結直腸癌發病機制及中西醫治療研究進展＊

李 瑞，袁 宇，蔡 挺

（1.天津中醫藥大學中藥學院 天津 301617；2.中國科學院大學寧波華美醫院 寧波 315010）

癌癥是全球死亡率排行第二的主要疾病，而結直腸癌（Colorectal cancer，CRC）是第三大最為常見的癌癥種類[1]。CRC 是一種具有多種致病機制的異質性疾病，涉及體細胞突變、基因融合、遺傳不穩定性和表觀遺傳學改變[2-4]。大約70%的散發性CRC 是從腺瘤性息肉發展而來的，而25%-30%是通過無柄鋸齒狀病變引起的[5]。CRC 的發病機制非常復雜多樣，并由多種危險因素引起，包括環境和飲食因素、個人習慣、家族性和遺傳性等[6]。目前手術切除是CRC 治療的主要手段，即使將切除術與現代輔助性全身療法結合使用，也僅能治愈20%的患者[7]。每年有超過185 萬例病例和850 000 例死亡，在新的CRC 診斷中，20%的患者出現轉移性疾病，另外25%出現局部疾病的患者之后會發生轉移[8]。對于轉移性疾病的患者來說，治療選擇很少。化療是常規推薦的治療方法，但只有有限的靶向腫瘤的治療藥物被應用于臨床，如表皮生長因子受體抑制劑、血管內皮生長因子抑制劑，而且藥物僅適用于具有特定突變特征的患者[9]。為了更好的闡明CRC 的發病機制以及好的治療手段，本文重點介紹CRC 的主要篩查方法、CRC 進展中所涉及到的通路、臨床上CRC 主要的治療方法以及中醫藥在CRC 治療中的研究進展。

1 結直腸癌的篩查

1.1 結腸鏡檢

結腸鏡檢是目前CRC 最常見的早期篩查方式，高靈敏度，可顯示整個結腸[10]，不僅可以檢測早期癌癥，還可以檢測和清除息肉，并為CRC 的發病率和死亡率提供長期保護[11]。一項對6 項觀察性研究的系統評價顯示，總體CRC 發生率降低了69%，CRC 死亡率降低了68%，這些均與結腸鏡篩查有關[12]。但是存在一定的局限性，例如：有創、不愉快的腸準備工作、需要特殊的設施和鎮靜劑、需要麻醉、患者依從性低、腸穿孔或出血等風險[13-15]。

乙狀結腸鏡檢查與結腸鏡檢有一定的差異和相似性，兩者區別在于乙狀結腸鏡僅檢查結腸遠端一半，不需要鎮靜，并且在檢查當天灌腸就已經包括在準備工作之中[10]。該方法對CRC 結腸部分檢測的敏感性相對較高，但其對晚期體內腺瘤的靈敏度約為70%。乙狀結腸鏡檢查的臨床病例分析對照研究結果表明，遠端結腸CRC 的死亡率降低了60%，由于對遠端結腸缺乏篩查，所以目前指南主要建議聯合高敏糞便潛血試驗使用[16-17]。

1.2 糞便潛血試驗（Fecal occult blood test，FOBT）

FOBT 是結直腸癌篩查的一項重要試驗，它包括愈創木脂潛血試驗（Guaiac-based fecal occult blood test，gFOBT） 和 糞 便 免 疫 學 試 驗（Fecal immunochemical test，FIT）[18]。隨機研究表明，FOBT 篩查可以降低CRC 的死亡率18-33%[19]。gFOBT 利用完整或游離血紅蛋白的假過氧化物酶活性，基于過氧化氫酶氧化愈創木脂，并與糞便中的任何過氧化物酶反應，但這種反應不是人類血液中特有的，與含有過氧化物酶的食物、藥物和化學物質均可發生反應[20]。FIT檢測完整血紅蛋白及其早期降解產物的珠蛋白部分來發揮篩查的作用[21-22]。研究表明，在檢測任何類型的結直腸腫瘤方面，FIT 的靈敏度和特異性明顯優于gFOBT[23-24]。

