中醫(yī)藥在腫瘤免疫微環(huán)境中的作用

俞文峰 牛越群 呂 望 張 翀 胡 堅(jiān)

免疫治療是當(dāng)前繼手術(shù)、化療、放療之后一種十分重要的腫瘤治療模式。目前，基于阻斷免疫檢查點(diǎn)分子和程序性死亡受體的療法在有著一定腫瘤負(fù)荷的晚期癌癥患者中有著顯著功效[1-2]。對(duì)于早期手術(shù)可切除患者的免疫治療模式的臨床試驗(yàn)也在開(kāi)展中。而中醫(yī)藥在腫瘤的免疫治療方面也具有重要價(jià)值。本文就中醫(yī)藥在腫瘤免疫微環(huán)境中的作用，綜述如下。

1 腫瘤與免疫治療

腫瘤的發(fā)生發(fā)展是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程，細(xì)胞內(nèi)外的多種調(diào)節(jié)因素構(gòu)成了復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。曾有學(xué)者指出，自噬、炎癥和免疫是調(diào)控腫瘤及其治療的“三駕馬車(chē)”，提示免疫治療在腫瘤治療中的重要地位[3]。如今，隨著免疫學(xué)原理和技術(shù)的發(fā)展，腫瘤的免疫治療已經(jīng)成為繼手術(shù)、化療、放療等三大傳統(tǒng)療法之后的第四種重要治療模式。腫瘤免疫療法主要通過(guò)作用于免疫微環(huán)境，加強(qiáng)免疫監(jiān)視，抑制腫瘤的免疫逃逸這一特性發(fā)揮治療作用。

1.1 腫瘤微環(huán)境 在腫瘤的發(fā)生及進(jìn)展過(guò)程中，各種細(xì)胞及細(xì)胞產(chǎn)物為其提供了適宜的生存環(huán)境，稱(chēng)之為腫瘤微環(huán)境。腫瘤細(xì)胞和腫瘤基質(zhì)組成了腫瘤微環(huán)境，間質(zhì)細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)、各種細(xì)胞因子、趨化因子以及各種代謝產(chǎn)物共同組成腫瘤基質(zhì)。腫瘤微環(huán)境是腫瘤發(fā)生發(fā)展和轉(zhuǎn)移過(guò)程中賴(lài)以生存的內(nèi)環(huán)境，基質(zhì)中的血管生成細(xì)胞、免疫細(xì)胞和腫瘤相關(guān)的成纖維細(xì)胞促進(jìn)了新生血管形成、腫瘤進(jìn)展和轉(zhuǎn)移[4]。這些基質(zhì)細(xì)胞和其周?chē)杉?xì)胞外基質(zhì)蛋白、生長(zhǎng)因子、細(xì)胞趨化因子及一些基質(zhì)降解酶類(lèi)組成的腫瘤基質(zhì)共同包繞著腫瘤，構(gòu)成了腫瘤的整體。

1.2 腫瘤的免疫逃逸 通常狀態(tài)下，腫瘤細(xì)胞表面會(huì)表達(dá)新的抗原，這些新抗原會(huì)被機(jī)體免疫系統(tǒng)識(shí)別，從而進(jìn)一步殺傷腫瘤細(xì)胞。腫瘤的免疫逃逸是指腫瘤細(xì)胞對(duì)自身表面抗原進(jìn)行修飾，或?qū)δ[瘤微環(huán)境進(jìn)行改變，以逃避機(jī)體免疫監(jiān)控的過(guò)程。在免疫功能低下的人群中，腫瘤發(fā)生率較正常人提高3～5 倍[5]。其作用機(jī)制十分復(fù)雜，其相互之間也存在協(xié)同作用[6]。主要的免疫逃逸機(jī)制包括相關(guān)抗原表達(dá)異常、MHC I 類(lèi)分子表達(dá)下調(diào)、黏附分子缺陷、Fas/FasL 表達(dá)異常、分泌免疫抑制因子等[7]。

