羅成,葉遠(yuǎn)航,凃晉文,,柯佳

(1.湖北中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)學(xué)院,湖北 武漢 430060;2.湖北省中醫(yī)院/湖北中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院/湖北省中醫(yī)藥研究院,湖北 武漢 430074)

肺癌是全球范圍內(nèi)高發(fā)病率、高死亡率的疾病,主要分為小細(xì)胞肺癌(Small cell lung cancer,SCLC)和非小細(xì)胞肺癌(Non-small cell lung cancer,NSCLC),其中非小細(xì)胞肺癌約占80%～85%[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì),全球每年有超過(guò)200萬(wàn)人被診斷為肺癌,嚴(yán)重危害著人類(lèi)的健康[2]。目前肺癌尚無(wú)理想的治療藥物,臨床上雖然放療、化療、靶向療法、免疫治療等手段治療肺癌取得了很大進(jìn)步,但只有約21.7%的肺癌患者能存活5年以上[3]。因此針對(duì)肺癌的發(fā)病機(jī)制尋找更加高效、低毒的抗肺癌藥物成為亟待解決的問(wèn)題。

自噬作為一種細(xì)胞程序性死亡的方式,其目的是維持細(xì)胞的能量供應(yīng)、物質(zhì)循環(huán)及自我更新等[4]。自噬調(diào)節(jié)異常與人類(lèi)許多疾病有關(guān),其中與肺癌的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切[5]。在肺癌中,自噬相關(guān)通路的異常調(diào)控可促使肺癌細(xì)胞的生長(zhǎng),特別是肺癌的侵襲與轉(zhuǎn)移[6-7]。目前研究表明在癌癥早期,細(xì)胞自噬的激活能通過(guò)限制基因組的損傷和突變、抑制壞死性炎癥、選擇性清除錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)等方式維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定,抑制腫瘤的早期發(fā)展。但腫瘤進(jìn)展至晚期時(shí),在營(yíng)養(yǎng)缺乏、缺氧等情況下,誘導(dǎo)自噬激活,吞噬分解大分子物質(zhì),為腫瘤生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[8]。因此自噬是一把“雙刃劍”,既可促進(jìn)肺癌進(jìn)展,又可抑制肺癌生長(zhǎng)。因此,在治療上以自噬相關(guān)通路為靶點(diǎn),合理地激活和抑制自噬是極具有潛力的研究方向。

近年來(lái),隨著中藥抗腫瘤的深入研究,中醫(yī)藥通過(guò)調(diào)控自噬相關(guān)通路激活或抑制自噬誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞死亡以及改善肺癌耐藥性等方面發(fā)揮抗肺癌的作用,已成為腫瘤研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。本文就自噬相關(guān)通路與肺癌的關(guān)系進(jìn)行梳理,總結(jié)中醫(yī)藥調(diào)控自噬相關(guān)通路干預(yù)肺癌的治療方案,以期為中醫(yī)藥防治肺癌的藥物研發(fā)及臨床應(yīng)用提供一定的理論基礎(chǔ)和參考依據(jù)。

1 自噬的發(fā)生機(jī)制

自噬是指在各種細(xì)胞應(yīng)激條件誘導(dǎo)后,形成雙層膜吞噬泡,延伸擴(kuò)展并包裹細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)形成自噬體,再與溶酶體融合形成自噬溶酶體,在水解酶的作用下降解為小分子物質(zhì),實(shí)現(xiàn)細(xì)胞穩(wěn)態(tài)和細(xì)胞器的更新[9]。發(fā)生細(xì)胞自噬這一過(guò)程需要多種調(diào)控因子的參與,其中自噬的發(fā)生始于自噬激活激酶1(ULK1)的激活,而自噬相關(guān)基因家族蛋白5(Atg5)參與自噬泡的形成,在調(diào)控自噬的基因中占主要地位[10]。微管相關(guān)蛋白1輕鏈3(LC3)和泛素結(jié)合蛋白p62是自噬體形成的關(guān)鍵蛋白,通過(guò)與LC3結(jié)合相互作用被募集到自噬體膜中。LC3Ⅱ位于自噬前體和自噬體膜上,當(dāng)自噬發(fā)生時(shí),LC3Ⅰ會(huì)被激活與磷脂酰乙醇胺結(jié)合,轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)C3Ⅱ,促進(jìn)自噬體成熟,因此LC3Ⅱ/LC3Ⅰ是觀察自噬發(fā)生的重要標(biāo)志[11]。自噬效應(yīng)蛋白-1(Beclin-1)是形成自噬體的重要調(diào)控因子,Beclin-1與Ⅲ型磷脂酰肌醇3激酶(PI3KC3)形成復(fù)合物,調(diào)控自噬前體的定位,進(jìn)而調(diào)控自噬活性[12]。

