程海波,周仲瑛
(1.南京中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院,江蘇 南京 210023;2.江蘇省中醫(yī)藥防治腫瘤協(xié)同創(chuàng)新中心,江蘇 南京 210023)
癌毒病機(jī)理論是本團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建的中醫(yī)腫瘤創(chuàng)新病機(jī)理論,癌毒病機(jī)理論認(rèn)為癌毒是導(dǎo)致惡性腫瘤的一類(lèi)特異性致病因子,是惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展的關(guān)鍵病機(jī),針對(duì)惡性腫瘤的核心病機(jī)“痰瘀郁毒、正氣虧虛”,采用“抗癌解毒、扶正固本”治療方法防治惡性腫瘤取得了較好的臨床療效[1]。癌毒病機(jī)是惡性腫瘤臨床辨治的關(guān)鍵,本團(tuán)隊(duì)結(jié)合現(xiàn)代腫瘤學(xué)對(duì)癌毒病機(jī)的科學(xué)內(nèi)涵進(jìn)行詮釋?zhuān)瑢?duì)進(jìn)一步闡明運(yùn)用癌毒病機(jī)理論辨治惡性腫瘤的療效機(jī)制具有重要意義。
近年來(lái),本團(tuán)隊(duì)圍繞癌毒病機(jī)的科學(xué)內(nèi)涵開(kāi)展了相關(guān)研究,首次提出癌毒病機(jī)理論與腫瘤微環(huán)境的機(jī)制密切相關(guān)[2],癌毒病機(jī)理論的生物學(xué)基礎(chǔ)可能是腫瘤微環(huán)境。根據(jù)癌毒病機(jī)的致病特性與抗癌解毒法的療效機(jī)制,本團(tuán)隊(duì)闡釋了癌毒與腫瘤微環(huán)境中的非可控性炎癥、腫瘤細(xì)胞來(lái)源的外泌體的相關(guān)性[3-4]。隨著現(xiàn)代腫瘤學(xué)對(duì)惡性腫瘤研究的不斷深入,多種腫瘤微環(huán)境的致病物質(zhì)如細(xì)胞因子、代謝產(chǎn)物、外泌體非編碼RNA等[5-7]被證實(shí)影響腫瘤的發(fā)生、發(fā)展,并參與調(diào)控腫瘤微環(huán)境,其與癌毒病機(jī)的致病特性較為一致,可能是癌毒病機(jī)的生物學(xué)基礎(chǔ)。本文主要通過(guò)探討癌毒病機(jī)理論與腫瘤微環(huán)境的關(guān)系、癌毒病機(jī)與腫瘤微環(huán)境中的特異性致病物質(zhì)的相關(guān)性,初步詮釋癌毒病機(jī)的科學(xué)內(nèi)涵。
國(guó)醫(yī)大師周仲瑛教授總結(jié)多年臨床辨治惡性腫瘤經(jīng)驗(yàn),首倡“癌毒學(xué)說(shuō)”[8],提出癌毒是在臟腑功能失調(diào)、氣血郁滯的基礎(chǔ)上,受內(nèi)外多種因素誘導(dǎo)而成,是導(dǎo)致惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展的一類(lèi)特異性致病因子。
癌毒具有猛烈、頑固、流竄、隱匿、損正等多種致病特性。猛烈性:癌毒一旦傷人,則病情進(jìn)展迅速,雖體質(zhì)強(qiáng)健者,也難免病情惡化。癌毒內(nèi)蘊(yùn),易致危重癥候,如高熱、劇痛、出血、神昏等。頑固性:癌毒蘊(yùn)于體內(nèi),難以祛除,纏綿難愈,即使經(jīng)過(guò)治療,癥狀緩解,腫塊縮小或消失,但不加鞏固,則很快復(fù)萌,再度發(fā)展。流竄性:癌毒流竄走注,善變不居,難以局限,隨血脈流竄全身,并在它處附著為患。隱匿性:癌毒雖致病猛烈,易引起危重癥候,但在早期,又常隱伏不現(xiàn),患者癥狀輕微,難以覺(jué)察,致使診斷和治療延誤。損正性:癌毒極易耗損氣血津液,傷及五臟六腑,導(dǎo)致機(jī)體氣血津液虧虛,臟腑功能失調(diào)。晚期致腫瘤惡液質(zhì),甚至陰竭陽(yáng)亡。
癌毒病機(jī)理論認(rèn)為正氣虧虛是癌毒形成的先決條件,病起于氣機(jī)郁滯,導(dǎo)致津凝為痰,血結(jié)為瘀,痰瘀互結(jié)形成腫塊,癌毒內(nèi)生,復(fù)與痰、瘀搏結(jié),在至虛之處留著滋生。癌毒一旦形成,則病變乖戾,狂奪人體水谷精微以自養(yǎng),損耗正氣,臟腑功能失調(diào),氣血津液輸布失常,釀生痰瘀,致使瘤體不斷生長(zhǎng)發(fā)展。腫瘤生長(zhǎng)到一定階段,正氣虛損,癌毒不受正氣約束,隨經(jīng)絡(luò)血脈流注走竄,傳舍于至虛臟腑,進(jìn)一步阻礙氣血運(yùn)行,與臟腑親和而導(dǎo)致腫瘤轉(zhuǎn)移[9]。
