徐晶鈺，張璇，張慈安，趙河通，梁嘉昱，裴蓓，魏品康

(1.海軍軍醫(yī)大學(xué)長征醫(yī)院，上海 200003；2.海軍第905醫(yī)院，上海 200052)

惡性腫瘤原發(fā)灶對周邊組織的侵襲和遠(yuǎn)處臟器的轉(zhuǎn)移是患者生存質(zhì)量嚴(yán)重下降和短期內(nèi)死亡的主要原因，如何有效干預(yù)惡性腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移成為了世界醫(yī)學(xué)的難題。盡管中醫(yī)學(xué)基本概念中并無“腫瘤”的定義，但結(jié)合文獻(xiàn)概述和患者臨床表現(xiàn)，該病可歸屬于“癥瘕”“積聚”“腫瘍”“巖”等范疇，與中醫(yī)“痰”的概念關(guān)系密切。中醫(yī)基礎(chǔ)理論提出痰不僅是體內(nèi)津液代謝失常的病理產(chǎn)物，同時也是致病因素，二者常同時發(fā)生、互為因果、相互影響。古代文獻(xiàn)中就有“百病責(zé)于痰”“怪病多為痰作祟”的觀點?！疤怠本哂幸拙?、易行的特點，這與腫瘤的復(fù)發(fā)、侵襲、轉(zhuǎn)移的特性具有相似性。我科根據(jù)多年來臨床經(jīng)驗和實驗研究，已證實從痰論治腫瘤的合理性和可行性[1]。近年來文獻(xiàn)綜述表明上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)是腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的前提，代謝重編程(metabolic reprogramming)為腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移提供能量和物質(zhì)基礎(chǔ)，二者之間有著緊密聯(lián)系[2]。本文從腫瘤發(fā)生發(fā)展的痰本質(zhì)入手，結(jié)合現(xiàn)代基礎(chǔ)研究，探討代謝重編程在腫瘤細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化中的意義，旨在為從痰論治惡性腫瘤提供研究新思路。

1 糖代謝重編程與腫瘤細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系密切

1.1 糖代謝重編程為腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移提供能量和物質(zhì)基礎(chǔ)

能量代謝重編程作為腫瘤的十大基本特征之一[3]，在腫瘤發(fā)生發(fā)展中扮演了重要角色。腫瘤細(xì)胞利用代謝重編程不僅可以獲得必需能量，而且能有效合成生物大分子，繼而加速增殖、抑制凋亡及促進(jìn)侵襲遷移。腫瘤細(xì)胞發(fā)生代謝重編程的影響因素眾多，常見的如腫瘤微環(huán)境改變(缺氧、饑餓等)及細(xì)胞內(nèi)基因突變等。研究表明在多種能量代謝途徑中，葡萄糖代謝最重要，該途徑主要包括線粒體氧化磷酸化(oxidative phosphorylation，OXPHOS)及糖酵解(glycolysis)[4]。常氧下細(xì)胞攝取胞外的葡萄糖進(jìn)入線粒體后進(jìn)行OXPHOS產(chǎn)生三磷酸腺苷(adenosine triphosphate，ATP)，1 mol葡萄糖最終代謝將產(chǎn)生ATP 36 mol。但現(xiàn)有研究表明大多數(shù)腫瘤細(xì)胞獲得ATP的方式與正常細(xì)胞存在差異。常氧狀態(tài)下，腫瘤細(xì)胞不會選擇能量產(chǎn)生效率更高的OXPHOS途徑，反而會利用糖酵解進(jìn)行能量代謝，這一現(xiàn)象首先被Otto Warburg發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步實驗后，學(xué)術(shù)界達(dá)成共識，稱為“Warburg 效應(yīng)(Warburg effect)”[5]。隨著對Warburg effect研究的深入，發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞糖酵解過程中的許多關(guān)鍵限速酶如己糖激酶(hexokinase，HK)、磷酸果糖激酶(phosphofructokinase， PFK)、丙酮酸激酶(pyruvate kinase，PK)等活性和葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 (glucose transporters， GLUTs)表達(dá)升高明顯[6]。盡管Warburg effect的產(chǎn)能效率低下，但處于加速生長狀態(tài)下的腫瘤細(xì)胞進(jìn)行糖酵解的速率是正常細(xì)胞的200倍。從分解葡萄糖開始，糖酵解由于不進(jìn)行三羧酸循環(huán)，不僅縮短了產(chǎn)生 ATP的路徑，而且能夠得到大量中末期的代謝產(chǎn)物(乳酸等)以及有利于腫瘤細(xì)胞增殖、侵襲遷移的蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)、生物大分子等[7]。越來越多的研究證實腫瘤糖酵解途徑是腫瘤治療的潛在靶點，多項針對該途徑的檢測技術(shù)如PET-CT、同位素示蹤檢測、代謝流等已被廣泛應(yīng)用于腫瘤臨床診療中。

