韓冰,梁路瑤,賀佳文,汪世婷,盧佳萱,王瑞平

1.南京中醫(yī)藥大學(xué),江蘇 南京 210009; 2.山東中醫(yī)藥大學(xué),山東 煙臺(tái) 264001; 3.南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院,江蘇 南京 210009

食管癌是全球癌癥第六大死亡病因。從既往數(shù)據(jù)來看,每年約有480 000新診斷病例,約半數(shù)食管癌患者失去手術(shù)機(jī)會(huì)或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,這也導(dǎo)致每年約有400 000例患者死亡[1]。癌前狀態(tài)或早期病變患者一般采用內(nèi)鏡下治療,中晚期食管癌患者一般采用多學(xué)科綜合治療,如手術(shù)、放療、化療、免疫、靶向等聯(lián)合治療[2]。接受內(nèi)鏡下黏膜切除術(shù)的患者5年生存率為97%～98%[3],中晚期患者經(jīng)多學(xué)科綜合治療后總體的五年生存率約10%,術(shù)后5年生存率為15%～40%[4]。減少食管癌的發(fā)生率、延緩食管癌的進(jìn)展是當(dāng)前面臨的難題。

鐵死亡是一種以氧化損傷為特征的細(xì)胞死亡方式,其過程是在多系統(tǒng)、多代謝、多基因共同控制下發(fā)生的,主要與鐵代謝、脂質(zhì)代謝、谷氨酸代謝等失調(diào)密切相關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn),針對(duì)鐵死亡抑制因子的靶向藥物與經(jīng)典抗癌藥物聯(lián)合使用可以促進(jìn)癌細(xì)胞鐵死亡,同時(shí)也發(fā)現(xiàn)鐵死亡的相關(guān)基因能預(yù)測(cè)食管癌預(yù)后[5-6]。因此,分析鐵死亡在食管癌中的發(fā)生發(fā)展機(jī)制可以更好地為臨床治療食管癌提供新靶點(diǎn)和治療方向。

《素問·陰陽應(yīng)象大論》載:“陰陽者,天地之道也,萬物之綱紀(jì),變化之父母,生殺之本始,神明之府也。治病必求于本?！泵鞔_指出,醫(yī)治疾病不外乎陰陽二者。有學(xué)者認(rèn)為,食管癌的基本病機(jī)以氣陰兩虛為主,久病傷及脾腎之陽[7]。也有學(xué)者將食管癌的吞咽困難與陰陽相結(jié)合,認(rèn)為食管癌的本質(zhì)是陰邪成形,吞咽困難為陽氣不推[8]。鐵死亡具有雙向調(diào)節(jié)作用,包括正負(fù)雙向作用。負(fù)向作用:癌細(xì)胞對(duì)Fe2+的代謝需求強(qiáng)于正常細(xì)胞,體內(nèi)Fe2+積累有利于營養(yǎng)癌細(xì)胞,且Fe2+的積累促進(jìn)鐵死亡,鐵死亡在腫瘤微環(huán)境中引起免疫抑制而促進(jìn)腫瘤生長;正向作用:誘導(dǎo)鐵死亡可以誘導(dǎo)細(xì)胞死亡,包括腫瘤細(xì)胞,對(duì)腫瘤生長增殖起到抑制作用。這與中醫(yī)陰陽特征有異曲同工之妙[9]。目前,鐵死亡與食管癌的關(guān)系的相關(guān)報(bào)道較少,限制了中醫(yī)藥從鐵死亡防治食管癌的應(yīng)用。因此,本文試從中醫(yī)陰陽理論探討鐵死亡對(duì)食管癌的影響,闡釋中醫(yī)藥通過干預(yù)鐵死亡論治食管癌的科學(xué)內(nèi)涵,以期為臨床防治食管癌提供新思路和新方向。

1 中醫(yī)陰陽理論

陰陽思想屬于哲學(xué)范疇,最早體現(xiàn)于商末周初成書的《周易》中,其卦象符號(hào)及卦象符號(hào)的變化就是陰陽觀念的表達(dá),從先秦至春秋戰(zhàn)國時(shí)期,人們逐漸認(rèn)識(shí)到陰陽相互作用對(duì)萬事萬物的發(fā)生發(fā)展有重要意義[10]?！端貑枴り庩栯x合論》云:“陰陽之變,其在人者,亦數(shù)之可數(shù)?！泵鞔_指出人類生命活動(dòng)的基本規(guī)律離不開陰陽?！端貑枴り庩枒?yīng)象大論》曰:“陽化氣,陰成形。”現(xiàn)代學(xué)者將其應(yīng)用于腫瘤,認(rèn)為腫瘤體陰用陽,“體陰”表現(xiàn)在腫瘤的病因、病位、病機(jī)等,“用陽”體現(xiàn)在腫瘤的轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)[11]。