2 中醫(yī)藥在腫瘤免疫治療中的理論與實(shí)踐

中醫(yī)藥作為我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)在腫瘤治療中發(fā)揮著巨大的作用[8]。腫瘤的發(fā)生發(fā)展是一個(gè)多因素、多階段、多環(huán)節(jié)的長(zhǎng)期發(fā)展過(guò)程，包括細(xì)胞以及外界環(huán)境的干預(yù)。腫瘤的發(fā)生，生長(zhǎng)以及轉(zhuǎn)移，逃避免疫離不開(kāi)腫瘤微環(huán)境，適宜的免疫微環(huán)境是促進(jìn)腫瘤發(fā)生以及進(jìn)展的必要元素。中醫(yī)藥具有殺傷腫瘤細(xì)胞與抑制腫瘤進(jìn)展的功能，其中改善腫瘤免疫微環(huán)境來(lái)促進(jìn)免疫系統(tǒng)殺傷腫瘤細(xì)胞是一個(gè)很重要的方面。其主要作用機(jī)制如下。

2.1 中醫(yī)藥對(duì)T 淋巴細(xì)胞免疫功能的調(diào)節(jié) T 淋巴細(xì)胞參與腫瘤的免疫監(jiān)視過(guò)程，并且起著主要的免疫調(diào)節(jié)作用，其中調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞（Tregs）的平衡是腫瘤免疫調(diào)節(jié)的關(guān)鍵。腫瘤組織可產(chǎn)生不同的趨化因子，盡管這些趨化因子與不同的受體相結(jié)合，但其都可招募Treg 細(xì)胞參與免疫調(diào)節(jié)[9]。激活的Treg 細(xì)胞通過(guò)分泌白介素-10 和腫瘤壞死因子來(lái)發(fā)揮其抗腫瘤免疫功能。抑制Treg 細(xì)胞在微環(huán)境中數(shù)目減少可以抑制腫瘤的發(fā)生與發(fā)展[10]。此外，Treg 細(xì)胞也可以通過(guò)白介素-7、白介素-35 等細(xì)胞因子抑制抗腫瘤免疫[11]。腫瘤微環(huán)境的T 細(xì)胞是中醫(yī)藥的一個(gè)很重要的作用靶點(diǎn)。肺積方中的黃芪甲苷能夠發(fā)揮很好抗腫瘤免疫作用，延長(zhǎng)荷瘤小鼠生存期。對(duì)微環(huán)境中的吲哚酸-2，3-雙加氧酶（IDO）的研究發(fā)現(xiàn)，IDO 是誘導(dǎo)腫瘤免疫逃逸的一種關(guān)鍵酶，而黃芪甲苷通過(guò)干預(yù)IDO 的轉(zhuǎn)錄和翻譯可以抑制早期炎癥變化、腫瘤血管生成以及免疫逃逸來(lái)實(shí)現(xiàn)其免疫調(diào)控功能。分析帶瘤小鼠的T 細(xì)胞百分比發(fā)現(xiàn)，黃芪甲苷可提高T 細(xì)胞中細(xì)胞毒性T 細(xì)胞的數(shù)量并且降低Treg細(xì)胞的比重。此外，經(jīng)檢測(cè)肺積方和黃芪甲苷可能通過(guò)阻滯免疫檢查點(diǎn)細(xì)胞毒T 淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原及細(xì)胞程序性死亡受體來(lái)發(fā)揮其免疫監(jiān)視作用[12-13]。龍術(shù)消瘤方是經(jīng)參苓白術(shù)散改進(jìn)而來(lái)治療結(jié)直腸腫瘤的中藥復(fù)方，能夠調(diào)節(jié)小鼠CD4、CD25 分子的表達(dá)，從而抑制Foxp3 表達(dá)來(lái)調(diào)節(jié)Treg 細(xì)胞的比例，達(dá)到抑制結(jié)直腸腫瘤的生長(zhǎng)目的[14]。中藥復(fù)方松友飲在抑制肝癌的發(fā)生發(fā)展方面具有一定療效。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，松友飲作用于肝癌患者的T 淋巴細(xì)胞，通過(guò)減少微環(huán)境中的Treg 細(xì)胞，抑制腫瘤壞死因子等分泌來(lái)調(diào)控肝癌的免疫過(guò)程，顯著增加生存期，減少肝癌的轉(zhuǎn)移與復(fù)發(fā)[15]。

