程怡,張北平
廣州中醫藥大學第二附屬醫院,廣東廣州510120
結直腸腺瘤(Colorectal adenoma,CRA)是常見的結直腸癌前病變。CRA經由增生性腺瘤-管狀腺瘤-絨毛狀腺瘤-早期癌途徑,最終發展成結直腸癌。CRA發病率高,且易復發[1-3]。近年來研究[4]證實,異常激活Wnt/β-catenin信號通路可引起βcatenin在細胞核內明顯積累,上皮細胞過度增殖,導致CRA的發生。因此,調控Wnt/β-catenin信號通路成為防治CRA的研究熱點以及突破點。
內鏡下切除CRA是目前首選的治療方法,但存在切除后易復發的問題。結直腸腺瘤防復發需綜合治療,西藥治療包括cox-2抑制劑、葉酸、鈣劑、維生素D等,但有不良反應大或療效不確定等缺點[5-8]。中醫治療CRA能夠有效緩解臨床癥狀、降低復發率、提高患者生活質量。目前,中醫藥通過調控Wnt/β-catenin通路防治結直腸腺瘤復發缺乏深入的系統性理論闡述。隨著課題組對“伏毒致病”理論研究的深入,通過“Wnt/β-catenin通路-伏毒致病”認識結直腸腺瘤的病因病機尤為重要。
1.1 Wnt/β-catenin信號通路Wnt/β-catenin信號通路的異常激活在結直腸黏膜上皮-腺瘤-腺癌發展過程中發揮了重要作用。Wnt信號通路主要負責調控細胞生長、分化、凋亡等新陳代謝過程,分為經典途徑(即β-catenin途徑)、非經典細胞極性途徑以及Wnt/Ca2+途徑,并具有多環節調控、多作用靶點的特點。β-catenin是Wnt通路中的關鍵蛋白,介導細胞間的黏附,參與基因的表達[9]。其水平高低決定Wnt信號傳導的強弱,β-catenin在核內聚集開啟Wnt途徑。結直腸癌細胞核和胞漿內β-catenin的量高于正常結腸黏膜和結腸腺瘤組織中的表達量。β-catenin與T細胞因子(T cell factor,TCF)相互作用下激活下游靶基因p53、c-myc、cyclin D1及NF-κB等[10],繼續保留干細胞的特性,腸上皮細胞過度增殖,形成腸腺瘤結節。因此,Wnt信號對結直腸癌的啟動作用主要體現在對干細胞增生的調節上。Wnt/β-catenin通路相關細胞因子環氧合酶-2(cyclooxygenase-2,COX-2)、VEGF對結直腸癌細胞生長侵襲的作用尤為突出[11]。結直腸癌中β-catenin與COX-2表達呈正相關,COX-2上調VEGF水平,致使血管內皮細胞形成膠原基質和管狀癌巢,加快腫瘤血管的生長,促進結直腸癌細胞的浸潤和轉移。
1.2 抑制Wnt/β-catenin信號通路能抑制結直腸腫瘤細胞的生長黃酮類化合物能抑制Wnt/βcatenin信號通路,降低β-catenin表達和下游蛋白Cyclin D1、c-Myc和E-cadherin等表達,從而抑制大腸腫瘤細胞生長[12]。木犀草素能降低結直腸癌HCT-15細胞β-catenin、磷酸化GSK-3β和cyclin D1的表達,使其阻滯于G2/M期[13]。臨床研究提示,阿司匹林、COX-2抑制劑等結直腸腺瘤二級預防常用的藥物能在調節Wnt/β-catenin信號通路方面發揮作用[5]。
