基于虚毒瘀病机理论探讨细胞焦亡与肝癌关系*

张 振，曾普华，郜文辉，田雪飞△，田 莎，吴若霞，黄晓蒂，郑 飘，黄 振，郭垠梅

(1.湖南中医药大学中西医结合学院，长沙 410208； 2.湖南省中医药研究院附属医院，长沙 410006； 3.湖南中医药大学中医学院，长沙 410208)

原发性肝癌(以下简称“肝癌”)是我国常见的恶性肿瘤之一。根据2018年GOLOBAL CAN的统计，世界每年新增约84.1万例肝癌患者，死亡约78.2万例，严重威胁人民健康[1]。根据病理分型，肝癌可分为肝细胞肝癌(约占90%)、胆管细胞癌(约占 5%～10%)及混合型肝癌(约占5%～10%)[2]。目前，肝癌的研究多集中在细胞凋亡、自噬及血管新生等方面。近年来，随着人们对肝癌发病机制研究的深入，细胞焦亡在肝癌发生发展及治疗中的作用逐渐被揭示。

细胞焦亡是一种炎性相关性细胞程序性死亡方式，主要由半胱天冬氨酸蛋白酶(Caspase)所介导。与细胞凋亡及坏死不同，细胞焦亡以胞膜穿孔、细胞肿胀破裂及大量炎性因子释放为特征。有研究表明，细胞焦亡在肝癌的发生发展中发挥一定的作用[3]。本文拟从细胞焦亡角度，初步探讨细胞焦亡与肝癌中医病机联系，为中西医结合防治肝癌提供理论依据。

1 “虚、毒、瘀”是肝癌的主要病机

中医对肝癌的认识及防治源远流长。根据患者临床症状及体征，肝癌属于中医学积聚、黄疽、鼓胀、肝水、胁痛等范畴。肝癌病因多样，临证繁多，病机复杂。肝癌患者常见纳差、神疲、乏力、消瘦等“虚”证，其发展变化快、预后较差等，都属于中医“毒”或“癌毒”范畴。肝癌为有形之积，上腹肿块、肝区固定疼痛是“瘀”的客观表现。癌乃“因虚致癌”，先有正气不足而后受外来邪毒侵袭，导致毒瘀互结而成，癌变进一步发展使正气更虚，从而又表现出“因癌致虚”的现象，正虚、邪毒、血瘀三者始终并存，互为因果，恶性循环，贯穿于肝癌整个病程中。

气是维持机体正常生命活动的运动不息的极细微物质，在防御外邪入侵、维持脏腑功能正常运行等方面起着重要作用，也是机体免疫功能调节、物质及能量代谢的具体体现。当人体正气相对虚弱不足以抵抗外邪时，邪气乘虚而入，导致脏腑气血失调引发疾病。《外证医案汇编》[4]有云：“正虚则为岩”。《本草纲目》[5]亦有云：“夫众病积聚，皆起于虚也，虚生百病”，由此可见历代医家对恶性病病机的认识多以正虚为主。李晶等认为人体之气具有识别异己的功能，肿瘤的发生与气虚及其的功能失衡密切相关[6]。

肝癌的发生与癌毒密切相关[7]。肝癌发生的各阶段癌毒所表现的形式不同：在癌前阶段，癌毒是指能改变机体内环境、引起原癌基因激活及抑癌基因抑制所有因素的总称；在癌肿形成阶段，癌毒是指促进癌细胞增殖的因素；肝癌后期，癌毒多是指以低氧、低PH值、高压及大量炎性物质等为特征的肿瘤微环境[8]。由此可见，癌毒既是特异性致病因子亦是病理产物。与火毒、湿毒、热毒等相同，癌毒具有非物质特征。癌毒的产生多与机体抗病能力下降、脏腑功能失调等有关。宋·杨士赢在《仁斋直指方论精要》[9]中说:“癌者，上高下深，岩穴之状，颗颗累垂，毒根深藏，穿孔透里，男则多发于腹，女则多发于乳，或项或肩或臂，外症令人昏迷。”认为癌疾源于“毒根深藏”，并且具有“穿孔透里”的特点，提示癌疾具有侵袭性与转移性的特点。

