中醫藥對胃癌前病變相關信號通路傳導的干預研究進展

馬佳樂 李慧臻 李苗苗 蘇震東

2018年《全球癌癥負擔狀況最新估計報告》顯示，胃癌占全球惡性腫瘤發病率第五位和死亡率第三位，每年新發胃癌約120萬，中國約占其中的40%[1]。胃癌前病變(precancerous lesion of gastric cancer，PLGC)是病理概念，即腸上皮化生和異型增生，主要伴存于慢性萎縮性胃炎，對于胃癌前病變的防治研究對預防胃癌意義重大[2]。胃癌前病變的發展是一個多因素、多階段的長期過程，符合Correa[3]提出的“正常胃黏膜—慢性淺表性胃炎—慢性萎縮性胃炎—腸上皮化生—異型增生—胃癌”模式。信號傳導通路的異常激活或抑制，對PLGC的進程有著重要影響。當細胞外某些信號分子受到刺激后，會經細胞膜傳遞至細胞內，調控相關轉錄因子，進而出現相對應的生物學效應，導致胃黏膜發生炎癥、細胞增殖等。因此，以信號轉導分子為靶點進行研究，對防治PLGC有重大意義。近些年，通過中醫藥調控PLGC相關通路的研究持續深入，現將與中醫藥干預PLGC相關的8條信號通路進行綜述。

1 刺猬(Hedgehog)信號通路

Hedgehog通路可通過介導細胞表面的纖毛向細胞內進行傳導，有音猬因子(sonic hedgehog，Shh)、印度刺猬因子(indian hedgehog，Ihh)及沙漠刺猬因子(desert hedgehog，Dhh)三種配體，Shh、Ihh配體主要作用于胃腺體。此通路包括Ptch、Smo兩種受體和轉錄因子Gli1、Gli2、Gli3[4]。若缺乏Shh、Ihh配體，受體Ptch與Smo處于結合狀態，使Smo受體活性降低，難以影響纖毛；若細胞表面的纖毛出現Hh信號，Ptch受體則會與之結合，Smo受體相應活化，進入纖毛，激活轉錄因子Gli[5]。正常的Hedgehog通路，可通過調控多種因子以減輕胃腺體炎癥程度，有益于受損組織修復,若Hedgehog通路出現過度的持續異常激活，則會出現相反的作用，導致胃部腫瘤的發生發展[6]。

嘌呤物Purmorphamine可與Smo結合，活化Hedgehog通路，趙唯含等[7]通過研究黃芪、三七對PLGC大鼠的影響，Western bot、RT-PCR、免疫組化法測定大鼠胃黏膜Hh通路的Shh、Ptch、Smo、Gli-1、Purmorphamine蛋白含量，結果顯示，黃芪、三七可使大鼠胃黏膜中Shh、Ptch、Smo、Gli-1、Purmorphamine蛋白含量均出現升高表現，使Hh通路正常激活，調節胃部炎性微環境。

研究顯示，當Hedgehog通路異常激活后，會使正常的SuFu蛋白發生突變，導致腫瘤的發生發展[8]。陳露等[9]對120只大鼠進行研究，使用萎胃康干預后，對大鼠胃部Smo、Shh及SuFu蛋白進行檢測。結果顯示，萎胃康組大鼠胃中Smo、Shh、SuFu蛋白含量明顯降低，因此，萎胃康可通過干預Hedgehog通路的異常激活，以達到治療胃癌前病變的作用。此外，研究發現，黃芪、三七的提取物黃芪甲苷Ⅳ、人參皂苷Rg1 同樣具有調控SUFU蛋白表達的作用[10]。楊君等[11]研究香砂六君子湯對胃癌細胞的影響，通過檢測Smo、Ptch1、Gli1的基因與蛋白表達，發現加味香砂六君子湯不同濃度的血清均可在一定程度上降低各組Smo、Ptch1、Gli1的水平，且對胃腫瘤細胞的生長有抑制作用。

現代醫學對Hedgehog通路調控PLGC的機制研究正在進行，諸多西藥Hh通路抑制劑如小分子化合藥的作用機制尚需深入研究，中醫藥以Hedgehog通路為切入點進行研究，對于防治PLGC有重要意義。但現階段相關中醫藥的研究很少，后續進一步開展相關實驗，以充分闡明中醫藥治療PLGC的優勢。