伏毒致病學說是指在人體正氣虛弱時,外感六淫戾氣,以及內傷疾病發展過程中的各種病理產物在體內積釀成毒,損傷臟腑,反復發作。正氣虛弱是致病的前提條件。結直腸腺瘤應屬于中醫“腸覃”“內科瘤病”等范疇。其病機以脾虛為主,濕熱、痰濁、瘀血等實邪久伏體內,虛實夾雜,發為腺瘤性息肉。結直腸腺瘤的發生與飲酒、高脂飲食等生活習慣,以及代謝綜合征、Hp感染等有密切聯系。研究[14-15]表明,這些危險因素可通過促炎癥反應、誘導腫瘤血管生成、參與結直腸上皮細胞的增殖過程等途徑,逐步形成腺瘤及腺癌。“邪之所湊,其氣必虛”。人體正氣虛弱,脂毒、糖毒等伏于體內,乘虛發為腺瘤。趙喜穎[16]進行臨床研究發現,痰濕質、濕熱質、血瘀質三種體質共占腺瘤性大腸息肉發病人數的74.0%。其中脾虛濕熱尤為常見,濕邪夾熱,阻腸絡血行,加重脾虛,故結腸息肉易復發[17]。《素問·生氣通天論》曰:“膏粱之變,足生大疔”,飲食肥甘,糖、脂積聚,進而加重濕熱、血瘀。腸道微循環受阻,菌群失調,炎癥因子等物質積蓄,釀生濕毒、瘀毒;或久病入絡,血管生成因子增多,血管生成活躍,化為瘀毒,加速腺瘤的發展。
3.1 脾虛是Wnt/β-catenin信號通路參與免疫應答的結果之一脾虛是結直腸腺瘤伏毒致病學說的關鍵環節。脾主運化,為之衛,與現代醫學胃腸黏膜所處位置及功能相似,均有消化吸收和免疫屏障作用[18]。脾為后天之本,滋養人體正氣,是增強人體抗病能力的基礎。《靈樞·本臟》曰:“脾堅,則臟安難傷”。現代免疫學研究表明,脾是人體最大的淋巴網狀系統,有著廣泛的免疫學內涵。另外,脾的防御功能與人體免疫機制十分相似[19]。脾虛證主要表現之一為免疫功能降低[20]。Wnt信號通路參與巨噬細胞、T細胞、B細胞等多種免疫細胞的新陳代謝,并通過多種機制調控免疫應答過程[21]。脾虛可能是Wnt通路參與免疫應答的一種表現。
3.2 濕毒誘發的微循環炎癥反應可能是Wht信號通路導致機體炎癥病變的始動階段伏毒致病學說認為,濕既是病理產物,也是病理因素,濕邪久伏成毒,反復發病。現代醫學認為,濕邪通常表現為炎癥反應和炎癥細胞組織浸潤,機體代謝紊亂產生的物質成分也可誘導濕的產生,即“濕由內生”[22]。濕可與其他邪氣相合,產生痰、熱、瘀、毒等新的病理產物,對局部組織產生一系列炎癥反應。即濕毒啟動了組織的炎癥反應。近年來研究證實[23-24],Wnt參與炎癥應答的調控及其與炎癥信號的交叉互動,尤其是依賴于MAPK和NF-κB通路,提示Wnt在炎癥性疾病中的重要作用。高血脂是濕濁的物質基礎之一[25]。高脂血癥患者的炎癥因子表達增強,激活IKK/NF-KB通路、c-Jun氨基末端激酶(JNK)通路、蛋白激酶C(PKC)信號通路等多條炎癥信號通路。由此可知,中醫的“濕”與Wnt信號通路關系在炎癥發生上有一定的聯系。
3.3 瘀毒的形成可能與Wnt/β-catenin信號通路調控血管內皮生長因子的生成有關伏毒致病學說中體虛則無以推動血液運行,終成血瘀,釀生瘀毒。近年來研究認為,病變處微循環的缺血、缺氧狀態是腫瘤血瘀的本質表現。惡性腫瘤擁有豐富的血管網絡以保證血運,但供氧跟不上腫瘤細胞增長速度,存在缺血缺氧現象,即血瘀。腫瘤血管在氧缺乏狀態下生成加快,使腫瘤進一步增長,進而加重腫瘤組織缺氧,日久形成惡性循環,從而導致腫瘤的發展和轉移[26]。由腫瘤細胞分泌的血管內皮生長因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)直接參與血管內皮細胞的分裂生長,促進血管生成[27]。大腸癌細胞研究中[28]發現,β-catenin直接參與了VEGF-A的表達調控,提示VEGFs/VEGFRs可能是β-catenin信號通路的靶基因,即β-catenin介導腫瘤血管生成。張前等[29]研究表明,活血化瘀方藥可抑制VEGF生成,提示β-catenin調控VEGF的表達并介導腫瘤血管異常生成可能是瘀毒的微觀體現。
