中医药调控TLR及其信号通路与肿瘤治疗

江 澄 林胜友 浙江省中医院 杭州 310000

中医药调节免疫及抗炎作用已通过大量实验证明，而这些作用的发挥，部分是通过影响某些信号传递过程及其生物学效应，进而辅助机体增强自身免疫力或者抑制某些炎症反应来实现的。近几年，大量的研究表明，此过程可能与调控TLRS及其信号通路有关。同时也有实验证明，TLRS与肿瘤之间又有着密切的关系，本文就中医药调控TLRS与肿瘤治疗相关性作一探讨。

1 Toll样受体及其信号通路

Toll样受体是广泛存在于昆虫、脊椎动物、植物中序列高度保守而古老的家族，与果蝇Toll蛋白同源的人类Toll样蛋白基因及其编码的TLRS于1997年[1]被首次发现。TLRS是一种重要的模式识别受体（pattern recognition receptors，PRRS），参与病原相关分子模式（microorganism-associated molecular patterns，PMAPS）。它主要识别病原微生物进化中的保守分子，主要包括脂多糖（LPS）、肽聚糖、酵母多糖以及病原体核酸等，使人们意识到天然免疫并不是简单地发挥非特异性吞噬、清除作用，它也可以通过引起细胞因子的释放，上调共刺激分子的表达，为适应性免疫的启动提供活化信号[2]。随着研究的不断深入，发现TLRS既能促进免疫细胞膜表面表达相关的免疫分子及免疫细胞的成熟和功能化，也能在抗病毒感染，调节免疫应答及其家族的协同作用影响免疫应答等方面起重要的作用。

TLRS家族成员均属I型跨膜受体蛋白，结构分为胞外区、跨膜部分和胞质区。胞外区包括18～31个富含亮氨酸的重复序列和半胱氨酸结构。胞质区大约为200个氨基酸大小，与IL-1受体的胞质区相似，因而被称为Toll/IL-1受体同源区（Toll/IL－1 receptor homologous region，TIR），其中包括 3个保守盒，这是TLRS向下游传递信号的核心元件。胞内段的髓样分化因子88（MyD88），作为一种重要的转接蛋白参与TLRS介导的信号转导[3]。其他的下游信号分子还包括：B转化生长因子激活的蛋白激酶（TAK1）、IL-1相关蛋白激酶（IRAKs）、细胞核因子kB（NF-kB）、TAK1结合蛋白1和2（TAB1 和TAB2）、肿瘤坏死因子受体活化因子6（TRAF6）以及AP-1等。

目前，TLRS信号通路以TLR4的信号传导途径研究相对成熟，根据信号传导是否依赖MyD88依赖性信号转导通路，分为依赖MyD88的信号传导通路和非依赖MyD88的途径[4]。

2 TLRS与肿瘤

过去十年中，癌症研究取得了巨大的进展，同时，癌症原来所定义的基本特征（持续增长信号，逃避增长抑制，抗细胞死亡，无限的复制能力，诱导血管生成和组织浸润转移）最近被重新审视和更新，逃避免疫杀伤逐渐上升为一个新兴的癌症标志，对这一概念适用性的认可，将越来越影响人类治疗肿瘤新方法的发展[5]。肿瘤利用多种机制，帮助它们达到有利于其自身生存的免疫平衡。它们分泌免疫细胞因子（TGF-β、IL-10等）、抗凋亡分子的表达，或者下调肿瘤抗原和MHC-Ⅰ的表达[6]。

研究发现，TLRS在小鼠和人类的多种肿瘤细胞株上表达，且并不局限于单一的TLRS，即使是同一种肿瘤，也视TLRS分型的不同而不同，TLRS是起抑制作用还是促进作用，需要进一步的研究探讨[7]。

有研究表明，TLRS有促进肿瘤发展的作用，它激活后引起的下游信号传导并导致肿瘤发生、进展、转移，从而认为肿瘤细胞表面的TLRS被配体激活，刺激肿瘤细胞分泌过量细胞因子，这些炎症介质可刺激肿瘤细胞生长、血管和淋巴管生成，而且可通过调节金属蛋白酶和整合素增强肿瘤细胞的侵袭和转移。如体内和体外的研究都显示LPS能刺激肿瘤生长和转移[8]；Huang等[9]实验证明，巨块肿瘤微环境中的单核细胞李斯特菌（listeria monocytogenes，LM）通过TLR2信号转导通路促进肿瘤细胞生长。又如TLR2活化可以促进调节性T细胞（regulatory T cells，Tregs）发育，上调转录因子FoxP3表达，增加抑制性细胞因子IL-10产生，引起抑制性免疫反应，导致肿瘤免疫耐受，从而抑制宿主产生抗肿瘤作用[10]。Tang等[11]认为TLR4激活ERK1/2、p38及NF-kB信号引发大量炎症因子如IL-6、基质酶及尿激酶纤溶酶促进肠癌的发展。

另一方面，也有研究表明肿瘤细胞TLR3的表达可以诱导肿瘤细胞的凋亡[12]。有报道证实，使用免疫佐剂加强对肿瘤细胞的识别，诱导机体产生有效抗体，激活杀伤细胞；TLRS信号通路激活后主要通过MyD88-IRAK-TRAF6-NF-kB途径影响免疫相关基因的表达，产生IFN、化学因子、促炎性细胞因子以及增强抗原提呈的树突状细胞（dendritic cells，DCs），进而调节Th1和Th2增殖与分化，在获得性免疫的过程中发挥抗肿瘤作用[13]。

