中醫藥在腫瘤免疫微環境中的作用

俞文峰 牛越群 呂 望 張 翀 胡 堅

免疫治療是當前繼手術、化療、放療之后一種十分重要的腫瘤治療模式。目前，基于阻斷免疫檢查點分子和程序性死亡受體的療法在有著一定腫瘤負荷的晚期癌癥患者中有著顯著功效[1-2]。對于早期手術可切除患者的免疫治療模式的臨床試驗也在開展中。而中醫藥在腫瘤的免疫治療方面也具有重要價值。本文就中醫藥在腫瘤免疫微環境中的作用，綜述如下。

1 腫瘤與免疫治療

腫瘤的發生發展是一個十分復雜的過程，細胞內外的多種調節因素構成了復雜的調控網絡。曾有學者指出，自噬、炎癥和免疫是調控腫瘤及其治療的“三駕馬車”，提示免疫治療在腫瘤治療中的重要地位[3]。如今，隨著免疫學原理和技術的發展，腫瘤的免疫治療已經成為繼手術、化療、放療等三大傳統療法之后的第四種重要治療模式。腫瘤免疫療法主要通過作用于免疫微環境，加強免疫監視，抑制腫瘤的免疫逃逸這一特性發揮治療作用。

1.1 腫瘤微環境 在腫瘤的發生及進展過程中，各種細胞及細胞產物為其提供了適宜的生存環境，稱之為腫瘤微環境。腫瘤細胞和腫瘤基質組成了腫瘤微環境，間質細胞和細胞外基質、各種細胞因子、趨化因子以及各種代謝產物共同組成腫瘤基質。腫瘤微環境是腫瘤發生發展和轉移過程中賴以生存的內環境，基質中的血管生成細胞、免疫細胞和腫瘤相關的成纖維細胞促進了新生血管形成、腫瘤進展和轉移[4]。這些基質細胞和其周圍由細胞外基質蛋白、生長因子、細胞趨化因子及一些基質降解酶類組成的腫瘤基質共同包繞著腫瘤，構成了腫瘤的整體。

1.2 腫瘤的免疫逃逸 通常狀態下，腫瘤細胞表面會表達新的抗原，這些新抗原會被機體免疫系統識別，從而進一步殺傷腫瘤細胞。腫瘤的免疫逃逸是指腫瘤細胞對自身表面抗原進行修飾，或對腫瘤微環境進行改變，以逃避機體免疫監控的過程。在免疫功能低下的人群中，腫瘤發生率較正常人提高3～5 倍[5]。其作用機制十分復雜，其相互之間也存在協同作用[6]。主要的免疫逃逸機制包括相關抗原表達異常、MHC I 類分子表達下調、黏附分子缺陷、Fas/FasL 表達異常、分泌免疫抑制因子等[7]。

2 中醫藥在腫瘤免疫治療中的理論與實踐

中醫藥作為我國傳統醫學在腫瘤治療中發揮著巨大的作用[8]。腫瘤的發生發展是一個多因素、多階段、多環節的長期發展過程，包括細胞以及外界環境的干預。腫瘤的發生，生長以及轉移，逃避免疫離不開腫瘤微環境，適宜的免疫微環境是促進腫瘤發生以及進展的必要元素。中醫藥具有殺傷腫瘤細胞與抑制腫瘤進展的功能，其中改善腫瘤免疫微環境來促進免疫系統殺傷腫瘤細胞是一個很重要的方面。其主要作用機制如下。

2.1 中醫藥對T 淋巴細胞免疫功能的調節 T 淋巴細胞參與腫瘤的免疫監視過程，并且起著主要的免疫調節作用，其中調節性T 細胞（Tregs）的平衡是腫瘤免疫調節的關鍵。腫瘤組織可產生不同的趨化因子，盡管這些趨化因子與不同的受體相結合，但其都可招募Treg 細胞參與免疫調節[9]。激活的Treg 細胞通過分泌白介素-10 和腫瘤壞死因子來發揮其抗腫瘤免疫功能。抑制Treg 細胞在微環境中數目減少可以抑制腫瘤的發生與發展[10]。此外，Treg 細胞也可以通過白介素-7、白介素-35 等細胞因子抑制抗腫瘤免疫[11]。腫瘤微環境的T 細胞是中醫藥的一個很重要的作用靶點。肺積方中的黃芪甲苷能夠發揮很好抗腫瘤免疫作用，延長荷瘤小鼠生存期。對微環境中的吲哚酸-2，3-雙加氧酶（IDO）的研究發現，IDO 是誘導腫瘤免疫逃逸的一種關鍵酶，而黃芪甲苷通過干預IDO 的轉錄和翻譯可以抑制早期炎癥變化、腫瘤血管生成以及免疫逃逸來實現其免疫調控功能。分析帶瘤小鼠的T 細胞百分比發現，黃芪甲苷可提高T 細胞中細胞毒性T 細胞的數量并且降低Treg細胞的比重。此外，經檢測肺積方和黃芪甲苷可能通過阻滯免疫檢查點細胞毒T 淋巴細胞相關抗原及細胞程序性死亡受體來發揮其免疫監視作用[12-13]。龍術消瘤方是經參苓白術散改進而來治療結直腸腫瘤的中藥復方，能夠調節小鼠CD4、CD25 分子的表達，從而抑制Foxp3 表達來調節Treg 細胞的比例，達到抑制結直腸腫瘤的生長目的[14]。中藥復方松友飲在抑制肝癌的發生發展方面具有一定療效。實驗發現，松友飲作用于肝癌患者的T 淋巴細胞，通過減少微環境中的Treg 細胞，抑制腫瘤壞死因子等分泌來調控肝癌的免疫過程，顯著增加生存期，減少肝癌的轉移與復發[15]。

