金梁,齊元富,夏蕾
(1.山東中醫(yī)藥大學(xué),山東 濟(jì)南 250014;2.山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院,山東 濟(jì)南 250014)
大部分癌癥的發(fā)病率隨著年齡的增長而增加,特別是在老年人群中,癌癥已成為威脅該人群死亡的第一大原因[1]。癌癥既是一種惡性疾病,同時也是一種衰老性疾病[2]。衰老細(xì)胞及其相關(guān)的微環(huán)境可促進(jìn)惡性突變,導(dǎo)致癌癥的發(fā)生。現(xiàn)多項研究將衰老細(xì)胞的局部與整體微環(huán)境聯(lián)系在一起,通過衰老微環(huán)境來解釋癌癥進(jìn)展過程。中醫(yī)陰陽理論貫穿于疾病發(fā)展的始終,筆者以中醫(yī)陰陽觀為依托,以陰陽的動態(tài)變化來剖析衰老微環(huán)境對腫瘤的影響,并從“陰陽”角度闡明腫瘤衰老微環(huán)境的中醫(yī)見解,旨在為中醫(yī)理論適應(yīng)現(xiàn)代腫瘤研究提供新思路、新方法。
1.1 中醫(yī)學(xué)對衰老的認(rèn)識“衰”與“老”是兩種不同卻又密切相關(guān)的生命狀態(tài)。“老”通常是年老,是自出生之始經(jīng)歷生長壯老已的生命過程之一;“衰”有衰敗、敗壞之意,即機(jī)體存在不合時宜的功能減退[3]。二者相互影響,最終均可導(dǎo)致機(jī)體無法支持日常生命活動,故常以“衰老”并稱。
中醫(yī)學(xué)認(rèn)為,生而長,長而壯,壯而老,老而衰,衰而亡,是所有生命周而復(fù)始的過程。衰老就是其中基本的生理變化之一。“年四十而陰氣自半也,起居衰矣……年六十,陰萎,氣不衰,九竅不利,下虛上實,涕泣俱出矣。”“人五十以上,陽氣日衰。損與日至,心力漸退,忘前失后,興居怠惰。”可見衰老不僅有一定的規(guī)律性和階段性,而且常伴隨著陰陽動態(tài)改變。機(jī)體的盛衰興敗與陰陽變化息息相關(guān),即所謂“人生有形,不離陰陽”,故需調(diào)攝陰陽平衡,達(dá)到“陰平陽秘,精神乃至”的狀態(tài)。
1.2 西醫(yī)學(xué)對衰老的認(rèn)識 衰老是組織器官的功能隨著時間推移而逐漸喪失的過程。從細(xì)胞層面來講,衰老是一種高度穩(wěn)定的細(xì)胞周期停滯現(xiàn)象。衰老細(xì)胞有3個主要特征:細(xì)胞增殖停滯、抗凋亡和復(fù)雜的衰老相關(guān)分泌表型(senescenceassociated secretory phenotype,SASP)。在缺乏端粒酶的情況下,重復(fù)的DNA復(fù)制導(dǎo)致端粒逐漸縮短而功能失調(diào),引發(fā)細(xì)胞增殖停滯,進(jìn)而抑制細(xì)胞周期和誘導(dǎo)衰老相關(guān)分泌表型表達(dá)[4]。衰老細(xì)胞通常會被免疫細(xì)胞所清除,但仍有部分由于未被及時清除而分散于組織器官各部分。隨著年齡增長,衰老細(xì)胞不斷積累并釋放各種物質(zhì),引發(fā)機(jī)體不良反應(yīng)。衰老細(xì)胞及其相關(guān)分泌物的累積構(gòu)成了衰老及與年齡相關(guān)的疾病[5],例如心血管疾病、腦神經(jīng)退化、腫瘤、骨關(guān)節(jié)病等。