3 中医药调控TLRS及其信号通路

中医认为，疾病（包括肿瘤）的过程是正邪互相斗争的过程，治疗疾病的目的就是要扶助正气，战胜病邪。从现代医学的观点来看，扶正和祛邪的基本作用在于改善或恢复免疫功能，增强机体抗病性的生理反应，抑制或者消除致病因子对机体的有害影响，加速毒物的排泄，促进患病组织的修复和功能的改善。已经有大量实验证明，中医药能够辅助机体增强自身免疫力，抑制炎症的发生。在研究探索的过程中发现，此过程在某些方面与参与调节的TLRS及其信号通路有关。

3.1 单味药作用 近年研究证明，单味药对TLRS及其信号通路有干预和调控作用。研究发现猪苓多糖能够协同卡介苗启动非特异性免疫反应，其机制和激活途径可能是通过TLR4与CD14一起将胞外信号转导至胞内，从而使NF-kB迅速从胞浆移位到胞核，调节相应的靶基因表达所致[14]。李金等[15]体外分离、培养健康成人外周血单个核细胞，以云芝糖肽加以干预，应用Toll样蛋白受体信号转导基因芯片检测云芝糖肽对此信号传导通路中相关基因的影响，经筛选发现上调≥2倍的基因有22个，占18.8%（如γ-干扰素，干扰素-γ-诱导蛋白-10等）。实验表明刺五加多糖通过TLR激活B细胞和巨噬细胞[16]。张代娟等[17]研究发现中药秃毛冬青叶中有效成分青心酮在RAW264.7巨噬细胞炎症反应可上调TLR4 mRNA及蛋白表达，减少TNF-α分泌，从而能有效抑制炎症反应。黄芪甲苷和大黄素可抑制干扰素-γ（IFN-γ）诱导的TLR4 mRNA表达，大黄能显著降低IFN-γ+脂多糖（LPS）所诱导的HT-29细胞的IL-8的产生，故推测大黄素抗炎细胞分子机制可能与此有关[18]。黄芪多糖（APS）是黄芪中最重要的决定其作用的有效成分，通过实验发现，APS可作为TLR4、NF-kB活化抑制剂，调控细胞内的TLR4、NF-kB表达，使细胞内信号传导通路活性降低，从而减轻炎症反应，免疫紊乱的作用，从而推测这可能是APS起活血化瘀作用的分子药理作用机制之一[19]。

3.2 中药复方作用 对于中药复方的研究，由于其成分的复杂性使得研究结果不确定性大大增加，研究的数量明显偏少。研究发现，益气养阴、凉血活血等功效的复苏饮可明显上调外周血单核细胞TLR4、TLR2 mRNA表达，增强机体抗感染能力[20]。赵保胜等[21]研究证实，参苏饮含药血清对POLY I：C刺激的TLR3及其下游通路的MyD88和TRAM有抑制作用，对LPS刺激的TLR4的病理性升高无抑制作用，但对TLR4下游通路TRAM和TRIF mRNA的表达有明显的抑制作用。以上综合作用引起炎症因子TNF-α和IFN-β的降低，提示参苏饮清热解毒的药效学作用可能与抑制TLR3、MyD88、TRAM等细胞因子的表达有关。黄连解毒汤能阻断TLR4高表达，阻断TLR4胞内信号转导的髓样分化因子88（MyD88）依赖和非依赖两条途径，具有TLR4mRNA拮抗剂样作用。桑菊饮含药血清一定剂量（7.7g/（kg/U）可明显上调TLR4、TLR7的mRNA表达，对其余TLRS的亚型表达没有明显影响[22]。姜华等[23]证实益气活血复方可阻断TLR4高表达，同时阻断TLR4胞内信号转导的MyS88依赖性途径，抑制下游NF-kB以及各种相关基因表达，从而减少内皮细胞的损失以及各种炎症反应的发生。凉膈散对内毒素诱导大鼠急性肺损伤模型的TLR4的表达起减弱作用，提示凉膈散可能通过抑制该信号通路，调节细胞因子表达，进而调控某些蛋白及炎性介质，从而减轻肺损伤[24]。

4 结语与展望

目前已经发现，一些肿瘤细胞表面的TLRS被配体激活，可促使肿瘤细胞释放大量炎症因子，进而促进肿瘤的生长；而肿瘤的发生、发展、转移同人体的免疫功能也存在着密切联系。中医药既可以通过干预TLR抑制炎症，又可通过调控MyD88-IRAKTRAF6-NF-kB这条途径来增强机体免疫力进而发挥抗肿瘤作用。中医药、TLRS二者间的密切关系以及对肿瘤所具有的双向调节作用，可以进行探索：一方面要更透彻的研究TLRS及其信号通路、中医药和肿瘤三者之间的关系，另一方面，可以将中医药在调控TLRS及其信号通路的作用运用到抗肿瘤治疗过程中，为中医药干预肿瘤和治疗肿瘤提供依据，并在中医理论的指导下，为治疗恶性肿瘤开辟一个新的途径。

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