2 Hippo信號通路

Hippo通路參與調節機體“炎癥—腫瘤”的過程，在腫瘤的發生、發展中起重要作用[12]。Hippo通路的下游關鍵分子-磷酸化轉錄共激活因子PDZ結合基序(transcriptional coactivator with PDZ-binding motif，TAZ)出現磷酸化，TAZ蛋白被激活后，在細胞核內與相關轉錄因子結合，以促進腫瘤細胞增殖[13]。腫瘤抑制激酶(large tumor suppressor kinase 1/2，LATS1/2)是Hippo通路的上游游關鍵基因，可使磷酸化后的TAZ與高度保守的調控類蛋白相結合，致使磷酸化后的TAZ失去激活作用[14]。

王彥剛等[15]對70只大鼠進行分組、造模、干預，并檢測大鼠胃黏膜中TAZ、LATS2等蛋白水平，研究發現化濁解毒方組大鼠胃黏膜組織中 LATS2基因顯著升高，TAZ 蛋白表達則降低，表明化濁解毒方組可通過調控Hippo信號通路的傳導，在防治PLGC方面發揮作用。趙爽等[16]發現吳茱萸堿在BEL-7402細胞中有抗腫瘤作用，可使Hippo信號通路活化，提高LATS1、MST2，降低YAP表達，促進腫瘤細胞凋亡；蔡蕓蕓等[17]發現半枝蓮提取物在PANC-1細胞中可抑制Hippo通路中激酶調控Yes相關蛋白(yes-associated protein，Yap)表達，上調磷酸化后的YAP，以干預腫瘤細胞增殖、轉移。

現階段，對于Hippo通路的上游LATS2基因、下游TAZ、YAP蛋白作用機制的研究逐漸增多，中藥復方及單體通過干預Hippo通路發揮抗腫瘤的作用已得到證實，但中醫藥對以LATS2、YAP、TAZ為結合點的其它傳導因子的研究較少，深入研究中醫藥在Hippo通路中的干預作用，可獲得更具價值的研究成果。

3 轉化生長因子-β/Smads信號通路

轉化生長因子-β(transforming growth factor,TGF-β)具有雙重生物學作用，對腫瘤細胞增殖、轉移既有抑制作用，又有誘導作用,在癌前階段TGF-β可通過調節多個信號分子來抑制細胞增殖，促進細胞凋亡，而在腫瘤后期，TGF-β又可加速腫瘤細胞增殖、轉移[18]。胞漿Smads蛋白家族是TGF-β中的信號傳導分子，TGF-β與其受體結合后，可使Smad2/3發生激活，Smad2/3蛋白產生磷酸化后，會將TGF-β信號傳至細胞核內。炎性細胞、Hp感染、乏氧微環境等可合成、釋放TGF-β，從而激活TGF-β/Smads信號通路[19]。

研究表明， Hp可通過降低胃黏膜細胞中Smad2/3、TGF-β1表達，提高Smad7蛋白表達，導致胃黏膜出現損傷，而半夏瀉心湯可通過調控TGF-β/Smads信號通路，使大鼠胃黏膜上皮細胞中Smad2/3、TGF-β1、p-Smad2/3蛋白表達水平升高，Smad7、p-Smad7蛋白表達水平降低，以減輕HP對胃黏膜細胞的損傷，對胃黏膜上皮細胞起到保護作用[20]。李玉鳳等[21]將100只大鼠分組、造模、干預后，并檢測大鼠血清中TGF-β1、Smad3蛋白水平，發現脾胃培源方可使大鼠TGF-β1蛋白水平下降、受體調節型蛋白Smad3蛋白水平升高，以促進胃黏膜修復，減緩黏膜萎縮。Smad4是合作性蛋白，可將TGF-β轉錄信號介導到所有Smads蛋白。鄒煜明[22]等發現肝胃百合湯可上調TGF-β1、Smad4表達，從而減輕胃黏膜炎癥，促進受損組織修復。

Smad7蛋白的異常對TGF-β/Smads通路具有負性拮抗作用，現階段中醫藥對于Smad7的研究多集中于肺部疾病，對防治PLGC的研究較少涉及,進一步研究中醫藥對于Smad7蛋白的干預作用同樣具有價值。