腫瘤微環(huán)境(tumor microenvironment,TME)是腫瘤或腫瘤干細(xì)胞存在的細(xì)胞環(huán)境,包括周圍的免疫細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、血管、細(xì)胞外基質(zhì)、炎癥細(xì)胞及信號分子等[6]。各種組分之間相互作用,影響癌癥的發(fā)生和進(jìn)展。研究證明,衰老細(xì)胞在各種生理和病理過程中發(fā)揮抑制腫瘤的有益作用[7]。但最新研究也發(fā)現(xiàn),衰老可以顯著影響腫瘤微環(huán)境的正常細(xì)胞,引起代謝、結(jié)構(gòu)、免疫、穩(wěn)態(tài)等諸多改變,驅(qū)動腫瘤轉(zhuǎn)移進(jìn)展[8]。故衰老及其相關(guān)微環(huán)境變化在一定程度上增加了腫瘤疾病發(fā)生的風(fēng)險。
3.1 拮抗多效性——陰陽轉(zhuǎn)化 衰老細(xì)胞盡管無法增殖,但仍具有代謝活性,可分泌炎癥細(xì)胞因子、趨化因子、生長因子和蛋白酶等。該分泌組被定義為衰老相關(guān)分泌表型,可對周圍的微環(huán)境產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響[9]。SASP具備拮抗多效性,可發(fā)揮促癌與抑癌的雙重作用。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為,任何事物總屬陰陽兩方面,且陰陽雙方在一定條件下可以向其相反的方向轉(zhuǎn)化。陰陽雙方拮抗效應(yīng)的存在使SASP產(chǎn)生抑癌與致癌性質(zhì)的轉(zhuǎn)變。
適度的SASP因子可以以旁分泌形式影響組織微環(huán)境,將自然殺傷細(xì)胞(natural killer,NK)或巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞募集到受損的腫瘤微環(huán)境中,清除癌前衰老細(xì)胞,發(fā)揮“衰老監(jiān)視”作用[10]。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為,這種下降的、抑制的性質(zhì)屬陰。SASP可啟動衰老監(jiān)視,保持穩(wěn)定的衰老表型,在一定范圍內(nèi)維持微環(huán)境穩(wěn)態(tài),抑制腫瘤發(fā)生。但隨著年齡增長,免疫功能下降導(dǎo)致“衰老監(jiān)視”失效,衰老細(xì)胞不斷積累,SASP分泌會持續(xù)存在[11],過量SASP使巨噬細(xì)胞極化為促血管生成M2表型來促進(jìn)腫瘤血管生成[12]。同時SASP可分泌炎癥因子,提升局部炎癥水平,改變鄰近細(xì)胞分化功能,并促使上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-to-mesenchymal transformation,EMT),打破微環(huán)境平衡狀態(tài),促進(jìn)腫瘤侵襲、遷徙、轉(zhuǎn)移[13]。其性質(zhì)為上升的、彌散的,屬陽。隨著SASP不斷增多,其分泌穩(wěn)定性被打破,由量變引發(fā)質(zhì)變,抑癌特性轉(zhuǎn)變?yōu)榇侔┨匦裕申庌D(zhuǎn)陽,同時其負(fù)性調(diào)節(jié)作用將顯現(xiàn)出來,引發(fā)腫瘤遷移。
3.2 結(jié)構(gòu)變化與陰陽互根互用 細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)是構(gòu)成組織和器官支架的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),并與微環(huán)境相互影響。ECM維持微環(huán)境中組織架構(gòu)的穩(wěn)定性,微環(huán)境也為ECM的穩(wěn)定提供了必要的生長條件,陰陽雙方處于互相依托、互為根本的穩(wěn)定變化中,任何一方都不能獨(dú)立存在,即所謂“孤陰不生,獨(dú)陽不長”。若陰陽共濟(jì)失調(diào),則會出現(xiàn)“陽損及陰,陰損及陽”的局面。