2 鐵死亡

鐵是一種微量元素,屬于金屬離子,在人體內(nèi)參與合成含有血紅素和鐵硫的蛋白質(zhì),參與呼吸、氧化還原反應(yīng)、催化、DNA合成和轉(zhuǎn)錄的重要輔助因子[12]。鐵死亡是一種脂質(zhì)過氧化驅(qū)動(dòng)的氧化細(xì)胞死亡,其啟動(dòng)需要兩個(gè)關(guān)鍵信號(hào):Fe2+在體內(nèi)的積累和谷胱甘肽過氧化酶4的抑制[13]。Fe2+在體內(nèi)的積累主要是鐵代謝紊亂和細(xì)胞內(nèi)外鐵積累的結(jié)果[14]。Fe2+的增多主要是通過自噬造成鐵蛋白降解,釋放Fe2+,促使脂質(zhì)活性氧快速積累,促進(jìn)脂質(zhì)代謝,脂質(zhì)攻擊生物膜中的多不飽和脂肪酸以剝奪氫離子,使其進(jìn)入過氧化狀態(tài),使得脂質(zhì)變成脂質(zhì)過氧化物[5],從而引起鐵死亡[15-16]。谷胱甘肽過氧化酶4的抑制主要通過外在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的活化途徑或是內(nèi)在酶途徑,外在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的活化途徑:通過抑制胱氨酸/谷氨酸反向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白系統(tǒng)(cystine/glutamate antiporter system X-,system Xc-)活性抑制胱氨酸的吸收,影響谷胱甘肽的合成,引起谷胱甘肽過氧化酶4活性下降,細(xì)胞抗氧化能力下降,脂質(zhì)活性氧積累;內(nèi)在酶途徑:鐵死亡誘導(dǎo)劑直接作用于谷胱甘肽過氧化酶4并抑制其活性[17]。過量鐵會(huì)導(dǎo)致組織損傷并增加患癌風(fēng)險(xiǎn),而脂質(zhì)代謝、谷胱甘肽過氧化酶4抑制、鐵死亡關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子參與鐵死亡發(fā)生發(fā)展[18],在鐵死亡干預(yù)腫瘤的治療及預(yù)后過程中起著重要意義,因此,誘導(dǎo)鐵死亡可以抑制腫瘤活性[19]。

3 鐵死亡與食管癌

無限增殖及惡性轉(zhuǎn)移是食管癌的兩大特征,也是治療中最重要的關(guān)注點(diǎn)。誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞死亡、防治持續(xù)增殖是食管癌亟需解決的問題。研究表明,鐵死亡誘導(dǎo)劑可以引起腫瘤細(xì)胞死亡,避免腫瘤無限增殖,同時(shí)在鐵死亡的整個(gè)代謝過程中也包含了許多基因調(diào)控點(diǎn),為豐富食管癌的靶向治療提供了新思路[5]。

3.1 脂質(zhì)代謝與食管癌長鏈N-6PUFA的花生四烯酸是促炎脂質(zhì)介質(zhì)的前體[20],而脂質(zhì)過氧化物作為花生四烯酸的中間體參與細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、遷移等[21]。腫瘤細(xì)胞的無限增殖增加了對(duì)局部的營養(yǎng)和氧氣的需求,為了滿足這一需求,腫瘤微環(huán)境中的脂質(zhì)被激活,并用于腫瘤細(xì)胞和相關(guān)免疫細(xì)胞中的主要能量來源和關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子[22]。研究顯示,食管癌患者的腫瘤微環(huán)境中免疫細(xì)胞的功能亦與異常脂質(zhì)代謝密切相關(guān),異常脂質(zhì)代謝為腫瘤的快速增長提供營養(yǎng)物質(zhì)和能量,與脂質(zhì)過氧化密切相關(guān),而脂質(zhì)過氧化驅(qū)動(dòng)鐵死亡的發(fā)生[23-24]。由此可以推測(cè),鐵死亡參與食管癌的發(fā)生發(fā)展。

