基于成纤维细胞学说探讨中医药调控肿瘤微环境治疗食管癌的机制*

苑小龙，魏 征，王红艳，张俊萍，蔡小平

(1.河南中医药大学研究生院，河南 郑州 450046；2.河南省中西医结合医院肿瘤血液科，河南 郑州 450004)

全球范围内,恶性肿瘤已成为一种较为常见的疾病。其中，食管癌的发病率排在第8位,病死率排在第6位[1]。根据世界卫生组织国际癌症研究署近期发布的 GLOBOCAN 2020数据，2020年全球共新发食管癌病例约60.4万例，世界人口年龄标化发病率高达6.3/10万，病死率也有5.6/10万，而发展中国家的发病和病死病例占比超过80%[2]。另一方面，我国2020年由食管癌引发的死亡顺位(第4位)也高于食管癌的发病顺位(第6位)，发病率与病死率更是达到世界均值的2倍以上[3]。目前，食管癌的治疗方法有手术治疗、放疗、化疗、内镜治疗等。其中手术切除治疗是食管癌最主要、最根本的治疗方法，但食管癌患者早期症状不甚明显，就诊时多已至中晚期，出现区域转移或远处转移，症状严重，行单纯手术切除治疗易复发、转移，远期疗效不佳[4-5]。化疗也是肿瘤的一种重要治疗方法，但绝大多数化疗药物缺乏特异性，在杀灭肿瘤细胞的同时也会对正常人体细胞造成不可逆的损害[6]。因此，开发新的有效的药物来杀灭肿瘤细胞、治疗食管癌、改善预后已迫在眉睫。既往对于化疗耐药性的研究多专注于肿瘤细胞本身,其机制可能包括细胞膜表面药物转运蛋白的变化、药物代谢途径受细胞影响而产生的变化、相关细胞的基因突变等[1]。根据近年来的研究[7]，在肿瘤耐药性的产生与作用中，肿瘤微环境扮演着重要的角色,其包括肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)、免疫细胞、血管内皮细胞和肿瘤相关巨噬细胞等,其中CAFs是肿瘤微环境中的主要部分,它在肿瘤发生、发展以及化疗耐药性中发挥着关键作用,被视为癌症治疗的潜在靶点。CAFs发挥作用的机制是通过影响免疫反应、细胞因子及其黏附等调节肿瘤微环境,最终导致肿瘤细胞的生长。中医药相关治疗方法是抑制肿瘤生长的重要途径，通过深入研究发现，中药有效成分能有效抑制成纤维细胞的生成与生长，从而调控食管癌的免疫微环境，改善患者的耐药情况，达到良好的抗肿瘤效果。现对中医学对肿瘤相关成纤维细胞的认识以及近年来中医药抑制成纤维细胞生成治疗食管癌的研究进行探讨，介绍如下。

1 中医学对肿瘤微环境的认识

1.1 肿瘤微环境与“体质”学说的关系

《素问·宝命全形论篇》曰：“人以天地之气生，四时之法成。”可知体质是相对来说较为稳定的个性特征，具有灵活可变性，可以在一定程度上影响疾病发生、发展倾向[8]。近年来有研究[9-10]指出，肿瘤患者多可能出现体质的偏颇，肿瘤微环境影响肿瘤细胞的转移潜能与体质有相关性。

1.2 肿瘤微环境与正气盈亏的关系

《黄帝内经》曰：“正气存内，邪不可干。”《素问·评热病论篇》曰：“邪之所凑，其气必虚。”正气是维系人体基本生存的重要物质，其作用相当于西医学的免疫系统，发挥着抵御外邪侵犯、固本培元的重要作用。当“正气存内”、正气胜邪之时，即免疫系统正常运转，其防御、监视和清除等功能正常时，机体能够抵御肿瘤细胞的生成、浸润及生长；当免疫细胞不足或肿瘤细胞发生免疫逃逸时，体内的正气无法战胜邪气，肿瘤细胞就会增殖和迁移，相应的病情就会加重。

