抗腫瘤中藥對腫瘤微環境免疫調節的研究進展

鄭集美，吳飛鵬，宋素彩，林開敏，黃小玲，陳武進

(1.福建中醫藥大學，福建 福州 350122；2.福建中醫藥大學附屬人民醫院 腫瘤內科，福建 福州 350004)

隨著新的治療技術不斷發展和創新，免疫治療逐漸為腫瘤治療新焦點，故本文從增強宿主免疫屏障，影響腫瘤微環境；改變腫瘤微環境不穩定性，誘導腫瘤血管正常化；減輕毒副作用，提高生活質量3個角度，探討抗腫瘤中藥在免疫治療方面的特殊作用。

1 提高宿主免疫屏障，影響腫瘤微環境

1.1 腫瘤微環境、腫瘤-免疫循環、免疫分型概念

腫瘤的形成是由整體情況下的正氣內虛，夾雜不同程度寒凝、氣滯、血瘀或者濕聚、痰結、熱毒等次生內邪旋起而在局部日久累積而成。針對癌毒病變及不同的免疫微環境，我們需要以“治實當顧虛，補虛勿忘實”的觀念指導治療。早在《黃帝內經》中就提出：“正氣存內，邪不可干[1]”及“邪之所湊，其氣必虛[2]”。這兩個理念可以總結大多數疾病的發病機制，就腫瘤患者而言，其免疫系統在整體上不一定低下，而是相對抗腫瘤作用受到抑制，即免疫失衡造成機體免疫的微環境逆轉，這與當今腫瘤微環境的免疫治療針對機體免疫平衡機制的初衷一致。醫家李中梓在《醫宗必讀·積聚》[3]中提及：“積之成者，正氣不足，而后邪氣踞之”，指出正氣不振即人體的正氣處于相對劣勢的條件下，癌毒等邪氣隨后侵入體內，與正氣相抗，病邪聚此而積留成癌瘤。《醫宗必讀·積聚》[3]還指出“養正則積自除”為后世扶正治法奠定了理論基礎。在過去，醫學界對腫瘤的治法強調對局部瘤灶的攻伐，忽視生存期，患者壽命及生活質量未得到有效保障，究其原因，是對機體正氣的維護重視不夠。當代國醫大師劉嘉湘[4]扭轉了以“攻殺”為主的治癌方向，主張正虛為本，癌毒盤踞是癌瘤發生發展的主要機制。宿主正氣虛弱，局部癌毒與正虛相互牽制，引起陰陽不容，營衛不居，臟腑無法主司其職，虛實摻雜。癌毒久滯不去，陽并于陰，則形成局部陰實，并易化生傳變轉移。劉嘉湘教授提出以“扶正”為前提達到“祛邪”為目標的扶正抗癌法，強調抗腫瘤中藥是在扶正抗癌的治法下，解除腫瘤生長微環境的病因、抑制腫瘤生長，達到扶正以祛邪或者祛邪正自復，調平機體腫瘤微環境作用的一類中藥，劉教授呼吁腫瘤的治療須平治于權衡，重視腫瘤微環境。

