基于NLRP3炎症小体探讨从肝胃论治胃癌前病变阻断“炎-癌”转化的重要性

徐晶钰，张璇，裴蓓，顾雨芳，刘咏英，武峰，梁嘉昱，魏品康

(1.海军军医大学长征医院，上海 200003；2.海军第905医院，上海 200052)

全球范围内胃癌的发病率和死亡率逐年上升。2018年国际权威机构通过对各国新发和死亡的胃癌患者进行统计发现，我国新发例数比率和死亡人数比率接近50%，在世界各国中排名靠前[1]。由于早期胃癌症状常表现为反酸、嗳气、消化不良、胃胀等，与慢性胃炎相比并无特殊，采用常规药物对症治疗后病情可缓解，因此大多数患者并不重视，随着病情加重，一旦确诊时多是晚期[2]。如何更加高效地防治胃癌，目前已成为迫在眉睫的重大公共卫生研究事件。

“炎-癌”转化是胃癌发生的经典途径，同时也是一个动态演变过程[3]。1970年代，Correa 教授就将肠型胃癌发生模式具体描述为“慢性浅表性胃炎-慢性萎缩性胃炎-肠上皮化生-异型增生-胃癌”[4]，该模式受到国际医疗界的公认，至今仍被广泛引用。

胃癌前病变(precancerous lesions of gastric cancer,PLGC)作为病理学概念是指在慢性萎缩性胃炎基础上出现的胃黏膜肠上皮化生和异型增生，是病程进展中的重要阶段[5]，因此对PLGC的防治是降低胃癌发生率的重要方法。目前西医对PLGC的研究多停留在疾病鉴别诊断、发生机制明确等方面，治疗上尚缺乏特殊药物，多是对症治疗，以缓解症状为主，要求患者定期行胃镜检查或必要时进行手术治疗[6]。而中医治疗胃癌前病变疗效显著，多项临床及基础实验研究证实中药能逆转胃癌前病变病理状态，改善患者不适症状，提高患者生活质量，极具广阔的应用前景[7]。鉴于PLGC与“炎-癌”转化关系密切，因此探讨中药通过何种途径逆转PLGC阻断“炎-癌”转化将为中医药防治本病打下坚实的理论基础。

1 胃癌前病变是“炎-癌”转化中的关键环节

炎症作为人体受到病原体、微生物感染和各种损伤情况下所产生的一种自然防御反应，是最常见也最令人关注的基本生理、病理状态之一。一般情况下，当外界诱发炎症反应的因素被清除后，炎症反应可随之不见，继而转变成为一种高度活跃、精细调控的相对平衡状态保护人体，这一进程被称为“可控性炎症”；反之如果人体长期处于不明确的致病因素作用下，不断接受各种慢性刺激，造成炎症反应无法消失，相对平衡状态被打破，这样的炎症反应刺激胃黏膜不间断产生炎性因子、趋化因子、生长因子等活性介质，作用于正常胃黏膜细胞，破坏其正常生理结构功能，诱导细胞发生DNA重组、原癌基因激活及抑癌基因失活、增殖分化异常，最终导致细胞恶变。而恶变的细胞又可以产生上述活性介质继续使正常胃黏膜恶性转化，加速胃癌生成。这样的炎症就被称为“非可控性炎症”[8]。由此可见PLGC与慢性“非可控性炎症”密切相关。临床及实验研究均证实PLGC胃黏膜中炎性信号通路(NF-κB、STAT3等)活化[9]、促炎细胞因子(IL-6、TNF-a、IL-1β等) 表达上升[10-11]、分化异常(肠上皮化生指标CDX2、MUC2过表达)[12-13]、增殖/凋亡稳态失衡(bax、caspase-3 表达下调，bcl-2表达上调)[14-15]、侵袭迁移能力增强(N-cad、Snail、MMP9表达提高，E-cad表达降低)[16]等恶性转化表现。