2 自噬相關(guān)通路與肺癌之間的關(guān)系

自噬相關(guān)通路代表了一種以維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài),以應(yīng)對(duì)細(xì)胞應(yīng)激為主的適應(yīng)性反應(yīng)[13]。目前已發(fā)現(xiàn)多條自噬信號(hào)通路與肺癌的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切,主要涉及哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/mTOR、核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)、p53/腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/mTOR等多條信號(hào)通路。

mTOR作為調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖和自噬的上游信號(hào)通路的匯合點(diǎn),同時(shí)也是自噬啟動(dòng)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子,通過(guò)抑制協(xié)同自噬起始的ULK1負(fù)調(diào)控自噬[14],負(fù)性調(diào)控形成自噬體的關(guān)鍵基因Beclin-1,進(jìn)而影響B(tài)eclin-1下游自噬后期關(guān)鍵分子LC3Ⅰ和LC3Ⅱ,抑制自噬的發(fā)生[15]。研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)抑制mTOR信號(hào)通路,能誘導(dǎo)自噬,抑制肺癌細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移和侵襲[16-17]。此外,還有研究發(fā)現(xiàn)抗凋亡蛋白FAIM能通過(guò)激活mTOR通路促進(jìn)哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白復(fù)合物1(mTORC1)-ULK1復(fù)合物的形成,增加ULK1-Ser757的磷酸化,抑制肺腺癌細(xì)胞自噬的發(fā)生[18]。

PI3K/Akt/mTOR是目前腫瘤發(fā)生發(fā)展研究的熱點(diǎn)通路,通過(guò)調(diào)控PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路發(fā)揮抑制肺癌細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞自噬、抑制血管化進(jìn)程以及抑制腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移等作用,調(diào)控著肺癌的發(fā)生發(fā)展[19]。PI3K是一類(lèi)細(xì)胞內(nèi)脂蛋白激酶,可被生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子等刺激活化,其Ⅰ型PI3K活化后催化磷脂酰肌醇二磷酸(PIP2)生成磷脂酰肌醇三磷酸(PIP3),PIP3進(jìn)一步激活A(yù)kt。Akt是PI3K的下游重要的信號(hào)靶點(diǎn),活化的Akt繼續(xù)激活下游靶蛋白,進(jìn)而激活mTOR,真核細(xì)胞始動(dòng)因子4E結(jié)合蛋白1(4EBP1)和核糖體S6蛋白激酶1(S6K1)作為mTOR的直接底物,參與細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖等反應(yīng)[20-21]。Shao等通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)氟西汀可以誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,增加轉(zhuǎn)錄激活子4(ATF4)的含量,抑制ATF4-Akt/mTOR信號(hào)通路的表達(dá),誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞自噬,從而抑制肺癌細(xì)胞生長(zhǎng),但對(duì)正常細(xì)胞沒(méi)有影響[22]。還有研究發(fā)現(xiàn)3-羥基丁酸脫氫酶2(BDH2)基因的過(guò)度表達(dá)可以通過(guò)Akt/mTOR信號(hào)通路下調(diào)肺腺癌細(xì)胞中Akt和mTOR蛋白磷酸化,降低肺腺癌中p62蛋白的表達(dá),增加LC3和Beclin-1蛋白的表達(dá),啟動(dòng)自噬發(fā)揮抗腫瘤的作用[23]。而NSCLC患者中的PI3K/Akt/mTOR通路被過(guò)度激活,通過(guò)調(diào)控mTORC1和mTORC2復(fù)合物,減少ATG復(fù)合物和Beclin-1蛋白的表達(dá),抑制肺癌細(xì)胞自噬性死亡,促進(jìn)肺癌的生長(zhǎng)[24-25]。

