 彭安等研究提示,将4.0mg/mL艾迪注射液作用于体外培养人肝癌Bel-7402细胞,可抑制细胞增殖,显著降低反映肝细胞恶变的AFP的分泌量和GGT、醛缩酶(ALD)活性,显著增强反映肝癌细胞分化的酪氨酸-α-酮戊二酸转氨酶(TAT)、鸟氨酸氨基甲酰转移酶(OCT)和AKP活性,说明该浓度具有诱导细胞分化的作用,为肝癌的分化治疗提供可靠的资料。
3.艾迪注射液提高免疫功能 研究发现,艾迪注射液对小鼠肝癌H22移植瘤的抑瘤率高达30%以上,可以显著提高胸腺指数和脾指数,提高血中TNF-α和IL-6的水平,增强网状内皮系统吞噬能力。艾迪注射液还可增强NK细胞的活性,降低瘤体的重量。
五、华蟾素注射液
华蟾素注射液系传统中药中华大蟾蜍皮的水制剂,主要含有蟾毒内酯等有效成分,具有解毒、消肿、止痛等作用,已被列为国家级中药保护品种。蟾蜍作为药物治疗疾病由来已久,其药性理论记载首见于我国第一部药物学专著——《神农本草经》:“蝦蟆,味辛、寒,有毒,主邪气,破癥坚血,痈肿,阴疮,服之不患热病。”蟾皮单独入药,始见于《本经逢原》:“皮辛凉微毒。”当代本草学巨著《中华本草》记载,蟾蜍“味辛、性凉,有毒。归心、肝、脾、肺经”,能“解毒散结,消积利水,杀虫消疳。主治痈疽,疔疮,发背,瘰疬,恶疮,癥瘕癖积,臌胀,水肿,小儿疳积,破伤风,慢性咳喘”,并进一步指出“蟾蜍还被应用于肿瘤治疗,对胃癌、食管癌、膀胱癌、肝癌、白血病有一定疗效”。
华蟾素注射液是采用现代制药技术,以中华大蟾蜍的阴干全皮为主要原料精制而成的中成药制剂,主要用于中晚期肝癌患者的治疗,能够明显提高患者的生存率和生活质量,但是其分子机制复杂。
1.华蟾素注射液抑制肝癌细胞增殖 细胞增殖在肝癌发生过程中起着至关重要的作用,控制细胞增殖是防治肝癌的关键。研究表明,华蟾素注射液能显著抑制肝癌细胞增殖。细胞周期是一个复杂的调控过程,由许多调节蛋白控制,以确保细胞分裂正常进行,因此,细胞周期及其调控蛋白是药物研究和肿瘤治疗的重要目标。关于华蟾素注射液在阻断肝癌细胞周期方面的研究取得了一定进展。牛凯等用不同浓度华蟾素注射液作用于人肝癌Bel-7402细胞,应用流式细胞术检测周期分布,结果显示,华蟾素注射液能够有效抑制肝癌细胞增殖,使其阻滞于G2/M期。孙宇等研究华蟾素注射液对人肝癌HepG2细胞周期的影响,发现华蟾素注射液可以将细胞阻滞于S期,并且抑制CDK2和cyclin A的表达水平,从而抑制肝癌细胞增殖。张霞等通过实验也发现,华蟾素注射液抑制HepG2细胞增殖,他们用高内涵活细胞成像系统检测华蟾素注射液作用后的HepG2细胞周期分布,发现华蟾素注射液可以阻滞细胞于G0/G1期。
肿瘤细胞中的DNA含量可反映其恶性增殖能力,恶性肿瘤细胞中的DNA含量比正常细胞明显增多。华蟾素注射液能调节肿瘤细胞的核苷酸代谢,干扰DNA和RNA的生物合成,阻碍细胞进行有丝分裂,抑制肿瘤细胞增殖。刘莉等研究发现,华蟾素注射液能使裸鼠人肝癌细胞的DNA含量明显下降。田莉莉发现华蟾素注射液能够下调TOPOⅡ的表达,抑制人肝癌HepG2细胞增殖。