腫瘤微環境[5]主要是在缺氧、應激等因素下腫瘤細胞、相關的免疫細胞，細胞外基質以及上述細胞的分泌產物等共同組成的一個惡性循環，為腫瘤細胞增殖分化、突變、浸潤轉移等提供“動力”的同時，也成為腫瘤細胞逃避免疫監視檢查點的有力外援。隨著宿主防御[6]、免疫監測[7]及免疫編輯[8]等理論涌現，2013年Chen和Mellman兩人提出腫瘤-免疫循環[9]，此理念揭示了腫瘤細胞表面存在腫瘤特異性抗原及腫瘤相關性抗原兩種(以下統稱腫瘤細胞表面抗原)，而腫瘤細胞的抗原性在一定程度上的衰弱或者缺失，就會逃避宿主免疫系統的識別與攻擊，從而增殖。抗原性較強的腫瘤細胞被機體免疫應答機制捕捉而被消滅。腫瘤細胞釋放腫瘤特異性抗原，抗原的免疫原性的作用機制及強弱，與激活初始T細胞(Naive T cell)息息相關，機體具有自我保護性，初始T細胞則有針對性地捕獲以APC-P/MHC、TCR等為主的呈現MHC-I類分子上的抗原，或者以APC-P、B7-1等為主的呈現MHC-II類分子上的抗原渠道激活T細胞(T cell)。此時的T細胞便可以克隆增殖分化為能夠識別并破壞癌細胞等異物的殺傷性T細胞(Tc或CTL)、輔助性T細胞、記憶T細胞(Tm)以及調節性T細胞(Treg)等，經由淋巴和血液循環，分化后的T細胞到達局部腫瘤病灶，此時的宿主仍屬于一個動態平衡的狀態，T細胞被激活到一定程度，機體的負反饋調節機制如免疫檢查點蛋白CTLA-4水平也會增加，發出負反饋信號去調節T細胞的發育和增殖水平。這就是腫瘤免疫療法中的主動免疫反應，另一個則是免疫調節器因子PD1/PD-L1，它們具有抑制功能，會直接抑制主動免疫。如何在克服免疫抑制的條件下調控T細胞的激活，成為當今腫瘤免疫療法研究的重中之重。隨后Chen和Mellman更是揭開免疫治療新篇章，進一步明確了免疫分型[10]，細化免疫治療患者的篩選。其中，免疫炎癥型腫瘤(Immune-inflamed tumor)被定義為腫瘤細胞內外部環境均浸潤著豐富的腫瘤相關免疫細胞、成纖維細胞及內皮細胞等，腫瘤-免疫循環處于半激活狀態，免疫治療相對容易在該型發揮抗腫瘤效應。但仍有部分患者無法獲得較理想的療效，這往往是由于腫瘤微環境存在大量免疫細胞，但免疫細胞不能滲透到腫瘤細胞內部，或者可能存在腫瘤細胞與免疫細胞隔離屏障，但這并不是絕對屏障。因此，如何解除阻隔免疫反應的相對屏障，驅動T細胞向腫瘤細胞內浸潤，是免疫豁免型腫瘤(Immune-excluded tumor)首選的處理方案。同時，也存在些許特例即免疫沙漠型腫瘤(Immune-desert tumor)，該類型最致命的一點是腫瘤細胞本身無抗原，故無法有效地向免疫系統發送抗原遞呈去觸發或激活T細胞，腫瘤細胞發動自我調節直接介導自身的彌散，導致免疫耐受或免疫忽略。該類腫瘤的理想治療方案是局部免疫環境再塑造，但目前仍處于初步研究中。腫瘤免疫治療產生的效應強度及時機是由腫瘤細胞、宿主免疫機制及藥物決定的。故只有在恰當的免疫微環境中，探討及應用腫瘤免疫治療，才是正確的方向。

1.2 抗腫瘤中藥對免疫器官的作用

人體的免疫器官[11]可分為中樞免疫器官與外周免疫器官，前者包括胸腺、骨髓等，側重于促進免疫細胞產生發育，成熟分化。后者包括脾臟、淋巴結、黏膜相關淋巴組織等被定義為成熟淋巴細胞聚集的首要基地。兩者通過血液循環及淋巴循環互相貫通，對機體免疫功能具有至關重要的影響。黎豫川等[12]在探討八珍湯結合環磷酰胺治療小鼠S-180肉瘤的影響時，發現6天及10天環磷酰胺以及上述兩組分別結合八珍湯治療S-180肉瘤均有一定作用，其中6天環磷酰胺聯合八珍湯組對脾臟保護的療效及胸腺指數、外周白細胞計數均大于其他治療組，可見中西醫結合抗腫瘤免疫治療需結合適當化療療程時間才可發揮更大的療效。Tsioumpekou等[13]將甘草甜素引入海藻酸鈉納米凝膠顆粒中，構建多功能給藥載體，既可以克服傳統藥物輸送系統在癌癥治療中的局限性，提高癌細胞中藥物的細胞內濃度，同時避免對正常細胞的毒性且避免觸發巨噬細胞的免疫炎癥反應，又能降低活化巨噬細胞的快速清理自體T細胞的作用，低分子量的甘草多糖對CT26荷瘤的小鼠具有免疫調節作用。甘草素聯合阿霉素可改變免疫豁免型腫瘤微環境，在一定程度上不僅能防止免疫器官受腫瘤細胞侵襲，而且甘草多糖也能增強免疫器官的免疫功能。

