陽和湯治療惡性腫瘤的研究進展

韓懿存武穎爍尚藝婉陳玉龍

(1.河南中醫藥大學研究生院,鄭州 450046;2.河南中醫藥大學中醫藥科學研究院 河南省中醫方證信號傳導重點實驗室/河南省中醫方證信號傳導國際聯合重點實驗室,鄭州 450046)

近年來,惡性腫瘤的發病率和死亡率逐漸攀升。 國際癌癥研究機構(international agency for research on cancer, IARC)最新數據顯示:2018 年全球約有1810 萬的新發病例和960 萬的癌癥死亡病例[1],其中中國的癌癥死亡病例占全球的1/3,已成為最主要的死亡原因之一[2]。 中醫認為,惡性腫瘤為消耗性疾病,極易損耗人體陽氣,癌癥患者多以陽虛為主,故“溫陽通滯”為治療惡性腫瘤的基本法則[3-4]。 中醫經典方劑陽和湯由熟地、鹿角膠、肉桂、姜炭、白芥子、麻黃、甘草7 味藥組成,具有宣化寒凝、溫陽通滯的功效,在臨床上輔助治療惡性腫瘤效果顯著,且近幾年關于其抗腫瘤的藥理學研究尤為詳盡[5-6]。 本文將從中醫理論淵源、臨床觀察、基礎研究等方面對陽和湯的機制進行概述,同時結合網絡藥理學相關研究進一步探析其治療惡性腫瘤的機制,以期為惡性腫瘤的治療提供科學依據。

1 中醫“溫陽通滯”思維治療惡性腫瘤的理論淵源和現代認識

腫瘤發病是一個慢性的病理過程,屬中醫“積病、癥瘕”等范疇。 《黃帝內經·百病始生篇》對腫瘤的形成、病理等方面的論述頗為詳盡:“積之始生,得寒乃生,厥乃成積也…溫氣不行,凝血蘊裹而不散,津液澀滲,著而不去,而積皆成矣。”可見,寒邪作為“積聚”形成的主要病因[7],自古籍便有所考究。 中醫認為,寒為陰邪,其性凝滯收引,而人身氣血“喜溫而惡寒,寒則泣不能留”,一旦寒邪侵犯,易使氣血津液凝結、經脈阻滯。 若機體陽氣充盛,則“溫則消而去之”,不至使寒凝積聚;若人體陽氣受損,則無法發揮其溫煦推動的作用,痰凝、濕濁、瘀血等陰邪便壅結于臟腑,相互搏結,日久積漸而成腫瘤。 現代研究證實,在相對寒冷的環境下機體的代謝增高,這種高代謝方式易增加腫瘤的發生并使其死亡率更高[8]。 Weinberg[9]指出,低溫條件會加速癌細胞的增殖,促使腫瘤的發生發展;且小鼠處于溫度過低的環境中可抑制自身的內源性免疫反應,進而增加腫瘤治療的抵抗性[10]。

可見寒邪致癌不無道理,而以“溫陽”之法溫化寒痰、通絡散結可達到治療腫瘤的目的。 因而此法在臨床治療惡性腫瘤的過程中被歷代醫家所推崇[11-12],老中醫李可也明確提出治療腫瘤“保得一分元陽,便有一線生機,元陽強一分,瘤即消一分”的見解[13]。 隨著對惡性腫瘤認識的深入,眾多學者發現采用手術切除、放化療等“攻邪”的手段治療腫瘤,易使本已陽氣偏衰的癌癥患者病情加重,進一步助長腫瘤滋生,從而陷入惡性循環。 腫瘤熱療(hyperthermia)作為一種新的治療手段,可通過增加腫瘤的血流量來增強腫瘤對放射療法或化學療法的反應[14];實驗表明,溫度適度增高可通過調節機體的免疫反應等方式起到抗腫瘤作用,如增加腫瘤血管灌注、淋巴細胞運輸、炎性細胞因子表達、腫瘤代謝[15-16]以及加強腫瘤細胞的黏附能力抑制其上皮細胞- 間充質轉化( epithelial-mesenchymal transition,EMT)進程[17]等,這與中醫“溫陽通滯”的思想不謀而合,也為中醫“溫陽以通滯,扶陽以制陰”之法治療惡性腫瘤,提供了可靠的研究支撐。

2 陽和湯的臨床觀察

臨床實踐證明,對于晚期癌癥患者給予“祛除外邪”、“ 祛瘀化痰”、“益氣養陰”等治療方法往往難以取得滿意療效,但采用辛溫助陽藥后癥狀反而明顯緩解,揭示其本質仍屬陽虛。 故臨床上準確辨證、加減得當地運用陽和湯中藥湯劑治療惡性腫瘤效果顯著,現將其作用概括如下:

2.1 延緩腫瘤進展,改善臨床癥狀

研究發現,蔣世卿認為惡性腫瘤為陰邪凝聚體內日久所致,其性屬陰,當扶陽以制陰,治療上善以溫陽法為基本治療原則,重用陽和湯,同時結合臨床證候辨證加減治療骨肉瘤及原發性惡性骨腫瘤療效顯著[18-19]。 陳麗等[20]運用陽和湯加減治療食管癌術后、非霍奇金淋巴瘤化療后陽虛寒凝患者,可顯著延緩病情的進展。 此外,以陽和湯為基礎聯合中醫特色療法督灸或相關化療方案可明顯改善癌癥病人的主要臨床癥狀,如發熱[21]、嘔吐、食欲不振[22]、術后疼痛[23]、癌因性疲乏(cancer-related fatigue, CRF)[24]等,提高患者的生活質量[25]。 可見陽和湯在整個抗癌過程中發揮著調整機體狀態,延緩病情進展的重要作用。

2.2 提高患者免疫功能

黃芊等[26]觀察陽和湯對乳腺癌化療患者免疫功能的影響,運用多柔比星、環磷酰胺、多西他賽(AC-T)方案聯合陽和湯進行4 個周期的治療,治療組CD3+、CD4+、CD4+/CD8+、自然殺傷細胞(natural killer cell, NK)水平明顯高于對照組,證實陽和湯聯合化療可明顯改善乳腺癌化療患者的免疫功能。田同德等[27]研究了陽和湯對免疫微環境的相關因子表達的影響,發現其可調控缺氧誘導因子1α(hypoxia inducible factor-1α, HIF-1α)、白介素10(interleukin-10, IL-10 )、 轉 化 生 長 因 子-β1(transforming growth factor-β1, TGF-β1)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、單核細胞趨化蛋白1(monocyte chemoattractant protein-1, MCP-1) 和骨髓來源抑制性細胞( myeloid-derived suppressor cells, MDSCs)、調節性T 細胞(regulatory cells, Tregs)等免疫抑制細胞的水平,并通過提高干擾素-γ(interferon-γ, IFN-γ)的水平,有效逆轉腫瘤相關炎性微環境的免疫抑制狀態。 黃芊等[25]和田同德等[28]也證實陽和湯可提高晚期癌癥患者體內NK 細胞、B 淋巴細胞的表達,不僅進一步驗證了陽和湯干預腫瘤炎癥微環境的確切療效,同時也證實其可通過改善腫瘤相關炎癥狀態,重塑腫瘤免疫微環境,對中醫藥在腫瘤的臨床免疫治療方面具有重要意義。

2.3 抑制腫瘤遠處轉移

惡性腫瘤的遠處轉移是長期以來面臨的治療難題,中醫藥在預防以及治療腫瘤轉移方面有一定優勢[29]。 臨床觀察發現,對于乳腺癌骨轉移患者,運用陽和湯聯合唑來膦酸可使病灶保持穩定,具有改善骨性疼痛及活動能力等臨床療效,是中西醫結合提高乳腺癌骨轉移療效行之有效的方法之一[30-32];李陽等[33]深入探討其抑制骨轉移的機制,提示陽和湯可通過降低趨化因子CXCL12/趨化因子受體CXCR4 及下游血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)的表達,提高磷酸鹽類藥物抗骨轉移的臨床療效,無疑為陽和湯治療腫瘤的遠處轉移提供了可靠依據,可見,基于藥理學之上的相關系統研究是闡明中藥作用機制的關鍵。

2.4 與放化療結合增效減毒

田同德等[27]對120 名陽虛型胃癌患者觀察陽和湯對化療的增效作用,結果證實陽和湯顯著促進腫瘤細胞凋亡的作用可能是重要機制。 程培育等[34]將陽和湯聯合化療治療晚期三陰性乳腺癌患者,二者聯合能明顯緩解患者的消化道不良反應,且對腫瘤標志物CEA、CA153 有一定的抑制作用。此外陽和湯聯合R-CHOP 方案(利妥昔單抗R-環磷酰胺C、多柔比星H、長春新堿O、潑尼松龍P)治療CD20 陽性的彌漫大B 細胞淋巴瘤寒痰凝滯證患者[35]、聯合GP 方案(吉西他濱+順鉑)治療脾腎陽虛型中晚期非小細胞肺癌患者[36-37]、聯合鈣鎂合劑防治奧沙利鉑所致神經毒性[38]、聯合阿片類藥物緩解晚期骨轉移患者的癌性痛及便秘[39]等均具有顯著的療效,可減少化療及阿片類藥物的使用量和毒性,安全性可靠,為中西醫結合治療惡性腫瘤提供了可靠的臨床依據。