NF-κB是由一系列的轉(zhuǎn)錄因子構(gòu)成,激活其經(jīng)典途徑發(fā)揮其轉(zhuǎn)錄活性,可促進(jìn)肺癌的發(fā)生發(fā)展、遷移和侵襲[26]。研究發(fā)現(xiàn)抑制NF-κB通路激活會(huì)上調(diào)自噬相關(guān)基因蛋白的表達(dá),誘發(fā)細(xì)胞自噬,抑制肺癌細(xì)胞增殖,發(fā)揮抗肺癌的作用[27]。還有學(xué)者發(fā)現(xiàn)鋅指蛋白36(TTP)通過(guò)抑制NF-κB信號(hào)通路,減少自噬基因Beclin-1及LC3Ⅱ/LC3Ⅰ表達(dá),抑制肺腺癌細(xì)胞自噬,促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)[28]。

p53/AMPK/mTOR信號(hào)通路中腫瘤抑制基因p53可以激活A(yù)MPK,活化的AMPK會(huì)使mTORC1的表達(dá)下調(diào),同時(shí)會(huì)活化ULK1,誘導(dǎo)細(xì)胞自噬,從而抑制肺癌細(xì)胞生長(zhǎng)[29]。Zhu等發(fā)現(xiàn)白細(xì)胞介素-7(IL-7)通過(guò)誘導(dǎo)p53從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì),并調(diào)控AMPK/mTOR信號(hào)通路,下調(diào)AMPK的磷酸化和上調(diào)mTOR的磷酸化,抑制A549細(xì)胞自噬,發(fā)揮促進(jìn)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞增殖以及血管生成等作用[30]。

綜上所述,PI3K/Akt/mTOR、NF-κB、p53/AMPK/mTOR等通路具有雙向調(diào)節(jié)作用,與肺癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。肺癌患者中PI3K/Akt/mTOR、NF-κB等信號(hào)通路被激活,減少ATG、Beclin-1等自噬相關(guān)基因蛋白的表達(dá),抑制肺癌細(xì)胞的自噬,從而使得肺癌進(jìn)展。肺癌進(jìn)展至晚期時(shí),又由于缺氧、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏等條件,又會(huì)誘導(dǎo)細(xì)胞自噬,為癌細(xì)胞提供生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。因此自噬相關(guān)通路可以作為抗肺癌的治療靶點(diǎn),通過(guò)調(diào)控相關(guān)自噬信號(hào)通路,誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞自噬,從而發(fā)揮抑制肺癌細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移以及耐藥等作用。中藥具有多成分、多靶點(diǎn)、多通路等優(yōu)勢(shì),通過(guò)調(diào)控自噬相關(guān)信號(hào)通路誘導(dǎo)自噬發(fā)揮抗肺癌作用,可為攻克肺癌所面臨的困難提供一定的依據(jù)。

3 中醫(yī)藥調(diào)控自噬相關(guān)信號(hào)通路抗肺癌的作用機(jī)制

3.1 中藥活性成分/提取物

3.1.1 酚類(lèi) 白藜蘆醇是天然多酚化合物,主要存在于中藥虎杖之中。研究發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇能通過(guò)激活神經(jīng)生長(zhǎng)因子受體(NGFR)/AMPK/mTOR通路顯著增加Beclin-1、LC3B、LC3 Ⅱ/LC3Ⅰ水平,誘導(dǎo)A549細(xì)胞的自噬[31]。此外,還有研究發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇可以提高Beclin-1、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ表達(dá),同時(shí)降低p62表達(dá)水平,抑制Akt、mTOR和p70核糖體蛋白S6激酶(p70S6K)的磷酸化水平,增加p38磷酸化水平,這與抑制Akt/mTOR和激活p38/絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路誘導(dǎo)自噬有關(guān)[32]。四氫姜黃素是由姜黃素氫化而來(lái),具有抗氧化、抗腫瘤等特性。Song等發(fā)現(xiàn)四氫姜黃素誘導(dǎo)自噬的作用機(jī)制與上調(diào)Beclin-1的表達(dá),下調(diào)LC3Ⅰ/LC3Ⅱ、p62,使得PI3K/Akt/mTOR受到負(fù)性調(diào)控有關(guān)[33]。和厚樸酚是從厚樸中提取的聯(lián)苯二酚類(lèi)化合物,具有抗炎、抗血小板、抗腫瘤等作用。羅敏等通過(guò)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)和厚樸酚能激活mTOR信號(hào)通路,顯著增加LC3Ⅱ蛋白表達(dá),抑制mTOR磷酸化,促進(jìn)自噬溶酶體的生成,誘導(dǎo)自噬[34]。

