中医药调控肺癌肿瘤微环境研究进展

梁任隆，赖 宇，余倩如，李 倩，田德清，肖 桦*

(1.成都中医药大学 养生康复学院，四川 成都 610075；2.成都中医药大学基础医学院，四川 成都 610075)

肺癌发病率及死亡率逐年上升，现已位居恶性肿瘤首位，发现肺癌多是中晚期，已错过最佳手术时机，5年生存率约15%～20%，严重威胁人类健康，也为社会带来极大负担[1]。目前，肺癌治疗仍以放化疗为主，辅以中医药、分子靶向治疗、免疫治疗等。中医药在其中扮演了双重角色，其一，许多中医药本身具有抗癌作用，直接参与抑制肺癌细胞增殖及转移；其二，中医药可以增加其他疗法的疗效，减轻不良反应。而达到上述作用都与中医药调控肺癌肿瘤微环境密切相关。肿瘤微环境错综复杂，越来越多的研究揭示肿瘤微环境在控制组织异常生长、肿瘤进展、局部耐药和转移中的重要作用[2]。肿瘤微环境由肿瘤细胞、免疫细胞、细胞外基质(extracellular matrix，ECM)以及肿瘤血管组成。此外，代谢异常也是肿瘤微环境一大特点，肿瘤细胞通过有氧糖酵解，形成酸性微环境[3]。本研究对中医药调控肺癌肿瘤微环境研究进展进行综述，现报道如下。

1 中医对肺癌的认识

肺癌可归属于中医肺积、肺岩、痞癖、痰饮、胸痛、喘证、虚劳等范畴。肺中积块等病证的产生，古人多倾向于正虚和邪实。如《灵枢·刺节真邪》：“虚邪之入于身也深，寒与热相搏，久留而内著……邪气居其间而不反，发为瘤。”《杂病源流犀烛·积聚瘕痃癖痞源流》认为：“邪积胸中，阻塞气道，气不宣通，为痰……为血，皆邪正相搏，邪既胜，正不得而制之，遂结成形而有块。”《外证医案》认为：“正气虚则成岩。”故肺癌病因病机为：正气内虚，外邪内侵，以气、血、痰交阻而成积。当代医家经过对前辈经验的传承及总结，衍生了各个流派，治疗肺癌的方药也层出不穷，但都离不开扶正祛邪，殊途同归。中医药的扶正作用在调控肺癌患者免疫微环境中体现的淋漓尽致，同时，中医药祛邪也在调控肺癌血管、代谢及细胞外基质微环境中体现，通过调控肿瘤微环境，中医药抑制肺癌增殖转移，增加其他药物的疗效及减少不良反应。

2 中医药调控免疫微环境

2.1 中医药调节淋巴细胞

机体免疫主要由体液免疫以及细胞免疫构成，细胞免疫是消灭肺癌细胞的最主要方式，T淋巴细胞、NK细胞均与肺癌细胞免疫应答密切相关[4]。T淋巴细胞主要由辅助性T细胞(Helper T Cells，Th)，细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic lymphocyte，CTL)，调节性T细胞(regulatory cells，Tregs)组成。其中Th细胞在不同微环境中分化为Th1型细胞和Th2型细胞，Th1型细胞分泌 IL-2、TNF-β及IFN-γ促进机体免疫力，抑制肺癌细胞增殖；Th2型细胞分泌IL-6、IL-10、TGF-β等免疫抑制因子，营造免疫抑制微环境[5]。CTL细胞是机体杀灭肺癌细胞最主要的细胞，经双重信号识别肺癌细胞后，分泌穿孔素、颗粒酶，启动凋亡信号导致肺癌细胞裂解死亡，同时还可以形成记忆T细胞，发挥长久抗肿瘤作用[6]；Tregs细胞在机体中通过分泌IL-10、TGF-β发挥负性免疫作用，维持机体免疫平衡，防止自身免疫疾病发生，然而在肺癌中Tregs细胞过表达，形成免疫抑制微环境[7-8]；NK细胞可诱导肺癌细胞凋亡，并且可经抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(ADCC)杀灭肺癌细胞[9]。实验研究发现中医药可逆转Th1型细胞向Th2型细胞飘移；能增加CTL细胞数量；减少Tregs细胞表达；增加NK细胞功能；从而达到调控免疫抑制微环境，抑制肺癌生长及转移的目的。

