肿瘤微环境新生血管的病络机制*

何伟，张亚密，胡勇，佟雅婧

（1.陕西中医药大学基础医学院，咸阳 712046；2.陕西中医药大学附属医院肿瘤二科，咸阳 712021）

肿瘤微环境（TME）由肿瘤细胞、基质细胞、细胞外基质等构成的肿瘤赖以生存及生长的微环境，是具有动态变化特征的复杂生物网络系统，在肿瘤发生、侵袭及转移等过程中发挥十分重要作用。自从1971年哈佛大学Folkman博士提出肿瘤血管生成学说以来[1]，逐渐发现TME中不完整新生血管，具有升高肿瘤间质液压，加快肿瘤细胞侵袭及转移，加重肿瘤细胞恶化程度，抑制免疫细胞免疫应答等多重损害作用。因此，重塑TME，抑制新生血管形成，恢复正常化状态，一直是肿瘤机制研究及新药研发的重点领域。中医学积累了丰富的络脉生理及病理认识，形成了完善而系统的络病学说，其中，病络作为络病发生的病机过程及病理状态，是辨识络脉病变原因、性质及趋势的主要依据。探讨TME新生血管的中医病络机制，对于明确中药干预新生血管的药效机制，提高抑制血管生成药物疗效，具有重要理论指导价值。

1 病络及络病概念辨析

络脉是经络系统的重要组成部分，是功能与结构密不可分的统一体。络脉具有分布广泛、结构复杂、功能多维等特性，既可流通渗灌气血，营养脏腑组织器官，又可使气血反流回注，排除脏器代谢产物，对人体发挥正常生理功能，维系有序新陈代谢，具有举足轻重作用。《素问·经络论篇》云：“经有常色而络无常变也。”指出经脉与络脉的功能特点差异，即与经脉形质结构相对而言，络脉更具多样性变化。“络脉”与“病络”“络病”概念，密不可分，“络脉”是“病络”“络病”的研究对象及理论基础，而“病络”“络病”均以“络脉”结构及功能为概念内涵界定依据。具体而言，病络是邪气侵袭络脉以及络脉本身的病变，导致络脉形质改变或功能异常，造成相应脏腑组织器官损伤，引起疾病或病证的一种基本病机。络病则泛指以络脉为主要病位，以络脉功能和（或）结构失常为主要病机的一类疾病[2]。病络与络病概念间存在明显的因果关系，病络是络脉病理状态及病机过程，而络病是以病络损伤为核心发病机制的一类疾病，王永炎院士将三者内在逻辑关系，精辟归纳为：“络脉有常有变，常则通，变则病，病则必有病络产生，病络生则络病成。”[3]但需要注意，络脉作为构成人体的重要组成部分，络脉损伤产生病络病理状态，在临床各科病证中十分常见，但存在病络机制的疾病，并不都称之为络病，应以病络在疾病发生发展中占有地位为判定依据。

2 肿瘤微环境新生血管的病络机制

2.1 肿瘤微环境血管生成增殖的病络机制 TME血管生成是一个复杂过程，首先，肿瘤细胞分泌蛋白酶，降解血管周围基膜和细胞外基质，帮助新生内皮细胞从微血管中迁出，形成新芽并发育为新血管[4]。肿瘤血管内皮细胞（ECs）可分泌凹形配体（Notch）、肝细胞生长因子（HGF）、细胞外因子（Wnt）等血管分泌因子[5]，促进血管生成。肿瘤组织也可以不依赖ECs而获得血液供应，通过肿瘤血管生成拟态，模拟血管生成，先建立肿瘤细胞条索，再生成输送血液管道。同时，缺氧、炎性、免疫抑制等肿瘤微环境，也是刺激血管新生的重要条件，肿瘤细胞快速增殖，代谢水平升高，使肿瘤微环境氧含量持续降低，而肿瘤微血管分布不均性，微血管间距离超过氧气扩散距离，氧气不能有效输送[6]，形成肿瘤缺氧微环境。缺氧可促进缺氧诱导因子（HIF）分泌促血管生成因子，提高血管内皮生长因子（VEGF）表达，使肿瘤微血管密度增加[7]。肿瘤炎性微环境中，炎性因子IL-6可以上调VEGF表达[8]，T淋巴细胞、树突状细胞、肥大细胞、巨噬细胞等肿瘤相关免疫细胞，均具有促血管生成作用。