3.1.2 黃酮類(lèi) 槲皮素是廣泛存在于植物中的黃酮類(lèi)化合物。Guo等通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證槲皮素能促進(jìn)自噬相關(guān)基因表達(dá)量(Beclin-1、LC3Ⅱ、Atg5等)增加,誘導(dǎo)自噬,這與沉默信息調(diào)節(jié)因子1(SIRT1)/AMPK通路有關(guān)[35]。文蘭香等研究發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組相比,槲皮素組中LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Beclin-1、p-AMPK/AMPK蛋白水平升高,p-mTOR/mTOR、p-S6K/S6K蛋白水平降低;與槲皮素組相比,槲皮素+AMPK抑制劑組中LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Beclin-1、p-AMPK/AMPK蛋白水平降低,p-mTOR/mTOR、p-S6K/S6K蛋白水平升高,槲皮素可能通過(guò)AMPK/mTOR信號(hào)通路,誘導(dǎo)自噬,抑制A549細(xì)胞增殖[36]。木犀草素是一種天然黃酮類(lèi)化合物,具有抗炎、抗氧化、抗腫瘤等功效。楊朋等發(fā)現(xiàn)木犀草素通過(guò)抑制PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路,增加LC3Ⅱ/LC3Ⅰ,抑制PI3K、Akt、mTOR的磷酸化,誘導(dǎo)自噬發(fā)生[37]。

3.1.3 萜類(lèi) 鴉膽子素D是從鴉膽子內(nèi)提取的四環(huán)三萜類(lèi)化合物。Fan等通過(guò)體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)鴉膽子苦素D能增加LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比率、下調(diào)p62表達(dá),促進(jìn)自噬體形成,誘導(dǎo)自噬,此外細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(ERK)、c-Jun氨基末端激酶(JNK)蛋白磷酸化增加,這是由活性氧(ROS)介導(dǎo)的MAPK信號(hào)通路調(diào)節(jié)的[38]。葫蘆素E是一種天然三萜類(lèi)化合物,具有抗炎、抗癌等作用。Zhang等通過(guò)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)葫蘆素E通過(guò)抑制PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路,上調(diào)Beclin-1、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的表達(dá),下調(diào)p62的表達(dá),激活自噬,抑制肺癌細(xì)胞增生[39]。雷公藤甲素是從雷公藤中提取出的環(huán)氧二萜內(nèi)酯化合物,具有抗炎、免疫抑制、抗腫瘤等作用。王偉等研究發(fā)現(xiàn)雷公藤甲素能抑制A549細(xì)胞活力,升高LC3Ⅱ、p-ERK/ERK蛋白表達(dá)水平,其作用機(jī)制與激活ERK信號(hào)通路誘導(dǎo)自噬有關(guān)[40]。

3.1.4 苷類(lèi) 旱蓮苷A是從墨旱蓮中提取出來(lái)的皂苷類(lèi)化合物。研究發(fā)現(xiàn)旱蓮苷A能增加LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Beclin-1、p62/Sequestosome1(SQSTM1)表達(dá)水平,促進(jìn)JNK和凋亡信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1(ASK1)磷酸化,誘導(dǎo)細(xì)胞自噬,這可能是由JNK通路介導(dǎo)的[41]。纖細(xì)薯蕷皂苷是一種甾體皂苷化合物,來(lái)源于薯蕷科植物。Li等發(fā)現(xiàn)纖細(xì)薯蕷皂苷可以抑制mTOR信號(hào)通路,上調(diào)Beclin-1、LC3Ⅱ和WIPI1蛋白的表達(dá),下調(diào)p62蛋白的表達(dá),誘導(dǎo)自噬發(fā)揮抗肺癌的作用[42]。延齡草提取物是一種提取自延齡草根莖中的甾體皂苷類(lèi)化合物,具有抗腫瘤的功效。金鑫等通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)延齡草提取物能升高LC3Ⅱ、p62和p-AMPKα的表達(dá),減少mTOR、P70S6K和4EBP1蛋白磷酸化,激活自噬,抑制肺癌細(xì)胞增殖,這與激活A(yù)MPK/mTOR信號(hào)通路有關(guān)[43]。重樓皂苷Ⅰ是從重樓中提取的甾體皂苷類(lèi)化合物,具有抗腫瘤的作用。彭鵬等實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)重樓皂苷Ⅰ能通過(guò)激活A(yù)MPK/mTOR信號(hào)通路,升高Beclin-1、LC3Ⅱ蛋白表達(dá)水平,上調(diào)AMPK的磷酸化水平,下調(diào)mTORC1復(fù)合物及其下游靶蛋白(mTOR、P70S6K、4EBP1)的磷酸化水平,從而誘發(fā)自噬[44]。