3 陽和湯的基礎研究

近年來,陽和湯在臨床上的療效使眾多學者對其藥理學機制進行了探索,對陽和湯的作用機制研究不斷深入,同時結合網絡藥理學手段明確其起作用的主要成分和作用靶點,以探討陽和湯干預惡性腫瘤的作用機制。

3.1 網絡藥理學研究

網絡藥理學的發展為中醫藥治療疾病提供了新的思路和較為嚴謹的數據支撐,其在揭示中醫藥的有效成分、明確發揮實際作用的小分子等方面發揮著重要的作用,以直觀的方式展示了中藥靶點的整體網絡。 據Zeng 等[6]報道,陽和湯治療HER2 陽性乳腺癌,麻黃和熟地涉及基因占多數,可能是發揮作用的主要中藥。 全方含有383 種有效成分,其中兒茶素、β-谷甾醇、菜油甾醇、香葉木素、草質素、槲皮素、木犀草素、山奈酚、柚皮素、柳穿魚黃素、肉桂酸、甘草查爾酮A、異甘草素、香橙烯、7-甲氧基-2-甲基異黃酮、鱗葉甘草素A、1-甲氧基菜豆素、豆甾醇等在治療乳腺癌中發揮著重要的作用,是治療HER2 陽性乳腺癌的主要中藥。 組方對HER2 陽性乳腺癌具有顯著影響的信號通路有11 條:癌癥、RAS、PI3K-AKT、MAPK、FOXO、P53、mTOR、Toll 樣受體、VEGF、雌性激素以及酪氨酸激酶受體。 眾所周知,EGFR、FOXO 通路與細胞周期和代謝密切相關[40-41],PI3K-AKT 信號通路參與耐藥[42],HIF-1 促進了腫瘤的免疫逃逸[43],VEGF、MAPK 參與癌癥的轉移[44],而陽和湯組方均與上述通路有密切的關系,且基于網絡藥理學預測的靶點及通路已有現代藥理學的相關研究進行證實:麻黃與甘草當中的有效成分木犀草素可通過介導PI3K/AKT、MAPK/細胞外調節蛋白激酶1/2 (extracellular regulated protein kinases, ERK1/2) 抑制人乳腺癌細胞的EGFR 信號通路[45],能通過信號傳導與轉錄激活因子3(signal transducer and activator of transcription3, STAT3)途徑顯著縮小裸鼠MDA-MB-231 移植瘤的大小和減輕腫瘤重量[46];異甘草素可通過下調花生四烯酸代謝網絡使PI3K/AKT 通路失活,從而抑制乳腺癌細胞的生長和誘導凋亡[47];槲皮素不僅可以調節AKT/AMPK/mTOR 信號通路,還可抑制腫瘤新生血管形成,降低VEGFR-2 的表達[48];肉桂當中的有效成分香橙烯可抑制腫瘤細胞增殖,并通過線粒體途徑誘導細胞內活性氧(reactive oxygen species, ROS)的積累引起細胞凋亡[49];熟地當中的有效成分β-谷甾醇可通過p53/NF-κB/乳腺癌耐藥蛋白(breast cancer resistance protein, BCRP)信號通路逆轉多藥耐藥[50];可見陽和湯方中單藥均具有抗腫瘤的作用,全方合用可從多種途徑治療惡性腫瘤。

3.2 作用機制研究

3.2.1 抑制癌細胞增殖,阻滯細胞周期,促進腫瘤細胞凋亡

眾多研究證實,陽和湯含藥血清對乳腺癌MDA-MB-231、 MCF-7、 4T1、 SK-BR-3 細 胞、 胃 癌MGC-803 細胞均有抑制作用,并能影響細胞周期分布、誘導腫瘤細胞凋亡,體內相關實驗也有明顯的抑瘤效應[51]。 李康樂等[52]以早期生長反應因子1(early growth response 1, Egr1)/細胞周期蛋白依賴性抑制因子(p21)信號通路為基礎,探討陽和湯對腫瘤細胞凋亡的影響,并指出陽和湯可以顯著抑制三陰性乳腺癌細胞MDA-MB-231 的增殖,使其在G2/M 期阻滯,并誘導凋亡,作用機制可能是通過激活Egr1/p21 信號通路發揮抗癌作用;陽和湯能降低Bcl-2/Bax 比值、降低AKT、mTOR 磷酸化率,抑制AKT、mTOR 的活化,從而抑制AKT/mTOR 信號通路誘導凋亡[53];彭湃[54]闡述了陽和湯抑制乳腺癌增殖的另一機制:降低癌基因EZH2 與核因子κB(nuclear factor kappa-B, NF-κB)的表達,抑制二者在細胞核內結合,從而減少下游相關因子的分泌,影響乳腺癌的增殖。