脾虚是缺氧、酸性、免疫抑制微环境形成的中医病机，脾气亏虚，精气生化不足，外达布散失常，络脉气血虚弱，而致“络虚”损伤，成为肿瘤微环境病理改变基础。脾虚气化失司，引起肿瘤细胞能量代谢重组，脾虚津液不布，痰湿内停，导致酸性代谢产物蓄积，肿瘤相关免疫细胞浸润，为肿瘤血管新生创造了有利条件。酸性、炎性及免疫抑制微环境，类似于瘀血、痰浊、湿毒等邪气内蕴病理状态，可导致络道恣行，亢而为变，使络脉生成亢进[9]，而这类具有毒害及毒损作用邪气，长期浸润肿瘤组织，损伤正常络脉结构及功能，加剧病态络脉生成及无序分布，类似于络病学说“毒损络脉”的病络过程，导致微循环功能障碍、结构受损及各种靶向损伤[10]。此外，许多肿瘤细胞存在自主神经受体，尤其是交感神经受体异常分布，说明肿瘤微环境中神经信号与血管生成有着密切联系[11]。络脉有气络及血络之别，气络与血络相伴而行，气络在外，血络在内。血络与微循环相似，但不限于微血管结构。气络则是气的功能效应在结构形态上的反应[3]，气络结构定位并非微循环系统，其内涵可能与自主神经、肽能神经、内分泌免疫及细胞因子网络有关[2，12]。《灵枢·本神》云：“心藏脉，脉舍神。”“心藏脉”强调了心与周身经络的沟通连接作用；“脉舍神”既揭示了血是心主脉及藏神的物质基础，也说明心神可调控经络的功能活动。若脉神发用异常，气络阴阳失衡，阳亢气化太过，络脉生成无制而过极，从而导致肿瘤新生血管大量生长。

2.2 TME血管结构功能异常的病络机制 促血管生成因子过度表达，肿瘤血管处于未发育成熟阶段，血管高度曲折，增大血管阻力，血液流速减慢，常表现出形态迂曲、扩张、囊状等改变[13]，这与络病理论中的结络、盛络、横络、络弛等络脉异常极为相似。1）结络：《素问·刺腰痛》曰：“刺解脉，在郄中结络如粟米，刺之血射以黑。”这里“结络”指络脉交结，络血结聚，粗突于常，高出体表，肉眼可察，为瘀血留滞征象，可理解为现代医学静脉曲张[14-15]。2）盛络：《灵枢·经脉》云：“故诸刺络脉者，必刺其结上，甚血者虽无结，急取之以泻其邪而出其血。”即“盛络”为络脉盛大膨胀而有异于常络的一种病理状态，其与结络不同在于，盛络没有结络的结聚突出表现。3）横络：《灵枢·脉度》曰：“支而横者为络。”即相对经脉而言，生理上络脉多横向走行。《灵枢·刺节真邪》则曰：“一经上实下虚而不通者，此必有横络盛加于大经，令之不通。”说明“横络”也指在纵行经脉虚实变化基础上，产生络脉横向异常走行分布的病理改变。研究显示，与正常血管相比，肿瘤血管缺乏有序层次结构，当较大血管分叉为较小血管时，正常微血管通常分叉为两支，而肿瘤微血管会分叉为三支，且分支直径不均匀[16]，从激光共聚焦显微镜得到的肿瘤血管形态来看，明显呈现横向分支杂乱无序特征。4）络弛：“络弛”是络脉麻痹弛缓，血液滞留于局部，影响络脉渗灌及返注的病理状态[17]，络脉弛张不收，瘀血停滞，可导致肿瘤血管迂曲扩张。总之，络脉弛缓，或络脉气血发生结聚、冲盛及横逆等运行失调改变，是TME血管发生扭曲、扩张、突出等形态结构异常的病络机制。

