旦增旺姆 韓廣素 李晨露 易 屏 彭 澤 李靈麗

華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院1中西醫(yī)結(jié)合研究所,2中西醫(yī)結(jié)合科,武漢 430030

3重慶醫(yī)科大學(xué)中醫(yī)藥學(xué)院,重慶 400016

4武漢大學(xué)附屬同仁醫(yī)院中醫(yī)科,武漢 430000

近年來(lái),分子靶向治療、免疫治療、介入治療等多種腫瘤相關(guān)新型治療方法不斷取得突破,許多腫瘤患者從中受益,病情得到有效緩解。但癌癥仍是當(dāng)前全球主要死亡原因之一,死亡率僅次于缺血性心臟病[1]。在中國(guó),癌癥作為最常見(jiàn)的死亡原因,嚴(yán)重威脅人們的身心健康[2]。腫瘤免疫療法是當(dāng)前腫瘤治療和藥物開(kāi)發(fā)的最新熱點(diǎn),其通過(guò)改善T細(xì)胞耗竭、增加T細(xì)胞浸潤(rùn)以及T細(xì)胞殺傷功能重新驅(qū)動(dòng)腫瘤組織內(nèi)固有免疫細(xì)胞殺傷功能,恢復(fù)機(jī)體正常的抗腫瘤免疫反應(yīng),從而清除腫瘤細(xì)胞。但在臨床應(yīng)用中,一部分患者并不能對(duì)免疫療法產(chǎn)生有效應(yīng)答,還有一些先前能夠產(chǎn)生有效免疫應(yīng)答的患者在后續(xù)治療中產(chǎn)生耐藥性[3]。對(duì)于這一困局,多項(xiàng)研究結(jié)果提示免疫治療的低應(yīng)答可能與腫瘤免疫微環(huán)境中呈現(xiàn)的抑制環(huán)境高度相關(guān)[4]。在傳統(tǒng)中醫(yī)藥理論中,腫瘤之發(fā)生發(fā)展多為臟腑虛損、損傷正氣,久之則氣滯、血瘀、痰濕、毒結(jié)等病理因素互生所致。中醫(yī)主張以“扶正”兼“祛邪”作為基本原則治療腫瘤,“扶正”即為增強(qiáng)機(jī)體的抗癌免疫力,而“祛邪”則為直接實(shí)現(xiàn)抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖、侵襲和遷移的作用[5]。傳統(tǒng)中藥對(duì)腫瘤的抑制作用不僅體現(xiàn)在它能明顯抑制腫瘤細(xì)胞本身的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移上,還與其不錯(cuò)的免疫調(diào)節(jié)相關(guān)?；诖?本文著重探討中藥在腫瘤中發(fā)揮的免疫調(diào)節(jié)作用,重點(diǎn)闡述中藥在癌癥中的“扶正”作用。

1 腫瘤微環(huán)境

腫瘤細(xì)胞與正常細(xì)胞的差異越大,就越有可能被免疫細(xì)胞識(shí)別、殺傷。但在免疫系統(tǒng)殺傷腫瘤細(xì)胞的過(guò)程中,不斷分裂的腫瘤細(xì)胞會(huì)逐漸降低其免疫原性,從而逃逸免疫系統(tǒng)的識(shí)別與殺傷,最終免疫系統(tǒng)變相地選擇了免疫原性較低的腫瘤細(xì)胞,促使腫瘤實(shí)現(xiàn)免疫逃逸[6]。

腫瘤組織內(nèi)不僅含有高度異質(zhì)的腫瘤細(xì)胞群,還包含未轉(zhuǎn)化的免疫細(xì)胞和非免疫細(xì)胞,它們共同組成極其復(fù)雜的腫瘤微環(huán)境(tumor microenvironment,TME)。浸潤(rùn)的非免疫細(xì)胞主要有癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞(cancer-associated fibroblasts,CAFs)、血細(xì)胞、淋巴血管細(xì)胞。在不同的腫瘤組織中,浸潤(rùn)的免疫細(xì)胞成分表現(xiàn)得復(fù)雜多變,但通常都包括CD4+T細(xì)胞群、CD8+T細(xì)胞群、自然殺傷細(xì)胞(natural killer cells,NK)、樹(shù)突狀細(xì)胞(dendritic cells,DC)、腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(tumor-associated macrophages,TAM)、腫瘤相關(guān)中性粒細(xì)胞(tumor-associated neutrophils,TAN)、髓源性抑制細(xì)胞(myeloid-derived suppressor cells,MDSC)和B細(xì)胞[7]。依照它們對(duì)腫瘤的不同作用,可以將它們分為腫瘤促進(jìn)型免疫細(xì)胞、腫瘤抑制型免疫細(xì)胞[8]。