1.3 多靶點糞便DNA（Multi-target stool DNA，mtsDNA）

mt-sDNA 測試于2014 年被美國食品和藥物管理局批準，用于篩查≥50 歲的CRC 中等風險個體[25]。在一項對近10,000 名平均患病風險在50 歲及以上的可評估參與者的研究中發現，mt-sDNA 測試對CRC 的敏感度為92%，對非進展期腺瘤（Non-advanced adenoma，NAA）或結腸鏡檢查陰性的參與者的特異度為87%，而對晚期癌前病變的敏感度為42%[26]。mtsDNA 檢測、gFOBT 和FIT 是目前指南認可的非侵入性CRC 篩查方法，與每年建議進行一次檢查的gFOBT 和FIT 相比，mt-s DNA 檢測建議每三年進行一次[27]。在最近的兩項建模研究中，發現每10 年進行一次FIT 和結腸鏡檢查比每3 年進行mt-sDNA 測試更有效且成本更低[28-29]。

1.4 計算機斷層掃描結腸成像（Computed tomography colonography，CTC）

CTC 將CT 掃描與基于能夠可視化整個結直腸的2D 和3D 可視化模式的圖像重建相結合[30]。在CRC 篩查研究中，CTC確定直徑≥10 mm的結直腸息肉和癌癥幾乎與標準的光學結腸鏡檢查（Optical colonoscopy，OC）一樣[31]，但相對于OC 的潛在優勢包括手術時間短，無鎮靜要求或之后需要伴侶，以及手術并發癥的風險較低[32,33]。臨床上研究表明，CRC 篩查的檢出率＞90%，息肉≥10 mm 的檢出率＞90%，息肉≥6 mm 的檢出率為78%[34]。CTC 的危害包括輻射暴露和結腸外發現，在檢測小息肉（≤5mm）方面不如OC準確[13,34]。

2 對CRC發病分子機制的認識

2.1 Wnt/β-catenin通路

Wnt信號通路是一條發現較早且不斷研究演變的經典通路，參與機體胚胎發育和組織內部穩態平衡的多個發育事件，包括細胞增殖、干細胞自我功能更新和細胞分化等[35]。經典的Wnt 途徑可導致β-catenin的積聚，在細胞核中會和T 細胞因子以及淋巴增強結合因子產生結合。除此之外，β-catenin 還與輔活化因子p300和Creb 結合蛋白有關[36-38]。Wnt途徑調節大腸腺瘤性息肉病突變的成分在＞80%的大腸癌中被發現，出現在疾病發展的早期，并被認為啟動了結直腸上皮的惡性轉化[39]。Wnt 信號直接調控多種基因的轉錄，例如Oct4、Sox2和Klf4可誘導多能性，c-MYC、TCF和CyclinD1 促進細胞生長和增殖[36]。Wnt 信號通路對腸道干細胞穩態的持續自我增殖、更新和分化過程十分關鍵[40]。此外，Wnt信號還與CRC 的侵襲和轉移、化療耐藥有關，通過誘導相應的上皮-間充質轉化以及其相關轉錄因子表達，在促進上皮-間充質轉化中發揮不可或缺的作用[41,42]。

2.2 血管內皮生長因子（Vascular endothelial growth factor，VEGF）通路

血管生成是新血管形成的過程，涉及腫瘤的發生、發展和轉移，涉及VEGF 等多種因素[43]。VEGF 主要通過自分泌信號傳導機制直接對多種癌細胞產生影響[44]。有研究表明在CRC 中，VEGF 水平和VEGFR活性增強并且與不良預后相關[45]。在結腸粘膜中檢測VEGF 的表達，對比發現在健康腸粘膜中其表達正常，而良性腺瘤中表達有著明顯上調，并且隨著進一步惡化，其含量會逐漸增加，腫瘤內腫瘤細胞具有最高的VEGF 表達[46]。在結腸癌中，在血清饑餓的情況下，ERK 途徑的激活在VEGF 的上調中起著重要作用[47]。異 常HIF-1α、KRAS、TP53 以 及COX-2 表 達 調 節VEGF-VEGFR 活性改變，從而促進癌癥生長和遷移[44,48]。

