基于维生素D轴探讨金水相生法对肺癌的防治作用

刘怀全 朱 星 秦 忠 柴艺汇 高 洁 陈云志 张孟之 李 文

贵州中医药大学，贵州 贵阳 5500252

肺癌是源自呼吸系统的恶性肿瘤，临床主要表现为咳嗽、咳血、胸痛、呼吸短促、体重减轻等，常分为小细胞肺癌(Small cell lung cancer,SCLC)、非小细胞肺癌(Non-small cell lung cancer,NSCLC)[1]。其中，NSCLC是最常见的肺癌形式，主要包括鳞状细胞癌、腺癌、大细胞癌三种类型[2]。随着环境和生活方式的改变，肺癌发病人数逐渐上升且呈年轻化趋势[3]。维生素D轴为维生素D在机体内的代谢过程，经肝内CYP2R1、CYP27A1转化为25(OH)D3，随后在肾脏CYP27B1催化下形成1,25(OH)2D3，与VDR结合发挥其生物学效应，最终由CYP24A1将活性1,25(OH)2D3降解为非活性形式。流行病学观察显示，体内维生素D活性可影响青少年儿童肺部的发育情况[4]。此外，夏秋季节肺癌的死亡率较低，与太阳辐射后机体内维生素D水平增高密切相关[5]。

“金水相生”法首见于《类证治裁》，其主要是指肺金和肾水相互滋生、相互影响的关系，具有共同维持机体内正常的水液代谢和呼吸功能的作用。历代医家治疗肺癌多采用“金水相生”法补益肺肾，缓解患者的不适症状，以提高五年生存率及生活质量。研究发现，冬虫夏草、五味子及百合固金汤、金水六君煎、琼玉膏等“金水相生”方药对肺癌的发生发展具有较好疗效[6]，并与维生素D轴存在一定关联性。因此，本文基于维生素D轴探讨中医“金水相生”法治疗肺癌的现代医学内涵。

1 维生素D轴与肺癌的关系

流行病学观察显示，肺癌患者体内的维生素D水平与疾病进程和预后情况呈现一定关联性[7]。临床观察发现，肺癌患者肺内多表现出25 (OH)D3、1,25(OH)2D3和VDR表达水平降低，CYP24A1表达水平升高等维生素D轴代谢异常现象[8-9]。纠正肺癌患者维生素D缺乏情况可缓解其临床症状，降低化疗引起的副作用[10]。此外，Bsml、Taq1、Cdx-2等基因点位在VDR基因中的多态性能够降低肺癌的易感性[11]。动物实验发现，维生素D缺乏或VDR基因敲除的肺癌模型小鼠多存在肺部肿瘤增长和转移速度加快等恶化情况[12]。给予肺癌小鼠模型维生素D干预治疗后，肺组织中骨成型蛋白2(BMP-2)和环氧化酶2(COX-2)水平均显著降低[13]。细胞实验发现，抑制人肺腺癌细胞(A549)中CYP24A1 mRNA的表达水平，能够显著降低细胞增殖率和线粒体DNA含量[14]。给予淋巴结转移的人肺癌细胞(H292)1,25(OH)2D3处理后可抑制细胞周期性裂变及恶性增殖情况[15]。

2 维生素D轴防治肺癌的作用机制

目前肺癌具体的发病机制尚不明确，可能与免疫反应、氧化应激、DNA甲基化等因素有关[16-17]。维生素D轴在肺癌治疗方面发挥一定的积极作用，可调节肿瘤细胞增殖、分化、凋亡及免疫功能，降低肿瘤活性及发病风险，改善肺癌患者的不适症状及生存质量。

2.1 免疫调节 维生素D对T淋巴细胞、B淋巴细胞、巨噬细胞及树突细胞等免疫细胞具有一定的调节作用，能够维持Th17/Treg 细胞比例平衡，增强抗炎因子IL-10水平，抑制核转录因子κB(nuclear transcription factor-κB, NF-κB)活性、促炎因子IL-6、TNF-α及趋化因子的产生，减缓肿瘤细胞的生长[18-20]。维生素D缺乏会促进肺鳞状细胞癌癌前病变模型小鼠肺部炎症反应和癌前细胞的增殖，加速癌前病变的进程[21]。肺癌模型小鼠补充活性维生素D后，可减少粒细胞巨噬细胞集落刺激因子释放，增加肿瘤浸润性细胞(如CD8+T细胞)表达水平[22]。故推测，维生素D轴可能通过调控机体免疫功能而降低肺癌的发病风险。

2.2 氧化应激 氧化应激是促成肺癌发生发展的主要因素之一，维生素D作为有效的抗氧化剂可抑制脂质过氧化物产生，减缓肺癌的发生发展[23]。肺鳞癌患者血清中25 (OH)D3水平与H2O2、超氧阴离子的含量以及氧化应激产物存在较强关联性[24]。维生素D缺乏的小鼠多伴有过氧化还原酶5(PRDX5)、肺表面活性蛋白(SP-B)表达降低，进而诱∶导氧化应激反应使肺结构和功能发生改变[25]。1,25(OH)2D3联合卡铂注射液(CBP)给予A549肺癌细胞株干预后，可升高活性氧(ROS)含量，降低基质金属蛋白酶2(MMP-2)、基质金属蛋白酶9(MMP-9)表达水平,进一步抑制肺癌细胞增殖分化[10-26]。故推测，维生素D轴可能通过调节氧化应激反应而减缓肺癌的病程进展。