免疫細(xì)胞在不同腫瘤組織內(nèi)有著不同的空間分布狀態(tài),大部分研究將腫瘤免疫微環(huán)境大致分為3類(lèi)表型[9]。第1類(lèi)是以腫瘤實(shí)質(zhì)中浸潤(rùn)大量T細(xì)胞為特征的免疫炎癥表型,在有些文獻(xiàn)中擁有這種表型的腫瘤組織被稱(chēng)為“熱”腫瘤,大部分免疫治療有效應(yīng)答的患者通常都是這種表型。第2類(lèi)是以免疫細(xì)胞浸潤(rùn)腫瘤間質(zhì)組織為特征的免疫排斥表型。這類(lèi)腫瘤組織實(shí)質(zhì)內(nèi)較少有免疫細(xì)胞浸潤(rùn),擁有這種表型的腫瘤被稱(chēng)為“冷”腫瘤,并且認(rèn)為與免疫治療低應(yīng)答以及不良預(yù)后相關(guān)。第3類(lèi)是以腫瘤實(shí)質(zhì)與間質(zhì)均缺乏免疫細(xì)胞浸潤(rùn)為特征的免疫荒漠表型,這類(lèi)腫瘤幾乎不對(duì)免疫療法產(chǎn)生應(yīng)答。

2 中藥增強(qiáng)TME中免疫殺傷功能

一般認(rèn)為,在腫瘤中發(fā)揮殺傷抑制作用的免疫細(xì)胞有效應(yīng)T細(xì)胞、NK細(xì)胞、DC細(xì)胞、M1型TAM、N1型TAN[8]。其中DC細(xì)胞和效應(yīng)CD4+T細(xì)胞為CD8+T細(xì)胞呈遞抗原并提供共刺激信將其活化,CD8+T細(xì)胞被激活為細(xì)胞毒性T細(xì)胞(cytotoxic T cells,CTL)。CTL通過(guò)顆粒胞吐和Fas配體介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡作用殺傷腫瘤細(xì)胞,它還可以分泌干擾素-γ(interferon-γ,IFN-γ)和腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)誘導(dǎo)癌細(xì)胞的細(xì)胞毒性[10]。NK細(xì)胞主要通過(guò)釋放穿孔素和顆粒酶誘導(dǎo)靶細(xì)胞凋亡來(lái)殺傷腫瘤細(xì)胞[11]。近年來(lái)也有文獻(xiàn)[12]報(bào)道,具有細(xì)胞毒性的CD4+T細(xì)胞可以分泌顆粒酶A、顆粒酶B和穿孔素發(fā)揮抗腫瘤作用。

TAM起源于外周血單核細(xì)胞,它們受到來(lái)自腫瘤微環(huán)境中基質(zhì)細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的各種細(xì)胞因子、趨化因子和生長(zhǎng)因子的作用,遷移到腫瘤組織分化為T(mén)AM。活化的M1型TAM分泌促炎細(xì)胞因子如白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、IL-12、IL-23和TNF-α,參與腫瘤殺傷反應(yīng)[13]。與M1型相反,M2型不僅可以產(chǎn)生抗炎細(xì)胞因子抑制腫瘤免疫,還能促進(jìn)血管生成和基質(zhì)重塑,促進(jìn)腫瘤進(jìn)展和轉(zhuǎn)移。因此,人們將M2型TAM轉(zhuǎn)化為M1型TAM或者提高M(jìn)1型TAM的浸潤(rùn)比例作為一個(gè)較為理想的腫瘤治療方向[14]。