肝藏血，主疏泄，调畅气机，“体阴而用阳”。肝是保证机体血液正常运行的重要脏腑。肝气郁结，行血不畅，血液停积，聚于局部而形成瘀血。《素问·举痛论篇》：“血气稽留不得行，故宿昔而成积矣”，即说明血瘀是积聚形成之病机。《灵枢·邪气脏腑病形》有载：“有所堕坠，恶血留内；若有所大怒，气上而不下，积于胁下，则伤肝”，说明瘀血与肝脏关系密切。王清任《医林改错·膈下逐瘀汤所治之症目》[10]：“无论何处，皆有气血……气无形不能结块，结块者，必有形之血也。”又有“肚腹结块，必有形之血凝聚”，说明气滞血瘀是形成肝癌的必要条件，气行不畅、经脉不通而致肝癌发生。

简言之，肝癌证属于本虚标实，正气亏虚是本，癌毒与瘀邪相互搏结、聚于局部发为肿块为标。

2 细胞焦亡所产生各种炎性因子是肝癌“虚、毒、瘀”的微观体现

细胞焦亡以调控炎性小体来实现。体内外各种刺激，如细菌、病毒、药物及衰老的细胞器、线粒体功能失衡等，均可诱导Nod样受体蛋白3(Nod-like receptor protein 3，NLRP3)的激活，NLRP3激活后，募集pro-Caspase-1及炎症小体衔接子凋亡相关斑点样蛋白(ASC)形成炎性小体，并剪切pro-Caspase-1形成有活性的Caspase-1。Caspase-1一方面能刺激细胞产生IL-1β及IL-18的释放，放大下游信号通路，增强局部炎症反应；另一方面切割Gasdermin E(GSDME)产生GSDME-N端，促进细胞焦亡；同时使GSDME-N转移至细胞膜，导致细胞裂解并释放内容物[11-14](如图1)。

图1 细胞焦亡机制

虚是以正气不足为主要矛盾的病理反应[15]。肝癌是一种炎症相关性疾病，约有90%的肝癌由慢性病毒性肝炎、脂肪肝等引起[16]。有研究表明，肝癌的发生与机体免疫失衡密切相关，肝癌患者血清辅助性T细胞(Th)1相关细胞因子水平下降，Th2相关细胞因子水平上升[17]。《素问·通评虚实论篇》有载：“邪气盛则实，精气夺则虚。”正常情况下，细胞焦亡过程中产生的各种炎性因子能清除癌细胞，促进癌细胞裂解死亡。肝癌患者血清中NLRP3含量低于正常组织，使得肝癌患者体内细胞焦亡下游信号通路激活受限，无法及时清除癌细胞[18]。有研究表明[18]，与正常肝组织相比，肝癌组织中的NLRP3明显降低，从而降低肝癌细胞焦亡。由此可知，体内炎性因子缺乏能导致脏腑虚弱，抗病能力低下，无法抵御邪气并导致肝癌的发生。

体内各种引起肿瘤细胞增殖转移的因素均属于“癌毒”范畴。GSDME是抑癌基因P53的调控靶点，通常被认为是一种潜在的抑癌基因。GSDME的激活能抑制肿瘤细胞的增殖、迁移及浸润[19]。肝癌组织中低表达状态的GSDME，能促进细胞的增殖转移[20]。IL-18属于IL-1细胞因子超家族，是细胞焦亡的下游产物，能够诱导T细胞合成干扰素 (IFN) -γ，增强Th1型免疫反应，促进肿瘤细胞死亡。与正常组织比较，肝癌组织中IL-18的表达明显低于正常组织[21]，这些均提示细胞焦亡参与肝癌癌毒的形成。癌毒留于体内久藏不去，日久耗伤人体正气，使正气更虚，正虚抗邪无力，则导致癌毒攻走流窜形成新的肿块。

