中醫藥調控肺癌腫瘤微環境研究進展

梁任隆，賴 宇，余倩如，李 倩，田德清，肖 樺*

(1.成都中醫藥大學 養生康復學院，四川 成都 610075；2.成都中醫藥大學基礎醫學院，四川 成都 610075)

肺癌發病率及死亡率逐年上升，現已位居惡性腫瘤首位，發現肺癌多是中晚期，已錯過最佳手術時機，5年生存率約15%～20%，嚴重威脅人類健康，也為社會帶來極大負擔[1]。目前，肺癌治療仍以放化療為主，輔以中醫藥、分子靶向治療、免疫治療等。中醫藥在其中扮演了雙重角色，其一，許多中醫藥本身具有抗癌作用，直接參與抑制肺癌細胞增殖及轉移；其二，中醫藥可以增加其他療法的療效，減輕不良反應。而達到上述作用都與中醫藥調控肺癌腫瘤微環境密切相關。腫瘤微環境錯綜復雜，越來越多的研究揭示腫瘤微環境在控制組織異常生長、腫瘤進展、局部耐藥和轉移中的重要作用[2]。腫瘤微環境由腫瘤細胞、免疫細胞、細胞外基質(extracellular matrix，ECM)以及腫瘤血管組成。此外，代謝異常也是腫瘤微環境一大特點，腫瘤細胞通過有氧糖酵解，形成酸性微環境[3]。本研究對中醫藥調控肺癌腫瘤微環境研究進展進行綜述，現報道如下。

1 中醫對肺癌的認識

肺癌可歸屬于中醫肺積、肺巖、痞癖、痰飲、胸痛、喘證、虛勞等范疇。肺中積塊等病證的產生，古人多傾向于正虛和邪實。如《靈樞·刺節真邪》：“虛邪之入于身也深，寒與熱相搏，久留而內著……邪氣居其間而不反，發為瘤。”《雜病源流犀燭·積聚瘕痃癖痞源流》認為：“邪積胸中，阻塞氣道，氣不宣通，為痰……為血，皆邪正相搏，邪既勝，正不得而制之，遂結成形而有塊。”《外證醫案》認為：“正氣虛則成巖。”故肺癌病因病機為：正氣內虛，外邪內侵，以氣、血、痰交阻而成積。當代醫家經過對前輩經驗的傳承及總結，衍生了各個流派，治療肺癌的方藥也層出不窮，但都離不開扶正祛邪，殊途同歸。中醫藥的扶正作用在調控肺癌患者免疫微環境中體現的淋漓盡致，同時，中醫藥祛邪也在調控肺癌血管、代謝及細胞外基質微環境中體現，通過調控腫瘤微環境，中醫藥抑制肺癌增殖轉移，增加其他藥物的療效及減少不良反應。

2 中醫藥調控免疫微環境

2.1 中醫藥調節淋巴細胞

機體免疫主要由體液免疫以及細胞免疫構成，細胞免疫是消滅肺癌細胞的最主要方式，T淋巴細胞、NK細胞均與肺癌細胞免疫應答密切相關[4]。T淋巴細胞主要由輔助性T細胞(Helper T Cells，Th)，細胞毒性T淋巴細胞(cytotoxic lymphocyte，CTL)，調節性T細胞(regulatory cells，Tregs)組成。其中Th細胞在不同微環境中分化為Th1型細胞和Th2型細胞，Th1型細胞分泌 IL-2、TNF-β及IFN-γ促進機體免疫力，抑制肺癌細胞增殖；Th2型細胞分泌IL-6、IL-10、TGF-β等免疫抑制因子，營造免疫抑制微環境[5]。CTL細胞是機體殺滅肺癌細胞最主要的細胞，經雙重信號識別肺癌細胞后，分泌穿孔素、顆粒酶，啟動凋亡信號導致肺癌細胞裂解死亡，同時還可以形成記憶T細胞，發揮長久抗腫瘤作用[6]；Tregs細胞在機體中通過分泌IL-10、TGF-β發揮負性免疫作用，維持機體免疫平衡，防止自身免疫疾病發生，然而在肺癌中Tregs細胞過表達，形成免疫抑制微環境[7-8]；NK細胞可誘導肺癌細胞凋亡，并且可經抗體依賴的細胞介導的細胞毒作用(ADCC)殺滅肺癌細胞[9]。實驗研究發現中醫藥可逆轉Th1型細胞向Th2型細胞飄移；能增加CTL細胞數量；減少Tregs細胞表達；增加NK細胞功能；從而達到調控免疫抑制微環境，抑制肺癌生長及轉移的目的。