2.3 法尼醇X受體（Farnesoid X receptor，FXR）信號傳導

腸道膽汁酸（Bile acids, BAs）水平升高是CRC 的危險因素[49]。異常高水平的BA 會觸發結腸粘膜同時產生有害作用，如DNA 氧化損傷，炎癥和過度增殖，從而在啟動后階段極大地促進CRC 進展[50]。FXR 在體外和體內對幾種類型的癌癥表現出關鍵的抗癌功能[51]，除了調節代謝紊亂外，在腸道腫瘤發生方面也發揮著作用[52]。FXR是BA動態平衡的主要調節器，控制著整個腸-肝軸的合成、外排、內流和排毒，有效減緩CRC 的進展[53]。有研究表明全身FXR 的喪失會增強自發性CRC 的進展，并且肥胖誘導的BA 失衡通過抑制Apcmin/+小鼠中的腸FXR 來促進腸干細胞增殖[54]。FXR 敲低導致慢性結腸炎小鼠腸道腫瘤發生是通過促進Wnt 信號傳導導致早期死亡和增加的腫瘤進展[55]。此外，FXR 還通過JAK2/STAT3 信號傳導，在結腸直腸癌中誘導腫瘤形成[56]。

2.4 核因子-κB（Nuclear factor kappa-B，NF-κB）信號通路

NF-κB 是在腫瘤中頻繁表達的關鍵炎性轉錄因子，大量研究調查了實體瘤中NF-κB 表達與預后的相關性[57]。NF-κB 信號通路的過度激活與CRC 的細胞增殖、凋亡、血管生成、炎癥、轉移和耐藥密切相關[58]。通過外界刺激（微生物、致癌因子、放化療等），細胞表面可被刺激的受體包括Toll樣受體、T/B細胞受體和腫瘤壞死因子受體，它們與其特定配體相互作用，導致IκB激酶復合體發生上調，NF-κB的激活是由泛素-蛋白酶體途徑對發生磷酸化的IκB 進行降解，從而在免疫反應、細胞存活、細胞死亡和炎癥中都起著關鍵作用[58-59]。例如，布比卡因可以抑制CRC 細胞中由TLR4受體與配體結合導致的IKK 磷酸化、IκB 磷酸化和NF-κB表達，從而抑制SW480細胞增殖[60]。此外，NFκB和其他緊密相連的信號通路共同發揮作用，例如人結腸癌干細胞能夠在體內促進腫瘤的形成和轉移，參與這一過程的信號通路包括IL-6/STAT3、AMPK/MTOR 和NF-κB[61-62]；增強的NF-κB 活性同時也大大促進Wnt 的激活，獲得腫瘤啟動能力，這與激發非干細胞的去分化能力有關[63]。

3 臨床對CRC的治療

3.1 手術切除及放化療

手術治療是根據腫瘤的位置、分期等因素綜合性選擇效果最確切的局部治療方法，分為傳統開放手術（Traditional open surgery，OS）、腹 腔 鏡 輔 助 手 術（Laparoscopic-assisted surgery，LAS）、機 器 人 手 術等[64]。Kitano指出，與OS相比，LAS是結腸癌的標準治療方法，住院時間更短，恢復更快，且疼痛減輕，不會對老人增加有害影響[65,66]。然而，先前的一些研究表明，與CRC 的OS 相比，LAS 需要更長的手術時間，當涉及大型和重度腫瘤時，由于缺乏觸覺反饋和足夠的暴露，LAS 在解剖時變得麻煩[67]。腹腔鏡手術最適合結腸癌和上直腸癌，而機器人手術最適用于中低位直腸癌（特別是骨盆狹窄的男性和BMI 高的患者），極大地促進了微創入路，并且在大多數情況下，允許保留骨盆自主神經[68]。

