阳和汤治疗恶性肿瘤的研究进展

韩懿存武颖烁尚艺婉陈玉龙

(1.河南中医药大学研究生院,郑州 450046;2.河南中医药大学中医药科学研究院 河南省中医方证信号传导重点实验室/河南省中医方证信号传导国际联合重点实验室,郑州 450046)

近年来,恶性肿瘤的发病率和死亡率逐渐攀升。 国际癌症研究机构(international agency for research on cancer, IARC)最新数据显示:2018 年全球约有1810 万的新发病例和960 万的癌症死亡病例[1],其中中国的癌症死亡病例占全球的1/3,已成为最主要的死亡原因之一[2]。 中医认为,恶性肿瘤为消耗性疾病,极易损耗人体阳气,癌症患者多以阳虚为主,故“温阳通滞”为治疗恶性肿瘤的基本法则[3-4]。 中医经典方剂阳和汤由熟地、鹿角胶、肉桂、姜炭、白芥子、麻黄、甘草7 味药组成,具有宣化寒凝、温阳通滞的功效,在临床上辅助治疗恶性肿瘤效果显著,且近几年关于其抗肿瘤的药理学研究尤为详尽[5-6]。 本文将从中医理论渊源、临床观察、基础研究等方面对阳和汤的机制进行概述,同时结合网络药理学相关研究进一步探析其治疗恶性肿瘤的机制,以期为恶性肿瘤的治疗提供科学依据。

1 中医“温阳通滞”思维治疗恶性肿瘤的理论渊源和现代认识

肿瘤发病是一个慢性的病理过程,属中医“积病、癥瘕”等范畴。 《黄帝内经·百病始生篇》对肿瘤的形成、病理等方面的论述颇为详尽:“积之始生,得寒乃生,厥乃成积也…温气不行,凝血蕴裹而不散,津液涩渗,著而不去,而积皆成矣。”可见,寒邪作为“积聚”形成的主要病因[7],自古籍便有所考究。 中医认为,寒为阴邪,其性凝滞收引,而人身气血“喜温而恶寒,寒则泣不能留”,一旦寒邪侵犯,易使气血津液凝结、经脉阻滞。 若机体阳气充盛,则“温则消而去之”,不至使寒凝积聚;若人体阳气受损,则无法发挥其温煦推动的作用,痰凝、湿浊、瘀血等阴邪便壅结于脏腑,相互搏结,日久积渐而成肿瘤。 现代研究证实,在相对寒冷的环境下机体的代谢增高,这种高代谢方式易增加肿瘤的发生并使其死亡率更高[8]。 Weinberg[9]指出,低温条件会加速癌细胞的增殖,促使肿瘤的发生发展;且小鼠处于温度过低的环境中可抑制自身的内源性免疫反应,进而增加肿瘤治疗的抵抗性[10]。

可见寒邪致癌不无道理,而以“温阳”之法温化寒痰、通络散结可达到治疗肿瘤的目的。 因而此法在临床治疗恶性肿瘤的过程中被历代医家所推崇[11-12],老中医李可也明确提出治疗肿瘤“保得一分元阳,便有一线生机,元阳强一分,瘤即消一分”的见解[13]。 随着对恶性肿瘤认识的深入,众多学者发现采用手术切除、放化疗等“攻邪”的手段治疗肿瘤,易使本已阳气偏衰的癌症患者病情加重,进一步助长肿瘤滋生,从而陷入恶性循环。 肿瘤热疗(hyperthermia)作为一种新的治疗手段,可通过增加肿瘤的血流量来增强肿瘤对放射疗法或化学疗法的反应[14];实验表明,温度适度增高可通过调节机体的免疫反应等方式起到抗肿瘤作用,如增加肿瘤血管灌注、淋巴细胞运输、炎性细胞因子表达、肿瘤代谢[15-16]以及加强肿瘤细胞的黏附能力抑制其上皮细胞- 间充质转化( epithelial-mesenchymal transition,EMT)进程[17]等,这与中医“温阳通滞”的思想不谋而合,也为中医“温阳以通滞,扶阳以制阴”之法治疗恶性肿瘤,提供了可靠的研究支撑。

2 阳和汤的临床观察

临床实践证明,对于晚期癌症患者给予“祛除外邪”、“ 祛瘀化痰”、“益气养阴”等治疗方法往往难以取得满意疗效,但采用辛温助阳药后症状反而明显缓解,揭示其本质仍属阳虚。 故临床上准确辨证、加减得当地运用阳和汤中药汤剂治疗恶性肿瘤效果显著,现将其作用概括如下:

2.1 延缓肿瘤进展,改善临床症状

研究发现,蒋世卿认为恶性肿瘤为阴邪凝聚体内日久所致,其性属阴,当扶阳以制阴,治疗上善以温阳法为基本治疗原则,重用阳和汤,同时结合临床证候辨证加减治疗骨肉瘤及原发性恶性骨肿瘤疗效显著[18-19]。 陈丽等[20]运用阳和汤加减治疗食管癌术后、非霍奇金淋巴瘤化疗后阳虚寒凝患者,可显著延缓病情的进展。 此外,以阳和汤为基础联合中医特色疗法督灸或相关化疗方案可明显改善癌症病人的主要临床症状,如发热[21]、呕吐、食欲不振[22]、术后疼痛[23]、癌因性疲乏(cancer-related fatigue, CRF)[24]等,提高患者的生活质量[25]。 可见阳和汤在整个抗癌过程中发挥着调整机体状态,延缓病情进展的重要作用。

2.2 提高患者免疫功能

黄芊等[26]观察阳和汤对乳腺癌化疗患者免疫功能的影响,运用多柔比星、环磷酰胺、多西他赛(AC-T)方案联合阳和汤进行4 个周期的治疗,治疗组CD3+、CD4+、CD4+/CD8+、自然杀伤细胞(natural killer cell, NK)水平明显高于对照组,证实阳和汤联合化疗可明显改善乳腺癌化疗患者的免疫功能。田同德等[27]研究了阳和汤对免疫微环境的相关因子表达的影响,发现其可调控缺氧诱导因子1α(hypoxia inducible factor-1α, HIF-1α)、白介素10(interleukin-10, IL-10 )、 转 化 生 长 因 子-β1(transforming growth factor-β1, TGF-β1)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、单核细胞趋化蛋白1(monocyte chemoattractant protein-1, MCP-1) 和骨髓来源抑制性细胞( myeloid-derived suppressor cells, MDSCs)、调节性T 细胞(regulatory cells, Tregs)等免疫抑制细胞的水平,并通过提高干扰素-γ(interferon-γ, IFN-γ)的水平,有效逆转肿瘤相关炎性微环境的免疫抑制状态。 黄芊等[25]和田同德等[28]也证实阳和汤可提高晚期癌症患者体内NK 细胞、B 淋巴细胞的表达,不仅进一步验证了阳和汤干预肿瘤炎症微环境的确切疗效,同时也证实其可通过改善肿瘤相关炎症状态,重塑肿瘤免疫微环境,对中医药在肿瘤的临床免疫治疗方面具有重要意义。

2.3 抑制肿瘤远处转移

恶性肿瘤的远处转移是长期以来面临的治疗难题,中医药在预防以及治疗肿瘤转移方面有一定优势[29]。 临床观察发现,对于乳腺癌骨转移患者,运用阳和汤联合唑来膦酸可使病灶保持稳定,具有改善骨性疼痛及活动能力等临床疗效,是中西医结合提高乳腺癌骨转移疗效行之有效的方法之一[30-32];李阳等[33]深入探讨其抑制骨转移的机制,提示阳和汤可通过降低趋化因子CXCL12/趋化因子受体CXCR4 及下游血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)的表达,提高磷酸盐类药物抗骨转移的临床疗效,无疑为阳和汤治疗肿瘤的远处转移提供了可靠依据,可见,基于药理学之上的相关系统研究是阐明中药作用机制的关键。

2.4 与放化疗结合增效减毒

田同德等[27]对120 名阳虚型胃癌患者观察阳和汤对化疗的增效作用,结果证实阳和汤显著促进肿瘤细胞凋亡的作用可能是重要机制。 程培育等[34]将阳和汤联合化疗治疗晚期三阴性乳腺癌患者,二者联合能明显缓解患者的消化道不良反应,且对肿瘤标志物CEA、CA153 有一定的抑制作用。此外阳和汤联合R-CHOP 方案(利妥昔单抗R-环磷酰胺C、多柔比星H、长春新碱O、泼尼松龙P)治疗CD20 阳性的弥漫大B 细胞淋巴瘤寒痰凝滞证患者[35]、联合GP 方案(吉西他滨+顺铂)治疗脾肾阳虚型中晚期非小细胞肺癌患者[36-37]、联合钙镁合剂防治奥沙利铂所致神经毒性[38]、联合阿片类药物缓解晚期骨转移患者的癌性痛及便秘[39]等均具有显著的疗效,可减少化疗及阿片类药物的使用量和毒性,安全性可靠,为中西医结合治疗恶性肿瘤提供了可靠的临床依据。