王總飛等[10]將202名NSCLC患者隨機分為單獨化療對照組以及肺瘤平膏聯合化療觀察組，觀察肺瘤平膏聯合化療與單獨化療對肺癌患者細胞免疫功能及相關炎癥因子水平的影響。結果發現觀察組治療后有效率及穩定率均顯著高于對照組(P<0.05)。治療后觀察組CD3+、CD4+、CD4+/CD8+及NK細胞均顯著高于化療組(P<0.05)。治療后與對照組相比，觀察組血清中IL-6、TNF-β、hs-CPR水平均顯著降低(P<0.05)，治療后觀察組不良反應情況顯著低于對照組(P<0.05)，表明瘤平膏聯合化療具有協同作用，并能調節淋巴細胞數量，增加肺癌患者免疫力。

顧寄樹等[11]將60例NSCLC隨機分為兩組，對照組患者采用康萊特聯合順鉑+多西他賽(DP方案)化療，觀察組在對照組基礎上加用中醫扶正培本治療，探討中醫扶正培本聯合化療對晚期非小細胞肺癌患者免疫功能的影響。結果顯示治療后兩組患者的 CD3+、CD4+、CD4+/CD8+和NK細胞水平均升高，差異均有統計學意義(均P< 0.05)，且治療組患者上述指標升高更顯著(P<0.05)，提示中醫藥扶正培本方聯合化療可通過調控淋巴細胞數量從而調控免疫微環境，增加機體免疫力，抑制肺癌細胞生長。

張星星等[12]將小鼠分為空白對照組、肺癌模型組、化療組、芪玉三龍湯組、兩藥聯合組，探討芪玉三龍湯對肺癌小鼠輔助T細胞生物調節作用。結果顯示：與模型組和化療組比較，芪玉三龍湯組及聯合組 IL-2、IFN-γ含量顯著增加(P< 0.01)。芪玉三龍湯組及聯合組 IL-4，IL-10較模型組明顯降低(P<0.05)，而聯合組較化療組 IL-4、IL-10濃度顯著降低(P<0.01)，提示芪玉三龍湯能夠增加 IL-2、IFN-γ，降低 IL-4、IL-10表達，逆轉Th1 /Th2漂移，改善免疫功能，抑制腫瘤細胞的免疫逃逸。

陳蓉等[13]將79例非小細胞肺癌術后患者，隨機分為TP方案化療對照組和參芪扶正注射液聯合TP方案化療觀察組，比較治療前后兩組患者外周血Th17及Treg數量變化。結果顯示治療后觀察組Th17細胞數量明顯上升，Treg數量顯著下降(P<0.05)，治療后觀察組Th17細胞表達顯著高于對照組，Treg數量顯著低于對照組(P<0.05)。提示參芪扶正注射液聯合化療可增加Th17細胞表達，減少抑制性Treg數量，解除免疫抑制微環境，增加機體免疫力。

2.2 中醫藥調控腫瘤相關巨噬細胞(tumor-associated macrophages，TAMS)

TAMS主要由循環中的單核細胞轉化而來，其在腫瘤的發生發展中發揮重要作用。受腫瘤微環境影響，腫瘤早期MI型巨噬細胞浸潤并抑制腫瘤生長，后期處于缺氧環境，并受IL-4刺激，MI型巨噬細胞逐漸被M2型巨噬細胞替代，M2型巨噬細胞分泌IL-4、IL-10、TGF-β等免疫抑制分子，營造免疫抑制微環境[14]。中醫藥可抑制肺癌微環境中TAMS產生，從而增強機體免疫系統殺傷能力。

張恩欣等[15]將小鼠分為生理鹽水對照組、2.5 g/kg、5 g/kg、10 g/kg益氣除痰方共四組，觀察益氣除痰方對腫瘤微環境中腫瘤相關巨噬細胞的影響。結果顯示對照組的CD11b+F4/80+TAMs占所有CD11b+細胞比例為(21.81±2.66)%，2.5 g/kg益氣除痰方組CD11b+F4/80+TAMs占所有CD11b+細胞群比例為(11.47±1.64)%，5 g/kg益氣除痰方組的 CD11b+F4/80+TAMs占所有CD11b+細胞群比例為(6.53±1.57)%，且各益氣除痰方處理組均與對照組比較差異有統計學意義(均P<0.05)。提示中醫藥益氣除痰方可降低肺癌腫瘤微環境中TAMS表達，增加機體抗腫瘤能力。

2.3 中醫藥調控髓系來源的抑制細胞( myeloid - derived suppressor cells，MDSCs)

MDSCs來自于骨髓的異質性細胞，主要由不成熟的巨噬細胞、樹突狀細胞及粒細胞組成。MDSCs具有很強的免疫抑制作用，并在NSCLC中高表達，研究發現MDSCs與CD8+T成負相關，刪除MDSCs能解除其對CD8+T細胞的抑制，減緩腫瘤生長[16]。此外，MDSCs通過分泌血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)、基質金屬蛋白酶(matrix metallopeptidase，MMPs)促進肺癌血管生成，重塑細胞外基質[17]。中醫藥可下調肺癌中MDSCs表達，抑制髓系細胞分化為MDSCs，達到調控免疫微環境目的。