4 絲裂原活化蛋白激酶信號通路

絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)是主要存在于胞漿，介導細胞發生多種反應，并干預細胞的生長、凋亡[23]。細胞外信號調節激酶(ERK)是MAPKs家族重要成員之一，神經遞質、神經營養因子、上皮生長因子可使ERK激活，活化的ERK可磷酸化多種轉錄因子和蛋白激酶，以調控細胞基因轉錄、干預相關蛋白合成[24]。在MAPK通路中p38 絲 裂 原 活 化 蛋 白 激 酶 ( p38 mitogenactivated protein kinase，p38) 和c-Jun 氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase，JNK)具有“應激”能力，對應激狀態作出反應，并參與細胞凋亡及炎癥反應。p38是MAPK通路中的一類蛋白，除了調控機體炎癥、腫瘤，還參與對各種生理應激通路信號的傳導。其可調控應激情況下機體的炎癥相關基因表達、細胞能量代謝、細胞增殖、生長和凋亡[25]。

陸喜榮等[26]隨機將110只大鼠分組、造模、干預，并檢測大鼠胃組織中MAPK/ERK水平，結果發現，使用高劑量中藥組(健脾理氣、活血化瘀法)ERK1、ERK2及MAPK水平明顯降低，表明健脾理氣、活血化瘀法可抑制胃癌前病變中胃組織細胞增殖及生長。實驗研究顯示，半夏瀉心湯可顯著降低大鼠腹腔巨噬細胞中ERK激酶和P38磷酸化水平，從而抑制細胞分泌炎癥因子TNF-α、IL-1β、IL-8，減輕胃黏膜炎性反應，加速胃黏膜損傷部位的修復[27]。活化的ERK1/2可釋放iNOS、COX-2等炎癥介質，田華等[28]對48只大鼠進行分組造模，并對大鼠胃粘膜中ph-ERK1/2、iNOS、COX-2進行檢測，結果顯示，蒲公英多糖可明顯下調ph-ERK1/2、iNOS、COX-2的表達，促進炎性受損黏膜修復。鞏子漢等[29]研究表明，白及多糖可減輕胃黏膜炎癥反應，其機制與白及多糖抑制P38、JNK的基因、蛋白表達相關。

拮抗MAPK通路已成為治療PLGC的新手段，近期研究顯示，MAPK通路可通過干預免疫應答的方式引起肺部疾病，因此，是否能以MAPK通路引起機體免疫應答異常為思考點，進行中醫藥實驗研究，以充分發揮中醫藥多靶點治療的優勢[30]。此外，開展針灸、穴位埋線等中醫外治干預MAPK通路的研究，以提高中醫全方位治療之價值。

5 磷脂肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳動物雷帕霉素靶蛋白信號通路

磷脂肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(phosphninositide3-kinase/protein kinase B/the mammalianta target of rapamycin,PI3K/Akt/mTOR)通路具有調控胃黏膜炎性反應的作用，PI3K是一種細胞質中由p85和p110組成的異源性二聚體,AKT則是PI3K下游的關鍵蛋白，若Akt被激活，活化后的Akt可將底物磷酸化，影響體內癌細胞的增殖、凋亡。mTOR則是Akt的下游靶點之一，Akt可直接使mTOR發生磷酸化而激活，從而影響mTOR上游的原癌基因及抑癌基因的表達[31]。抑癌基因——磷酸酶基因(PTEN)對PI3K/Akt/mTOR通路傳導起負性作用，可抑制腫瘤細胞增殖，并加速腫瘤細胞凋亡，若缺失PTEN或由于各種因素導致其活性降低，則會導致PI3K/Akt/mTOR通路的持續激活[32]。

嚴展鵬等[33]將50只大鼠隨機分為模型組和健脾益氣方組，檢測兩組大鼠PI3K、Akt蛋白表達水平，發現健脾益氣方可降低胃組織中PI3K、Akt蛋白的表達，以起到治療PLGC的作用。艾夢環等[34]通過動物實驗發現，活血散結、益陰健脾之復方蜥蜴散可降低AKT、p-AKT蛋白表達水平，從而抑制PI3K/AKT信號通路磷酸化，防止胃組織腫瘤細胞的增殖、轉移。miR-10a是一類小分子RNA，可與PI3K發生磷酸化，激活PI3K/Akt/mTOR通路，馮旻璐等[35]發現，木瓜的活性提取物-木瓜總三萜可增加細胞中miR-10a的表達，降低p-PI3K、p-Akt及p-mTOR的表達，干預PI3K發生磷酸化，防止胃部腫瘤。