2.华蟾素注射液诱导肝癌细胞凋亡 诱导肿瘤细胞凋亡为抗肿瘤药物最常见的杀灭肿瘤细胞的形式。现代实验研究表明,华蟾素注射液可诱导肝癌细胞的凋亡。细胞凋亡是一个复杂的过程,多种蛋白或酶包括Bcl-2蛋白家族与caspase家族、原癌基因(Bcl2、c-Myc等)与抑癌基因(p53等)均参与了细胞凋亡的启动与实施。目前,已知有2种经典的细胞凋亡信号通路,即死亡受体介导的外源性信号通路和线粒体参与的内源性信号通路。另外,PI3K/Akt、JNK通路也参与了细胞凋亡。邓德厚等用ICR小鼠皮下接种肝癌H22细胞株建立小鼠肝癌模型,发现华蟾素注射液抑制瘤体生长,上调Fas基因表达,并下调FasL基因表达,从而促进肿瘤细胞发生凋亡。华蟾素注射液还可以通过上调Bax蛋白表达、下调Bcl-2蛋白诱导肝癌HepG2细胞凋亡。
3.华蟾素注射液抑制肝癌血管形成 血管生成被认为是肿瘤发生和发展的关键。当肿瘤较小时,肿瘤细胞可以直接从周边组织获取营养,随着生长,肿瘤必须建立自身的血供,才能满足生长所需。肿瘤血管的形成,可导致肿瘤的进一步生长和转移。刘琳等研究华蟾素注射液联合三氧化二砷对裸鼠人肝癌移植瘤血管新生的作用,结果显示,华蟾素注射液可以降低VEGF和EGF表达,降低MVD,达到抑制肿瘤生长的目的。
六、复方斑蝥胶囊
复方斑蝥胶囊是以斑蝥为主要成分,以西洋参、黄芪、刺五加、三棱、半枝莲、莪术、山茱萸、女贞子、水蛭、甘草为辅助成分的中药制剂,具有破血消瘀、攻毒蚀疮的功效。研究发现,复方斑蝥胶囊辅助介入和化疗治疗原发性肝癌可降低HIF-1、c-Myc mRNA、肿瘤标志物水平,提升PTEN mRNA水平,调节Th17/Tr平衡,提高免疫功能,减少肝损伤,增强临床疗效,减少毒副作用。血管生成拟态(vasculogenic mimicry,VM)是一种管壁由肿瘤细胞围成的肿瘤微循环模式。近年来研究表明,其在肿瘤的发展、转移过程中发挥重要作用,复方斑蝥胶囊可上调Hippo/YAP通路中LATS1、LATS2表达水平,下调YAP1表达水平,抑制肝癌HepG2细胞的增殖及VM过程,并诱导细胞凋亡。
七、片仔癀
片仔癀是我国的传统名贵中成药,具有悠久历史,配方及其制备工艺已被国家保密,该复方为国家一级中药保护品种,由麝香、牛黄、蛇胆、三七等名贵中药组成,常被用于热毒血瘀所致的急慢性病毒性肝炎、痈疽疔疮、无名肿毒及各种炎症,具有清热解毒、凉血化瘀、消肿止痛的功效。研究发现片仔癀对于肝细胞癌患者,可缓解疼痛、缩小瘤体、抑制肿瘤转移;能明显提高毒热瘀结证肝癌患者血液NK细胞、CD4+T细胞数量和CD4+/CD8+比值,改善患者由TACE所致的免疫抑制,增强机体免疫功能,产生一定抗肝癌作用。基础研究发现片仔癀能够促进HepG2细胞凋亡蛋白和ANXA1蛋白的表达,抑制 VEGF和VEGF受体表达,抑制NF-κB信号通路,从而抑制体外人肝癌细胞株HepG2活性;还可以抑制肝癌干细胞增殖,诱导其凋亡,并且能够通过调控ANXA1/VEGF通路对肝癌H22腹水小鼠起到保护作用。
目前,应用于肝癌辅助治疗的中成药常用剂型主要为注射剂型和口服剂型。注射剂药物纯度高,起效迅速,且适于有吞咽障碍的患者。口服剂型用药方便,患者更易接受,服药更能持久。我们应该在中医理论指导下,开发更多高效、靶向的新型中药制剂,推动中药在肿瘤治疗领域的应用。
随着中医药在国际上受到越来越高的关注,中药对癌症的直接杀伤或辅助治疗将成为癌症治疗的一种必要途径。几千年来,中医药的应用积累了大量的临床经验,通过不断深入地与现代细胞生物学、分子生物学、基因工程学有机交融,中药治疗癌症有望实现系统化、科学化和实用化。