3 阳和汤的基础研究

近年来,阳和汤在临床上的疗效使众多学者对其药理学机制进行了探索,对阳和汤的作用机制研究不断深入,同时结合网络药理学手段明确其起作用的主要成分和作用靶点,以探讨阳和汤干预恶性肿瘤的作用机制。

3.1 网络药理学研究

网络药理学的发展为中医药治疗疾病提供了新的思路和较为严谨的数据支撑,其在揭示中医药的有效成分、明确发挥实际作用的小分子等方面发挥着重要的作用,以直观的方式展示了中药靶点的整体网络。 据Zeng 等[6]报道,阳和汤治疗HER2 阳性乳腺癌,麻黄和熟地涉及基因占多数,可能是发挥作用的主要中药。 全方含有383 种有效成分,其中儿茶素、β-谷甾醇、菜油甾醇、香叶木素、草质素、槲皮素、木犀草素、山奈酚、柚皮素、柳穿鱼黄素、肉桂酸、甘草查尔酮A、异甘草素、香橙烯、7-甲氧基-2-甲基异黄酮、鳞叶甘草素A、1-甲氧基菜豆素、豆甾醇等在治疗乳腺癌中发挥着重要的作用,是治疗HER2 阳性乳腺癌的主要中药。 组方对HER2 阳性乳腺癌具有显著影响的信号通路有11 条:癌症、RAS、PI3K-AKT、MAPK、FOXO、P53、mTOR、Toll 样受体、VEGF、雌性激素以及酪氨酸激酶受体。 众所周知,EGFR、FOXO 通路与细胞周期和代谢密切相关[40-41],PI3K-AKT 信号通路参与耐药[42],HIF-1 促进了肿瘤的免疫逃逸[43],VEGF、MAPK 参与癌症的转移[44],而阳和汤组方均与上述通路有密切的关系,且基于网络药理学预测的靶点及通路已有现代药理学的相关研究进行证实:麻黄与甘草当中的有效成分木犀草素可通过介导PI3K/AKT、MAPK/细胞外调节蛋白激酶1/2 (extracellular regulated protein kinases, ERK1/2) 抑制人乳腺癌细胞的EGFR 信号通路[45],能通过信号传导与转录激活因子3(signal transducer and activator of transcription3, STAT3)途径显著缩小裸鼠MDA-MB-231 移植瘤的大小和减轻肿瘤重量[46];异甘草素可通过下调花生四烯酸代谢网络使PI3K/AKT 通路失活,从而抑制乳腺癌细胞的生长和诱导凋亡[47];槲皮素不仅可以调节AKT/AMPK/mTOR 信号通路,还可抑制肿瘤新生血管形成,降低VEGFR-2 的表达[48];肉桂当中的有效成分香橙烯可抑制肿瘤细胞增殖,并通过线粒体途径诱导细胞内活性氧(reactive oxygen species, ROS)的积累引起细胞凋亡[49];熟地当中的有效成分β-谷甾醇可通过p53/NF-κB/乳腺癌耐药蛋白(breast cancer resistance protein, BCRP)信号通路逆转多药耐药[50];可见阳和汤方中单药均具有抗肿瘤的作用,全方合用可从多种途径治疗恶性肿瘤。

3.2 作用机制研究

3.2.1 抑制癌细胞增殖,阻滞细胞周期,促进肿瘤细胞凋亡

众多研究证实,阳和汤含药血清对乳腺癌MDA-MB-231、 MCF-7、 4T1、 SK-BR-3 细 胞、 胃 癌MGC-803 细胞均有抑制作用,并能影响细胞周期分布、诱导肿瘤细胞凋亡,体内相关实验也有明显的抑瘤效应[51]。 李康乐等[52]以早期生长反应因子1(early growth response 1, Egr1)/细胞周期蛋白依赖性抑制因子(p21)信号通路为基础,探讨阳和汤对肿瘤细胞凋亡的影响,并指出阳和汤可以显著抑制三阴性乳腺癌细胞MDA-MB-231 的增殖,使其在G2/M 期阻滞,并诱导凋亡,作用机制可能是通过激活Egr1/p21 信号通路发挥抗癌作用;阳和汤能降低Bcl-2/Bax 比值、降低AKT、mTOR 磷酸化率,抑制AKT、mTOR 的活化,从而抑制AKT/mTOR 信号通路诱导凋亡[53];彭湃[54]阐述了阳和汤抑制乳腺癌增殖的另一机制:降低癌基因EZH2 与核因子κB(nuclear factor kappa-B, NF-κB)的表达,抑制二者在细胞核内结合,从而减少下游相关因子的分泌,影响乳腺癌的增殖。