2 中医学对成纤维细胞生成的认识

2.1 成纤维细胞的生成与“阴-阳”的关系

《素问·阴阳应象大论篇》言：“阴阳者，天地之道也，万物之纲纪，变化之父母，生杀之本始，神明之府也。”《素问·生气通天论篇》曰：“阴平阳秘，精神乃治。”《素问·至真要大论篇》言：“谨察阴阳所在而调之，以平为期。”言及阴阳，亦谈及平衡。由此可以看出，肿瘤的微环境始终处于一种动态且失衡的状态之中，正是这种“阴阳失衡”的状态导致了机体局部血管生成、上皮间质异常转化、胞外基质被侵袭破坏、代谢方式产生转变、免疫相关炎性因子释放失衡等，这也进一步导致了宿主之间的失衡，最终引起肿瘤生长、浸润、复发及转移[11-12]。有学者认为，在肿瘤启动、浸润、转移三大过程中，肿瘤微环境的演进变化是阴阳不断交替、持续失衡的恶性循环的过程[13]。

2.2 成纤维细胞生成与“精气”学说的关系

《灵枢·决气》载：“两神相搏，合而成形，常先身生，是谓精。” “精”代表着人体先天相伴而生的免疫系统及其组成物质。在后天多种致病因素的影响下，精气化浊，导致以肿瘤相关成纤维细胞生成为代表的肿瘤微环境的病理性改变。

3 中医药抑制成纤维细胞生成的研究进展

3.1 中药有效成分

有研究发现，姜黄素通过增加E-钙黏蛋白水平和降低成纤维细胞的容量波形蛋白的水平，从而具有消除肿瘤细胞入侵作用的能力[14]。姜黄素能够通过减少肿瘤相关成纤维细胞间质的距离或上调肿瘤抑制蛋白来抑制成纤维细胞诱导的肿瘤迁移[15]。最近的研究表明，雷公藤甲素(TPL)和雷公藤甲素的水溶性前药能够抑制肿瘤上皮细胞的激活能力，并通过抑制TGF-b使其信号通路正常化[16]。雷公藤内酯是雷公藤的主要活性化合物，雷公藤F[17]也能抑制成纤维细胞的病理功能，从而抑制癌细胞迁移。Wang等[18]发现，雷公藤内酯通过下调miRNA-301a的表达以及上调胃癌相关成纤维细胞(GCAFs)miRNA-149的表达，以达到抑制相关集落生成、转移及推动侵入的能力，结果显示，雷公藤内酯抑制了GCAFs的促癌能力。黄芪甲苷(ASV)是一种从黄芪的根茎上提取出来的高纯度药物，它通过调节MAPK和NF-kB信号通路，从而影响肿瘤相关成纤维细胞以及细胞外基质；除了显著的抗纤维化作用外，ASV还能抑制GCAFs的增殖-迁移-促进侵袭能力。Wang等[19]采用ASV治疗GCAFs，通过观察ASV对小鼠促肿瘤能力的影响来探讨GCAFs的作用机制，结果显示，ASV显著抑制了GCAFs的增殖、侵袭和转移，其原理是通过增强miRNA-214促进GCAFs的作用减弱miRNA-301a的表达；通过重建miRNA表达平衡，ASV可有效抑制巨噬细胞集落刺激因子在CAFs中的表达，从而发挥促进肿瘤增殖的重要作用，提高金属蛋白酶抑制因子2在成纤维细胞中的表达水平。因此，ASV可以抑制GCAFs的病理功能，从而抑制肿瘤，这表明ASV是一种通过调节CAFs来治疗癌症的有效药物。白藜芦醇可以抑制白细胞介素(IL)-6的表达，从而抑制CAFs诱导的肿瘤细胞侵袭。研究[20]发现，白藜芦醇能阻断CAFs与胆管癌细胞之间的侵袭性交流通信，以达到消除CAFs分泌IL-6的目的；CCM能强烈诱导IL-6介导的胆管癌细胞的运动，而CAFs培养基预处理白藜芦醇能完全抑制癌细胞的运动，并能强烈诱导胆管内癌细胞，使其自噬；且白藜芦醇能抑制cafa诱导的mRNA转录，这种转录影响肿瘤细胞的转移侵袭及相关介质的迁移。大黄素(1,3,8-三羟基-6-甲基蒽醌)是提取于大黄根茎的一种重要的活性成分，具有多种生物活性，有通便、免疫抑制、抗纤维化、抗炎的作用。大黄素也有重要的抗癌作用，如诱导促进人体肺腺癌细胞凋亡[21]。研究表明，大黄素可以调节MMP-2和MMP-991侵袭人乳腺癌细胞；此外，大黄素可以调节头颈鳞癌的EMT相关基因，从而抑制肿瘤细胞生长、转移和侵袭[21]。更重要的是，大黄素还能抑制肿瘤中CAFs的迁移能力。有学者[21]测试大黄素对CCM或培养基诱导的EMT程序影响三阴性乳腺的界面区成纤维细胞(inf-cm)癌症，研究并分析了间充质标记物的表达如波形蛋白、b-连环蛋白和MMP-2，发现增加CCM或INFs-CM刺激的间充质干细胞标记物大黄素的逆转，结果表明，大黄素可以抑制BT20乳腺癌细胞中的INFs-CM或CCM诱导的EMT编程，说明大黄素是预防三负乳腺癌的候选药物。Lau等[22]从CRL-7522成纤维细胞的可行性评价得出，黄芪、白术、苍术、地黄四种成分对相关药物配伍均有显著的增强作用；草药黄芪和地黄能显著增强CRL-7522的活性；由于上述四种草药比中药配方显示出更大的成纤维细胞生存能力增强效果(特别是在更高的剂量下)，增加配方中这些草药的数量可能会提高配方的整体效果。