3.1.5 生物堿類(lèi) 苦參堿是從苦參中提取出來(lái)的生物堿類(lèi)化合物,具有抗病毒、抗炎、抗腫瘤等多種藥理活性。郝艷梅等通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)苦參堿能夠通過(guò)抑制PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路中Akt和mTOR磷酸化,增加LC3B的表達(dá)水平,誘導(dǎo)自噬抑制A549細(xì)胞增殖[45]。千金藤素是從千金藤中提取出來(lái)的天然生物堿,具有抗炎、抗腫瘤、提高免疫力等功效。研究表明千金藤素通過(guò)激活p38信號(hào)通路顯著增加LC3的蛋白表達(dá),促進(jìn)p38蛋白磷酸化,誘導(dǎo)自噬,抑制肺癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲[46]。

3.1.6 多糖類(lèi) 黃芪多糖是提取黃芪的多糖類(lèi)化合物,具有抗腫瘤、提高免疫等功效。研究發(fā)現(xiàn)黃芪多糖防治肺癌的作用機(jī)制可能為上調(diào)p62的表達(dá),下調(diào)LC3B及Beclin-1的表達(dá),使PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路受到負(fù)性調(diào)控,抑制自噬,使得肺癌細(xì)胞難以適應(yīng)應(yīng)激環(huán)境而抑制其生長(zhǎng)[47]。此外還有研究發(fā)現(xiàn)黃芪多糖通過(guò)PI3K/Akt信號(hào)通路降低PI3K的表達(dá)阻斷自噬泡和溶酶體的融合,降低LC3B的表達(dá)抑制自噬小體雙層膜的形成,抑制自噬,使A549細(xì)胞面臨快速增殖帶來(lái)的缺氧和營(yíng)養(yǎng)缺乏等困境,進(jìn)而抑制肺癌細(xì)胞生長(zhǎng)[48]。

3.1.7 其他類(lèi) 五味子素A是從五味子中分離的木脂素類(lèi)化合物,具有抗炎、抗癌、抗氧化等功效。Zhu等研究發(fā)現(xiàn)五味子素A通過(guò)激活A(yù)MPK信號(hào)通路增加LC3Ⅱ、p62的表達(dá)水平以及AMPKα-T172蛋白磷酸化,誘導(dǎo)細(xì)胞自噬[49]。去氫木香內(nèi)酯是一種倍半萜類(lèi)化合物,來(lái)源于木香的干燥根,具有抗炎、抗腫瘤、抗氧化等作用。田穎穎等通過(guò)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)去氫木香內(nèi)酯能上調(diào)Atg3、Atg5和LC3的表達(dá),減少Akt、mTOR和STAT3蛋白磷酸化,使得Akt/mTOR/STAT3信號(hào)通路受到負(fù)調(diào)節(jié),誘導(dǎo)自噬的發(fā)生,提高人肺癌細(xì)胞自噬溶酶體的產(chǎn)生,抑制癌細(xì)胞的增殖能力[50]。

綜上所述,酚類(lèi)、黃酮類(lèi)、萜類(lèi)、苷類(lèi)、生物堿類(lèi)及其他類(lèi)等各種類(lèi)型的化合物,主要通過(guò)作用于Beclin-1、LC3、p62、Atg等靶點(diǎn),調(diào)控AMPK/mTOR、PI3K/Akt/mTOR等相關(guān)信號(hào)通路,誘導(dǎo)自噬的發(fā)生;而多糖類(lèi)中黃芪多糖主要通過(guò)負(fù)調(diào)控PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路,靶向作用于LC3B等靶點(diǎn),抑制自噬的發(fā)生,改變腫瘤微環(huán)境,抑制肺癌細(xì)胞增殖,發(fā)揮出抗癌的作用,進(jìn)而有效拮抗肺癌發(fā)生發(fā)展的病理進(jìn)程,為中藥活性成分/提取物防治肺癌的研究進(jìn)展提供了新的思路。詳見(jiàn)表1。