現代醫學對PI3K/Akt/mTOR通路介導的關鍵蛋白和小分子研究進展頗大，中醫藥可以此為靶點進行研究，進一步了解中醫藥在治療PLGC中的機制，驗證中醫藥治療PLGC的優勢。

6 Janu激酶/信號轉導及轉錄激活因子3信號通路

Janu激酶/信號轉導及轉錄激活因子3(Janus kinase/signal transducers and activators of transcription 3,JAK/STAT3)通路由上游JAKs家族和下游STATs家族構成，JAKs家族包括JAK1-3 及TYK2，在PLGC中JAK1和JAK2發揮重要作用，JAK1具有調控細胞因子的作用，JAK2具有介導配體、受體結合的作用[36]。細胞因子可與上游JAK結合，JAK被磷酸化，激活的JAK會與STAT蛋白相結合，發生磷酸化，隨后TNF-α、IL-6等細胞因子可通過激活后STAT蛋白進入細胞核[37]。STAT3是STATs家族的成員之一，STAT3信號通路被激活后，可通過調控Bcl-2、P21基因的表達，從而影響胃組織細胞增殖、凋亡，活化后的STAT3可引起細胞因子信號抑制物(suppressor of cytokine signaling，SOCS)轉錄，使SOCS與 JAKs、STATs磷酸化的位點結合，抑制JAK/STAT信號通路傳導[38]。

王坤等[39]對大鼠進行雙側“足三里”“脾俞”“中脘”穴埋線治療，并對埋線組、模型組大鼠p-JAK2、p-JAK3、SOCS3的表達進行檢測，結果表明，埋線組p-JAK2、p-JAK3表達水平明顯較模型組低，SOCS3表達水平則較模型組高，表明中醫埋線治療可抑制JAK/STAT3通路傳導，防止PLGC。李磊等[40]通過檢測姜黃素對胃癌細胞Hsp90、JAK2、STAT3的基因、蛋白含量的影響發現，姜黃素可抑制胃癌細胞中Hsp90、JAK2、STAT3的表達，干預腫瘤細胞生長、增殖。李慧臻等[41]發現半夏瀉心湯可通過調控STAT3通路，降低癌基因Bcl-2表達，提高抑癌基因P21水平，減緩胃黏膜萎縮狀態。

目前，西藥尚無以STAT3為治療靶點的拮抗劑研制上市，而多項研究顯示，中藥治療可明顯抑制STAT3的表達，繼續深入挖掘中醫藥寶庫，展現出中醫藥在PLGC治療上的重要影響。

7 Wnt/β-catenin信號通路

Wnt蛋白家族、糖原合成酶激酶-3(glycogen synthase kinase3β，GSK-3β)、β-鏈蛋白(β-catenin)在胃癌前病變中表達異常,Wnt/β-catenin信號異常激活與PLGC在的發生發展密切相關[42]。Wnt蛋白家族是Wnt信號通路上游的啟動因子，活化的Wnt蛋白可使GSK-3β發生游離，提高GSK-3β磷酸化活性，活化后的GSK-3β可導致β-catenin因去磷酸化而減緩降解，調控細胞異常增殖[43]。

劉偉等[44]通過對51只大鼠分組、造模后，并對大鼠胃組織β-catenin、GSK3β等含量檢測后發現，健脾化瘀解毒方可使大鼠胃組織中β-catenin、GSK-3β的表達水平明顯降低，從而抑制Wnt/β-catenin信號途徑傳導，從而阻止或逆轉胃黏膜萎縮。李金輝等[45]發現，使用健脾行氣活血之萎胃湯聯合西米替丁可對Wnt/β-catenin信號通路中β-catenin、GSK-3β、COX-2傳導因子進行調控，從而減緩PLGC發展。李燁婷等[46]在腫瘤血管生成擬態的研究中發現，人參皂苷Rg3可使腫瘤血管生成擬態的形成受到抑制，這一機制與人參皂苷Rg3調控Wnt/β-catenin信號通路相關。