魏華民[18]將實驗分為正常組、肺癌模型對照組、雙參顆粒組、5-Fu組，研究雙參顆粒對肺癌微環境中MDSCs影響。結果顯示：與對照組相比，雙參顆粒組小鼠肺中MDSCs比例顯著降低(33.9%VS9.9%，P<0.05)。同時還發現雙參顆粒可通過抑制Lewis細胞s1pr1受體表達，從而抑制髓系細胞向MDSCs細胞的分化(43%VS0.7%)。提示雙參顆粒可下調肺癌中MDSCs表達，同時可抑制髓系細胞分化為MDSCs，從而解除對CD8+T的抑制作用，增強機體抗腫瘤能力。

3 中醫藥調控血管微環境

血管生成是肺癌生長及轉移的關鍵。腫瘤血管主要由內皮細胞(endothelial cells，ECs)和周細胞組成，ECs受以VEGF為代表的血管生成因子刺激，不斷向腫瘤組織生長，同時ECs的生長也會導致基底膜以及ECM破壞，導致腫瘤侵襲及轉移[19]。腫瘤血管生成受多種細胞因子調控，如VEGF、TGF-β、堿性成纖維細胞生長因子(BFGF)、血小板衍生生長因子(PDGF)等[20]，由于促血管信號過于豐富，血管生成變的紊亂，周細胞覆蓋率低，內皮細胞間連接不緊密，血管變的彎曲、混亂、易漏，間質流體壓增高，因此雖有豐富的血管網絡，但仍處于低灌注狀態[21]。中醫藥可減少VEGF、TGF-β等相關促血管生成因子表達，減少肺癌血管生成，從而抑制肺癌生長及轉移。

劉俊霞等[22]將64例中晚期非小細胞肺癌患者隨機分為兩組，對照組采用紫杉醇+順鉑化療方案治療，觀察組在對照組基礎上加服益肺消癌湯，觀察血清VEGF、MMP-2、MMP-9表達情況。結果顯示治療后觀察組患者 VEGF、MMP-2及 MMP-9水平均顯著低于治療前，同時顯著低于對照組，差異均具有統計學意義(P<0.05)，提示益肺消癌湯可通過下調VEGF、MMP-2及 MMP-9表達，調控肺癌血管生成。

王媛等[23]將72例晚期NSCLC患者隨機分為觀察組和對照組，對照組用GP化療方案，觀察組在此基礎上加康萊特注射液，觀察VEGF、抑癌基因p53表達。結果顯示：試驗組和對照組患者的VEGF分別為(112.57±10.84)、(143.60±10.90)ng·L-1；P53分別為(2.82±0.25)、(3.31±0.24) U·mL-1，差異均有統計學意義(P<0.05)，提示中醫藥康萊特注射液可下調VEGF表達，抑制腫瘤血管生長，調控肺癌血管微環境。

4 中醫藥調控基質微環境

膠原蛋白是組成ECM最主要的元素，ECM為細胞提供支持，傳遞信號，調節細胞功能。此外，ECM還與許多細胞因子如TGF-β、FGF、PDGF、VEGF、表皮生長因子(EGF)和肝細胞生長因子(HGF)結合，形成一個細胞因子庫[24]。正常組織中，ECM成分均勻分布，交織成一隨機網絡，在腫瘤組織中，ECM成分分布不均，形狀不規則，且變得更加致密[25]。細胞外基質及基底膜的穩定至關重要，在肺癌發生發展中，腫瘤相關細胞分泌大量MMPs，MMPs水解ECM從而導致ECM結構不穩定，釋放ECM結合的細胞因子，這種環境有利于血管生成和腫瘤轉移[26]。中醫藥可下調MMPs表達，穩定細胞外基質，恢復基質正常框架結構，從而減少肺癌細胞轉移。

姜振蕊等[27]將126例NSCLC患者，隨機分為參一膠囊聯合吉非替尼的觀察組和吉非替尼單用的對照組，觀察參一膠囊聯合吉非替尼對晚期 NSCLC患者外周血清MMP-9的影響。結果顯示觀察組患者總緩解率63.93%，對照組的總緩解率為55.74%，兩組間總緩解率差異無統計學意義(P>0.05)。治療后兩組患者血清MMP-9表達均降低，觀察組患者MMP-9表達低于對照組(P<0.05)。提示參一膠囊可降低MMP-9表達，調控ECM，延緩腫瘤的侵襲及轉移。