陽和湯抑制腫瘤增殖的作用機制眾多:抑制PI3K/AKT/mTOR 信號通路相關蛋白的磷酸化水平[55-56]、抑制有絲分裂原激活蛋白激酶(p38)/STAT3 信號通路促進癌細胞凋亡[57]、負調控JAK/STAT3 通路等[58],但更詳盡的機制有待補充。

3.2.2 調控腫瘤微環境

腫瘤微環境(tumor microenvironment, TME)具有“缺氧[59]、慢性炎癥[60]、免疫抑制[61]”3 大特征,TME 與腫瘤的發生發展、遠處轉移及免疫逃逸有密切的關系[62]。 研究表明,缺氧狀態會激活HIF 及其下游VEGF 信號通路,加速癌細胞生長。 陽和湯可顯著降低HIF-1α 的mRNA 及蛋白表達[63],且能抑制乳腺癌細胞的跨內皮能力和血管生成能力,降低VEGF C 的表達,減少新生血管形成[64]。 劉曉菲等[65]闡明其抗腫瘤的機制可能與有效抑制PI3K/AKT 調控通路活化有關。 陽和湯能調節多種炎性相關因子的分泌和表達,如IL-2/4/6/8/10、TNF-α/β、IFN-γ、環氧化酶2(COX-2)等[66-71],有效抑制腫瘤細胞的生長,多個研究證實此種抗炎作用主要是通過降低NF-κB 的表達[54,70,72]、負性調節JAK/STAT3 通路實現的[58]。 骨髓來源的抑制性細胞MDSCs 負向調控機體的免疫應答,可通過沉默免疫反應促進腫瘤進展和免疫逃逸,陽和湯可以逆轉此種免疫抑制,增強抗腫瘤免疫反應。 Mao 等[58]證實陽和湯可顯著降低腫瘤微環境當中的MDSCs、誘導型一氧化氮合酶(iNOS)、IL-6、TGF-β 的表達,同時通過增加NKT、CD4+T 細胞、IFN-γ 激活信號傳導與轉錄激活因子1(STAT1)的表達,逆轉免疫抑制;袁文佳[73]發現其能提高荷S180 肉瘤小鼠的脾指數與胸腺指數,降低腫瘤對小鼠免疫器官的損害,增強小鼠的免疫功能。

3.2.3 抑制癌細胞侵襲,干預肺、骨轉移

腫瘤成纖維細胞(CAFs)是惡性腫瘤轉移的重要組成部分,可直接誘導EMT,使腫瘤細胞獲得遷移和侵襲能力,楊亦奇[74]和鄭川[75]證實,陽和湯可通過降低裸鼠肺組織中TGF-β1 mRNA 及CAFs 的表達, 調節間充質蛋白如波形蛋白(Vimentin)、N-鈣粘蛋白(N-cadherin)、基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase, MMP)進而抑制EMT 過程,阻止乳腺癌肺轉移。 此外,胰島素樣生長因子(insulin like growth factor II, IGF-II)、L-選擇素(L-Selectin)與乳腺癌細胞的侵襲轉移密不可分,肖玉潔等[63]發現陽和湯能通過調節HIF-1α/IGF-II 信號通路及LSelectin 的表達抑制乳腺癌細胞的增殖轉移;竇建衛等[76]和張欣萌[77]闡述了陽和湯抑制乳腺癌EMT的另一重要機制,即下調EMT 過程所必需的NF-κB的蛋白表達。 Liu 等[78]則認為抑制腫瘤血管形成同樣是阻止腫瘤細胞侵襲的重要手段,并證明陽和湯可通過調節pAKT 信號顯著抑制腫瘤血管生成,從而降低腫瘤細胞的侵襲性。

癌癥的進一步擴散面臨著骨轉移的風險,在此過程中,骨保護素(Osteoprotegerin, OPG)的表達量降低,甲狀旁腺激素相關蛋白(parathyroid hormone related protein, PTHrP)和RANK-配體(RANKL)的表達量增加,進一步加劇骨轉移的進展[79],對上述因子進行調節就能夠在一定程度上抑制骨轉移[80]。田莎等[81]和馮磊等[82]先后探討了陽和湯對裸鼠移植性人乳腺癌骨轉移模型的作用及其相關調節因子的影響:陽和湯對骨轉移相關調節因子具有調控作用,可促進OPG,抑制PTHrP、RANKL 的表達,從而抑制乳腺癌骨轉移,可見陽和湯可通過靶向RANKL 起到治療或預防骨轉移的作用。