目前，中醫藥調控Wnt/β-catenin通路的實驗研究較多，主要以β-catenin、GSK-3β、COX-2等下游蛋白為支點進行探索，未對其它具有可調控作用的蛋白、因子進行研究，存在一定的單極化現象，這是后續中醫藥研究所需要證實的。

8 核轉錄因子信號通路

核轉錄因子(nuclear factor,NF-κB)信號通路參與機體炎性反應、免疫反應、細胞增殖、凋亡等過程。NF-κB是細胞內重要的轉錄因子之一，被IκB激活后可釋放相關炎癥反應介質，增加炎性細胞因子的表達水平，而這些炎性因子又會使NF-κB信號通路出現持續過度激活，從而形成惡性循環，導致胃組織黏膜出現慢性炎癥，炎癥微環境可調控癌癥相關基因，抑制腫瘤細胞凋亡[47]。

劉金狄等[48]將120只PLGC大鼠隨機分組，造模、藥物干預后，檢測各組大鼠胃黏膜中NF-κB、COX-2基因表達水平。結果發現，欣胃顆粒組大鼠胃黏膜NF-κB、COX-2表達顯著降低。COX-2是常見的癌基因，誘導腫瘤細胞增殖，因此欣胃顆粒可通過減輕炎癥反應，調控癌癥基因，達到治療PLGC的作用。范麗麗等[49]發現，使用萎胃顆粒配合中醫耳穴壓豆法可使NF-κB與其內源性抑制因子相結合，NF-κB的活化下降，相關炎性因子表達降低，以減輕PLGC胃黏膜萎縮。朱飛葉等[50]發現，清熱化濕方具有降低NF-κB通路中Bcl-xL、c-Myc、IL-6等因子表達水平，促進胃內炎癥狀態緩解，以達到抑制胃癌前病變的目的。

NF-κB通路被認為是最經典的信號通路之一，與多條通路交叉影響，西藥拮抗劑特異性較低，難以精準阻斷NF-κB通路，可能導致嚴重的不良反應。因此，發揮中醫藥優勢，探索中醫藥干預NF-κB及其交叉通路的機制研究十分必要。

9 展望

上述8條信號通路之間交互介導、影響，并非單一發揮作用，防治PLGC應同時對多條信號通路進行干預調控。中醫藥可通過干預PLGC多個信號通路，調控不同細胞因子的表達，起到治療PLGC的作用。中醫復方、中成藥、中醫外治、單體中藥以信號介導為靶點防治PLGC的研究日益增多，中醫藥通過調控不同信號通路的上游或下游傳導機制，干預細胞因子釋放，其研究成果部分已轉化入臨床，為臨床治療PLGC提供了新思路。

現階段對于PLGC發病的具體分子機制尚未完全闡明，中醫藥對于PLGC相關信號通路的研究仍在繼續探索。現存在一些不足：(1)中醫藥對Hedgehog、Hippo通路的研究基礎較為薄弱，對TGF-β/Smads、Wnt/β-catenin通路的研究則較為單極化，對PLGC相關的MAPK、PI3K/AKT/mTOR、JAK/STAT3、NF-κB等5條信號通路的研究也需進一步驗證。(2)對于中藥單體的研究較多，但中藥單體多與辨證論治觀念相分離，難以轉化入臨床，這是未來研究所需要思考的。(3)有關針刺、艾灸、穴位埋線等特色中醫外治的研究多集中于臨床實驗，對信號通路的研究較少。(4)目前的研究較少涉及辨證分型，可以考慮建立證候學動物模型，將辨證分型與信號通路的靶點相聯系進行研究。(5)目前中醫藥研究多注重對胃癌細胞的干預，但對慢性萎縮性胃炎、腸上皮化生等癌前病變的研究相對較少。以上問題充分說明，中醫藥在干預PLGC相關信號通路的研究仍有極大發展空間，應用先進研究技術將中醫藥的辨證治療理念與現代醫學的研究機制相結合，不斷探索，為中醫藥治療PLGC提供有力的客觀依據。