腫瘤微環(huán)境是腫瘤細(xì)胞及其生長(zhǎng)的內(nèi)環(huán)境,其中不僅有腫瘤細(xì)胞,還包括成纖維細(xì)胞、免疫細(xì)胞、炎癥細(xì)胞等,以及細(xì)胞間質(zhì)、微血管及各種信號(hào)分子[10],在多種因素的共同作用下,使腫瘤周?chē)纬裳仔?、缺氧、酸性及免疫抑制的微環(huán)境,近年來(lái)被廣泛證實(shí)與惡性腫瘤的增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)、耐藥等密切相關(guān)。
癌毒病機(jī)理論認(rèn)為,惡性腫瘤是在臟腑功能失調(diào)的基礎(chǔ)上,受體內(nèi)外多種因素影響而誘生癌毒,癌毒與熱、瘀、痰等病理因素相互膠結(jié),打破機(jī)體氣血陰陽(yáng)平衡,形成了有利于腫瘤發(fā)生、發(fā)展的機(jī)體內(nèi)環(huán)境,這一表述與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對(duì)腫瘤微環(huán)境的認(rèn)識(shí)基本一致。在癌毒病機(jī)理論指導(dǎo)下,根據(jù)惡性腫瘤是多病理因素復(fù)合的病機(jī)特點(diǎn),臨床常用“復(fù)法組方”的治療對(duì)策,以“抗癌解毒、扶正培本”為治療大法,應(yīng)用“清熱解毒、化痰散結(jié)、活血化瘀、健脾益腎”等多法復(fù)合,研究表明,以上治法的代表藥物均可有效干預(yù)腫瘤微環(huán)境[11]。
腫瘤微環(huán)境中腫瘤細(xì)胞及腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAMs)、腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞(CAFs)等間質(zhì)細(xì)胞通過(guò)產(chǎn)生炎癥因子、趨化因子、生長(zhǎng)因子等物質(zhì),募集炎癥細(xì)胞促進(jìn)炎性微環(huán)境形成及腫瘤進(jìn)展[12]。中醫(yī)認(rèn)為炎癥反應(yīng)與熱邪表現(xiàn)相似,故炎性微環(huán)境與癌毒病機(jī)理論中癌毒內(nèi)蘊(yùn)、郁久化熱的病機(jī)特點(diǎn)密切相關(guān)。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),清熱解毒類(lèi)中藥,如白花蛇舌草、半枝蓮、穿心蓮等,可抑制白介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子(TNF-α)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(TGF-β)表達(dá)[13-15],從而改善炎性微環(huán)境,抑制腫瘤增殖。
腫瘤細(xì)胞中的糖酵解代謝旺盛,導(dǎo)致以乳酸為代表的酸性代謝產(chǎn)物積聚在腫瘤微環(huán)境,形成酸性微環(huán)境,誘導(dǎo)腫瘤相關(guān)細(xì)胞活化、加速細(xì)胞外基質(zhì)降解、免疫抑制,促進(jìn)腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移[16],這與癌毒病機(jī)理論中癌毒釀生痰濕、重濁黏滯、隨氣走竄之病機(jī)特點(diǎn)相似。實(shí)驗(yàn)研究表明,化痰祛濕類(lèi)中藥半夏水煎劑可抑制基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)活性,姜半夏乙醇提取物具有降低胃癌細(xì)胞內(nèi)pH值的作用[17-18],從而抑制腫瘤增殖侵襲。
腫瘤細(xì)胞增殖消耗大量營(yíng)養(yǎng)和氧氣,導(dǎo)致腫瘤氧的供應(yīng)遠(yuǎn)少于氧的需求,形成缺氧微環(huán)境,刺激缺氧誘導(dǎo)因子-1α(HIF-1α)釋放,促進(jìn)腫瘤血管生成,導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移[19],這與癌毒病機(jī)理論中癌毒致瘀、血行不暢、絡(luò)脈新生的病機(jī)特點(diǎn)類(lèi)似。研究發(fā)現(xiàn),活血化瘀類(lèi)中藥莪術(shù)、川芎等有效成分可降低HIF-1α的表達(dá)[20-21],同時(shí)可抑制血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子介導(dǎo)的血管生成[22],發(fā)揮抗腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移作用。