3.2 放療與化療

CRC 在手術后，還是會存在復發的風險，放化療用于手術前被稱為新輔助療法，用于手術之后被稱為輔助放化療。目前臨床上常用的藥物有氟尿嘧啶、奧沙利鉑、卡培他濱、伊立替康等[69]。Ⅲ期惡性結腸癌患者手術后一般具有15%-50%再次發生的風險，含有氟尿嘧啶（卡培他濱等）腸癌藥物的術后化療方案不僅能夠有效減少17%的患者復發結直腸癌的風險，還可增加腸癌患者總體生存率，一些臨床研究也成功發現增加奧沙利鉑的劑量能夠有效提高Ⅲ期惡性結腸癌患者的總體生存期[70]。但放、化療不可避免會存在不良反應包括口腔潰瘍、胃腸道反應、骨髓抑制、藥物性肝炎等[71]。隨著對疾病的深入研究，目前臨床上也出現了化療聯合靶點的靶向治療方法，例如血管生成抑制劑，EGFR 靶向治療，BRAF 突變靶向治療等方法[72]，具有靶向性、專一性、特異性和非細胞毒性的顯著特點。

3.3 免疫治療

免疫療法已迅速成為多種類型實體癌（包括一部分CRC）的主要治療方式。研究發現，腫瘤免疫逃避參與腫瘤的發生、發展、轉移和復發，在臨床試驗中展示出較好療效及耐受[73]。CRC的免疫治療從特異性主動免疫、非特異性主動免疫和被動免疫三方面進行[74]。在CRC中，免疫檢查點療法于2017年獲得監管部門的批準，用于治療失配修復缺陷（Defective mismatchrepair，dMMR）或微衛星不穩定性高水平（Microsatellite instability-high，dMMR-MSI-H）的嚴重突變的腫瘤[75]。最常見的免疫檢查點有細胞毒T 淋巴細胞相關抗原4、程序性死亡受體1 及其配體PD-L1，通過調控早、后期的T 細胞增殖影響白細胞介素2、腫瘤壞死因子和干擾素γ等細胞因子的產生[76]。

4 中醫藥對CRC的治療

4.1 中藥抗CRC作用機制

中醫學者普遍認為CRC 主要是由于內因外因共同作用引起的，發病主要是因為飲食不當，逐漸形成久虧易消瘦的長久瀉，導致脾不健運、濕熱蘊毒下迫大腸[77-78]。直腸癌屬“臟毒”“便血”范疇，由脾腎功能不足，久瀉久痢，濕熱蘊結，氣血流通不暢，下注浸淫腸道，濕毒凝結瘀滯所致，故以健脾和胃、扶正理氣、清熱利濕為主要治療方向[79,80]。

4.1.1 虛癥與CRC的關系

中醫學認為，脾為后天之本、氣血生化之源，運化水谷、抗邪，若脾氣旺盛則不易受外邪的侵襲[81]。《金匱要略》強調“脾旺則四季不受邪”，脾能夠控制免疫細胞的分化、成熟，脾虛則形成免疫抑制微環境[82]。腫瘤微環境的異常會對細胞代謝產生影響，具有對腫瘤細胞的篩選作用，進而提高腫瘤惡性程度，促進腫瘤轉移[83-84]。脾虛則宗氣不足，不能貫心脈以行呼吸，使人體處于慢性缺氧狀態，會直接造成人體紅細胞膜上的蛋白B 區在細胞分子水平上的非正常變化，不能進行陰離子間的互相交換，造成氧氣缺乏，供應不足的狀態[85]。脾虛還可導致慢性、低度炎癥誘導HIF-1α等因子釋放，促進瓦博格效應的生成[86]。此外，脾虛與腸道菌群調節免疫有關，有益菌雙歧桿菌增多，則正氣旺，能夠激活免疫反應，誘導殺傷性T 細胞發揮抗腫瘤效應[87]。健脾中藥可調控腫瘤微環境，對CRC 治療具有重要意義。