阳和汤抑制肿瘤增殖的作用机制众多:抑制PI3K/AKT/mTOR 信号通路相关蛋白的磷酸化水平[55-56]、抑制有丝分裂原激活蛋白激酶(p38)/STAT3 信号通路促进癌细胞凋亡[57]、负调控JAK/STAT3 通路等[58],但更详尽的机制有待补充。

3.2.2 调控肿瘤微环境

肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)具有“缺氧[59]、慢性炎症[60]、免疫抑制[61]”3 大特征,TME 与肿瘤的发生发展、远处转移及免疫逃逸有密切的关系[62]。 研究表明,缺氧状态会激活HIF 及其下游VEGF 信号通路,加速癌细胞生长。 阳和汤可显著降低HIF-1α 的mRNA 及蛋白表达[63],且能抑制乳腺癌细胞的跨内皮能力和血管生成能力,降低VEGF C 的表达,减少新生血管形成[64]。 刘晓菲等[65]阐明其抗肿瘤的机制可能与有效抑制PI3K/AKT 调控通路活化有关。 阳和汤能调节多种炎性相关因子的分泌和表达,如IL-2/4/6/8/10、TNF-α/β、IFN-γ、环氧化酶2(COX-2)等[66-71],有效抑制肿瘤细胞的生长,多个研究证实此种抗炎作用主要是通过降低NF-κB 的表达[54,70,72]、负性调节JAK/STAT3 通路实现的[58]。 骨髓来源的抑制性细胞MDSCs 负向调控机体的免疫应答,可通过沉默免疫反应促进肿瘤进展和免疫逃逸,阳和汤可以逆转此种免疫抑制,增强抗肿瘤免疫反应。 Mao 等[58]证实阳和汤可显著降低肿瘤微环境当中的MDSCs、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、IL-6、TGF-β 的表达,同时通过增加NKT、CD4+T 细胞、IFN-γ 激活信号传导与转录激活因子1(STAT1)的表达,逆转免疫抑制;袁文佳[73]发现其能提高荷S180 肉瘤小鼠的脾指数与胸腺指数,降低肿瘤对小鼠免疫器官的损害,增强小鼠的免疫功能。

3.2.3 抑制癌细胞侵袭,干预肺、骨转移

肿瘤成纤维细胞(CAFs)是恶性肿瘤转移的重要组成部分,可直接诱导EMT,使肿瘤细胞获得迁移和侵袭能力,杨亦奇[74]和郑川[75]证实,阳和汤可通过降低裸鼠肺组织中TGF-β1 mRNA 及CAFs 的表达, 调节间充质蛋白如波形蛋白(Vimentin)、N-钙粘蛋白(N-cadherin)、基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase, MMP)进而抑制EMT 过程,阻止乳腺癌肺转移。 此外,胰岛素样生长因子(insulin like growth factor II, IGF-II)、L-选择素(L-Selectin)与乳腺癌细胞的侵袭转移密不可分,肖玉洁等[63]发现阳和汤能通过调节HIF-1α/IGF-II 信号通路及LSelectin 的表达抑制乳腺癌细胞的增殖转移;窦建卫等[76]和张欣萌[77]阐述了阳和汤抑制乳腺癌EMT的另一重要机制,即下调EMT 过程所必需的NF-κB的蛋白表达。 Liu 等[78]则认为抑制肿瘤血管形成同样是阻止肿瘤细胞侵袭的重要手段,并证明阳和汤可通过调节pAKT 信号显著抑制肿瘤血管生成,从而降低肿瘤细胞的侵袭性。

癌症的进一步扩散面临着骨转移的风险,在此过程中,骨保护素(Osteoprotegerin, OPG)的表达量降低,甲状旁腺激素相关蛋白(parathyroid hormone related protein, PTHrP)和RANK-配体(RANKL)的表达量增加,进一步加剧骨转移的进展[79],对上述因子进行调节就能够在一定程度上抑制骨转移[80]。田莎等[81]和冯磊等[82]先后探讨了阳和汤对裸鼠移植性人乳腺癌骨转移模型的作用及其相关调节因子的影响:阳和汤对骨转移相关调节因子具有调控作用,可促进OPG,抑制PTHrP、RANKL 的表达,从而抑制乳腺癌骨转移,可见阳和汤可通过靶向RANKL 起到治疗或预防骨转移的作用。