TAN不僅可以通過(guò)分泌的細(xì)胞因子和趨化因子募集其他具有抗腫瘤活性的免疫細(xì)胞,它還可以通過(guò)活性氧(reactive oxygen species,ROS)產(chǎn)生的超氧化物和過(guò)氧化氫、中性粒細(xì)胞顆粒中所含的各種細(xì)胞毒性化合物、中性粒細(xì)胞抗體依賴(lài)性的細(xì)胞毒性抑制腫瘤[15]。在大部分文獻(xiàn)中,將直接或間接抑制腫瘤生長(zhǎng)的中性粒細(xì)胞表型稱(chēng)作N1型TAN[16]。N2型TAN通常被認(rèn)為直接或間接促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展,它能通過(guò)分泌細(xì)胞外基質(zhì)重塑酶和促血管生成因子促進(jìn)腫瘤血管生成和腫瘤細(xì)胞播散[17]。

2.1 中藥增強(qiáng)腫瘤組織T細(xì)胞浸潤(rùn),增強(qiáng)CTL活性

在中藥中,吳茱萸堿可通過(guò)抑制MUC1-C/PD-L1表達(dá),增強(qiáng)CD8+T細(xì)胞功能抑制非小細(xì)胞癌活性[18]。Ji Lv等[19]用葛根芩連湯和抗小鼠PD-1抗體聯(lián)合治療小鼠結(jié)腸癌,發(fā)現(xiàn)葛根芩連湯通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群顯著增加外周血和腫瘤組織中CD8+T細(xì)胞浸潤(rùn)來(lái)抑制腫瘤。Xu H等[20]研究證實(shí),蒼術(shù)內(nèi)酯I在結(jié)直腸癌中與PSMD4結(jié)合,增強(qiáng)MHC-I介導(dǎo)的抗原提呈,促進(jìn)CD8+T細(xì)胞毒性。Yang Y等[21]發(fā)現(xiàn)復(fù)方苦參液通過(guò)TNFR1介導(dǎo)的NF-κB和p38MAPK信號(hào)級(jí)聯(lián)緩解腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞免疫抑制,促進(jìn)CD8+T細(xì)胞增殖和增強(qiáng)CTL細(xì)胞毒性。Nie X等[22]研究的以夏枯草、葛根和蛇莓組成的中藥抗癌“雞尾酒”能調(diào)節(jié)腸道免疫菌群-TH17軸激活腫瘤免疫,殺傷結(jié)腸癌細(xì)胞。Jiang ZB等[23]發(fā)現(xiàn)白花丹素通過(guò)下調(diào)ARF1和提高CD8+T細(xì)胞浸潤(rùn),激活抗腫瘤免疫從而抑制非小細(xì)胞肺癌進(jìn)展。Deng X等[24]用生姜提取物姜辣素6治療異種移植小鼠模型,發(fā)現(xiàn)生姜促進(jìn)腫瘤浸潤(rùn)C(jī)D8+T細(xì)胞中線(xiàn)粒體生物發(fā)揮抗腫瘤作用。Deng X等[25]報(bào)道,枸杞多糖促進(jìn)H22荷瘤小鼠體內(nèi)CD8+T細(xì)胞浸潤(rùn)并抑制Treg細(xì)胞增加,同時(shí)抑制血清中轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)和IL-10的分泌從而降低T細(xì)胞耗竭表型,維持免疫細(xì)胞毒性以誘導(dǎo)H22荷瘤小鼠的全身和局部免疫應(yīng)答。Hao H等[26]發(fā)現(xiàn)脫水淫羊藿以T細(xì)胞依賴(lài)的方式有效降低小鼠B16F10黑色素瘤和MC38結(jié)直腸腫瘤的腫瘤負(fù)荷。Zhu H等[27]研究證實(shí),人參皂苷通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群來(lái)促進(jìn)抗腫瘤免疫和調(diào)節(jié)Nrf2、NFκB通路,從而改善腸道黏膜炎癥,提高環(huán)磷酰胺抗腫瘤效率。Yan F等[28]發(fā)現(xiàn),養(yǎng)陰扶正解毒方通過(guò)緩解T細(xì)胞耗竭和對(duì)抗腫瘤免疫抑制,增強(qiáng)H22荷瘤小鼠的抗腫瘤免疫應(yīng)答。Sun M等[29]報(bào)道,香菇多糖在膀胱癌小鼠模型中誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞活化、促進(jìn)CD4+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞增殖并上調(diào)IFN-γ和IL-2表達(dá),同時(shí)抑制MDSCs和Treg細(xì)胞。Liu Y等[30]研究結(jié)果提示,小檗堿抑制CSN5的去泛素化活性,下調(diào)腫瘤細(xì)胞表達(dá)PD-L1,從而促進(jìn)抗腫瘤免疫。以上研究證實(shí)中藥可增強(qiáng)腫瘤組織中T細(xì)胞浸潤(rùn),增強(qiáng)CTL活性。

