中药治疗肺癌干细胞研究进

卢建峰，黄静，肖桦，马萍

随着社会环境和生活方式的不断改变，肺癌发病率逐年上升，据统计，目前中国的肺癌死亡率已经达到万分之三十二，相比30年前，则上升了4.65%，超过肝癌死亡率成为我国，特别是城市地区恶性肿瘤发病率和死亡率最高的一种癌症[1,2]。虽然经过手术，放疗、化疗等治疗，但依旧出现耐药、转移、复发等一系列问题，使肺癌的5年存活率仍徘徊在14%左右[3]。因此，亟待寻找新的治疗肺癌的方法，延长中位生存期。随着研究不断深入，学者发现一类具有自我更新、分化、增殖复制的细胞，称为肿瘤干细胞（cancer stem cells, CSCs），肿瘤干细胞学说的确立，为治疗肺癌提供了新的方法和途径。于此同时，中医药在改善肺癌微环境、延长带瘤生存、提高生活质量、对放化疗减毒增效等方面疗效突出，逐渐在世界范围内被认可。

1 肿瘤干细胞

肿瘤干细胞（cancer stem cells, CSCs）是指存在于肿瘤细胞中的一小群特定的“种子”细胞，具有很强的自我更新、无限增殖分化、高致瘤能力和多药耐药性的细胞[4]。大部分学者认为肿瘤干细胞是由正常干细胞或祖细胞突变而来的。虽然干细胞与肿瘤干细胞关系紧密，但二者有本质区别。如干细胞的增殖有自稳性，它的增殖数目在机体调节下处于恒定，而肿瘤干细胞却无限增殖分化，其数目不受机体调控。因为肿瘤干细胞的自我传导更新的负反馈调节机制已经被破坏，所以肿瘤干细胞倾向于复制错误，而干细胞则会防止这种错误复制的继续发展[5]。

对肿瘤干细胞的认识首先来自于Bonnet等[6]。1997年在急性粒细胞白血病(acute myelo-eytic leukemia,AML）患者的血液中发现并分离出一组CD34+CD38-细胞。此类细胞在全部AML细胞所占比例极低,但将极少数CD34+CD38-细胞移植在 N0D／SCID小鼠体内便能够重建白血病。至此以后能否反复在免疫缺陷宿主体内移植致瘤则成为判断肿瘤干细胞的标准。

2000年Weissman[7]首次提出肿瘤干细胞。Weissman发现在肿瘤组织中存在一小部分具有干细胞特性的细胞。这类细胞具有很强的自我更新、无限增殖、高致瘤性和多药耐药性的生物学特性。肿瘤干细胞学说的提出，更好的诠释了恶性肿瘤的起源、耐药、转移、休眠、复发的根源。为靶向治疗肿瘤提供了新的方法和思路。

2003年有学者从乳腺癌中分离出肿瘤干细胞，为证明实体肿瘤起源于干细胞提供了有力证据[8]。之后人们在肺癌[9]、脑肿瘤[10]、结肠癌[11]、前列腺癌[12]等多种实体肿瘤中发现肿瘤干细胞。

2 肺癌干细胞

基于肿瘤干细胞理论，可以更好的理解肺癌干细胞则是由正常肺干细胞突变而来的产物。肺癌则是以肺癌干细胞为基础不断自我更新分化。所以清除这些肺癌干细胞则是治疗肺癌的有效方法。

2005年，kim等[13]首次在小鼠的肺损伤模型中发现并分离出肺癌干细胞，并将其命名为支气管肺泡干细胞（BASC）。研究发现用樟脑丸干预肺损伤模型中，BASC可以分化为Clara细胞I型和II型肺上皮细胞。这类干细胞具有自我更新、分化增殖和高致瘤性并且是致使肺腺癌的“种子”细胞。这与肿瘤干细胞的生物学特性相似。在正常情况下，BASC处于休眠状态，但是当体内肺癌微环境发生改变或者肺泡、支气管损伤时，BASC则会分化增殖。