1.2 上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化是腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的前提

上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化是指上皮細(xì)胞在特定因素影響下轉(zhuǎn)化為具有間質(zhì)表型細(xì)胞的生物學(xué)過程[8]。它是哺乳動物在胚胎發(fā)育過程中存在的一種正常的生理現(xiàn)象，與組織器官的形成、損傷修復(fù)和纖維化密切相關(guān)，對于維系機(jī)體平衡起到重要作用。隨著研究的深入，越來越多實驗發(fā)現(xiàn)EMT是腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的前提，受多種因素影響[9]。研究表明EMT是90%以上的上皮性惡性腫瘤浸潤轉(zhuǎn)移的重要途徑[10]。腫瘤細(xì)胞發(fā)生EMT的進(jìn)程中，上皮細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與間質(zhì)間的結(jié)構(gòu)連接發(fā)生改變，相互之間作用異常，導(dǎo)致細(xì)胞的上皮特性逐漸消失，間質(zhì)特性逐漸增強(qiáng)。EMT的細(xì)胞形態(tài)(由排列緊密的鵝卵石樣向松散的紡錘體樣轉(zhuǎn)化)、生物學(xué)行為(黏附能力減弱、侵襲遷移能力增強(qiáng)、降解細(xì)胞外基質(zhì)能力提高)、上皮細(xì)胞標(biāo)記物(E-cadherin、β-catenin等表達(dá)下調(diào))、間質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物(Vimentin、N-cadherin、Fibronec-tin及slug等表達(dá)上調(diào))等多方面出現(xiàn)改變，進(jìn)而侵襲周圍正常組織并向遠(yuǎn)處器官轉(zhuǎn)移[11-12]。在乳腺癌、胃癌、腸癌等多項研究中發(fā)現(xiàn)，干預(yù)EMT相關(guān)信號傳導(dǎo)通路或者促使EMT相關(guān)因子活化，均可加速腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移[13-15]。