表1 中藥活性成分/提取物通過(guò)自噬相關(guān)信號(hào)通路抗肺癌的作用機(jī)制

3.2 中藥復(fù)方

沙參麥冬湯主要由沙參、麥冬等組成,具有提高免疫力和抑制肺癌細(xì)胞生長(zhǎng)等功效[51]。郭曉黎等觀察沙參麥冬湯通過(guò)EGFR/絲裂原細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(MEK)/ERK通路對(duì)NSCLC細(xì)胞增殖和自噬的影響,發(fā)現(xiàn)增殖細(xì)胞核抗原Ki-67、p62蛋白水平顯著降低,GFP-LC3斑點(diǎn)數(shù)和LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的比值顯著升高,說(shuō)明沙參麥冬湯通過(guò)誘導(dǎo)自噬抑制肺癌細(xì)胞增殖。此外A549細(xì)胞中p-EGFR/EGFR、p-MEK/MEK和p-ERK/ERK比值顯著降低,說(shuō)明沙參麥冬湯可以通過(guò)抑制EGFR/MEK/ERK通路誘導(dǎo)自噬,抑制肺癌細(xì)胞增殖[52]。此外,高啟龍等研究發(fā)現(xiàn)沙參麥冬湯能顯著升高LC3Ⅱ/LC3Ⅰ和Beclin-1蛋白的表達(dá)水平,增加自噬小體的表達(dá),顯著降低mTOR蛋白表達(dá)水平,這與抑制PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路誘導(dǎo)自噬的發(fā)生有關(guān)[53]。

參苓白術(shù)散是培土生金的代表方之一,能夠調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能、抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)[54]。研究發(fā)現(xiàn)參苓白術(shù)散通過(guò)抑制核因子κB抑制蛋白α(IκBα)/NF-κB信號(hào)通路,上調(diào)IκBα蛋白表達(dá),抑制NF-κB的激活,降低促炎因子腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)的含量,調(diào)控組織中的炎癥反應(yīng),改變腫瘤微環(huán)境,并上調(diào)Atg3、Atg5、Beclin-1和LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的蛋白表達(dá)水平,誘導(dǎo)自噬的發(fā)生,抑制肺癌細(xì)胞的增殖[55]。

益氣扶正解毒湯由黃芪、麥冬、黃芩、莪術(shù)、白花蛇舌草組成,現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明益氣扶正解毒湯中諸藥均具有抗腫瘤、提高機(jī)體免疫力的作用[56]。吳俏蘭等研究發(fā)現(xiàn)益氣扶正解毒湯能誘導(dǎo)自噬,抑制細(xì)胞增殖、侵襲,促進(jìn)細(xì)胞衰老,其作用機(jī)制與顯著上調(diào)A549細(xì)胞中LC3Ⅱ、Beclin-1蛋白的表達(dá),降低p62蛋白的表達(dá),提高p53蛋白水平,并促進(jìn)AMPK磷酸化,抑制mTOR磷酸化,使得p53/AMPK信號(hào)通路激活相關(guān)[57];該團(tuán)隊(duì)還觀察到益氣扶正解毒湯通過(guò)p53/AMPK/mTOR信號(hào)通路,增加p53蛋白表達(dá),促進(jìn)AMPK蛋白磷酸化,抑制mTOR蛋白磷酸化,并顯著上調(diào)LC3、Beclin-1、Atg5、Atg7蛋白及mRNA的表達(dá)水平,下調(diào)Ki67、p62蛋白表達(dá)水平,誘導(dǎo)細(xì)胞自噬,促進(jìn)自噬小體形成,抑制肺癌細(xì)胞增殖[58]。

百合固金湯是由百合、生地黃、熟地黃等10多味中藥組成,臨床研究表明百合固金湯有助于降低肺癌患者死亡率[59]。Wu等研究發(fā)現(xiàn)百合固金湯通過(guò)激活A(yù)MPK/mTORC1/ULK1信號(hào)通路,顯著增加LC3Ⅱ的表達(dá),降低p62的表達(dá),促進(jìn)AMPK和ULK1的磷酸化,抑制p70的磷酸化,誘導(dǎo)自噬,抑制肺癌生長(zhǎng)[60]。