1.3 抗腫瘤中藥對腫瘤相關細胞因子的作用

現代研究表明[14-15]，惡性腫瘤細胞的新陳代謝比正常細胞需要更多的能量供應，因此，常常導致缺氧，這在癌細胞中是一種普遍而特異的現象。腫瘤相關細胞因子包括單核巨噬細胞系統、淋巴細胞各亞群、白介素、腫瘤壞死因子以及纖維母細胞、轉化生長因子-β家族、生長因子等為適應這種缺氧狀態，機體免疫抑制的募集與代謝分泌也相應加劇，雙向調控腫瘤微環境，影響腫瘤微血管生成及腫瘤細胞淋巴轉移動力等多方面。腫瘤微環境受缺氧誘導因子-1α(HIF-1α)的影響，出現的乏氧狀態可下調自噬相關分子Beclin1、LC3B的表達[16]，而抗腫瘤中藥可減輕腫瘤微環境中乏氧狀態并且誘導腫瘤細胞發生自噬或者直接誘導細胞自噬，改變腫瘤微衛星灶的不穩定性，阻斷其生長、分化和效應。Lou等[17]提出在嬰幼兒血管瘤內皮細胞中，姜黃素提取物可降低HIF-1a和血管內皮生長因子的表達，通過調節細胞的代謝、血管生成、增殖、凋亡和組織重塑，抑制血管內皮細胞的形成，從而降低侵襲和轉移的風險。YU等[18]研究表明青蒿琥酯上調Beclin1的表達并刺激LC3的聚集，形成自噬小體，進一步驗證了它使LC3從I型轉變為一種經典的自噬抑制劑II3-MA，將乳腺癌細胞生長阻滯于G2/M期。但在腫瘤免疫治療中，如何讓吞噬細胞的吞噬作用針對腫瘤細胞而非自體免疫細胞尚須進一步探索。

1.4 抗腫瘤中藥調控負性免疫調節

抗腫瘤中藥可以通過調節局部腫瘤免疫微環境，介導免疫耐受，以影響免疫治療，但并不是各種免疫分型的腫瘤患者都能受益。在腫瘤微環境中，T細胞的激活與抑制處于異常模式，理論上，大多數人的腫瘤免疫循環是完整的，直到T細胞殺死腫瘤細胞的程度，而這一點被PD-1有效地抑制。由腫瘤細胞表達PD-L1受體影響機體負性免疫調節，PD-L1與T細胞上的作用靶點PD-1結合，從而抑制T細胞增殖并下調淋巴細胞的細胞毒性，腫瘤則贏得迅速分化增殖甚至是轉移的黃金時間段。一旦PD-L1/PD-1免疫調控軸被阻斷，免疫豁免及免疫炎癥型患者先前存在的T細胞則可以迅速恢復其效應器功能。Han等[19]研究發現毛茛科植物鵝掌草中的三萜皂甙具有抗肝癌細胞增殖的作用，通過調節免疫效應細胞和炎癥介質的釋放，與其有較高的親和力可以驅動細胞毒性T淋巴細胞(CTL)上CD28分子與腫瘤細胞表面特異性抗原競爭結合抗原遞呈細胞(APC)上的B7分子以及負向調節PD-1/PD-L1、ERK1/2、p38MAPK、JNK和STAT3的表達有關，存在逆轉腫瘤微環境的優勢。梁穎等[20]研究了益脾活血方調控B7-H1與PD-1結合通路對大鼠肝癌切除術后防止復發的機制，治療4周后，益脾活血方組和5-氟尿嘧啶組術后復發裸鼠CD4+、CD4+/CD8+在外周血、脾臟中顯著上升，CD8+細胞水平明顯降低。雖然在復發率上益脾活血方組和5-氟尿嘧啶組無明顯差異，但益脾活血方組不僅在改善生存質量方面可帶來較長期的臨床獲益，而且研究表明中藥組B7-H1表達量降低，在受體競爭性結合的前提下，B7-H1靶點與PD-1位點結合減少，對T淋巴細胞活化的抑制性也隨之降低，說明益脾活血方具有改善免疫失衡，糾正負性免疫調節，促進肝癌術后恢復免疫的功能。Wang等[21]研究表明，半夏脂溶性提取物能有效恢復腫瘤微環境中腫瘤相關樹突狀細胞TADCs的未成熟狀態，上調TADCs表面MCH-Ⅱ類分子的CD80、CD86表達水平，以增強其作為抗原遞呈細胞的功能，并且進一步誘導抗腫瘤Th1和CTLA-4應答，逆轉抗腫瘤免疫相關T細胞的耗竭CD95或PD-1的表達受損，揭示半夏可能是一種潛在的調節腫瘤免疫微環境藥物。