2.2 中藥促進(jìn)TAM由M2型向M1型轉(zhuǎn)化

Wang L等[31]用傳統(tǒng)古方玉屏風(fēng)湯治療原位Lewis荷瘤小鼠發(fā)現(xiàn),玉屏風(fēng)湯顯著延長(zhǎng)了荷瘤小鼠的存活期,并增加了CD4+T細(xì)胞和M1巨噬細(xì)胞的百分比以及CD4+T細(xì)胞的細(xì)胞毒性。Li H等[32]研究證實(shí),人參皂苷Rh2具有在腫瘤微環(huán)境中將TAM從M2亞群轉(zhuǎn)化為M1的潛力,并阻止肺癌細(xì)胞遷移。Deng XX等[33]報(bào)道,蒲公英提取物通過(guò)抑制IL-10/STAT3/PD-L1免疫抑制信號(hào)通路,抑制TAMs微環(huán)境中M2表型,促進(jìn)TAM從M2到M1表型極化。Yin L等[34]研究結(jié)果證實(shí),白頭翁皂苷A3靶向TLR1/NF-κB/MAPK信號(hào)通路誘導(dǎo)M1巨噬細(xì)胞極化以抑制乳腺腫瘤發(fā)生。Li C等[35]發(fā)現(xiàn),黃芪多糖通過(guò)抑制M2巨噬細(xì)胞,增強(qiáng)腫瘤組織中M1型TAM浸潤(rùn)比例抑制肝癌生長(zhǎng)。Jin Z等[36]用中藥復(fù)方消水方治療惡性胸腔積液小鼠模型,發(fā)現(xiàn)消水方能通過(guò)激活自噬介導(dǎo)M1型TAM細(xì)胞極化改善惡性胸腔積液。在Pang L等[37]的實(shí)驗(yàn)中,補(bǔ)肺湯被驗(yàn)證可以通過(guò)抑制IL-10和PD-L1削弱TAM誘導(dǎo)的非小細(xì)胞肺癌免疫抑制。Zhuang H等[38]的研究結(jié)果證實(shí),槐定堿通過(guò)TLR4/IRF3途徑抑制巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的免疫抑制,隨后上調(diào)CD8+T細(xì)胞毒性抑制胃癌。此外,Zhang S等[39]人報(bào)道,小檗堿可以下調(diào)中性粒細(xì)胞表面CD133、CD309分子表達(dá),維持中性粒細(xì)胞N1表型以逆轉(zhuǎn)癌細(xì)胞耐藥。以上研究證實(shí)中藥還可以通過(guò)促進(jìn)TAM由M2型向M1型轉(zhuǎn)化從而發(fā)揮抗癌作用。

3 中藥抑制TME中的腫瘤促進(jìn)免疫細(xì)胞

在TME中,除了腫瘤抑制性免疫細(xì)胞,還有促進(jìn)腫瘤發(fā)生發(fā)展作用的免疫細(xì)胞。主要有調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cells,Tregs)、髓源性抑制細(xì)胞(myeloid-derived suppressor cells,MDSCs)兩大類(lèi)[8]。