3.2 谷胱甘肽過氧化酶4的抑制與食管癌谷胱甘肽過氧化酶4是唯一能夠減少生物膜內(nèi)脂質(zhì)氫過氧化物的酶,當(dāng)谷胱甘肽過氧化酶4受到抑制,容易催化鐵死亡。system Xc-是由溶質(zhì)載體家族7成員11(SLC7A11)和溶質(zhì)載體家族3成員2(SLC3A2)兩個(gè)亞基組成的異二聚體,是一種氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,存在于磷脂雙層中,是重要的抗氧化系統(tǒng)的一部分,胱氨酸、谷氨酸通過system Xc-以11的比例交換進(jìn)出細(xì)胞[25]。胱氨酸在細(xì)胞中還原成半胱氨酸參與谷胱甘肽的合成,谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸組成的三肽還原劑,是谷胱甘肽過氧化酶4完成正常功能的輔助因子[26]。食管癌干細(xì)胞是促使癌細(xì)胞無限增殖、轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵。研究發(fā)現(xiàn),食管癌干細(xì)胞依賴于谷胱甘肽過氧化酶4存活,當(dāng)谷胱甘肽過氧化酶4受到抑制導(dǎo)致體外持續(xù)細(xì)胞鐵死亡,而在體內(nèi)可以防治腫瘤復(fù)發(fā)[27]。因此,上調(diào)谷胱甘肽過氧化酶4和system Xc-能保護(hù)食管食管癌干細(xì)胞免受鐵死亡,從而防治腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移[28]。

3.3 鐵死亡關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子與食管癌腫瘤抑制因子P53是一種轉(zhuǎn)錄因子,通過誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯、衰老、細(xì)胞凋亡在腫瘤生長、增殖中發(fā)揮抑制作用。在多數(shù)消化道腫瘤(包括食管癌)患者中發(fā)現(xiàn)P53發(fā)生突變,目前,突變的P53免疫組織化學(xué)蛋白的表達(dá)多被用來評(píng)估食管癌的預(yù)后[29]。一方面,P53通過抑制SLC7A11的表達(dá)使得谷胱甘肽生成減少,抑制谷胱甘肽過氧化酶4,增強(qiáng)鐵死亡;另一方面,P53可以下調(diào)細(xì)胞中ROS的產(chǎn)生,防止氧化應(yīng)激的誘導(dǎo)造成DNA的損傷或死亡,抑制鐵死亡的發(fā)生[30-32]。有研究發(fā)現(xiàn),P53不僅可以下調(diào)細(xì)胞中ROS的產(chǎn)生,也會(huì)促進(jìn)中度氧化損傷的存活和修復(fù),有可能通過鐵死亡促進(jìn)癌細(xì)胞的消除[33]。

4 中醫(yī)陰陽理論下的鐵死亡對(duì)食管癌的影響

食管癌發(fā)病與飲食習(xí)慣密切相關(guān),癥狀多見吞咽受阻,飲食難下,日久脾胃無物運(yùn)化,精微不能運(yùn)達(dá)周身,病久及腎,脾腎陽虧,氣化無權(quán)?！豆沤襻t(yī)統(tǒng)大全》論述噎膈:“脾胃陽大衰者,脈沉細(xì)而寒。”指出食管癌與脾陽虧虛密切相關(guān)[34]?！胺稣卦谝鏆怵B(yǎng)陰,潤滑食管”,認(rèn)為食管癌的發(fā)病主要是以氣陰兩虛、食管干枯為主,治療時(shí)應(yīng)重視滋養(yǎng)陰津[7]。萬物皆可分陰陽,運(yùn)動(dòng)、外向、上升、興奮等屬陽,靜止、內(nèi)守、下降、抑制等屬陰。結(jié)合鐵死亡在人體中形成的特性,將活性氧(陽)、脂質(zhì)代謝(陽)、谷胱甘肽過氧化酶4(陰)、P53(陰)等從陰陽角度論述。

4.1 陰陽對(duì)立制約詮釋鐵死亡與食管癌陰陽對(duì)立制約指陰陽雙方在整體中相互斗爭(zhēng)、排斥、制約,是陰陽理論最基本的規(guī)律?！额惤?jīng)附翼》提出:“動(dòng)極者鎮(zhèn)之以靜,陰亢者勝之以陽?！泵鞔_指出陰陽是相互對(duì)立制約的關(guān)系?；钚匝?、谷胱甘肽過氧化酶4是鐵死亡形成過程中的關(guān)鍵因素,活性氧(陽)攻擊生物膜中的多不飽和脂肪酸(PUFA)以剝奪氫離子,使其進(jìn)入過氧化狀態(tài)(陽盛),而谷胱甘肽過氧化酶4(陰)是唯一能夠減少生物膜內(nèi)脂質(zhì)氫過氧化物的酶,以抑制過氧化狀態(tài)。二者在促進(jìn)鐵死亡的過程中相互拮抗。從二者功能來看,和陰陽對(duì)立制約有異曲同工之妙。有研究通過體外細(xì)胞培養(yǎng)發(fā)現(xiàn),食管鱗狀細(xì)胞癌干細(xì)胞中增加了Fe2+、脂質(zhì)過氧化,從而引起活性氧增多、谷胱甘肽過氧化酶4減少,即活性氧對(duì)谷胱甘肽過氧化酶4是“制約太過”,谷胱甘肽過氧化酶4對(duì)活性氧是“制約不及”,最后引起鐵死亡,從而導(dǎo)致癌細(xì)胞死亡[28,35]。