2.3 DNA甲基化 DNA甲基化作为基因表达变化中最常见的表观遗传机制，与肺癌的发生发展存在一定相关性。DNA高甲基化主要抑制基因表达，低甲基化主要增强基因表达[27]。研究发现，PR结构域蛋白(PRDM)基因、表皮生长因子受体(EGFR)及CYP24A1等基因的DNA甲基化均与肺癌密切相关[28-29]。其中，CYP24A1基因的低甲基化可引起肺腺癌患者CYP24A1蛋白过表达，加速机体内维生素D的代谢过程，进而缩短患者无进展生存期(DFS)及总生存期(OS)时长[30]。故推测，维生素D轴可能通过调节DNA甲基化而改善肺癌患者的生存质量和预后情况。

3 中医“金水相生”方药对肺癌的防治作用

中医学认为肺癌属于“肺积”、“肺岩”、“癌病”等范畴。《黄帝内经·素问》曰：“正气存内，邪不可干，邪之所凑，其气必虚”，肺癌的病因为正气虚衰，邪毒内侵，病机以肺肾亏虚为本，瘀痰毒互结成肺部积块为标。《类证治裁·喘证》提出：“肺为气之主，肾为气之根”，人体正常的呼吸功能依赖于肺气的宣降运动和肾气的摄纳。肺虚为正虚之始、肾虚为正虚之根，肺肾两虚贯穿于肺癌患者整个发病过程[31]，治疗多采用“金水相生”法。

冬虫夏草始载于《本草从新》，味甘性温，入肺肾经，具有补肾益肺，止血化痰之功效；五味子始载于《神农本草经》，性温味属五味，归肺肾心经，具有收敛固涩，益气生津，补肾宁心之功效；百合固金汤始载于《慎斋遗书》，方中百合、生地黄、熟地黄三者相互配伍共为君药，具有滋养肺肾，化痰止咳之功效；金水六君煎始载于《景岳全书》，为二陈汤去乌梅，加熟地黄、当归配伍而成，具有滋补肺肾，祛湿化痰常之功效；琼玉膏始载于《洪氏集验方》，方中生地黄为君、白蜜为臣，具有滋阴壮水、补养肺金之功效。因此，冬虫夏草、五味子及百合固金汤、金水六君煎、琼玉膏等均属于“金水相生”之方药。研究发现，中晚期的NSCLC患者通过冬虫夏草和番荔枝子联合化疗药物治疗后，其化疗耐受性、临床获益率以及疾病控制率大幅度提高[32]。冬虫夏草蛋白提取物(OSPE)能够增强A549肺癌细胞的抑制率，降低B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)和Bcl-2相关X蛋白(Bax) mRNA的表达水平[33]。给予lewis肺癌细胞五味子多糖处理后，FASL蛋白表达水平及细胞增殖率降低[34]。百合固金汤与放化疗联合治疗局部晚期NSCLC患者可有效改善恶心、呕吐以及白细胞减少等不良反应，提高患者生存质量[35]。康复期的NSCLC患者给予加味金水六君煎治疗后，其KPS评分和生存质量显著提高，癌胚抗原(CEA)及鳞状细胞癌相关抗原(SCC)水平显著降低[36]。金水六君煎及其拆方含药血清能够改善人中性粒细胞弹性蛋白酶(HNE)诱导的粘液高分泌的A549细胞模型存活率，增加水通道蛋白5(AQP5)和降低黏蛋白5AC(MUC5AC)的表达水平[37]。应用琼玉膏联合化疗药物(顺氨氯铂)与单纯化疗组相比，肺癌模型小鼠的肿瘤抑制率上升，毛色、活动及饮食等情况明显好转[38]。

4 中医“金水相生”方药与维生素D轴的关系

研究发现，“金水相生”方药对维生素D轴具有一定的调节作用。给予VDR沉默的大鼠卵巢颗粒细胞冬虫夏草含药血清处理后，CYP19 mRNA表达水平明显升高[39]。五味子及其有效成分与维生素D在治疗肿瘤、炎症、消化系统、女性生殖等疾病的机制方面存在一定的相似性[40]。金水六君煎与百合固金汤中的地黄可提高大鼠血清中1,25(OH)2D3含量水平[41]，当归可提高大鼠肾脏CYP24A1 mRNA以及蛋白表达水平[42]，二者合用对机体内维生素D轴水平具有较好的调节作用。此外，金水六君煎与维生素D均可改善肺癌患者体内T淋巴细胞亚群水平[43-44]，百合固金汤、琼玉膏与维生素D均能减少肺癌患者放化疗后的不良反应[45-47]。

综上所述，维生素D轴可通过调节机体免疫反应、氧化应激，DNA甲基化等功能，抑制肺癌的发生发展。中医“金水相生”法具有补益肺肾之功效，不仅能有效减轻肺癌病情，改善其预后情况，还可纠正维生素D轴中25(OH)D3、1,25(OH)2D3、VDR、CYP24A1、CYP27B1的异常表达情况。故推测，维生素D轴可能是中医“金水相生”法治疗肺癌的现代医学内涵。课题组后期将进一步设计实验，开展相关研究，验证和阐释其中的作用机制。