3.1 中藥抑制調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的分化和活性

調(diào)節(jié)性T細(xì)胞最初被定義為高表達(dá)CD25分子的CD4+T細(xì)胞,但人們逐漸觀察到叉頭框蛋白P3(fork head box protein P3,Foxp3)是Treg細(xì)胞生成和維持其腫瘤免疫抑制功能的重要調(diào)節(jié)基因和特異性標(biāo)志[40]。腫瘤中的Foxp3+CD25+CD4+Treg細(xì)胞大多處于活化和高度增殖狀態(tài),腫瘤浸潤(rùn)Treg細(xì)胞通常表達(dá)較高水平的T細(xì)胞活化相關(guān)細(xì)胞表面分子(如CD25、CTLA-4、PD-1),它們能夠抑制CTL對(duì)癌細(xì)胞的殺傷反應(yīng)[41]。Wu L等[42]研究發(fā)現(xiàn),大黃蟲(chóng)丸通過(guò)調(diào)節(jié)Treg/Th1平衡改善肝細(xì)胞癌小鼠的免疫抑制狀態(tài)。Chen S等[43]的研究結(jié)果提示,黃芩素通過(guò)減少表達(dá)TNFR2的Foxp3+Treg細(xì)胞增強(qiáng)抗腫瘤免疫。Guo J等[44]發(fā)現(xiàn)冬凌草素調(diào)節(jié)TGF-β受體分布抑制Treg細(xì)胞浸潤(rùn)從而抑制三陰性乳腺癌細(xì)胞生長(zhǎng)。在Yu P等[45]的實(shí)驗(yàn)中,臭椿酮通過(guò)靶向c-Jun-PD-L1途徑抑制Tregs的功能,從而抑制黑色素瘤的進(jìn)展并增強(qiáng)抗PD-L1的療效。Fang T等[46]研究者驗(yàn)證,參麥注射液通過(guò)miR-4/GPER1軸抑制Treg細(xì)胞分化,改善甲狀腺癌患者術(shù)后免疫功能。

3.2 中藥抑制MDSC細(xì)胞

MDSC主要由粒細(xì)胞、多核MDSCs(PMN-MDSCs)、單核MDSCs(M-MDSCs)組成[47]。MDSC不僅可以促進(jìn)腫瘤血管生成、癌細(xì)胞遷移,還能產(chǎn)生精氨酸酶(arginase,ARG)、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)和免疫抑制細(xì)胞因子(如TGF-β和IL-10)來(lái)抑制T細(xì)胞功能[48]。Zhang S等[49]發(fā)現(xiàn),扶正祛邪方通過(guò)IL-1β/NF-κB信號(hào)通路調(diào)控MDSCs預(yù)防肺腺癌復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。Tian S等[50]報(bào)道,保元解毒方通過(guò)TGF-β/CCL9途徑抑制MDSC在腫瘤轉(zhuǎn)移前微環(huán)境中積累。Yang X[51]的研究結(jié)果提示,黃芩湯通過(guò)調(diào)節(jié)IDO活性和降低MDSC來(lái)削弱腫瘤免疫逃逸,增加M1型TAM浸潤(rùn)并抑制IL-4降低M2型TAM極化,發(fā)揮抑制肝癌作用。

4 總結(jié)與展望

基于“扶正”兼“祛邪”的治則,中藥在腫瘤治療上展現(xiàn)出卓越的能力。當(dāng)前腫瘤治療藥物的開(kāi)發(fā)方向越加關(guān)注機(jī)體本身的免疫能力,除了強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)直接殺傷腫瘤細(xì)胞還著重于驅(qū)動(dòng)機(jī)體自身免疫,這與傳統(tǒng)中醫(yī)診療觀念不謀而合。此外,以上基礎(chǔ)研究證明,中藥可能通過(guò)增強(qiáng)CTL在腫瘤組織中的浸潤(rùn),減少T細(xì)胞耗竭和促進(jìn)M2巨噬細(xì)胞向M1轉(zhuǎn)化,增強(qiáng)腫瘤免疫殺傷能力。同時(shí)它能抑制Treg細(xì)胞分化與MDSCs聚集重塑腫瘤微環(huán)境,抑制腫瘤實(shí)現(xiàn)免疫逃逸。

總體而言,中藥在腫瘤治療藥物開(kāi)發(fā)領(lǐng)域具有巨大潛力,但仍需更多高質(zhì)量的基礎(chǔ)研究以及臨床研究對(duì)中藥治療腫瘤的療效加以驗(yàn)證。