芪玉三龍湯是名老中醫(yī)韓明向教授治療肺癌的經(jīng)驗(yàn)方。Gao等觀察芪玉三龍湯通過(guò)mTOR信號(hào)通路對(duì)NSCLC細(xì)胞的影響,發(fā)現(xiàn)Atg-7、Beclin-1和LC3Ⅱ/LC3Ⅰ顯著增加,雙層膜吞噬泡增加,p62顯著下調(diào),說(shuō)明芪玉三龍湯誘導(dǎo)自噬。此外還可以抑制mTOR磷酸化,證明了芪玉三龍湯通過(guò)抑制mTOR信號(hào)通路誘導(dǎo)A549細(xì)胞自噬,抑制NSCLC細(xì)胞增殖[61]。高雅婷等研究發(fā)現(xiàn)芪玉三龍湯能夠通過(guò)抑制mTOR信號(hào)通路,顯著降低mTOR蛋白及mRNA表達(dá)水平,顯著提高Atg13、Beclin-1和Atg5蛋白及mRNA表達(dá)水平,升高LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的比值,從而誘導(dǎo)A549細(xì)胞自噬,增加細(xì)胞中自噬小體和自噬小泡,抑制肺癌細(xì)胞活性及增殖[62]。

扶正抑瘤湯是由三棱、莪術(shù)、龍葵等10味中藥組成,現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)其能抑制肝癌、前列腺癌等生長(zhǎng)[63]。孟冬雪等發(fā)現(xiàn)扶正抑瘤湯通過(guò)抑制PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路,抑制PI3K、Akt和mTOR磷酸化,顯著上調(diào)Beclin-1、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的表達(dá)水平,上調(diào)P62蛋白表達(dá)水平,誘導(dǎo)自噬發(fā)生,促進(jìn)大量自噬溶酶體的產(chǎn)生,抑制A549細(xì)胞增殖[64]。

培元抗癌湯是李仁廷教授抗腫瘤的經(jīng)驗(yàn)方。司海龍等觀察培元抗癌湯通過(guò)PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路對(duì)Lewis肺癌小鼠的影響,發(fā)現(xiàn)LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的比值增加,PI3K、Akt和mTOR蛋白磷酸化水平被抑制,證明培元抗癌湯可以通過(guò)抑制PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路能誘導(dǎo)自噬,增加自噬泡的形成,抑制肺癌細(xì)胞增殖[65]。

肺積寧方是由柴胡龍骨牡蠣湯加減而來(lái),現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)該方具有抑制血管生成、改善免疫功能、誘導(dǎo)Lewis肺癌細(xì)胞凋亡等作用[66]。周立江等研究發(fā)現(xiàn)肺積寧方能顯著升高GFP-LC3、Beclin-1、LC3B-Ⅱ/LC3B-Ⅰ和Atg5的表達(dá),顯著抑制Akt、mTOR蛋白磷酸化水平,這與抑制PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路,誘導(dǎo)自噬發(fā)生,增加自噬體的數(shù)量,抑制肺癌細(xì)胞增殖相關(guān)[67]。

綜上所述,中藥復(fù)方多為扶正類(lèi)方或扶正祛邪類(lèi)方,符合肺癌為本虛標(biāo)實(shí)之證。上述方劑主要通過(guò)作用于p62、Beclin-1、LC3、Atg等靶點(diǎn),啟動(dòng)細(xì)胞自噬,抑制肺癌細(xì)胞增殖,其調(diào)控機(jī)制主要與PI3K/Akt/mTOR、p53/AMPK、mTOR等信號(hào)通路有關(guān)。詳見(jiàn)表2。