4.2 陰陽消長闡述鐵死亡與食管癌陰陽消長平衡是陰陽在整體的數(shù)量或多或少的動(dòng)態(tài)發(fā)生變化,是事物運(yùn)動(dòng)的基本形式,消長平衡形成的前提是陰陽對(duì)立制約。食管癌細(xì)胞的無限增殖(陽)是惡性腫瘤的關(guān)鍵特征之一。有研究發(fā)現(xiàn),鐵死亡(陰)不僅導(dǎo)致細(xì)胞死亡,也導(dǎo)致癌細(xì)胞死亡[28]。食管癌細(xì)胞的無限增殖是陽,鐵死亡誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞死亡是陰,當(dāng)鐵死亡(陰長)大于食管癌細(xì)胞的無限增殖(陽消)時(shí),可以在一定程度上對(duì)食管癌的治療有益?！端貑枴り庩枒?yīng)象大論》載:“陰靜陽躁,陽生陰長,陽殺陰藏?！奔疵枋隽酥委熂膊〉谋举|(zhì)在于調(diào)節(jié)陰陽,因此,基于陰陽理論從鐵死亡論治食管癌有可能成為今后治療的新方向。

4.3 陰陽交感互藏揭示鐵死亡與食管癌陰陽交感互藏指陰陽之間相互發(fā)生作用,相互蘊(yùn)含著另一方,是事物發(fā)生、發(fā)展、運(yùn)動(dòng)、轉(zhuǎn)化的前提。鐵死亡在食管癌的腫瘤微環(huán)境中引起免疫抑制而促進(jìn)腫瘤生長;而誘導(dǎo)鐵死亡既誘導(dǎo)細(xì)胞死亡,又誘導(dǎo)食管癌細(xì)胞死亡,對(duì)食管癌細(xì)胞的生長、增殖起到抑制作用。鐵死亡在引起免疫抑制時(shí)屬“陽”,在誘導(dǎo)食管癌細(xì)胞死亡時(shí)屬“陰”。P53抑制食管癌細(xì)胞的生長增殖,總體屬“陰”,但是在鐵死亡方面,一方面,P53抑制SLC7A11的表達(dá)使得谷胱甘肽生成減少,抑制谷胱甘肽過氧化酶4增強(qiáng)鐵死亡,促進(jìn)腫瘤生長[36]屬“陽”;另一方面,P53可以下調(diào)細(xì)胞中活性氧的產(chǎn)生,防止氧化應(yīng)激的誘導(dǎo)造成DNA的損傷或死亡,抑制鐵死亡的發(fā)生,是腫瘤抑制的關(guān)鍵機(jī)制屬“陰”。因此,正確的平衡陰陽至關(guān)重要。

中醫(yī)認(rèn)為,食管癌發(fā)生發(fā)展的本質(zhì)是胃無以腐熟受納,脾無以運(yùn)化升清,肝失疏泄,腎陽衰敗,命門無火所致[37]。脾腎為先后天之本,一身陰陽之根,脾的運(yùn)化功能依賴于腎陽之蒸化,腎精的充盛依賴于脾運(yùn)化而來的水谷之精充盈。食物中的鐵經(jīng)十二指腸消化吸收,經(jīng)腎臟排泄[38]。《靈樞·本輸》載:“大腸、小腸皆屬于胃?！蹦c道是脾胃實(shí)現(xiàn)腐熟升清的必要一環(huán),脾胃功能受損,鐵消化吸收障礙,進(jìn)入十二指腸的Fe3+減少,還原成Fe2+隨之減少,鐵死亡的關(guān)鍵物質(zhì)基礎(chǔ)缺少,鐵死亡減少。當(dāng)腎陽的蒸化功能失常,陰水內(nèi)聚,脾之運(yùn)化功能隨之受到影響,從而影響鐵死亡。由此可見,從陰陽調(diào)節(jié)鐵死亡論治食管癌有深遠(yuǎn)意義。

5 結(jié)語

目前,臨床治療食管癌多采取綜合療法。鐵死亡與食管癌的發(fā)生、侵襲密不可分。其機(jī)制是脂質(zhì)代謝、谷胱甘肽過氧化酶4的抑制、鐵死亡關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子直接或間接引起鐵死亡從而抑制或促進(jìn)腫瘤生長。因此,基于鐵死亡治療食管癌需更進(jìn)一步研究?！瓣幤疥柮?精神乃治”。陰陽理論是生存之道,治病之本。健脾益腎溫陽,養(yǎng)胃滋陰能有效改善食管癌的癥狀,提高生活質(zhì)量。目前,基于陰陽理論的中藥干預(yù)鐵死亡的機(jī)制尚未完善,還需進(jìn)一步研究證實(shí)。