國內外多項研究表明,具有健脾、祛濕、化瘀、解毒功效的方藥可抑制Wnt信號通路中關鍵蛋白因子。有學者研究[30]證實,以“健脾益氣,化瘀解毒”為法的健脾消癌方可促進人結腸癌HCT116細胞凋亡,并阻滯細胞周期,降低細胞核內β-catenin蛋白表達以及c-myc、cyclinD1 mRNA表達,其機制可能與調節Wnt/β-catenin信號通路有關。參芪苡術湯是具有健脾化痰散結功效,徐建林等[31]研究證實,大鼠含藥血清處理胃癌細胞后,Wnt信號通路關鍵蛋白p-GSK3β、β-catenin及Vimentin蛋白表達明顯受到抑制,推測該方可通過調控Wnt/β-catenin信號通路抑制胃癌細胞上皮間質轉化及侵襲轉移。具有涼血散瘀作用的四妙勇安湯及愈瘍靈軟膏均可通過干預Wnt/β-catenin信號通路的表達,促進糖尿病潰瘍大鼠的創面愈合,兩者同用效果優于單用其中一種[32]。黃芩湯清熱燥濕止痢,遲宏罡等[33]研究表明,其能夠有效地抑制結腸癌小鼠結腸中Notch-1、Hes-1、β-catenin、和c-myc蛋白表達水平,能夠通過對Notch/Wnt通路進行綜合調節來發揮保護腸道的功能。化痰通瘀解毒方通過Wnt/β-catenin信號通路抑制TGF-β1誘導的EMT,進而減弱胃癌MKN-45細胞侵襲遷移能力[34]。左金丸出自《丹溪心法》,具有瀉肝火、行濕、開痞結之功效。國外研究[35]發現,左金丸通過抑制5-羥色胺受體(5-HTR)-Wnt-β-catenin信號通路發揮其抗腫瘤作用。張彥博等[36]研究發現,左金丸可以通過下調β-catenin表達,從而降低Wnt/βcatenin通路活性,進而下調靶基因MMP-7表達,最終抑制人胃癌MKN45細胞的轉移。
結直腸腺瘤的伏毒致病學說與Wnt信號通路可能存在一定的相關性:Wnt信號通路可影響機體免疫功能,激活炎癥介質的生成,參與多種炎癥反應,誘導腫瘤血管生成與結直腸上皮細胞增生,導致結直腸腺瘤的發生。Wnt/β-catenin信號通路所介導的結直腸腫瘤與伏毒致病學說具有本質上的一致性。病變組織的免疫功能低下、炎癥反應活躍、血液循環異常或是結直腸腺瘤“伏毒”的微觀表現。伏毒致病學說以脾虛為本,濕、瘀、熱等毒邪久伏,反復發為腺瘤。健脾祛濕、活血解毒中藥可通過Wnt信號通路抑制腫瘤細胞的生長或轉移,起到抗腫瘤的作用。故課題組在中醫伏毒理論指導下,提出“Wnt/β-catenin通路-伏毒-結直腸腺瘤”相關可能,可進一步明確結直腸腺瘤的發病機制,深入闡明中醫藥從伏毒致病學說防治結直腸腺瘤的生物機制。雖目前相關理論研究較少,尚不能清晰驗證此假說,寄希望于未來的研究可闡明Wnt/β-catenin與結直腸腺瘤伏毒致病學說之間的相關性,并豐富結直腸腺瘤的治療方法,提供新的臨床及科研發展思路。