2.2 中醫(yī)藥對(duì)腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（TAM）免疫功能的調(diào)節(jié) 中醫(yī)藥作用腫瘤免疫過(guò)程的另外一個(gè)關(guān)鍵靶向位點(diǎn)是腫瘤微環(huán)境中的相關(guān)巨噬細(xì)胞，大致可分為M1 經(jīng)典激活型和M2 替代激活型。M2 型在腫瘤免疫調(diào)控中發(fā)揮著更重要的作用。TAMs 由巨噬細(xì)胞-集落刺激因子和粒細(xì)胞-集落刺激因子調(diào)控，并被腫瘤組織中的CCL-2 等趨化因子招募，分泌IL-4、IL-10、TNF-β 等大量的細(xì)胞因子，從而促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)、腫瘤血管生成及腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移[16]。扶正解毒方是臨床常用的中藥復(fù)方，能有效防治腫瘤復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移，延長(zhǎng)生存期，改善腫瘤患者預(yù)后情況。CD68+巨噬細(xì)胞是扶正解毒方的作用靶點(diǎn)，通過(guò)減少微環(huán)境中CD68+巨噬細(xì)胞數(shù)目，來(lái)抑制M2 型激活型巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)；從而減少M(fèi)2 激活型巨噬細(xì)胞分泌的生長(zhǎng)因子、炎癥因子、血管生成因子的數(shù)量，加強(qiáng)患者抗腫瘤免疫功能[17]。實(shí)驗(yàn)研究表明，經(jīng)驗(yàn)方益氣除痰方對(duì)肺癌有較好療效，與對(duì)照組相比，益氣除痰方能較強(qiáng)地抑制荷瘤小鼠體內(nèi)腫瘤的生長(zhǎng)。其分子作用機(jī)制研究表明，益氣除痰方能較強(qiáng)地抑制小鼠移植瘤中TAMs 的產(chǎn)生，下調(diào)微環(huán)境中TAMs 數(shù)量，從而抑制肺癌的生長(zhǎng)與侵襲轉(zhuǎn)移，改善患者預(yù)后[18]。中草藥衍生物大黃素常用于治療乳腺癌患者，大黃素不僅能夠直接殺傷腫瘤細(xì)胞，還可以抑制腫瘤組織分泌趨化因子招募TAMs，減少M(fèi)2 型巨噬細(xì)胞的活化，從而降低生長(zhǎng)因子，促進(jìn)血管生成因子的分泌，抑制腫瘤進(jìn)展[19]。