肺癌干细胞表面标志物的发现为肺癌干细胞的选择和鉴别提供了参考依据。但是目前还没有证实某一种标志物为肺癌干细胞的特有标志物，所以鉴定和分离肺癌干细胞需要借助其他肿瘤干细胞标志物。

肺癌干细胞常用的表面标志物有：SP细胞、CD133阳性细胞、CD44阳性细胞、醛脱氢酶 、ABCG2、Oct4、Sox2等。干细胞自我更新分化过程中Notch通路、Hh通路和Wnt通路发挥重要作用。研究发现这三条通路的异常激活则肺癌干细胞增殖分化能力增强。所以有效的抑制这三条通路的激活对于治疗肺癌、防止复发有重要作用。对肺癌肝细胞表面标记物的研究和发现，对于人们更深刻的认识肺癌有重大突破，尤其是对肺癌早期诊断、治疗有重要意义。

3 中医与肺癌

中医学对肺癌的特定名称并没有直接记载，根据其症状，多与“咳嗽”“咳血”“肺积”“賁息”相似。肺癌的发病是内外因共同作用的结果，内因为年迈体弱，正气亏虚、七情内伤、饮食不节。外因为六淫邪气侵袭机体。形成痰毒，日久不化，则形成癌肿，伏于肺部。肺癌发病局部为实，整体为虚，因虚致实，虚实夹杂。虚为阴虚、气虚、气阴两虚。局部实证以气滞、痰毒、血瘀为主。正如《黄帝内经》所说“正气内存，邪不可干”正气虚是发病的根本原因，邪气盛是发病的外在条件。《素问•咳论》提到: “肺咳之状，咳而喘息有音，甚则唾血，咳则心痛，喉中介介如梗状，甚则咽肿喉痹……转则两胁下满”。

肺癌的临床症状变化多样，不同时期的症状不同。初期以咳嗽、咳痰咯血、胸痛喘息等肺系疾病为主。后期伴有嗜睡、心悸水肿、神昏谵语等肺外疾病，但是咳嗽咳痰咯血的症状贯穿整个疾病过程中[14]。在手术、放疗化疗之后，耗气伤津出现潮热盗汗、身体消瘦等气阴两虚的症状。对于其临床分型，各家以自身临床实践经验为主要原则，目前没有统一的划分标准。高氏[15]将其分为“气阴两伤、痰热蕴肺、寒痰阻肺、脾肾阳虚、肺脾气虚，痰瘀互结”五种类型。谷氏[16]将其分为“肺阴亏损、肺燥伤络、痰热壅盛、肺脾两虚”四种类型。

刘氏[17]将肺癌分为“热毒炽盛型、气滞血瘀型、气阴两虚型、脾虚痰湿型、阳虚水泛型”五种。对于肺癌的治疗，主要以扶正祛邪、解毒抗癌为总的治疗原则。扶正以调和阴阳、和润五脏、益气和血为主。祛邪则以软坚散、活血祛瘀、清热解毒结为主。在辨证论治的基础上恢复机体阴阳平衡[18]。

4 中医药与肺癌干细胞

近年来研究中药对肺癌干细胞的治疗作用成为热点，中药对肺癌干细胞具有靶向治疗作用，不仅能抑制肺癌干细胞增殖，还能增强化疗药的治疗作用，已经被临床认可。

4.1杨栋等[19～20]利用川芎有效提取物川芎嗪作用于体外培养的PG-BE1干细胞细胞。研究发现川芎嗪可以一定程度的抑制PG-BE1干细胞样细胞 VEGF和HIF-1α蛋白的表达。从而改善肺癌微环境防止血管生成、活血化瘀并阻断对癌组织的血供。同时保证药物能被有效的血循环输送到癌 组织以达到杀伤肿瘤干细胞的目的。同时研究发现，川芎嗪能有效的抑制 PG-BE1干细胞样细胞 ABCG-2 蛋白，进而逆转肿瘤耐药性，对提高肿瘤的治疗效果有很大帮助。