一方面,衰老細(xì)胞可干預(yù)ECM分泌,在ECM降解酶作用下破壞ECM的屏障作用,擾亂組織中的彈性蛋白和膠原纖維網(wǎng)絡(luò)及基底膜的完整性,削弱ECM的支持作用,降低組織張力和彈性,形成有利于腫瘤生長的微環(huán)境,同時擴(kuò)散的癌細(xì)胞也可沿著老化的ECM支架內(nèi)的路徑遷移[14-15]。另一方面,微環(huán)境衰老改變也可反向刺激炎癥細(xì)胞激活常駐的成纖維細(xì)胞,使ECM分泌、交聯(lián)發(fā)生過度增殖,進(jìn)一步強(qiáng)化基質(zhì)硬度。這種僵硬可作為物理屏障,阻止免疫滲透且改變血管功能和完整性,在逃避免疫監(jiān)視的同時也加速腫瘤生長[16]。總之,衰老細(xì)胞使ECM發(fā)生結(jié)構(gòu)老化破壞了微環(huán)境結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,從而促使癌細(xì)胞的存活和增殖;另外,微環(huán)境衰老變化也會刺激ECM異常增生變異,改變正常的生長條件;二者互為因果,導(dǎo)致“無陰則陽無以生,無陽則陰無以化”,無法維系組織細(xì)胞正常更迭。
3.3 免疫衰老與陰陽對立消長 免疫系統(tǒng)是控制癌癥發(fā)展的有效屏障,抗腫瘤免疫是先天免疫系統(tǒng)和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)協(xié)同作用的結(jié)果,持續(xù)存在的免疫能力可及時殺死異常突變的腫瘤細(xì)胞[17]。盡管衰老細(xì)胞本身具有免疫原性,并受到免疫監(jiān)視,吸引免疫細(xì)胞將自身清除并防止克隆突變的腫瘤細(xì)胞增生,發(fā)揮自身防御能力[18],但是免疫能力會隨著年齡增長而下降,出現(xiàn)“免疫衰老”。其中SASP即可介導(dǎo)衰老微環(huán)境與各種免疫細(xì)胞群體之間的串?dāng)_,這些相互作用使衰老微環(huán)境具備抑制T細(xì)胞的潛力[19]。同時,衰老引起的胸腺萎縮退化也使T細(xì)胞生成減少、累積缺陷,并伴隨著自然殺傷細(xì)胞、吞噬細(xì)胞、單核細(xì)胞數(shù)量減少、功能降低,造成免疫監(jiān)視能力減弱,從而使衰老細(xì)胞規(guī)避先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng),誘導(dǎo)腫瘤免疫微環(huán)境改變,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖侵襲[20]。
免疫防御與免疫逃逸分屬陰陽兩端,二者處于既對立又統(tǒng)一的消長變化之中。細(xì)胞及其微環(huán)境衰老改變使免疫清除能力受抑制的同時也使細(xì)胞突變的免疫逃逸增強(qiáng),腫瘤細(xì)胞失去免疫監(jiān)視發(fā)生惡性增殖遷移,陰的抑癌特性減弱,陽的特性增強(qiáng),陰無以制陽。正氣無法抗邪而造成“陽盛陰衰”的促腫瘤效應(yīng)發(fā)生,從而增加疾病易感性和老年人惡性腫瘤的發(fā)生。陰陽的消長變化說明免疫監(jiān)視或逃逸能力的增減可對腫瘤發(fā)生發(fā)展產(chǎn)生抑制或促進(jìn)的作用,出現(xiàn)偏盛偏衰的病理改變。“陽盛則陰病”,故通過在體外和體內(nèi)逆轉(zhuǎn)免疫細(xì)胞受抑制作用,能改變細(xì)胞消長失衡狀態(tài),及時清除衰老引發(fā)的突變細(xì)胞,進(jìn)一步增強(qiáng)抗腫瘤免疫能力。