2 改變腫瘤微環境不穩定性，誘導腫瘤血管正常化

2.1 腫瘤異質性與腫瘤微環境不穩定性

腫瘤異質性[22]是由基因組不穩定性引起的，正是由于這種不穩定的免疫編輯導致腫瘤細胞的進化、升級、突變，腫瘤突變負荷驅使腫瘤細胞容易發生耐藥性，因此，延緩耐藥，為下一步治療爭取時間就成為腫瘤全程管理的一個新瓶頸。血管生成機制不僅在廣泛的生理條件如胚胎發育、傷口愈合過程，亦或是在諸多病理演變如腫瘤生長，以及慢性炎癥轉變中均發揮著重要作用。血管內皮細胞基因表達相對穩定，使得腫瘤細胞相對不易產生耐藥，故在藥物的使用中聯合抗腫瘤血管生成的治療一直備受關注。影響腫瘤血管生成藥物的發展大概可劃分為三階段。

第一階段為腫瘤生長依賴于新血管生成假設的提出。20世紀80年代，Judah Folkman[23]認為當腫瘤微環境失衡，受血管內皮細胞的旁分泌或者自分泌作用影響，腫瘤新生血管在惡性生長循環下不斷浸潤，并且腫瘤細胞誘導的免疫學改變也會誘發內皮細胞的增生與遷移，腫瘤新生血管迅速吸取正常細胞的養分，發起對局部腫瘤相關免疫細胞的反撲，抑制免疫細胞的增殖，從客觀角度講，形成有利于腫瘤侵襲與轉移的微環境。第二階段為強力抑制腫瘤血管生成。在上述理論前提下，抑制腫瘤血管生成則成為大量臨床治療及學術研究的主攻方向，但伴隨治療效果而帶來了出血、胃腸道穿孔、傷口愈合延遲、高血壓、心臟毒性、蛋白尿等六大主要副作用[24-26]，這些副作用往往導致藥物劑量減少或停止使用。因此，尋找針對腫瘤血管的新診療思路迫在眉睫。第三階段為引導腫瘤血管正常化。