腫瘤細(xì)胞在進(jìn)展過(guò)程中已經(jīng)形成對(duì)微環(huán)境中的免疫細(xì)胞耐受現(xiàn)象,并誘導(dǎo)大量免疫抑制因子釋放,致免疫抑制、免疫功能低下,形成免疫微環(huán)境,介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞免疫逃逸,促進(jìn)腫瘤進(jìn)展[23],這與癌毒病機(jī)理論中癌毒致虛、正虛則無(wú)力約束癌毒的病機(jī)特點(diǎn)近似。實(shí)驗(yàn)研究證實(shí),扶正培本類(lèi)中藥有效成分人參皂苷可提高荷瘤小鼠NK細(xì)胞活性,提高小鼠CD4+/CD8+水平,逆轉(zhuǎn)免疫抑制[24];黃芪多糖可增加移植瘤小鼠CD4+T淋巴細(xì)胞表達(dá),提高IL-2表達(dá),降低IL-4表達(dá)[25],改善免疫抑制狀態(tài),抑制腫瘤增殖。
外泌體來(lái)源的非編碼RNA為腫瘤微環(huán)境的主要組成部分,是影響腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移的重要信號(hào)分子,在腫瘤微環(huán)境調(diào)控中發(fā)揮重要作用,可介導(dǎo)細(xì)胞間的信息交流和物質(zhì)交換,誘導(dǎo)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT),幫助腫瘤細(xì)胞免疫逃逸,引發(fā)血管生成,從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移??梢?jiàn),外泌體非編碼RNA可調(diào)控炎性、缺氧、免疫、酸性微環(huán)境。外泌體非編碼RNA與癌毒病機(jī)理論中癌毒內(nèi)生、毒必附邪、隱匿難辨的病機(jī)特點(diǎn)有諸多相似之處[26]。
綜上所述,癌毒病機(jī)理論中熱、痰、瘀、虛、毒等病理因素與腫瘤微環(huán)境中炎性、酸性、缺氧、免疫微環(huán)境、外泌體非編碼RNA密切相關(guān),腫瘤微環(huán)境可能是癌毒病機(jī)理論的生物學(xué)基礎(chǔ)。
癌毒病機(jī)理論認(rèn)為癌毒留結(jié)是腫瘤發(fā)病之根,癌毒流注是腫瘤轉(zhuǎn)移之因,癌毒殘留是腫瘤復(fù)發(fā)之源,癌毒傷正是腫瘤惡化之本[9]。癌毒生成后,久蘊(yùn)化熱,阻滯氣機(jī),影響津液輸布、氣血運(yùn)行,釀生痰瘀,癌毒日久,損傷臟腑氣血陰陽(yáng),導(dǎo)致正氣虧虛。由此可見(jiàn),癌毒“化熱、釀痰、生瘀、致虛”的病機(jī)演變,貫穿于惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展的全過(guò)程。結(jié)合團(tuán)隊(duì)前期研究成果,“熱”的生物學(xué)表征可能是炎性微環(huán)境中的炎癥因子,“痰”的生物學(xué)表征可能是酸性微環(huán)境中的乳酸,“瘀”的生物學(xué)表征可能是缺氧微環(huán)境中的血管生成因子,“虛”的生物學(xué)表征可能是免疫微環(huán)境中的免疫抑制因子,炎癥因子、乳酸、血管生成因子、免疫抑制因子均受外泌體非編碼RNA調(diào)控。綜上,我們團(tuán)隊(duì)研究提出癌毒病機(jī)的科學(xué)內(nèi)涵是腫瘤微環(huán)境中影響腫瘤發(fā)生、發(fā)展的一類(lèi)特異性致病物質(zhì),炎癥因子、乳酸、血管生成因子、免疫抑制因子、外泌體非編碼RNA等可能是癌毒病機(jī)的生物學(xué)基礎(chǔ)。
癌毒與痰瘀搏結(jié),日久化熱,導(dǎo)致惡性腫瘤局部火熱亢盛,生長(zhǎng)迅速,熱盛則傷津耗血,促進(jìn)痰瘀形成,損傷正氣,導(dǎo)致腫瘤進(jìn)展。炎癥細(xì)胞因子是腫瘤微環(huán)境中的重要調(diào)節(jié)因子,如IL-6、IL-10、TNF-α等,可激活轉(zhuǎn)錄因子NF-κB和STAT3家族,促進(jìn)炎性微環(huán)境形成及抑制免疫,促進(jìn)腫瘤發(fā)生發(fā)展。IL-6可直接促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖,并產(chǎn)生炎癥反應(yīng),推動(dòng)EMT的形成;TNF通過(guò)激活NF-κB促進(jìn)慢性炎癥、組織重塑和傷口愈合,促進(jìn)腫瘤的發(fā)生[26]。腫瘤的炎癥反應(yīng)可見(jiàn)高熱、劇痛的臨床表現(xiàn),與癌毒致病猛烈的特性較為相似。因此,腫瘤微環(huán)境中的炎癥因子可能是癌毒病機(jī)的生物學(xué)基礎(chǔ)之一。