2.2 中醫藥對腫瘤相關巨噬細胞（TAM）免疫功能的調節 中醫藥作用腫瘤免疫過程的另外一個關鍵靶向位點是腫瘤微環境中的相關巨噬細胞，大致可分為M1 經典激活型和M2 替代激活型。M2 型在腫瘤免疫調控中發揮著更重要的作用。TAMs 由巨噬細胞-集落刺激因子和粒細胞-集落刺激因子調控，并被腫瘤組織中的CCL-2 等趨化因子招募，分泌IL-4、IL-10、TNF-β 等大量的細胞因子，從而促進腫瘤生長、腫瘤血管生成及腫瘤細胞轉移[16]。扶正解毒方是臨床常用的中藥復方，能有效防治腫瘤復發及轉移，延長生存期，改善腫瘤患者預后情況。CD68+巨噬細胞是扶正解毒方的作用靶點，通過減少微環境中CD68+巨噬細胞數目，來抑制M2 型激活型巨噬細胞浸潤；從而減少M2 激活型巨噬細胞分泌的生長因子、炎癥因子、血管生成因子的數量，加強患者抗腫瘤免疫功能[17]。實驗研究表明，經驗方益氣除痰方對肺癌有較好療效，與對照組相比，益氣除痰方能較強地抑制荷瘤小鼠體內腫瘤的生長。其分子作用機制研究表明，益氣除痰方能較強地抑制小鼠移植瘤中TAMs 的產生，下調微環境中TAMs 數量，從而抑制肺癌的生長與侵襲轉移，改善患者預后[18]。中草藥衍生物大黃素常用于治療乳腺癌患者，大黃素不僅能夠直接殺傷腫瘤細胞，還可以抑制腫瘤組織分泌趨化因子招募TAMs，減少M2 型巨噬細胞的活化，從而降低生長因子，促進血管生成因子的分泌，抑制腫瘤進展[19]。

2.3 中醫藥對自然殺傷細胞（NK 細胞）免疫功能的調節 NK 細胞在腫瘤免疫監視方面具有重要作用，無需抗原呈遞，可直接清除殺傷腫瘤細胞，具有免疫監視功能。NK 細胞抗腫瘤作用機制包括直接殺傷腫瘤細胞和通過分泌IL-2、TGF-β 等多種細胞因子來誘導抗腫瘤免疫反應發生[20]。中醫藥通過增加活化的NK 細胞數目，起到抑制腫瘤的效果。如扶正培本類中藥可增加機體NK 細胞數目，使TNF，IL-2 等細胞因子表達升高[21]。另外，苓甲抗癌復方提取物也可通過增加微環境中NK 細胞數量來增強機體免疫，具有明確的抗腫瘤作用[22]。還有研究發現，聯合使用黃芩和清暑益氣湯可以緩解惡液質的癥狀，并且通過增強NK 細胞的細胞毒性和上調Th1/Th2 比例來激活抗腫瘤免疫反應[23]。一項針對接受放化療病人的雙盲臨床隨機對照試驗，證明中醫藥在腫瘤免疫治療中的作用，服用黨參、當歸、靈芝提取物加香茅醇復合制劑的患者較之安慰劑組，血細胞減少程度更輕，NK 細胞數量也明顯增多。貓爪草中提取出的皂苷和多糖也被證明可以提高NK 細胞對胃癌細胞BGC823 的殺傷率[24]。200mg/kg 劑量的陰陽蓮天然提取物也可以促進白血病小鼠NK 細胞的活性[25]。白英提取物被證明可以在白血病小鼠體內增強NK 細胞和巨噬細胞活性，類似的結論也在S180 荷瘤小鼠體內被證實，體現出其在腫瘤治療中重要的免疫調節作用[26]。對于晚期腫瘤病人，靈芝的多糖類提取物也顯著提高NK 細胞的活性。以上研究結果均表明，提高NK 細胞活性可能是中醫藥復方及有效成分對腫瘤進行免疫調節的重要機制之一。