由于TME血管缺乏基膜，以及内皮细胞缺少内皮细胞黏附分子-1及紧密连接蛋白，破坏血管完整性及屏障功能，血管内物质容易渗漏进入肿瘤组织，且难以从淋巴管回流，导致肿瘤血管高通透性和淋巴管液体滞留（EPR）效应[18]，利用肿瘤EPR效应原理，使大分子纳米颗粒非特异性富集于肿瘤组织，可以发挥抑制肿瘤生长及转移作用。而肿瘤组织生长产生的累积应力，压缩间隙基质，挤压肿瘤血管，引起血管和淋巴管塌缩，可以降低血液流速及血管灌注率，甚至造成血液停滞[16]。络脉系统作为气血环周循行管道，密闭性是其运转清气、血液、营养及代谢产物，维系络脉内外津液渗透平衡的前提条件。若癌毒不断生长，侵袭破坏络脉结构，使络脉通透性升高，津血渗溢络脉之外，是为“络破”病变。脉外非气血津液运行之常道，津停化为痰饮，血滞生成瘀血，痰瘀搏结，充斥于肿瘤组织，反向阻碍正常气液流通，从而形成淋巴液滞留，亦可影响络脉营血流转，使络血迟滞不畅，甚则瘀阻络脉。

3 肿瘤微环境新生血管干预策略思考

肿瘤属于新生血管依赖性疾病，肿瘤血管为肿瘤组织提供营养，运输代谢物，缺乏新生血管形成及支持，肿瘤组织将保持休眠状态，乃至于发生退化。血管异质性是TME异质性的重要表现，由于血管生成过程受各种血管生成因子调节，而不同肿瘤及肿瘤不同区域血管网络分布不同[19]，呈现出新生血管密度差异较大，即使同一类型肿瘤，在其不同分期阶段，或在其内部的不同区域，或在不同个体的同一部位，肿瘤血管密度、管径及内皮细胞大小等也存在差异[13]。肿瘤新生血管异质性主要来源于肿瘤血管内皮细胞形态结构、生物学特征、遗传学稳定性等方面差异，而微环境中肿瘤细胞、肿瘤相关免疫细胞、间质细胞等成分，通过调控血管生成基因及蛋白表达，也影响着肿瘤血管异质性特征。血管异质性影响抗肿瘤药物疗效发挥，也导致肿瘤耐药性产生，故消除血管异质性形成影响因素，对于抗肿瘤治疗是至关重要的环节。

基于整体观念、辨证论治、因人制宜等原则，采用中医药内外治法干预TME也受到广泛关注，尤其以络病学说为理论指导，以气滞、瘀血、痰湿、热毒等为主要病理因素，采用益气扶正，活血化瘀为主要治法，纠正病络功能改变引起络脉气血异常，抑制微环境血管过度增殖，降低异质性特征表达，进而改善TME整体气血失衡状态，使肿瘤进入休眠停滞状态，最终实现带瘤生存目的。但也应看到，中药药效作用复杂性及双向性，使其干预血管生成机制及效果多样化，如不同活血方剂对肿瘤血管生成作用不同，大黄虫丸可促进肿瘤血管生成和肿瘤肺转移，补阳还五汤，血府逐瘀汤，桂枝茯苓丸对肿瘤血管生成没有明显影响[20]，而中药丹参提取物丹参酮ⅡA，则具有促进血管正常化、改善肿瘤缺氧状态的功效[21]。因此，在中医诊疗理论及中药性味理论指导下，深入挖掘中药复方、单味药、单药有效成分等抗肿瘤血管生成作用特点，十分必要而急迫。

4 小结

虽然在肿瘤的姑息治疗中，中医药具有鲜明理论特色及独特临床疗效，但其疗效的显著性及稳定性，仍是亟待解决的瓶颈问题。传统的病因病机及治则治法理论，缺乏足够的解释力，而积极研讨肿瘤病因病机创新理论，是中医药现代化的关键环节，也是进一步提高肿瘤疗效的切实可行途径。以新生血管形态结构及功能改变为核心，结合络病学说的病络机制探讨，为肿瘤新生血管干预提供中医药辨治思路及方法，但仅以活血化瘀立论，辨治肿瘤微环境新生血管病变，不符合络脉病变具有动态多维时空特征，应考虑不同肿瘤及不同分期的新生血管异质性特点，实施肿瘤个体化精准治疗，是未来肿瘤治疗发展的必由之路。