癌毒留結(jié)阻滯臟腑經(jīng)絡(luò)氣血運(yùn)行,血行不暢,導(dǎo)致瘀血內(nèi)停、絡(luò)脈新生,促進(jìn)腫瘤形成及轉(zhuǎn)移。腫瘤微環(huán)境中的血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGF)、血小板衍生生長(zhǎng)因子(PDGF)等均可誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖,促進(jìn)腫瘤血管生成,為腫瘤生長(zhǎng)與轉(zhuǎn)移提供養(yǎng)料與途徑[27]。VEGF在血管內(nèi)皮細(xì)胞中表達(dá),可通過(guò)介導(dǎo)Raf-MEK-MAPK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞增殖,血管通透性增加,促進(jìn)血管生成。FGF可以通過(guò)促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞增殖和細(xì)胞外基質(zhì)降解以及改變細(xì)胞間黏附因子的表達(dá),刺激新生血管的形成和成熟[27]。腫瘤的高凝狀態(tài)與血管新生可致腫塊難消、易于復(fù)發(fā),與癌毒致病頑固的特性較為一致。由此可見(jiàn),腫瘤微環(huán)境中的血管生成因子可能是癌毒病機(jī)的生物學(xué)基礎(chǔ)之一。
癌毒內(nèi)生導(dǎo)致津液輸布失調(diào),釀生痰濕,痰濕可隨氣血流注,壅阻于脈絡(luò)臟腑導(dǎo)致腫瘤形成并轉(zhuǎn)移。腫瘤的快速增殖特性決定其需要消耗大量的能量,因而形成其特定的糖酵解的能量代謝模式,導(dǎo)致高乳酸水平的腫瘤微環(huán)境形成。高乳酸微環(huán)境又會(huì)刺激系列生長(zhǎng)因子分泌,進(jìn)而促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)及轉(zhuǎn)移[28]。痰濕因津液輸布失調(diào)、壅阻于內(nèi)而生,久之成腐,與酸性微環(huán)境相應(yīng)。腫瘤細(xì)胞通過(guò)糖酵解營(yíng)造酸性微環(huán)境,影響免疫因子生成,調(diào)節(jié)免疫淋巴細(xì)胞活性,調(diào)控機(jī)體免疫。調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞(Treg細(xì)胞)可通過(guò)攝取乳酸來(lái)避免高葡萄糖環(huán)境對(duì)其功能的損害,同時(shí)還抑制了其它效應(yīng)T淋巴細(xì)胞在腫瘤內(nèi)的聚集,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的免疫逃逸[29]。腫瘤的糖酵解代謝形成酸性微環(huán)境易發(fā)生轉(zhuǎn)移,與癌毒致病流竄的特性較為一致。因此,腫瘤微環(huán)境中的乳酸可能是癌毒病機(jī)的生物學(xué)基礎(chǔ)之一。
癌毒盤(pán)踞日久消耗人體精微物質(zhì)以自養(yǎng),使正氣虧虛,無(wú)力約束癌毒,使得腫瘤細(xì)胞增殖加快,發(fā)生侵襲轉(zhuǎn)移。腫瘤微環(huán)境中含有多種免疫抑制因子,下調(diào)免疫效應(yīng)細(xì)胞的活性,抑制特異性細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞的殺傷力,或者減弱抗原提呈細(xì)胞的免疫提呈功能,使免疫系統(tǒng)的主動(dòng)防御功能受損,為腫瘤細(xì)胞的增殖轉(zhuǎn)移創(chuàng)造條件。研究顯示,IL-10高表達(dá)可顯著抑制抗原提呈細(xì)胞,減少特異性抗體的生成,并可抑制效應(yīng)T淋巴細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷能力;TGF-β可抑制T淋巴細(xì)胞與NK細(xì)胞的直接殺傷腫瘤細(xì)胞的活性[26],形成免疫抑制或耐受狀態(tài),利于腫瘤細(xì)胞的增殖。腫瘤對(duì)免疫的抑制或耐受易致機(jī)體出現(xiàn)虛損,進(jìn)而病程加速,這與癌毒致病損正的特性較為類(lèi)似。由此可見(jiàn),腫瘤微環(huán)境中的免疫抑制因子可能是癌毒病機(jī)的生物學(xué)基礎(chǔ)之一。