4.1.2 血瘀與CRC的關系

癌癥惡病質患者多處于帶瘤生存狀態，癌瘤總因氣滯血瘀、痰阻毒聚而成，可導致局部氣血經絡不通，這與炎癥反應作用于人體局部造成的病理變化相似[88]。瘀血是進入人體血液中的離經之血無法及時地將其排除或迅速使其消散，滯留在體內；或體內血液因運行不暢、停滯、積存于經脈或其他臟腑而形成的一種病理性產物，又被稱為“惡血”“留血”“衃血”“敗血”等，與疾病發生、發展相關[89]。肖雪等人發現臨床生化指標中白細胞、C 反應蛋白、白介素（IL-1、IL-6、IL-8等）、腫瘤壞死因子α（TNF-α）等在血瘀證中具有顯著差異，結合代謝組學發現血瘀證所涉及到能量代謝、氧化應激、炎癥反應等多個關鍵通路，說明炎癥反應與氧化應激在血瘀證中起著較為重要的作用[90]。此外，腫瘤轉移與血瘀證有密切關系[91]。因此活血化瘀藥在治療CRC中使用十分重要。

4.2 中藥治療在CRC的臨床應用

癌癥作為全球發生率和死亡率極高的疾病，對人類健康造成了嚴重威脅。目前對于癌癥的治療多為手術切除結合放化療輔助治療，但放、化療藥物在殺死腫瘤細胞的同時也可能對正常細胞造成損傷[92]。中醫學對腫瘤的診治由來已久，中醫藥有效地減少了放、化療導致的各種副作用、增強機體體質、提高生活質量、改善臨床癥狀、延長生存周期等[93]。一些中藥衍生的化合物具有抗癌特性，可抑制人類癌癥的發生、擴散、血管生成和轉移，如白藜蘆醇、姜黃素和小檗堿都已在許多臨床試驗中評估過，可用于治療多種類型的癌癥[94]。

4.2.1 誘導癌細胞凋亡、抑制癌細胞增殖

細胞凋亡是癌癥進展期間的多個步驟中非常重要的腫瘤抑制機制，還是有效的治療效應機制[95]。Li等[96]實驗發現，補骨脂中分離的補骨脂乙素（Corylifolinin）能夠抑制CRC 細胞中的AKT/GSK-3β/β-catenin 途徑，抑制腫瘤細胞增殖并誘導其凋亡。Park等[97]發現肉桂的抗癌活性可能通過蛋白酶體降解和轉錄抑制下調cyclin D1 來抑制腫瘤細胞增殖，并可能通過活性氧（ROS）依賴性NF-κB 和ATF3 激活誘導腫瘤細胞凋亡從而發揮作用。此外，雷公藤紅素有效地調節HSF1 的活性表達，通過增強LKB1 的轉錄進一步激活AMPKα和YAP表達，并通過泛素-蛋白酶體途徑提高對β-catenin 的降解，在體外和體內抑制CRC細胞的增殖[98]。鐘宇等[99]研究結果進一步證實了中藥的抗癌作用，異丁酰紫草素能夠顯著地誘導多種人結腸癌細胞的凋亡，且抑制增殖的作用與藥物作用的時間、濃度呈一定的相關性，另一方面，異丁酰紫草素還可以抑制PI3K/Akt/m-TOR 信號通路，從而使細胞生長周期發生改變。