王总飞等[10]将202名NSCLC患者随机分为单独化疗对照组以及肺瘤平膏联合化疗观察组，观察肺瘤平膏联合化疗与单独化疗对肺癌患者细胞免疫功能及相关炎症因子水平的影响。结果发现观察组治疗后有效率及稳定率均显著高于对照组(P<0.05)。治疗后观察组CD3+、CD4+、CD4+/CD8+及NK细胞均显著高于化疗组(P<0.05)。治疗后与对照组相比，观察组血清中IL-6、TNF-β、hs-CPR水平均显著降低(P<0.05)，治疗后观察组不良反应情况显著低于对照组(P<0.05)，表明瘤平膏联合化疗具有协同作用，并能调节淋巴细胞数量，增加肺癌患者免疫力。

顾寄树等[11]将60例NSCLC随机分为两组，对照组患者采用康莱特联合顺铂+多西他赛(DP方案)化疗，观察组在对照组基础上加用中医扶正培本治疗，探讨中医扶正培本联合化疗对晚期非小细胞肺癌患者免疫功能的影响。结果显示治疗后两组患者的 CD3+、CD4+、CD4+/CD8+和NK细胞水平均升高，差异均有统计学意义(均P< 0.05)，且治疗组患者上述指标升高更显著(P<0.05)，提示中医药扶正培本方联合化疗可通过调控淋巴细胞数量从而调控免疫微环境，增加机体免疫力，抑制肺癌细胞生长。

张星星等[12]将小鼠分为空白对照组、肺癌模型组、化疗组、芪玉三龙汤组、两药联合组，探讨芪玉三龙汤对肺癌小鼠辅助T细胞生物调节作用。结果显示：与模型组和化疗组比较，芪玉三龙汤组及联合组 IL-2、IFN-γ含量显著增加(P< 0.01)。芪玉三龙汤组及联合组 IL-4，IL-10较模型组明显降低(P<0.05)，而联合组较化疗组 IL-4、IL-10浓度显著降低(P<0.01)，提示芪玉三龙汤能够增加 IL-2、IFN-γ，降低 IL-4、IL-10表达，逆转Th1 /Th2漂移，改善免疫功能，抑制肿瘤细胞的免疫逃逸。

陈蓉等[13]将79例非小细胞肺癌术后患者，随机分为TP方案化疗对照组和参芪扶正注射液联合TP方案化疗观察组，比较治疗前后两组患者外周血Th17及Treg数量变化。结果显示治疗后观察组Th17细胞数量明显上升，Treg数量显著下降(P<0.05)，治疗后观察组Th17细胞表达显著高于对照组，Treg数量显著低于对照组(P<0.05)。提示参芪扶正注射液联合化疗可增加Th17细胞表达，减少抑制性Treg数量，解除免疫抑制微环境，增加机体免疫力。

2.2 中医药调控肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophages，TAMS)

TAMS主要由循环中的单核细胞转化而来，其在肿瘤的发生发展中发挥重要作用。受肿瘤微环境影响，肿瘤早期MI型巨噬细胞浸润并抑制肿瘤生长，后期处于缺氧环境，并受IL-4刺激，MI型巨噬细胞逐渐被M2型巨噬细胞替代，M2型巨噬细胞分泌IL-4、IL-10、TGF-β等免疫抑制分子，营造免疫抑制微环境[14]。中医药可抑制肺癌微环境中TAMS产生，从而增强机体免疫系统杀伤能力。

张恩欣等[15]将小鼠分为生理盐水对照组、2.5 g/kg、5 g/kg、10 g/kg益气除痰方共四组，观察益气除痰方对肿瘤微环境中肿瘤相关巨噬细胞的影响。结果显示对照组的CD11b+F4/80+TAMs占所有CD11b+细胞比例为(21.81±2.66)%，2.5 g/kg益气除痰方组CD11b+F4/80+TAMs占所有CD11b+细胞群比例为(11.47±1.64)%，5 g/kg益气除痰方组的 CD11b+F4/80+TAMs占所有CD11b+细胞群比例为(6.53±1.57)%，且各益气除痰方处理组均与对照组比较差异有统计学意义(均P<0.05)。提示中医药益气除痰方可降低肺癌肿瘤微环境中TAMS表达，增加机体抗肿瘤能力。

2.3 中医药调控髓系来源的抑制细胞( myeloid - derived suppressor cells，MDSCs)

MDSCs来自于骨髓的异质性细胞，主要由不成熟的巨噬细胞、树突状细胞及粒细胞组成。MDSCs具有很强的免疫抑制作用，并在NSCLC中高表达，研究发现MDSCs与CD8+T成负相关，删除MDSCs能解除其对CD8+T细胞的抑制，减缓肿瘤生长[16]。此外，MDSCs通过分泌血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)、基质金属蛋白酶(matrix metallopeptidase，MMPs)促进肺癌血管生成，重塑细胞外基质[17]。中医药可下调肺癌中MDSCs表达，抑制髓系细胞分化为MDSCs，达到调控免疫微环境目的。