1.3 糖代謝重編程促進(jìn)腫瘤細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化

研究證實腫瘤細(xì)胞的代謝重編程與 EMT關(guān)系密切[16]。在常見的糖酵解代謝重編程中，由于相關(guān)調(diào)節(jié)酶的改變，可以反饋性地加速EMT進(jìn)程，進(jìn)而增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的侵襲遷移[17]。糖酵解過程中的第一個關(guān)鍵酶是己糖激酶2 (HK2)。葡萄糖被細(xì)胞攝取后經(jīng)由HK催化磷酸化從而啟動細(xì)胞糖酵解。腫瘤細(xì)胞中HK2表達(dá)明顯升高，可提供足量ATP并促進(jìn)糖酵解。抑制HK2可阻止乳腺癌細(xì)胞發(fā)生EMT[18]。而6-磷酸果糖被催化成為1,6-二磷酸果糖主要靠PFK完成。目前已經(jīng)明確的PFK 最強(qiáng)變構(gòu)激活劑是2,6-二磷酸果糖激酶(phosphofructoki- nase-2/fructose-2,6-bisphosphatase， PFKFB)。它的亞型PFKFB3通過活化磷酸果糖激酶-1(PFK-1)合成2,6-二磷酸果糖，進(jìn)一步促進(jìn)腫瘤糖酵解，加速腫瘤細(xì)胞增殖，在多種腫瘤呈現(xiàn)高表達(dá)[19]。除此以外，PKM作為糖酵解關(guān)鍵調(diào)節(jié)酶負(fù)責(zé)催化并生成丙酮酸，目前已知其具有4種亞型。其中PKM2在肺癌、肝癌、膠質(zhì)瘤、腎癌等多種惡性腫瘤中表達(dá)提高，并且與腫瘤臨床分期、預(yù)后等關(guān)系密切[20]。實驗研究也發(fā)現(xiàn)其與腫瘤細(xì)胞EMT密切相關(guān)。PKM2被轉(zhuǎn)運(yùn)至核內(nèi)與TGIF2相互作用，進(jìn)而乙?；M蛋白H3K9，干預(yù)E-cadherin表達(dá)，影響EMT[21]。

除了糖酵解相關(guān)酶對腫瘤細(xì)胞EMT的影響，腫瘤細(xì)胞糖酵解過程中的產(chǎn)物還可成為原料為發(fā)生EMT的腫瘤細(xì)胞提供充足的能源物質(zhì)，有利于間質(zhì)轉(zhuǎn)化的細(xì)胞進(jìn)一步發(fā)生侵襲轉(zhuǎn)移。在諸多代謝產(chǎn)物中，最重要的是乳酸。相關(guān)研究證實乳酸可通過激活糖酵解相關(guān)酶活性，上調(diào)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體蛋白 ( GLUT1、GLUT3等)的表達(dá)來加速腫瘤的糖酵解進(jìn)程從而抑制OXPHOS[22-23]；乳酸還可導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞所處的局部微環(huán)境氧氣供給不足和酸堿失衡(pH值降低)，這將進(jìn)一步提高缺氧誘導(dǎo)因子 (hypoxia inducible factor，HIF-1)、血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)等細(xì)胞因子的表達(dá)，從而對EMT發(fā)生起到誘導(dǎo)作用并促進(jìn)腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移[24-25]；除此以外，乳酸可直接對細(xì)胞外基質(zhì)進(jìn)行重塑并誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化生長因子β(transforming growth factor-β，TGF-β)活化，進(jìn)而提高Snail 蛋白表達(dá)最終促進(jìn)EMT發(fā)生[26]。綜上所述代謝重編程是惡性腫瘤細(xì)胞生物學(xué)行為中必不可少的組成部分，糖酵解的增強(qiáng)將為腫瘤細(xì)胞的快速增殖、侵襲遷移提供充足的能量。