4.2.2 調節腫瘤微環境

免疫系統通過首先破壞轉化的腸細胞來消除轉化的腸細胞，雕刻它們并選擇不再被識別并且對免疫效應物不敏感的變體，最終誘導其在腫瘤的微環境內部呈現免疫抑制的狀態，能夠促進免疫逃逸和腫瘤生長[100]。越來越多的證據表明，腫瘤微環境（Tumor microenvironment，TME），包括巨噬細胞、中性粒細胞和成纖維細胞，在CRC 的發展和進展中起著重要作用[101]。Buhrmann C 等[102]研究顯示，白藜蘆 醇/Sirt1 信號傳導的多個分子靶點可以抑制促炎性多細胞TME中CRC 腫瘤細胞的增殖和侵襲。中藥抗癌方法可以從多個環節中有效地調控CRC 的微環境，如騰龍補中湯不但可以有效地提高人體CRC 的免疫細胞CD4+、CD8+T 細胞的數量，而且對巨噬細胞產生抑制的效果，通過這些途徑對CRC 發揮了治療作用[103]。藤龍補中湯的主要作用在于可以有效改善晚期惡性CRC 病人的自體免疫,其發揮作用與增加機體內細胞亞群數量及Th1 細胞分化產生的免疫反應相關，其中涉及到的CD3+、CD4+、CD8+T細胞等[104]。

4.2.3 抑制腫瘤血管生成

血管生成是維持腫瘤細胞存活和侵襲性的關鍵事件，血管內皮生長因子A（Vascular endothelial growth factor A，VEGFA）是腫瘤細胞中分泌的一種不可或缺的促血管生成因子，其表達在CRC 中經常被上調[105]。一氧化氮合酶（Nitric oxide synthase，NOS）抑制劑可能通過抑制血管生成途徑抑制大腸癌細胞的生長和遷移[106]。丹參酮ⅡA不僅大大降低了HIF-1α 的表達并抑制了人臍靜脈內皮細胞中的血管內皮生長因子和堿性成纖維細胞生長因子的分泌，而且還有效地降低了人臍靜脈內皮細胞的增殖、血管形成和轉移[107]。齊墩果酸是存在于各種草藥中的天然五環三萜酸化合物，通過阻斷血管內皮生長因子受體-2（Vascular endothelial growth factor A-2，VEGFR2）的磷酸化介導的腫瘤血管生成的OA 依賴性抑制，其導致MEK/ERK/JNK 途徑的抑制[108]。Lin等的研究中已經發現，夏枯草具有治療人結腸癌的療效，在HT-29 裸鼠中移植瘤血管的生成，其作用機制主要介導STAT3信號的通路，并且它還能夠直接下調VEGF-A 和VEGFR-2等的表達[109]。

4.2.4 中藥抗腫瘤聯合用藥

近年來，中藥聯合用藥在臨床上多有應用，既可以聯合放化療增強療效、提高生活質量，還可以聯合手術增強免疫、抗轉移復發[78]。參麥注射液是一種廣泛應用于中國癌癥聯合治療的中藥注射液，它不僅能夠有效重塑機體中促進血管生成因子和抗血管生成因子的穩態，還可以促進腫瘤中血管的正常化，從而增強藥物輸送和抗腫瘤作用[110]。人參皂苷Rg3是一種具有抗血管生成作用的中藥成分，研究結果表明它不但能夠在體內外抑制大腸癌細胞生長、遷移，還能夠增強5-氟尿嘧啶和奧沙利鉑對體內細胞的毒性[111]。彭天書等[78,112]在觀察120 例結腸癌病人術后時發現，術后除了經過常規化療外，再次服用天馬顆粒劑治療的病人較其他患者相比不但能夠有效地改善其生存質量、降低經過常規化療后對胃腸道的副作用，還可以有效地降低結腸癌病人的復發和轉移、增強機體的免疫能力。

5 總結與展望

CRC 作為常見的胃腸道實體瘤，發病率與死亡率位居世界疾病譜前列，因此備受關注。臨床上對于CRC 的篩查、發病以及治療的研究越來越多。盡管目前已經采用了手術、放療、化療和靶向治療等方法，對CRC 的治療已經有了一定的進展。但由于早期CRC的臨床癥狀不明顯、發病機制復雜、放化療對人機體存在損害等限制因素，所以中藥的出現對CRC 的治療帶來了新的機遇。中藥因為它自身具有多靶點、對癥綜合治療、聯合多種臨床已經應用的化療藥物治療、有效減輕嚴重的藥物副作用和大幅提高藥物治療作用效果等諸多優點，對于患者健康、正常生存生活質量以及治療預后來說尤其意義重大。