4.2 当归多糖、黄芪多糖是中药当归和黄芪的有效提取物，武有明等[21～22]利用当归多糖（ASP）和黄芪多糖（APS）干预肺癌干细胞和骨髓间充质干细胞(BMSCs)细胞的共培养体系。研究发现，最佳浓度的当归多糖和黄芪多糖可抑制肺癌LLC共培养微环境中BMSCs的异常增殖及α-SMA、TAFs相关分子表达。从而稳定机体及干细胞的生存微环境，使干细胞遗传更加稳定。为ASP和APS联合BMSCs预防和治疗癌症提供了实验依据。

4.3 赵亚瑞等[23]利用姜黄素干预体外培养的肺癌干细胞（CICs）,研究发现，姜黄素通过激活肿瘤凋亡因子caspase-3和增殖抑制因子P53的基因转录。从而抑制肺癌CICs,的增殖、转移和侵袭且抑制率与姜黄素的质量浓度成正比关系。

4.4 曹晓诚等[24]将蔓荆子的有效提取物蔓荆子总黄酮（VFTF）作用于体外培养的人小细胞肺癌NCI-H446 细胞系肺癌干细胞（LCSCs），研究发现VFTF可以通过抑制Bmil蛋白表达和AKt磷酸化，从而抑制肺癌干细胞自我更新复制的能力。该实验证明蔓荆子具有良好治疗肺癌的作用。

4.5 姜贻乾等[25]利用红豆杉（AETC）水提物干预体外培养的人非小细胞肺癌H460细胞。研究发现，AETC能有效的抑制H460细胞增殖，并且其抑制率与药物的浓度呈正比关系。同时发现，随着浓度增加AETC通过降低细胞膜上的跨膜糖蛋白P-gp来降低有效药物的泵出量，从而逆转抗癌药物的耐药性，增强化疗药顺铂的疗效。

4.6 陈恭让等[26]人利用蔓荆子的提取物紫花牡荆素（CAS）作用于体外培养的人小细胞肺癌 NCI-H446细胞系肺癌干细胞样细胞 (LCSLCs)，研究发现CAS能有效的抑制LCSLCs增殖和转移，抗小细胞肺癌作用明显。

4.7 李彦珍等[27]人利用中药黄连的提取物小檗碱作用于体外培养的人肺癌细胞株A549中分选CD133+肺癌干细胞，实验证明小檗碱能抑制肺癌干细胞的增殖，并且呈浓度依赖性。同时研究还发现小檗碱这种抑制肺癌干细胞增殖可能是通过调控Hedgehog信号通路来实现的。

4.8 由生黄芪、山慈菇、重楼、仙灵脾、黄精等组成的肺炎宁方，王爽等[28]将肺炎宁方作用于体外培养的肺腺癌A549细胞发现肺炎宁可以抑制Wnt通路的异常激活，诱导SP+肺癌干细胞凋亡、增强化疗药的作用。同时发现益气养精药物对Wnt信号通路在理论和实践上都有可行性。

5 讨论

肺癌干细胞与肺癌的起病、转移、耐药复发有密切关系，但是目前尚未发现是肺癌干细胞所特有的表面标志物，所以对肺癌干细胞表面标志物为日后研究的又一方向。对于如何清除肺癌干细胞，逆转肺癌耐药性是治疗肺癌的关键所在。中医药在治疗肺癌干细胞的成绩已经被认可，但还处于起始阶段，目前主要集中在单味中药成分的研究，由于实验条件的限制，体外实验无法完全模拟人体内肺癌微环境，则对具体的实验结果有一定的影响。与此同时复方对于肺癌干细胞的研究还比较少，未来在研究单味中药的同时进行复方对肺癌干细胞研究。将会对临床治疗肺癌有更大的帮助。