2 炎症小体NLRP3活化在PLGC中的重要作用

当人体受到病原微生物感染或组织损伤时，细胞上的模式识别受体开始启动，对感染及损伤诱导的活性介质进行识别，以便于进一步激活下游信号传导通路，从而促发机体产生炎症反应[17]。在众多的模式识别受体中，目前研究最多的是NLRP3 炎症小体。NLRP3 炎性小体分子量大，是由NOD样受体蛋白3(NLRP3)、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)和天冬氨酸蛋白水解酶-1(Caspase-1)三部分组成的复合体。NLRP3受体蛋白作为感受器能首先对激活的炎症小体产生反应，通过C-末端的亮氨酸重复序列对配体进行识别；中间的NOD结构域介导自身寡聚化；下游的ASC、Caspase-1则由N-末端的效应结构域负责募集，从而完成NLRP3炎性小体的组装。接头蛋白ASC则是上游的NLRP3和下游的 Caspase-1之间的桥梁。Caspase-1作为NLRP3炎性小体的效应蛋白，对白细胞介素-1β前体(pro-IL-1β)、白细胞介素-18前体(pro-IL-18)进行剪切并加工，最终产生成熟的白细胞介素-1β(IL-1β) 、白细胞介素-18(IL-18)[18-20]。IL-1β是目前已知的与炎症反应密切相关的促炎因子，在胃黏膜“炎-癌”转化的过程中扮演着重要角色[21]。研究表明IL-1β参与了胃黏膜萎缩、肠上皮化生、异型增生等多种胃黏膜病理性改变[22]；IL-1β可通过干预胃壁细胞SHH通路从而诱导胃黏膜萎缩[23]；IL-1β可激活NF-κB通路上调人胃黏膜上皮细胞肠化生相关指标CDX1和MUC2 mRNA表达[24]；胃黏膜中高表达IL-1β的大于12月龄的大鼠，尽管无H.pylori感染，但胃黏膜异型增生发生率明显升高，同时伴有炎性细胞浸润，而低表达IL-1β的大鼠病变程度明显降低[25]。

3 从肝胃论治PLGC的理论探讨

随着社会的进步发展，竞争愈发激烈，工作节奏越来越快，人们的精神长期处于紧张、焦虑、抑郁状态，日久可致肝气郁滞，疏泄失常，进而横逆犯脾胃。由于胃以通降为顺，脾胃气机不利、升降失和，从而壅滞不通。气滞水停，则津液不能通达；加之气滞血瘀，血液运行不畅，造成胃络瘀阻，胃黏膜失于濡养；气郁化火，则耗伤胃阴。气滞、湿阻、血瘀、火毒等病邪集聚于胃黏膜，造成胃黏膜微环境稳态失衡，刺激正常胃黏膜细胞形态结构异常、分化失常、基因突变等，最终导致胃黏膜萎缩伴肠上皮化生、异型增生，发为PLGC，症状常见胃脘及胁肋部疼痛、痞满、嗳气、反酸等。古代多位医家也对PLGC症状进行了中医病因病机分析，如“木郁之发，民病胃脘当心而痛，上支两胁”(《素问·六元正纪大论》)，“皆先由喜、怒、悲、忧、恐五贼所伤，而后胃气不行”(《脾胃论》)，“胃痛，邪干胃脘病也。惟肝气相乘为尤甚”“盖惟郁结，则肠胃之气不能健运……不得宣通，往往上行则多噫气”(《杂病源流犀烛》)，“怒气暴伤，肝气未平而痞”(《景岳全书》)，“肝为起病之源，胃为传病之所”(《临证指南医案》)，由此可见肝胃不和与本病的发生关系明确。

4 病证结合模型构建

现代中医药的研究需要从临床向基础实验过渡。PLGC大鼠模型的建立是基础实验中的难点，众多学者在不断的实验摸索中总结经验将造模方式归为病因造模及病证结合造模[26]。前者主要是通过化学毒性物质、物理刺激或生物制剂等多种因素持续损害胃黏膜，通过各种内在或外部途径导致胃黏膜上皮细胞萎缩、肠上皮化生、异型增生等。而后者则是在病因造模的基础上，根据临床中医证候的特点，给予造成肝郁、脾虚、湿热、阳虚等外部因素，模拟具有中医证候表现的动物模型[27]。病证结合模型的建立将有助于PLGC发生机制的深入研究和相关药物的疗效评价。