癌毒易郁久化熱,釀生痰瘀,損傷正氣,形成熱、痰、瘀、毒、虛的體內(nèi)局部微環(huán)境,且熱、痰、瘀、毒、虛之間可以相互影響及轉(zhuǎn)化,加劇微環(huán)境的復(fù)雜性。而從癌毒的表征因子來(lái)看,炎癥因子、血管生成因子、乳酸和免疫抑制因子之間也是可以相互影響、相互轉(zhuǎn)化的。炎癥因子IL-10本身也是免疫抑制因子,炎癥因子可以誘導(dǎo)血管生成因子的生成,腫瘤血管生成的增多刺激腫瘤細(xì)胞的快速增殖,又導(dǎo)致糖酵解增強(qiáng)、乳酸水平升高,這進(jìn)一步證實(shí)癌毒生物表征因子理論的可行性。
此外,非編碼RNA(NcRNA)包括microRNA、tRNA等多通過(guò)參與調(diào)控炎性、酸性、缺氧、免疫微環(huán)境影響惡性腫瘤的增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移等,在惡性腫瘤進(jìn)程中起重要作用。miR-210可介導(dǎo)腫瘤血管生成;miR-214可誘導(dǎo)Treg細(xì)胞增殖,促進(jìn)免疫逃逸;miR-21可參與對(duì)Warburg效應(yīng)和乳酸的調(diào)節(jié);miR-105可增加次級(jí)器官血管通透性促進(jìn)腫瘤細(xì)胞定植轉(zhuǎn)移,構(gòu)成轉(zhuǎn)移前微環(huán)境[30-33]。腫瘤外泌體來(lái)源的非編碼RNA臨床難以辨識(shí)、常規(guī)檢測(cè)難以發(fā)現(xiàn),與癌毒致病隱匿的特性較為相似。因此,腫瘤微環(huán)境中的外泌體非編碼RNA可能也是癌毒病機(jī)的生物學(xué)基礎(chǔ)之一。
癌毒病機(jī)作為中醫(yī)腫瘤的創(chuàng)新核心病機(jī),其科學(xué)內(nèi)涵亟待詮釋。癌毒病機(jī)理論認(rèn)為癌毒是導(dǎo)致惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展的一類(lèi)特異性致病因子,其在惡性腫瘤發(fā)病過(guò)程中往往出現(xiàn)化熱、釀痰、生瘀、致虛等病機(jī)演變,形成熱、痰、瘀、毒、虛的體內(nèi)局部病理環(huán)境;現(xiàn)代腫瘤學(xué)認(rèn)為腫瘤微環(huán)境中存在炎癥因子、乳酸、血管生成因子、免疫抑制因子、外泌體非編碼RNA等多種致病物質(zhì),促進(jìn)腫瘤炎性、酸性、缺氧、免疫等微環(huán)境形成。通過(guò)中西醫(yī)學(xué)比較分析發(fā)現(xiàn),癌毒的病機(jī)特點(diǎn)、致病特性及病機(jī)演變與腫瘤微環(huán)境中的多種致病物質(zhì)導(dǎo)致惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展的機(jī)制密切相關(guān)。因此,我們團(tuán)隊(duì)研究提出癌毒病機(jī)的科學(xué)內(nèi)涵是腫瘤微環(huán)境中影響腫瘤發(fā)生、發(fā)展的一類(lèi)特異性致病物質(zhì),炎癥因子、乳酸、血管生成因子、免疫抑制因子、外泌體非編碼RNA等可能是癌毒病機(jī)的生物學(xué)基礎(chǔ)(圖1)。
圖1 中醫(yī)癌毒腫瘤理論的現(xiàn)代生物學(xué)內(nèi)涵
本團(tuán)隊(duì)今后擬利用臨床樣本,采用轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)、單細(xì)胞組學(xué)等多組學(xué)技術(shù)方法,分析上述特異性致病物質(zhì)在腫瘤相關(guān)證候中的生物信息,并通過(guò)動(dòng)物與細(xì)胞水平進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,闡明其調(diào)控腫瘤微環(huán)境的作用機(jī)制,進(jìn)一步深入詮釋癌毒病機(jī)的科學(xué)內(nèi)涵,為推廣癌毒病機(jī)理論及臨床應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。