3.2.4 預防癌前病變

及早發現并治療癌前病變是是降低癌癥死亡風險的重要舉措,中醫藥在此方面具有獨特的優勢。 李靜蔚等[83]指出陽和湯相關加減方能通過激活死亡受體Fas/FasL 和半胱氨酸蛋白酶(caspase3/8)級聯反應抑制細胞增殖及誘導凋亡,阻斷乳腺癌癌變的進展。 王云龍等[84]從抑制腫瘤血管生成的角度闡明了陽和湯預防癌前病變的機制,下調血管內皮生長因子VEGF 受體(Flk-1)及堿性成纖維細胞生長因子2(fibroblast growth factor2, FGF-2)的表達,對血管內皮細胞的生存和增殖造成障礙,抑制新生血管的形成,從而逆轉乳腺癌癌前病變的發生;激活細胞色素C[85]、降低Ki67[86-87]、突變型P53的表達[88]、改善細胞超微結構也是其干預癌前病變的重要機制。 由此可見,陽和湯抑制惡性腫瘤癌前病變主要是通過加速癌細胞的凋亡及阻斷相關通路實現的。

3.2.5 其它

近期,有研究證實陽和湯不僅對異常增殖的腫瘤細胞起作用,且對乳腺癌干細胞HMLER90hi 同樣具有抑制作用,機制可能與抑制單核巨噬細胞近分泌通路分泌的細胞因子有關[89],如簇分化抗原90(CD90)[90]。 腫瘤耐藥是導致治療失敗的主要原因,中西醫聯合治療是克服耐藥的關鍵策略之一,陽和湯可逆轉阿霉素[91]、他莫昔芬[92]耐藥,并能增強曲妥珠單抗的療效[65,93]等,可能與干預ER/PI3K/AKT/mTOR 通路有關。 有報道表明陽和湯對白血病HL-60、K562 細胞有誘導分化的作用,使腫瘤細胞發育為成熟細胞而喪失惡性[94],是中醫“扶正”療法的實驗基礎,為陽和湯治療惡性腫瘤提供了諸多實驗依據和科學參考。

4 總結和討論

綜上所述,眾多臨床觀察及基礎研究證實,陽和湯具有抑制腫瘤細胞增殖、促進腫瘤細胞凋亡、抑制血管生成、調節免疫功能、誘導腫瘤細胞分化以及預防癌前病變等多種抗腫瘤作用,網絡藥理學研究進一步揭示陽和湯組方涉及TNF、MAPK、NFκB、JAK-STAT、鉑類耐藥、細胞凋亡等多個癌癥相關通路(歸納總結見表1)。 盡管目前存在的數據庫尚不完善,某些中藥當中的活性成分也未完全闡明,但仍為中醫藥治療惡性腫瘤提供了眾多分子層面的證據。 大多數研究已驗證陽和湯可通過MAPK、NF-κB、JAK-STAT 等諸多信號通路發揮抗癌作用,但多集中在乳腺癌方向的探索,作用于其它癌種的有效性仍欠缺充分的證據,且對藥理學機制的研究尚待進一步挖掘補充。 陽和湯作為多途徑、多成分、多靶點的中藥方劑對惡性腫瘤復雜的疾病優勢明顯,可不只局限于對乳腺癌的治療,因此完善基礎研究、進行基于藥理學之上的相關系統研究是闡明中藥作用機制的關鍵;其次,目前針對惡性腫瘤,盡管靶向治療與免疫治療近幾年進展迅速,但耐藥和副反應已然成為提高療效的主要障礙,陽和湯在克服耐藥與減輕不良反應方面優勢顯著,其逆轉耐藥的應用前景不容忽視,需要大規模的展開臨床觀察驗證其效果;其三,大多數惡性腫瘤被發現往往處于晚期,治療困難,因此癌前病變期是扼殺腫瘤發病的關鍵節點,及早發現并治療癌前病變可有效減低癌癥的死亡率,諸多陽和湯治療癌前病變的研究已初步闡述其機制,但更令人信服的證據仍待進一步發掘,陽和湯應用于預防癌前病變的價值值得深入探索。

表1 陽和湯治療惡性腫瘤的作用機制Table 1 Mechanism of Yanghe decoction in the treatment of malignant tumors