魏华民[18]将实验分为正常组、肺癌模型对照组、双参颗粒组、5-Fu组，研究双参颗粒对肺癌微环境中MDSCs影响。结果显示：与对照组相比，双参颗粒组小鼠肺中MDSCs比例显著降低(33.9%VS9.9%，P<0.05)。同时还发现双参颗粒可通过抑制Lewis细胞s1pr1受体表达，从而抑制髓系细胞向MDSCs细胞的分化(43%VS0.7%)。提示双参颗粒可下调肺癌中MDSCs表达，同时可抑制髓系细胞分化为MDSCs，从而解除对CD8+T的抑制作用，增强机体抗肿瘤能力。

3 中医药调控血管微环境

血管生成是肺癌生长及转移的关键。肿瘤血管主要由内皮细胞(endothelial cells，ECs)和周细胞组成，ECs受以VEGF为代表的血管生成因子刺激，不断向肿瘤组织生长，同时ECs的生长也会导致基底膜以及ECM破坏，导致肿瘤侵袭及转移[19]。肿瘤血管生成受多种细胞因子调控，如VEGF、TGF-β、碱性成纤维细胞生长因子(BFGF)、血小板衍生生长因子(PDGF)等[20]，由于促血管信号过于丰富，血管生成变的紊乱，周细胞覆盖率低，内皮细胞间连接不紧密，血管变的弯曲、混乱、易漏，间质流体压增高，因此虽有丰富的血管网络，但仍处于低灌注状态[21]。中医药可减少VEGF、TGF-β等相关促血管生成因子表达，减少肺癌血管生成，从而抑制肺癌生长及转移。

刘俊霞等[22]将64例中晚期非小细胞肺癌患者随机分为两组，对照组采用紫杉醇+顺铂化疗方案治疗，观察组在对照组基础上加服益肺消癌汤，观察血清VEGF、MMP-2、MMP-9表达情况。结果显示治疗后观察组患者 VEGF、MMP-2及 MMP-9水平均显著低于治疗前，同时显著低于对照组，差异均具有统计学意义(P<0.05)，提示益肺消癌汤可通过下调VEGF、MMP-2及 MMP-9表达，调控肺癌血管生成。

王媛等[23]将72例晚期NSCLC患者随机分为观察组和对照组，对照组用GP化疗方案，观察组在此基础上加康莱特注射液，观察VEGF、抑癌基因p53表达。结果显示：试验组和对照组患者的VEGF分别为(112.57±10.84)、(143.60±10.90)ng·L-1；P53分别为(2.82±0.25)、(3.31±0.24) U·mL-1，差异均有统计学意义(P<0.05)，提示中医药康莱特注射液可下调VEGF表达，抑制肿瘤血管生长，调控肺癌血管微环境。

4 中医药调控基质微环境

胶原蛋白是组成ECM最主要的元素，ECM为细胞提供支持，传递信号，调节细胞功能。此外，ECM还与许多细胞因子如TGF-β、FGF、PDGF、VEGF、表皮生长因子(EGF)和肝细胞生长因子(HGF)结合，形成一个细胞因子库[24]。正常组织中，ECM成分均匀分布，交织成一随机网络，在肿瘤组织中，ECM成分分布不均，形状不规则，且变得更加致密[25]。细胞外基质及基底膜的稳定至关重要，在肺癌发生发展中，肿瘤相关细胞分泌大量MMPs，MMPs水解ECM从而导致ECM结构不稳定，释放ECM结合的细胞因子，这种环境有利于血管生成和肿瘤转移[26]。中医药可下调MMPs表达，稳定细胞外基质，恢复基质正常框架结构，从而减少肺癌细胞转移。

姜振蕊等[27]将126例NSCLC患者，随机分为参一胶囊联合吉非替尼的观察组和吉非替尼单用的对照组，观察参一胶囊联合吉非替尼对晚期 NSCLC患者外周血清MMP-9的影响。结果显示观察组患者总缓解率63.93%，对照组的总缓解率为55.74%，两组间总缓解率差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后两组患者血清MMP-9表达均降低，观察组患者MMP-9表达低于对照组(P<0.05)。提示参一胶囊可降低MMP-9表达，调控ECM，延缓肿瘤的侵袭及转移。