3.2 中药方剂

断藤益母汤中含有的南蛇藤素(Celastrol)[23]可通过调节线粒体信号通路[24]来促进肿瘤细胞的凋亡。最近，科学家们发现，南蛇藤素可以提高CAFs对米多沙酮的敏感性。Liu Q等[25]采用南蛇藤素与米多沙酮联合治疗黑色素瘤，结果发现，细胞质醇可以降低CAF细胞系中米多沙酮的半抑制浓度。二至丸是近年来肿瘤治疗的重要方剂，它含有的槲皮苷[26]是一种天然的类黄酮，能调节多种生物信号通路，诱导癌细胞萎缩、凋亡，减慢癌细胞[27]增殖。槲皮素在许多体外研究中也被证明对不同的细胞系有抗癌作用。槲皮素的抗癌作用归功于其抗氧化活性[28]。槲皮素能够通过抑制WNT16的表达来下调CAFs诱导的肿瘤变性肿瘤的癌症耐药性，WNT16是促进恶性肿瘤化疗耐药性的关键因素。但槲皮素却难溶于水中，这降低了其生物利用度，也限制了其作为一种药物的广泛运用。因此，Kaili H等[29]基于磷酸化槲皮素羟基开发了一种槲皮素原药，为了促进药物的传递，他们制备了一种由磷酸槲皮素组成的靶向脂质/钙/磷酸盐纳米颗粒制剂，结果发现，槲皮素可以通过显著降低WNT16的表达来重塑膀胱癌内的CAFs和胶原蛋白含量。学者们还研究了UMUC3膀胱癌移植模型与顺铂纳米颗粒的结合疗效，发现了顺铂的抗肿瘤疗效，利用磷酸槲皮蛋白对纳米颗粒进行了改进。此外，在成纤维细胞-MCF7细胞共培养中发现，采用槲皮素治疗可以逆转CAFs表型[30]。

4 小 结

成纤维细胞的生长浸润与食管癌的发生、发展、浸润及转移密切相关，抑制成纤维细胞生成的相关药物在食管癌治疗中取得的疗效为食管癌患者带来希望。近年来，人们逐渐发现采用单纯西药抑制成纤维细胞的治疗有诸多的局限性。随着中医学对其进行的深入研究，中药及其有效成分在抑制成纤维细胞生成治疗中表现出简、便、效、廉的特点。探索中药抑制成纤维细胞生成的机制，并验证其疗效，有利于加快中医药现代化进程，推动中医药真正走向世界。