3.4 基質(zhì)穩(wěn)態(tài)與陰陽平衡 隨著年齡增長,衰老細(xì)胞不斷積累,造成多種細(xì)胞成分改變,形成老化的基質(zhì)環(huán)境。成纖維細(xì)胞是基質(zhì)微環(huán)境中主要的細(xì)胞類型,可促進(jìn)細(xì)胞基質(zhì)中SASP因子SFRP2過度表達(dá),激活WNT16B以刺激WNT信號通路轉(zhuǎn)導(dǎo),造成腫瘤微環(huán)境的基質(zhì)細(xì)胞損傷[21]。另有研究表明,60歲以上人群基質(zhì)中的衰老成纖維細(xì)胞數(shù)量遠(yuǎn)高于40歲以下人群。不斷增多的衰老成纖維細(xì)胞導(dǎo)致細(xì)胞角蛋白和E-鈣黏蛋白的表達(dá)降低,促進(jìn)上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化[22]。同時,在腫瘤發(fā)展過程中,過多的衰老成纖維細(xì)胞也可轉(zhuǎn)變?yōu)榘┌Y相關(guān)成纖維細(xì)胞(cancer associated fibroblasts,CAFs),促進(jìn)腫瘤惡性生長、侵襲和轉(zhuǎn)移[14]。
由此可見,基質(zhì)穩(wěn)定性并非一成不變,而是保持在動態(tài)平衡之中。腫瘤基質(zhì)中的成纖維細(xì)胞對于維持腫瘤內(nèi)微環(huán)境的穩(wěn)定性至關(guān)重要,癌細(xì)胞的增殖、遷移需要特定微環(huán)境的支持,微環(huán)境具備基質(zhì)優(yōu)勢則可以推動癌癥的發(fā)展[23]。衰老成纖維細(xì)胞的激增不利于維持基質(zhì)穩(wěn)態(tài),可打破微環(huán)境平衡并促進(jìn)細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為陰陽失調(diào)是疾病發(fā)生發(fā)展的基本原因。《素問·至真要大論篇》云:“謹(jǐn)守病機(jī),各司其屬……疏其血?dú)猓钇湔{(diào)達(dá),而致和平。”基質(zhì)中各種細(xì)胞應(yīng)維持其平衡協(xié)調(diào)狀態(tài),保持“陰陽自和”,其中任何一種細(xì)胞增多或減少都會打破基質(zhì)微環(huán)境平衡而出現(xiàn)病態(tài)結(jié)果。故謹(jǐn)守“調(diào)整陰陽,以平為期”的治療原則,糾正盛衰失衡,“陽病治陰,陰病治陽”,維持基質(zhì)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。
衰老誘導(dǎo)的腫瘤微環(huán)境變化對惡性腫瘤產(chǎn)生及發(fā)展至關(guān)重要。衰老細(xì)胞從代謝、結(jié)構(gòu)及功能等多方面發(fā)生改變,產(chǎn)生致癌作用,同時衰老微環(huán)境也為腫瘤細(xì)胞的遷移提供更為便捷的條件。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為,事物變化發(fā)展之根本在于陰陽。陰陽的對立制約、互根互用、消長轉(zhuǎn)化進(jìn)一步影響衰老組織的局部代謝、結(jié)構(gòu)變化、免疫調(diào)節(jié)與內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài),從而產(chǎn)生致癌作用。但無論陰陽關(guān)系如何轉(zhuǎn)變,終歸在于微環(huán)境的陰陽平衡關(guān)系被打破,故平衡陰陽乃是治病之本。因此,運(yùn)用中醫(yī)陰陽理論闡釋衰老微環(huán)境的致癌機(jī)制旨在構(gòu)建陰陽理論與腫瘤衰老微環(huán)境關(guān)系的橋梁,以此豐富中醫(yī)理論內(nèi)涵,為后續(xù)中醫(yī)理論發(fā)展奠定基礎(chǔ)。