2.3 中醫(yī)藥對(duì)自然殺傷細(xì)胞（NK 細(xì)胞）免疫功能的調(diào)節(jié) NK 細(xì)胞在腫瘤免疫監(jiān)視方面具有重要作用，無(wú)需抗原呈遞，可直接清除殺傷腫瘤細(xì)胞，具有免疫監(jiān)視功能。NK 細(xì)胞抗腫瘤作用機(jī)制包括直接殺傷腫瘤細(xì)胞和通過(guò)分泌IL-2、TGF-β 等多種細(xì)胞因子來(lái)誘導(dǎo)抗腫瘤免疫反應(yīng)發(fā)生[20]。中醫(yī)藥通過(guò)增加活化的NK 細(xì)胞數(shù)目，起到抑制腫瘤的效果。如扶正培本類(lèi)中藥可增加機(jī)體NK 細(xì)胞數(shù)目，使TNF，IL-2 等細(xì)胞因子表達(dá)升高[21]。另外，苓甲抗癌復(fù)方提取物也可通過(guò)增加微環(huán)境中NK 細(xì)胞數(shù)量來(lái)增強(qiáng)機(jī)體免疫，具有明確的抗腫瘤作用[22]。還有研究發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合使用黃芩和清暑益氣湯可以緩解惡液質(zhì)的癥狀，并且通過(guò)增強(qiáng)NK 細(xì)胞的細(xì)胞毒性和上調(diào)Th1/Th2 比例來(lái)激活抗腫瘤免疫反應(yīng)[23]。一項(xiàng)針對(duì)接受放化療病人的雙盲臨床隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，證明中醫(yī)藥在腫瘤免疫治療中的作用，服用黨參、當(dāng)歸、靈芝提取物加香茅醇復(fù)合制劑的患者較之安慰劑組，血細(xì)胞減少程度更輕，NK 細(xì)胞數(shù)量也明顯增多。貓爪草中提取出的皂苷和多糖也被證明可以提高NK 細(xì)胞對(duì)胃癌細(xì)胞BGC823 的殺傷率[24]。200mg/kg 劑量的陰陽(yáng)蓮天然提取物也可以促進(jìn)白血病小鼠NK 細(xì)胞的活性[25]。白英提取物被證明可以在白血病小鼠體內(nèi)增強(qiáng)NK 細(xì)胞和巨噬細(xì)胞活性，類(lèi)似的結(jié)論也在S180 荷瘤小鼠體內(nèi)被證實(shí)，體現(xiàn)出其在腫瘤治療中重要的免疫調(diào)節(jié)作用[26]。對(duì)于晚期腫瘤病人，靈芝的多糖類(lèi)提取物也顯著提高NK 細(xì)胞的活性。以上研究結(jié)果均表明，提高NK 細(xì)胞活性可能是中醫(yī)藥復(fù)方及有效成分對(duì)腫瘤進(jìn)行免疫調(diào)節(jié)的重要機(jī)制之一。

2.4 中醫(yī)藥對(duì)骨髓來(lái)源的抑制性細(xì)胞（MDSC）免疫功能的調(diào)節(jié) MDSC 是在腫瘤組織中廣泛增殖的一類(lèi)髓系來(lái)源的未成熟細(xì)胞，主要由粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞組成。在微環(huán)境中，IL-6 等炎癥因子、粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子以及血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）等能夠顯著促進(jìn)MDSC 的產(chǎn)生，通過(guò)表達(dá)細(xì)胞免疫抑制細(xì)胞因子發(fā)揮免疫抑制作用，并有多種細(xì)胞因子參與調(diào)控這些功能[27]。MDSC 不僅能夠通過(guò)調(diào)控精氨酸酶Arg-1 的表達(dá)促進(jìn)Treg 細(xì)胞的增殖分化，也可以通過(guò)提高iNOS 及ROS 的產(chǎn)生來(lái)誘導(dǎo)效應(yīng)性T 細(xì)胞的凋亡[28]。中醫(yī)藥可以抑制微環(huán)境中MDSC 高表達(dá)，拮抗其促進(jìn)腫瘤逃避免疫加速腫瘤進(jìn)展的作用。如疏肝健脾方可以減弱MDSC 的免疫抑制作用，對(duì)伴有情緒障礙的乳腺癌患者有較好的療效。研究表明，乳腺癌患者常伴有長(zhǎng)期抑郁焦慮等情緒障礙，長(zhǎng)期的負(fù)面情緒會(huì)抑制機(jī)體的免疫功能，導(dǎo)致MDSC 的擴(kuò)增，促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展和逃逸，疏肝健脾方可以消除異常的情緒狀態(tài)，加強(qiáng)抗腫瘤免疫效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)表明，疏肝健脾方干預(yù)的小鼠中，微環(huán)境中MDSC 的招募與活化受到了明顯抑制，IL-10、IL-6、IL-13 等炎性因子數(shù)量下降，減少了T 細(xì)胞的凋亡，加強(qiáng)免疫監(jiān)視，抑制腫瘤的演進(jìn)[29]。半乳糖凝集素-3（Gal-3）是中醫(yī)藥作用腫瘤的另一個(gè)重要靶點(diǎn)，Gal-3 廣泛分布于腫瘤的上皮細(xì)胞和免疫細(xì)胞，參與多種生物學(xué)功能，如生長(zhǎng)、黏附、凋亡等。文獻(xiàn)報(bào)道，在多種腫瘤中Gal-3 表達(dá)均升高，進(jìn)一步上調(diào)Arg-1等抑制性基因，能削弱抗腫瘤免疫，促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)。研究表明，低分子柑橘果膠是通過(guò)阻斷分子Gal-3，來(lái)減少M(fèi)DSC 在小鼠體體內(nèi)的積累[30]。