2.4 中醫藥對骨髓來源的抑制性細胞（MDSC）免疫功能的調節 MDSC 是在腫瘤組織中廣泛增殖的一類髓系來源的未成熟細胞，主要由粒細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞組成。在微環境中，IL-6 等炎癥因子、粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子以及血管內皮生長因子（VEGF）等能夠顯著促進MDSC 的產生，通過表達細胞免疫抑制細胞因子發揮免疫抑制作用，并有多種細胞因子參與調控這些功能[27]。MDSC 不僅能夠通過調控精氨酸酶Arg-1 的表達促進Treg 細胞的增殖分化，也可以通過提高iNOS 及ROS 的產生來誘導效應性T 細胞的凋亡[28]。中醫藥可以抑制微環境中MDSC 高表達，拮抗其促進腫瘤逃避免疫加速腫瘤進展的作用。如疏肝健脾方可以減弱MDSC 的免疫抑制作用，對伴有情緒障礙的乳腺癌患者有較好的療效。研究表明，乳腺癌患者常伴有長期抑郁焦慮等情緒障礙，長期的負面情緒會抑制機體的免疫功能，導致MDSC 的擴增，促進腫瘤的進展和逃逸，疏肝健脾方可以消除異常的情緒狀態，加強抗腫瘤免疫效應。實驗表明，疏肝健脾方干預的小鼠中，微環境中MDSC 的招募與活化受到了明顯抑制，IL-10、IL-6、IL-13 等炎性因子數量下降，減少了T 細胞的凋亡，加強免疫監視，抑制腫瘤的演進[29]。半乳糖凝集素-3（Gal-3）是中醫藥作用腫瘤的另一個重要靶點，Gal-3 廣泛分布于腫瘤的上皮細胞和免疫細胞，參與多種生物學功能，如生長、黏附、凋亡等。文獻報道，在多種腫瘤中Gal-3 表達均升高，進一步上調Arg-1等抑制性基因，能削弱抗腫瘤免疫，促進腫瘤生長。研究表明，低分子柑橘果膠是通過阻斷分子Gal-3，來減少MDSC 在小鼠體體內的積累[30]。

2.5 其 他 除上述涉及的幾種機制以外，中醫藥還在其他許多方面對增強機體免疫活性、殺傷腫瘤細胞發揮著重要作用。尖尾芋的提取物在荷瘤小鼠模型中可以顯著減緩腫瘤生長，通過促進抗腫瘤細胞因子IL-2、IFN-γ 和TNF-α 等表達以及促進單核細胞向巨噬細胞分化等機制實現。半枝蓮提取物也被證實可以對H22 肝荷瘤小鼠起到增強巨噬細胞活性的化療減毒作用。在腫瘤免疫中，Th1 細胞分泌的細胞因子主導抗腫瘤作用，而Th2 細胞則對抗Th1細胞的功能，Th1/Th2 比例失調會導致腫瘤細胞逃避局部T 細胞的免疫應答。研究表明，靈芝提取物有助于提高荷瘤小鼠血清Th1 型細胞因子CXCL-9、CXCL-10 和IFN-γ 等的水平[31]，前文所述聯合應用黃芩和清暑益氣湯也可以提高Th1/Th2 的比例[32]，這些中醫藥療法均可增強對腫瘤的免疫治療效果。

3 小 結

中醫藥在拮抗腫瘤免疫逃逸方面具有一定的作用。對中藥復方及相關提取成分的諸多研究表明，中醫藥能夠通過調節腫瘤微環境中的免疫細胞來防治腫瘤。例如中藥多糖能增強機體免疫功能，活化T 細胞、巨噬細胞、NK 細胞等免疫細胞，還能促進免疫調節因子的生成，調節機體免疫微環境的平衡，提高機體抗腫瘤免疫力，從而達到殺傷腫瘤細胞的目的[33]。多靶點、多分子機制是中醫藥調節腫瘤免疫的特點，其作用機制離不開腫瘤免疫微環境的調節，我們要進一步在分子層面加強對中醫藥的研究，放大其免疫治療抗腫瘤的作用，并將其與手術、放療、化療等經典腫瘤治療方式結合起來，更好地進行腫瘤的臨床管理。