李龍妹[28]觀察扶正抗癌方對肺癌MMP-9蛋白表達的影響，采用肺癌A549細胞、PC9細胞和H1650細胞，用濃度分別為0、1、1.5、2 mg/mL的扶正抗癌方藥液處理，24 h后行蛋白質印跡法檢測MMP-9蛋白的表達情況。與對照組相比，給藥組MMP-9蛋白的表達下調，且MMP-9下調程度與給藥濃度成正相關，給藥濃度從1.5 mg/mL開始，與對照組相比，MMP-9蛋白表達的差異具有統計學意義(P<0.05)，提示扶正抗癌方可通過抑制MMP-9蛋白表達抑制肺癌侵襲及轉移。

5 中醫藥調控代謝微環境

由于血供異常和周圍環境的影響往往處于缺氧的狀態。獨特的環境下，由缺氧誘導因子(hypoxia inducible factor，HIFs)誘導低氧反應，低氧反應會促進腫瘤細胞和基質細胞對低氧的選擇和適應[29]。缺氧環境下腫瘤細胞產生信號分子，可招募調節性T細胞進入微環境，形成免疫抑制微環境[30]。在血管豐富的區域，腫瘤細胞通過氧化磷酸化獲得ATP，而在低氧區域，HIF誘導細胞轉化為糖酵解葡萄糖獲能，因此產生大量丙酮酸、乳酸和H+，這種轉變已在NSCLC中得到驗證[31]。代謝產物乳酸反過來刺激氧化代謝及產生活性氧(reactive oxygen species，ROS)來穩定HIF-1β的表達，從而營造一種模擬缺氧環境，在有氧環境下也能以糖酵解獲能，這種效應稱作“Warburg效應”[32]。中醫藥可下調HIF-1β表達，減少乳酸生成，調控腫瘤代謝微環境，抑制肺癌細胞增殖及轉移。

高春蕾[33]將142例局部晚期非小細胞肺癌患者隨機分為單用MVP方案化療對照組和在對照組基礎上給予補肺化瘀湯治療的觀察組，觀察補肺化瘀湯聯合新輔助化療對NSCLC中HIF-1β影響。結果顯示觀察組化療后MMP-9、Lipocalin-2、HIF-1β、iNOS水平均顯著低于對照組(均P<0.05)，提示補肺化瘀湯聯合化療能調控肺癌代謝微環境，從而抑制肺癌侵襲及轉移。

陳江濤等[34]將50只雄性 C57BL/6J小鼠，隨機分為模型組、化療組和清燥救肺湯高、中、低劑量組，觀察清燥救肺湯對荷Lweis小鼠肺癌細胞增殖相關糖酵解乳酸生成的影響，與模型組比較，清燥救肺湯高、中、低劑量組及化療組瘤質量，乳酸含量顯著降低(P<0.01)；清燥救肺湯高、中、低劑量組及化療組中肺癌細胞 C-myc蛋白表達，LDH-A活性明顯降低(P<0.05，P<0.01)；清燥救肺湯高、中劑量組及化療組HIF-1β蛋白表達顯著降低(P<0.01)，提示中醫藥清燥救肺湯可通過抑制HIF-1β表達，減少肺癌細胞通過糖酵解產生乳酸，從而調控肺癌代謝微環境，抑制肺癌細胞生長。

6 小結與展望

肺癌可歸屬于中醫肺積、肺巖、痞癖、痰飲、胸痛、喘證、虛勞等范疇，病機為正氣虧虛，邪氣入侵，氣、血、痰交阻而成積。從古至今，治療肺癌的方藥層出不窮，但無一例外都是遵循扶正+祛邪的原則，祖國醫學強調整體觀，因此，中醫藥治療肺癌是通過多個靶點改善整個微環境，達到治療的目的。大量實驗證實：①中醫藥可解除肺癌免疫抑制微環境，增加機體免疫力；②調控細胞外基質，延緩肺癌細胞侵襲及轉移；③調控血管微環境，減少腫瘤血管生成；④調控代謝微環境，抑制肺癌細胞生長。中醫藥治療肺癌雖然已經普遍運用于臨床，但是目前仍然面對許多問題：①研究證實中醫藥可作用于多個靶點，通過多個靶點治療肺癌，但側面也反應了中醫藥沒有針對性強的靶點，因此目前中醫藥大多作為輔助療法參與肺癌治療；②中醫藥強調辨證論治，臨床醫生都會隨證加減用藥，缺少標準化，臨床用藥差異明顯；③肺癌微環境紛亂復雜，大多數實驗都是研究中醫藥治療之后肺癌微環境變化情況，而關于中藥方劑本身研究卻較少，具體是哪些成分在調控微環境中起到關鍵作用呢？因此，中醫藥治療肺癌雖然療效顯著，但要了解其具體的治療機制，還有很長的路要走。了解中醫藥治療肺癌的機制，量化標準，研發新型抗腫瘤藥物，將中醫藥治療肺癌發揚光大，正是我們努力的方向。