瘀是肝癌肿块增长过程中所形成的必然产物，亦是病因。肝癌患者体内血液处于高凝状态[22]。血液高凝、血行不畅形成瘀血，瘀血聚于局部则发为肝癌。细胞焦亡过程中产生的IL-1β，能够上调内皮细胞及巨噬细胞上的内皮细胞膜组织因子、环氧化酶及基质金属蛋白酶的表达，并下调血栓调节蛋白、内皮细胞组织因子抑制物的表达，导致机体抗凝蛋白C系统的活性降低。此外，这些因子还能损害纤溶系统导致血栓形成。有学者认为，患者血流动力学改变及内皮细胞功能损伤是瘀的微观体现[23-24]。

由此可知，细胞焦亡异常可以造成肝脏功能紊乱、气血代谢障碍形成血瘀，瘀毒相互搏结聚于肝部形成肝癌(如图2)。

图2 细胞焦亡与肝癌病机联系

3 细胞焦亡参与肝癌的形成与发展

细胞焦亡在肝癌的形成和发展阶段起双向调节作用。肝癌癌前病变期，细胞焦亡水平上调产生的炎性小体及炎性因子能促进肝硬化向肝癌转化；在肝癌形成以后，细胞焦亡水平下调，抑制肝癌细胞的裂解死亡，加速肝癌恶性程度[21]。

炎性小体的激活在细胞焦亡中起关键作用[25]。肝癌组织中，NLRP3炎性小体的表达显著下调甚至缺失；且NLRP3炎性小体的表达与肝癌的病理分级和临床分期呈负相关，这提示NLRP3炎性小体参与肝癌的发展[26]。激活的炎性小体将pro-Caspase-1剪切为有活性的Caspase-1。有研究表明，肝癌组织内Caspase-1的表达明显低于正常组织[27]。激活后的Caspase-1能刺激细胞产生IL-1β及IL-18。肝癌患者中细胞焦亡受到抑制，IL-1β及IL-18的表达水平低于正常人[21]。GSDME是焦亡下游产物之一。有学者比较了肝癌组织及正常组织中GSDME的表达，发现肝癌细胞中GSDME的表达较正常细胞低，且GSDME表达的增加可有效抑制HepG2细胞增殖[28]。

4 基于“虚、毒、瘀”病机及细胞焦亡微观联系探索中医药治疗肝癌新策略

辨证是中医认识疾病的基本原则之一。近年来，随着细胞分子水平的发展，微观辨证的概念应运而生[29]，并将传统的辨证定义为宏观辨证。

中医药治疗肝癌具有多成分、多靶点、多通路的特点，且能够控制瘤体，具有减毒增效的作用[30]。前期的基础发现，肝癌的基本病机为“虚、毒、瘀”[7, 31]，采用益气化瘀解毒法治疗肝癌能提高患者半年、一年及两年生存率，提高患者PFS[32]。益气化瘀解毒中药具有调节免疫、稳定瘤体、下调VEGF表达、抗侵袭和转移等作用[33]，同时益气化瘀解毒中药配伍能抑制人肝癌 HepG2细胞和裸鼠移植瘤的生长，下调HIF-1α、VEGF及VEGFR-2、MMP-2、MMP-9等表达，抑制肝癌血管新生，阻断细胞自噬流，并且可能通过干预HIF-1α、Twist1、Bcl-2、MMP-2、MMP-9、E-cad、PI3K、mTOR等相关指标表达实现抗肿瘤作用[34-37]。

微观辨证是利用现代信息技术，将细胞分子等现代生物信息知识引入中医辨证体系。从中医学角度出发，细胞焦亡是肝癌“虚、毒、瘀”的微观体现，在肝癌的发生发展中起重要作用。清热解毒类药物黄连的有效成分黄连素，能激活肝癌细胞炎性小体，上调Caspase-1的表达，促进细胞焦亡，抑制肝癌细胞的迁移和增殖[27]。因此，益气化瘀解毒类中药可能会通过影响细胞焦亡发挥抗肝癌作用。

在前期研究基础上，本课题组将以益气化瘀解毒为治法，从细胞焦亡及相关信号通路方面出发，进一步探究中医药治疗肝癌的机制，为中西医结合治疗肝癌提供新的思路。