2.2 引導腫瘤血管正常化，扭轉腫瘤微環境

人們探求適合的靶點抑制腫瘤血管生成的進程，長達半個世紀，但效果并不讓人滿意。當前，研究人員嘗試轉換思路從完全消滅腫瘤血管生成到通過調節腫瘤微環境，引導腫瘤血管正常化。在癌癥發生中，異常表達的炎癥因子在早期微環境可誘導周圍正常細胞向癌細胞轉化，這是癌前病變征兆，與此同時，也促進新生腫瘤血管的分化增殖、浸潤周圍正常組織，向遠處發生轉移的可能性更大。其中IL-2、IL-4、IL-6 及TGF-β(轉化生長因子-β)等也參與了這個過程。潘華峰等[27]觀察了健脾化瘀解毒方中藥胃炎Ⅰ號與模型組對胃癌前病變大鼠IL-4和腫瘤壞死因子-α的比值(IL-4/TNF-α)，IL-6等分泌的影響。研究發現，通過調節胃黏膜炎癥與免疫微環境，胃炎Ⅰ號可調節胃黏膜間質淋巴細胞及單核細胞的激活，調控胃腸激素的分泌，實現對胃黏膜上皮組織內功能細胞損傷的修復，從而逆轉胃癌前病變。Mariathasan等[28]報道了關于缺乏腫瘤免疫反應與成纖維細胞中轉化生長因子-β信號的腫瘤血管生成，特別是在免疫豁免型小鼠模型中，TGF-β信號通路抵制T細胞浸潤，這些T細胞被排除在腫瘤實質之外，而TGF-β封閉抗體與抗PD-L1一起應用可減少基質細胞TGF-β信號的釋放，兩者合用意在誘導腫瘤血管正常化，促進T細胞向腫瘤中心滲透，重塑腫瘤免疫抑制微環境，并激發強烈的抗腫瘤免疫和腫瘤消退。Jiang等[29]研究發現，對于大腸癌的患者群體，雷公藤可降低轉化生長因子β1、轉化生長因子β-RI和轉化生長因子β-RII的表達水平，并參與抑制轉化生長因子-β-1/Smad信號通路的抗腫瘤作用，將促腫瘤的微環境轉變為抗腫瘤的微環境，阻斷癌細胞的生長信號，提高腫瘤的治療效率，通過改善腫瘤微環境(Tumor micro-environment，TME)來介導血管正常化。其中是否存在某種抗腫瘤中藥具備抑制TGF-β信號以及抗PD-L1仍需進一步研究，這將成為引導腫瘤血管正常化，扭轉腫瘤微環境的新機遇。

3 減輕毒副作用，提高生活質量

腫瘤藥物臨床療效評價終點指標中的金標準是總生存期的延長，并逐漸朝著謀求更好生活質量的人性化治療方向轉變。腫瘤治療的終極目標是生存期的延長，生活質量的提高而不是單純的腫瘤縮小。

機體對腫瘤的免疫反應及抗腫瘤藥物的毒副反應是患者治療完成率及生活質量改善率的重要影響因素。而癌癥相關的臨床表現的消失或緩解從一定程度上講，給予患者及其家屬積極的心理暗示作用。因此，抗腫瘤中藥治療癌癥相關的臨床癥狀為腫瘤疾病向慢性病轉變提供了一種可能。黃莎等[30]通過研究晚期胃癌所致肝郁脾虛證型惡性腹腔積液運用中藥制劑消脹抑瘤方聯合化療治療，揭示了惡性腹腔積液的病機屬于津液輸布失常，水濕停聚中焦，而消脹抑瘤方則有疏肝健脾，利水化濕的作用，使得氣行水動，腹滿自消。在治療過程中，治療組患者惡心、嘔吐、腹瀉等化療引起的毒副反應有所減輕且程度較對照組輕，肝腎功能也得到明顯改善。引流腹腔積液時可能會引起的水鹽代謝失衡、低蛋白血癥等并發癥也就迎刃而解。Cheon等[31]通過觀察十全大補湯治療中晚期乳腺癌的癌性疲乏的臨床療效，發現治療組對厭食、盜汗、手足冰冷和貧血癥狀的改善作用優于對照組，說明十全大補湯可糾正乳腺癌病后虛弱體質，提高生存質量。

4 展望

《金匱要略》記載：“虛虛實實，補不足，損有余。”[32]患者的腫瘤微環境中免疫紊亂或者抗腫瘤活性一但被削弱，癌毒入陰入里則病進，反之則穩定不動甚至病退。考慮到臨床研究中缺乏比較理想的治療方法，且短期內難以出現，故將中藥免疫療法作為抗腫瘤藥物開發計劃的一部分，則任重而道遠。如何預防及治療腫瘤一直是現代醫學亟待解決的難題，在現實治療中，病人的“痛點”是本身的生命期限，而醫者的重點也是如何延長患者生命，改善患者的生活質量，將腫瘤轉向慢性病治療。在適當的免疫前提下，探討及應用抗腫瘤中藥扶正抗癌的免疫治療，增強宿主免疫屏障，影響腫瘤發生的微環境，做到源頭遏制；改變腫瘤微環境的不穩定性，引導癌變血管正常化，逆轉腫瘤細胞耐藥；減輕毒副作用提高宿主的生活質量，利用抗腫瘤中藥調節免疫系統，從而影響局部腫瘤微環境，這便屬于惡性腫瘤綜合治療的一個新興部分。