3.2.4 预防癌前病变

及早发现并治疗癌前病变是是降低癌症死亡风险的重要举措,中医药在此方面具有独特的优势。 李静蔚等[83]指出阳和汤相关加减方能通过激活死亡受体Fas/FasL 和半胱氨酸蛋白酶(caspase3/8)级联反应抑制细胞增殖及诱导凋亡,阻断乳腺癌癌变的进展。 王云龙等[84]从抑制肿瘤血管生成的角度阐明了阳和汤预防癌前病变的机制,下调血管内皮生长因子VEGF 受体(Flk-1)及碱性成纤维细胞生长因子2(fibroblast growth factor2, FGF-2)的表达,对血管内皮细胞的生存和增殖造成障碍,抑制新生血管的形成,从而逆转乳腺癌癌前病变的发生;激活细胞色素C[85]、降低Ki67[86-87]、突变型P53的表达[88]、改善细胞超微结构也是其干预癌前病变的重要机制。 由此可见,阳和汤抑制恶性肿瘤癌前病变主要是通过加速癌细胞的凋亡及阻断相关通路实现的。

3.2.5 其它

近期,有研究证实阳和汤不仅对异常增殖的肿瘤细胞起作用,且对乳腺癌干细胞HMLER90hi 同样具有抑制作用,机制可能与抑制单核巨噬细胞近分泌通路分泌的细胞因子有关[89],如簇分化抗原90(CD90)[90]。 肿瘤耐药是导致治疗失败的主要原因,中西医联合治疗是克服耐药的关键策略之一,阳和汤可逆转阿霉素[91]、他莫昔芬[92]耐药,并能增强曲妥珠单抗的疗效[65,93]等,可能与干预ER/PI3K/AKT/mTOR 通路有关。 有报道表明阳和汤对白血病HL-60、K562 细胞有诱导分化的作用,使肿瘤细胞发育为成熟细胞而丧失恶性[94],是中医“扶正”疗法的实验基础,为阳和汤治疗恶性肿瘤提供了诸多实验依据和科学参考。

4 总结和讨论

综上所述,众多临床观察及基础研究证实,阳和汤具有抑制肿瘤细胞增殖、促进肿瘤细胞凋亡、抑制血管生成、调节免疫功能、诱导肿瘤细胞分化以及预防癌前病变等多种抗肿瘤作用,网络药理学研究进一步揭示阳和汤组方涉及TNF、MAPK、NFκB、JAK-STAT、铂类耐药、细胞凋亡等多个癌症相关通路(归纳总结见表1)。 尽管目前存在的数据库尚不完善,某些中药当中的活性成分也未完全阐明,但仍为中医药治疗恶性肿瘤提供了众多分子层面的证据。 大多数研究已验证阳和汤可通过MAPK、NF-κB、JAK-STAT 等诸多信号通路发挥抗癌作用,但多集中在乳腺癌方向的探索,作用于其它癌种的有效性仍欠缺充分的证据,且对药理学机制的研究尚待进一步挖掘补充。 阳和汤作为多途径、多成分、多靶点的中药方剂对恶性肿瘤复杂的疾病优势明显,可不只局限于对乳腺癌的治疗,因此完善基础研究、进行基于药理学之上的相关系统研究是阐明中药作用机制的关键;其次,目前针对恶性肿瘤,尽管靶向治疗与免疫治疗近几年进展迅速,但耐药和副反应已然成为提高疗效的主要障碍,阳和汤在克服耐药与减轻不良反应方面优势显著,其逆转耐药的应用前景不容忽视,需要大规模的展开临床观察验证其效果;其三,大多数恶性肿瘤被发现往往处于晚期,治疗困难,因此癌前病变期是扼杀肿瘤发病的关键节点,及早发现并治疗癌前病变可有效减低癌症的死亡率,诸多阳和汤治疗癌前病变的研究已初步阐述其机制,但更令人信服的证据仍待进一步发掘,阳和汤应用于预防癌前病变的价值值得深入探索。

表1 阳和汤治疗恶性肿瘤的作用机制Table 1 Mechanism of Yanghe decoction in the treatment of malignant tumors