表2 中藥復(fù)方/制劑通過(guò)自噬相關(guān)信號(hào)通路抗肺癌的作用機(jī)制

4 總結(jié)與展望

近年來(lái),隨著自噬在肺癌的發(fā)病機(jī)制中不斷被揭示,如何通過(guò)調(diào)控自噬、抗肺癌逐漸成了腫瘤領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。根據(jù)肺癌的發(fā)病規(guī)律及臨床特征,中醫(yī)學(xué)將肺癌歸類(lèi)為“肺積”“肺巖”“積聚”等范疇,大多數(shù)醫(yī)家認(rèn)為肺癌是由于正氣虧虛,痰濕瘀熱聚集于肺,日久化生癌毒,形成肺部腫瘤,病屬本虛標(biāo)實(shí)之證[68-70]。正氣虛是肺癌生成的根本因素,痰濕、瘀血、熱毒等邪氣是肺癌進(jìn)展的重要因素,正虛邪滯是王永炎院士“虛氣流滯”病機(jī)的延伸[71],可高度概括肺癌發(fā)生發(fā)展的內(nèi)在機(jī)制。肺癌自噬的發(fā)生是正虛邪滯的微觀表現(xiàn),正虛與邪滯均會(huì)抑制肺癌自噬,共同促進(jìn)肺癌的進(jìn)展[72]。正虛邪滯與自噬在肺癌中的關(guān)系,見(jiàn)圖1。因此肺癌的中醫(yī)臨床治療大多以扶正與祛邪相兼顧,以益氣扶正、祛邪抗癌為主要治療方案。本研究發(fā)現(xiàn)調(diào)控自噬相關(guān)通路抗肺癌的中藥復(fù)方可分為扶正類(lèi)方和扶正祛邪類(lèi)方,扶正類(lèi)中藥多以培土生金、益氣健脾類(lèi)中藥為主,說(shuō)明肺癌的治療不僅僅在肺,治病當(dāng)求于本,從補(bǔ)脾入手,培土生金,更能增強(qiáng)補(bǔ)益之功。祛邪類(lèi)中藥多以清熱解毒、活血消癥、化痰散結(jié)為主,符合肺癌是以痰瘀熱毒為致病的重要因素。

圖1 正虛邪滯與自噬在肺癌中的關(guān)系

本文通過(guò)對(duì)近幾年關(guān)于中醫(yī)藥調(diào)控自噬相關(guān)信號(hào)通路抗肺癌的研究進(jìn)行梳理和總結(jié),發(fā)現(xiàn)激活自噬的中藥活性成分/提取物主要為酚類(lèi)、黃酮類(lèi)、苷類(lèi)等化合物,中藥復(fù)方主要為扶正類(lèi)方和扶正祛邪類(lèi)方,分子靶向主要作用于p62、Beclin-1、LC3、Atg等自噬相關(guān)基因蛋白;信號(hào)通路主要涉及mTOR、AMPK/mTOR、PI3K/Akt/mTOR等;而抑制自噬的黃芪多糖主要通過(guò)調(diào)控PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路,靶向作用于LC3B等基因蛋白。

因此,從現(xiàn)階段開(kāi)展的相關(guān)研究中可以看出,PI3K/Akt/mTOR等自噬相關(guān)信號(hào)通路可能是中藥單體或中藥復(fù)方抗肺癌的關(guān)鍵靶點(diǎn)通路,其作用機(jī)制可能是調(diào)控LC3等自噬相關(guān)基因蛋白的表達(dá),激活細(xì)胞自噬,增加自噬小體等數(shù)量,抑制肺癌細(xì)胞增殖,或抑制正常細(xì)胞自噬,改變腫瘤微環(huán)境,使肺癌細(xì)胞在缺氧、缺乏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等條件下生長(zhǎng)緩慢,防止其復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移,進(jìn)而有效拮抗肺癌發(fā)生發(fā)展的病理進(jìn)程,達(dá)到抗肺癌的作用。

然而中醫(yī)藥治療肺癌仍存在以下問(wèn)題:①中醫(yī)藥調(diào)控自噬相關(guān)信號(hào)通路抗肺癌大部分以體外實(shí)驗(yàn)為主,臨床實(shí)驗(yàn)研究較少,缺乏可靠的臨床理論依據(jù)。②自噬與腫瘤微環(huán)境的作用機(jī)制仍需深入研究。目前大多數(shù)只研究自噬相關(guān)基因蛋白的表達(dá),缺乏肺癌細(xì)胞自噬是否會(huì)影響炎癥、氧化應(yīng)激、凋亡等發(fā)生改變的研究報(bào)道。③應(yīng)深入研究中藥藥量與自噬之間的量效關(guān)系,中藥具有激活或抑制自噬的能力,但其激活或抑制自噬是否與中藥劑量相關(guān),仍需進(jìn)一步研究。雖然目前自噬在肺癌中的生理病理過(guò)程尚未完全闡明,但隨著中醫(yī)藥抗腫瘤的深入研究,調(diào)控自噬相關(guān)信號(hào)通路可能會(huì)為抗肺癌提供新的靶點(diǎn)。