2.5 其 他 除上述涉及的幾種機(jī)制以外，中醫(yī)藥還在其他許多方面對(duì)增強(qiáng)機(jī)體免疫活性、殺傷腫瘤細(xì)胞發(fā)揮著重要作用。尖尾芋的提取物在荷瘤小鼠模型中可以顯著減緩腫瘤生長(zhǎng)，通過(guò)促進(jìn)抗腫瘤細(xì)胞因子IL-2、IFN-γ 和TNF-α 等表達(dá)以及促進(jìn)單核細(xì)胞向巨噬細(xì)胞分化等機(jī)制實(shí)現(xiàn)。半枝蓮提取物也被證實(shí)可以對(duì)H22 肝荷瘤小鼠起到增強(qiáng)巨噬細(xì)胞活性的化療減毒作用。在腫瘤免疫中，Th1 細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子主導(dǎo)抗腫瘤作用，而Th2 細(xì)胞則對(duì)抗Th1細(xì)胞的功能，Th1/Th2 比例失調(diào)會(huì)導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞逃避局部T 細(xì)胞的免疫應(yīng)答。研究表明，靈芝提取物有助于提高荷瘤小鼠血清Th1 型細(xì)胞因子CXCL-9、CXCL-10 和IFN-γ 等的水平[31]，前文所述聯(lián)合應(yīng)用黃芩和清暑益氣湯也可以提高Th1/Th2 的比例[32]，這些中醫(yī)藥療法均可增強(qiáng)對(duì)腫瘤的免疫治療效果。

3 小 結(jié)

中醫(yī)藥在拮抗腫瘤免疫逃逸方面具有一定的作用。對(duì)中藥復(fù)方及相關(guān)提取成分的諸多研究表明，中醫(yī)藥能夠通過(guò)調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境中的免疫細(xì)胞來(lái)防治腫瘤。例如中藥多糖能增強(qiáng)機(jī)體免疫功能，活化T 細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、NK 細(xì)胞等免疫細(xì)胞，還能促進(jìn)免疫調(diào)節(jié)因子的生成，調(diào)節(jié)機(jī)體免疫微環(huán)境的平衡，提高機(jī)體抗腫瘤免疫力，從而達(dá)到殺傷腫瘤細(xì)胞的目的[33]。多靶點(diǎn)、多分子機(jī)制是中醫(yī)藥調(diào)節(jié)腫瘤免疫的特點(diǎn)，其作用機(jī)制離不開(kāi)腫瘤免疫微環(huán)境的調(diào)節(jié)，我們要進(jìn)一步在分子層面加強(qiáng)對(duì)中醫(yī)藥的研究，放大其免疫治療抗腫瘤的作用，并將其與手術(shù)、放療、化療等經(jīng)典腫瘤治療方式結(jié)合起來(lái)，更好地進(jìn)行腫瘤的臨床管理。