2 從痰論治腫瘤的理論及基礎(chǔ)研究

2.1 從痰論治腫瘤的理論研究

2.1.1 從痰論治腫瘤的理論研究豐富

腫瘤與痰的密切聯(lián)系歷史悠久，古代醫(yī)家對此論著頗豐。盡管隨著社會的發(fā)展和醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步，各種腫瘤手術(shù)成功率、患者生存率均有所上升，患者的生活質(zhì)量也隨之提高，但如何降低腫瘤的發(fā)病率才是重中之重，也是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)界面臨的難題。中醫(yī)學(xué)未病先防的“治未病”思想在早期預(yù)防腫瘤發(fā)生中發(fā)揮的巨大作用，值得我們重視?，F(xiàn)代社會人們工作繁重、生活壓力大、飲食結(jié)構(gòu)不合理、睡眠失常等現(xiàn)象時有發(fā)生，造成體內(nèi)氣血津液失調(diào)，痰濁內(nèi)生，停聚于體內(nèi)臟腑、經(jīng)絡(luò)，反之影響氣血津液運(yùn)行分布，病程日久形成癥瘕積聚，化毒而成腫瘤。“癥瘕積聚”等病名最早可見于《黃帝內(nèi)經(jīng)》，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)所稱的肺癌、胃癌、乳腺癌、食管癌、腸癌等均可以歸入此范疇。痰與癥瘕積聚密不可分。古語有云：“凡人身上中下有塊者，多是痰”(《丹溪心法》)。痰在不同臟腑中形成的癥瘕積聚，古人也做了一定描述。如“老痰郁痰，結(jié)成粘塊……肺氣被郁，凝濁郁結(jié)而成”(《明醫(yī)雜著》)，表達(dá)了肺癌與痰的關(guān)系；“自熱成積自積成痰，痰挾瘀血，遂成窠囊，此為痞痛噎膈翻胃之次第也”(《醫(yī)學(xué)正傳》)，闡述了胃癌與痰的關(guān)系；“大抵氣血虧損，復(fù)因悲思憂慮，則脾胃受傷，血液漸耗，郁氣而生痰，痰則塞而不能，氣由上而不下，妨礙道路，飲食難進(jìn)，噎塞所由成也”(《醫(yī)宗必讀·反胃噎塞》)，解釋了食管癌與痰的關(guān)系；“婦人憂怒抑郁，朝夕積累，脾氣消阻，肝氣橫逆，氣血虧損，筋失榮養(yǎng)，郁滯與痰結(jié)成隱核”(《馮氏錦囊秘錄》)，說明了乳腺癌與痰的關(guān)系；“有所結(jié)，氣歸之，衛(wèi)氣留之，不得復(fù)返。津液久留，合而為腸瘤”(《靈樞·刺節(jié)真邪》)，闡釋了腸癌與痰的關(guān)系。

長征醫(yī)院中醫(yī)科是國家重點學(xué)科、上海市中西醫(yī)結(jié)合腫瘤特色?？?，在古代論著基礎(chǔ)上進(jìn)一步結(jié)合幾十年臨床經(jīng)驗進(jìn)行歸納總結(jié)，提出腫瘤痰證理論。認(rèn)為痰既是人體內(nèi)津液代謝失常的病理產(chǎn)物，同時也是致病因素。痰不僅包括從口鼻而出的“有形之痰”，同時還包括滯留在臟腑、組織、關(guān)節(jié)、經(jīng)絡(luò)中的病理代謝產(chǎn)物，這也被稱為“無形之痰”?！疤怠本哂幸拙坌?，這與腫瘤不斷增殖、容易復(fù)發(fā)的特性相似；痰還具有易行性，隨著全身氣血津液的流動可上達(dá)巔頂，下至足底，內(nèi)到五臟六腑，外至肌表，還可運(yùn)行于經(jīng)絡(luò)腠理之間，這也與腫瘤具有侵襲轉(zhuǎn)移的特性相似?！胺踩松碇杏薪Y(jié)核，不痛不仁，不作膿者，皆痰注也”(《丹溪心法》)。取類比象是中醫(yī)學(xué)中的重要概念，很多治則、治法都由此衍生而來。痰與腫瘤相似的特性，從理論上也說明從痰論治腫瘤具有明確的可行性[27-28]。

2.1.2 消痰散結(jié)為腫瘤治療的重要治則

長征醫(yī)院中醫(yī)科在腫瘤痰證理論思想指導(dǎo)下自擬消痰散結(jié)方(院內(nèi)制劑名：金龍蛇顆粒；專利號：ZL200610029063.5)用以治療腫瘤。全方由制南星、制半夏、山慈菇、全蝎、蜈蚣、天龍、干蟾皮、雞內(nèi)金、甘草等藥物組成。方中南星、半夏合用為治痰之君藥，兩者制用既增化痰之力，又能避免辛燥傷身。山慈菇甘涼入脾，能消臟腑已結(jié)之痰；全蝎、蜈蚣、天龍三種蟲類藥物合用可以通達(dá)內(nèi)外，搜剔經(jīng)絡(luò)中痰邪；蟾皮兼有利水消脹作用，可使痰有去路，上五味均攻毒軟堅散結(jié)，共為臣藥。雞內(nèi)金健脾消滯，佐用以絕生痰之源。甘草和中補(bǔ)土以制濕，并緩和諸藥之辛燥為使藥。我科運(yùn)用消痰散結(jié)方抗腫瘤的臨床療效顯著，研究結(jié)論表明該藥能延長患者生存時間，提高患者生活質(zhì)量，配合放化療、靶向等治療能起到增效減毒的作用[29-34]。從理論到臨床實踐，以方測證，證實了腫瘤從痰論治的合理性。