李龙妹[28]观察扶正抗癌方对肺癌MMP-9蛋白表达的影响，采用肺癌A549细胞、PC9细胞和H1650细胞，用浓度分别为0、1、1.5、2 mg/mL的扶正抗癌方药液处理，24 h后行蛋白质印迹法检测MMP-9蛋白的表达情况。与对照组相比，给药组MMP-9蛋白的表达下调，且MMP-9下调程度与给药浓度成正相关，给药浓度从1.5 mg/mL开始，与对照组相比，MMP-9蛋白表达的差异具有统计学意义(P<0.05)，提示扶正抗癌方可通过抑制MMP-9蛋白表达抑制肺癌侵袭及转移。

5 中医药调控代谢微环境

由于血供异常和周围环境的影响往往处于缺氧的状态。独特的环境下，由缺氧诱导因子(hypoxia inducible factor，HIFs)诱导低氧反应，低氧反应会促进肿瘤细胞和基质细胞对低氧的选择和适应[29]。缺氧环境下肿瘤细胞产生信号分子，可招募调节性T细胞进入微环境，形成免疫抑制微环境[30]。在血管丰富的区域，肿瘤细胞通过氧化磷酸化获得ATP，而在低氧区域，HIF诱导细胞转化为糖酵解葡萄糖获能，因此产生大量丙酮酸、乳酸和H+，这种转变已在NSCLC中得到验证[31]。代谢产物乳酸反过来刺激氧化代谢及产生活性氧(reactive oxygen species，ROS)来稳定HIF-1β的表达，从而营造一种模拟缺氧环境，在有氧环境下也能以糖酵解获能，这种效应称作“Warburg效应”[32]。中医药可下调HIF-1β表达，减少乳酸生成，调控肿瘤代谢微环境，抑制肺癌细胞增殖及转移。

高春蕾[33]将142例局部晚期非小细胞肺癌患者随机分为单用MVP方案化疗对照组和在对照组基础上给予补肺化瘀汤治疗的观察组，观察补肺化瘀汤联合新辅助化疗对NSCLC中HIF-1β影响。结果显示观察组化疗后MMP-9、Lipocalin-2、HIF-1β、iNOS水平均显著低于对照组(均P<0.05)，提示补肺化瘀汤联合化疗能调控肺癌代谢微环境，从而抑制肺癌侵袭及转移。

陈江涛等[34]将50只雄性 C57BL/6J小鼠，随机分为模型组、化疗组和清燥救肺汤高、中、低剂量组，观察清燥救肺汤对荷Lweis小鼠肺癌细胞增殖相关糖酵解乳酸生成的影响，与模型组比较，清燥救肺汤高、中、低剂量组及化疗组瘤质量，乳酸含量显著降低(P<0.01)；清燥救肺汤高、中、低剂量组及化疗组中肺癌细胞 C-myc蛋白表达，LDH-A活性明显降低(P<0.05，P<0.01)；清燥救肺汤高、中剂量组及化疗组HIF-1β蛋白表达显著降低(P<0.01)，提示中医药清燥救肺汤可通过抑制HIF-1β表达，减少肺癌细胞通过糖酵解产生乳酸，从而调控肺癌代谢微环境，抑制肺癌细胞生长。

6 小结与展望

肺癌可归属于中医肺积、肺岩、痞癖、痰饮、胸痛、喘证、虚劳等范畴，病机为正气亏虚，邪气入侵，气、血、痰交阻而成积。从古至今，治疗肺癌的方药层出不穷，但无一例外都是遵循扶正+祛邪的原则，祖国医学强调整体观，因此，中医药治疗肺癌是通过多个靶点改善整个微环境，达到治疗的目的。大量实验证实：①中医药可解除肺癌免疫抑制微环境，增加机体免疫力；②调控细胞外基质，延缓肺癌细胞侵袭及转移；③调控血管微环境，减少肿瘤血管生成；④调控代谢微环境，抑制肺癌细胞生长。中医药治疗肺癌虽然已经普遍运用于临床，但是目前仍然面对许多问题：①研究证实中医药可作用于多个靶点，通过多个靶点治疗肺癌，但侧面也反应了中医药没有针对性强的靶点，因此目前中医药大多作为辅助疗法参与肺癌治疗；②中医药强调辨证论治，临床医生都会随证加减用药，缺少标准化，临床用药差异明显；③肺癌微环境纷乱复杂，大多数实验都是研究中医药治疗之后肺癌微环境变化情况，而关于中药方剂本身研究却较少，具体是哪些成分在调控微环境中起到关键作用呢？因此，中医药治疗肺癌虽然疗效显著，但要了解其具体的治疗机制，还有很长的路要走。了解中医药治疗肺癌的机制，量化标准，研发新型抗肿瘤药物，将中医药治疗肺癌发扬光大，正是我们努力的方向。