肝胃不和病证结合PLGC大鼠模型常采用多因素综合造模[28]。其中最常用的是N-甲基-N'-硝基-亚硝基胍(MNNG)、脱氧胆酸钠(SDC)、乙醇(ethanol)、饥饱失常配合夹尾情志刺激的造模法。MNNG作为一种亚硝胺化学诱变剂，具有强烈的致癌作用。进入体内后并不经过酶代谢，可直接刺激胃黏膜上皮细胞，使DNA链上的碱基烷化并发生突变，在慢性萎缩性胃炎、PLGC甚至胃癌的动物造模中被广泛使用[29]。脱氧胆酸钠模拟胆汁反流对胃黏膜的刺激，通过干预胃黏膜细胞的离子通道并破坏胃黏膜屏障，从而减弱胃黏膜的保护作用，使胃黏膜细胞中的H+增多，促进慢性炎症的发生[30]。乙醇可通过多个途径损伤胃黏膜，它能增加胃酸、胃蛋白酶分泌，促进组胺释放，提高毛细血管通透性，诱发胃黏膜微循环障碍，减弱胃黏膜血流，还能上调各种炎性因子表达[31]。饥饱失常，通过不规律进食影响胃肠道消化吸收功能，造成生物节律紊乱，它与功能性消化不良、萎缩性胃炎、消化道溃疡等胃肠道疾病的发生关系密切，同时也是相关疾病中医证候造模的一个必备因素[32]。中医肝郁模型常用夹尾刺激的方法[33]。实验证实该方法能增加内脏的敏感性，抑制大鼠海马CA1区锥体神经元兴奋性，导致机体微循环障碍和血液流变学的改变，造成免疫功能紊乱及T细胞亚群比例失衡[34-36]。

5 从肝胃论治PLGC方药分析

目前国内尚无关于PLGC的中医辨证论治的规范指南，可参考慢性萎缩性胃炎的中西医结合诊疗共识意见(2017)进行处理。该共识明确指出慢性萎缩性胃炎主要证型包括：肝胃气滞、肝胃郁热、脾胃虚弱(脾胃虚寒)、脾胃湿热、胃阴不足、胃络瘀血六大证型。其中以脾胃虚弱及肝胃气滞最为常见[37]。这也说明PLGC从肝胃论治的重要性。我科是国家重点学科、上海市示范中医科、上海市胃癌专病特色专科，常年致力于胃癌(GC)及PLGC的中医药防治工作，疗效显著，具有一定的国内、国际影响力。从肝胃论治常用方药包括柴胡、法半夏、茯苓、黄连、桂枝、制大黄、白芍、炙甘草。方中柴胡条达肝气，“柴胡……能疏通胃土之郁，而其结气饮食积聚自消化也”(《神农本草经》)，并且其性微寒，兼能清热，可对气机不畅、日久郁而化热的火热证进行清解；法半夏燥性较和缓，不仅能燥湿化痰，还可调脾和胃、降逆止呕、消痞散结，常用于脾虚湿困、痰饮内停之证，两者配伍疏肝和胃，调畅气机，共为君药。茯苓性平和，渗湿利水，益脾和胃，利水而不伤正气，为利水渗湿要药；黄连清中焦湿热，“降泄一切有余之湿火”(《本草正义》)；制大黄泻下作用缓和，又兼解毒、活血祛瘀之力，防止瘀阻胃络，上三味皆用以为臣，祛除中焦气机失调所致湿阻、热毒、血瘀。桂枝温通经脉，既可温扶脾阳以助运水，又可通血脉以逐瘀；白芍酸柔甘守，化生胃阴，兼制诸药苦寒辛燥之弊，二者共为佐药。炙甘草调和诸药，又合茯苓健脾助运，避免久病脾虚，用以为使。全方疏肝和胃，健脾祛湿，清热化瘀。

从理论过渡到临床及基础，我科也进行了大量研究。临床研究证实从肝胃论治PLGC可改善患者症状，提高生活质量[38]；基础研究证实从肝胃论治PLGC可逆转胃黏膜病理状态[39]，通过下调胃黏膜炎性因子IL-1β表达，达到抑制PLGC细胞增殖、促进PLGC细胞凋亡 (降低Bcl-2表达、提高Bax、Caspase-3表达)[40-42]。这也证实了PLGC从肝胃论治的合理性。由于IL-1β是炎性小体NLRP3的活化产物，因此进一步探讨从肝胃论治炎性小体NLRP3的活化将更加完善本方的作用机制研究，并有助于成果转化。

6 总结

PLGC是“炎-癌”转化中的关键环节，是胃癌二级预防的重点，其病理状态逆转困难，防治策略亟待完善，积极探索癌前阶段的治疗可有效降低胃癌发病率，对胃癌防控做出积极贡献。目前西医对此尚无有效治疗手段，以对症治疗为主，而中药应用日趋成熟，有效性已达到业界共识。非可控性炎症是胃“炎-癌”转化的重要诱因，以IL-1β为代表的炎性因子已被证明与PLGC密切相关。从肝胃论治PLGC已从理论、临床、部分基础实验中证实了其合理性与有效性，进一步深入研究本方是否通过干预炎性小体NLRP3—IL-1β通路抑制PLGC的发生发展，将更有助于阐明中药在胃“炎-癌”转化中的作用，为中药治疗PLGC提供新思路。