2.2 從痰論治腫瘤的基礎(chǔ)研究

在從痰論治腫瘤理論探討及臨床觀察基礎(chǔ)上，我科還進(jìn)行了大量基礎(chǔ)實驗對效應(yīng)機(jī)制深入研究。實驗證實從痰論治腫瘤在抗增殖、侵襲轉(zhuǎn)移過程中具有多靶點作用。消痰散結(jié)方能誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞周期阻滯(cyclinA2、cyclinB1、CDK2、CDK1)[35-36]、抑制腫瘤細(xì)胞增殖(P16基因甲基化、hTERT、PCNA、KDR、COX-2)[37-38]、促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡(Caspase-3)[39]、干預(yù)腫瘤細(xì)胞侵襲遷移(IL-6、IL-8、TGF-β、RUNX3、NF-κB p65)[40-42]、遏制新生血管及淋巴管生成(微血管密度、VEGF-A/VEGF-2、VEGF-C及其受體VEGFR-3)[43-45]、影響腫瘤微衛(wèi)星不穩(wěn)定[46-47]、阻止腫瘤血管生成擬態(tài)形成(LN-5γ2、MMP-2、MMP-9)等[48]。除此以外，從痰論治腫瘤不僅能阻斷腫瘤能量代謝重編程(HK2)[49]，還能逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(E-cad、N-cad、Vimentin)[50]。但二者之間的相互關(guān)系仍然需要進(jìn)一步實驗研究。通過實驗數(shù)據(jù)的挖掘證實了腫瘤的發(fā)生發(fā)展與痰的密切關(guān)聯(lián)性，進(jìn)一步證實了痰為腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的物質(zhì)基礎(chǔ)，為運(yùn)用消痰散結(jié)法抗腫瘤提供了實驗佐證，還為腫瘤痰證理論的完善提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持，并有助于理論的升華及成果的持續(xù)轉(zhuǎn)化。

3 結(jié)論與展望

綜上所述，代謝重編程是惡性腫瘤的基本特征之一，糖酵解作為代謝重編程的重要組成比分，為腫瘤的發(fā)生發(fā)展提供能量和基本“原材料”，抑制糖酵解可阻斷腫瘤進(jìn)程。上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化是腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的前提。糖酵解與腫瘤細(xì)胞上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化之間的關(guān)系是目前腫瘤學(xué)術(shù)界研究的熱點，部分機(jī)制已經(jīng)證實。從痰論治腫瘤臨床數(shù)據(jù)真實可靠，基礎(chǔ)實驗結(jié)論正確扎實，如何借助熱點從代謝重編程角度完善從痰論治腫瘤的基礎(chǔ)及實驗研究應(yīng)得到更進(jìn)一步的關(guān)注。由于痰是腫瘤發(fā)生發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，腫瘤細(xì)胞糖酵解產(chǎn)生的能量及代謝產(chǎn)物可歸結(jié)于痰濁范疇，盡管前期我們已經(jīng)證實了從痰論治腫瘤能夠多靶點干預(yù)腫瘤進(jìn)程，但該方法是否能通過抑制糖酵解從而達(dá)到逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞EMT的作用仍需要進(jìn)一步明確，這將為完善腫瘤痰證理論及消痰散結(jié)方抗腫瘤的機(jī)制提供幫助，有利于臨床的推廣運(yùn)用。