中药复方治疗肿瘤的研究进展及存在问题探讨

时间:2023-08-25 18:40:04 公文范文 来源:网友投稿

王苏美, 吴万垠

广州中医药大学第二附属医院中医药防治非小细胞肺癌临床与基础研究团队,广东 广州 510120

中医药是我国瑰宝,为中华民族的延续及发展做出了不可替代的贡献。中医药用于肿瘤领域的治疗已有两千多年的历史。早在《黄帝内经》中即有“喜怒不适,饮食不节,寒温不时……虚则邪气胜之,积聚以留”,对肿瘤的致病因素进行了阐述。《诸病源候论》中对癥瘕进行了鉴别描述“其病不动者直名为癥,若病虽有结癥而可推移者,名为瘕,瘕者假也,谓虚假可动也”;
《外科证治全生集》中有阳和汤、犀黄丸、千金托里散内服和蟾蜍外贴治疗;
朱丹溪在《脉因证治·噎膈》中指出“血液俱耗,胃脘亦槁”,并提出“润养津血,降火散结”的胃癌治疗大法。中医药在恶性肿瘤的治疗中,通过扶正抗癌、改善症状,提高患者生活质量、延长患者生存期,发挥其治疗肿瘤的作用。

中药复方是依据中医理论在辨证审因决定治法以后,选择合适的药物并酌定用量,由两味或两味以上的药物组成,按照君臣佐使配伍而成的一组药物。可见,中药复方药物组成多,所含化学成分复杂,其药理作用具有多靶点且多层次的特点,并且干扰因素众多。同时,中医理论属于哲学范畴,且多为临床经验用药,因此,中药复方的研究难度巨大。而之所以大批研究工作者迎难而上不断在开展中药复方的研究,主要原因是其临床疗效明确。在中医临床应用中,中药复方用药是其特色,尤其在中西医联合应用抗肿瘤方面,中药复方可抑制肿瘤的进展及复发转移、改善药物的耐药性、延长患者的生存期,并提高生活质量。临床治疗肿瘤过程中,中西药联合应用虽然疗效确切,但由于中医与西医的治疗理念的差别,导致中药走出国门困难重重。因此,对其作用机制的现代化医学内涵阐释将有助于推动中医药的现代化研究,与时俱进,以推广其临床应用,并拓宽中药复方的应用领域。

综上,开展中药复方抗肿瘤的研究尤为必要。在研究过程中,我们不仅要进行基础理论和作用机制的研究,还需要设计严格规范的多中心临床对照试验,为中西医联合治疗肿瘤提供更多的临床及基础研究证据。

与西药相比,中药具有价格实惠、副作用小的特点,在治疗肿瘤方面具独特优势。中药复方几乎贯穿肿瘤防治的全程:①治未病:高危人群(癌前病变或存在高危因素者)的预防,用药以祛邪为主;
②围手术期:用药以扶正为主,祛邪为辅;
③辅助治疗期(联合放化疗、靶向治疗、内分泌及免疫治疗):以扶正为主,起减毒增效作用;
④随访期(巩固与维持治疗):祛邪与扶正兼施;
⑤姑息治疗期:以扶正为主,祛邪为辅。综合以上,中药复方既可单独应用,发挥其预防及治疗肿瘤的作用;
也可以联合放化疗、靶向治疗、内分泌及免疫治疗等发挥其协同抗肿瘤的作用,同时还可以减轻西药所带来的药物毒副反应;
此外,中药复方还可以缓解肿瘤本身以及肿瘤治疗所带来的相关疲倦,提高患者的生存质量,延长患者生存期。

本研究团队前期研究工作证实,由广东省名中医吴万垠教授所拟的“扶正抗癌方”(药物组成:太子参、黄芪、薏苡仁、白术、蛇炮勒、莪术、石见穿、八月札、龙葵、白花蛇舌草、山慈菇、甘草)在临床上有确切的延缓、阻抑非小细胞肺癌对靶向药耐药的疗效,且可明显减轻副反应发生率。在回顾性病例配对研究中,扶正抗癌方联合吉非替尼治疗较单用吉非替尼的疾病无进展生存期(扶正抗癌联合吉非替尼组中位无进展生存期(Progression Free Survival,PFS)为13.1月;
单用吉非替尼组中位PFS为11.43月)及总生存期(扶正抗癌联合吉非替尼组中位总生存期(Overall Survival,OS)为22.83月;
单用吉非替尼组中位OS为18.7月)均延长[1];
在随机对照临床研究中,扶正抗癌方联合吉非替尼较单用吉非替尼可明显延长PFS(扶正抗癌方联合吉非替尼的中位PFS为12.5月,单用吉非替尼组中位PFS 为8.4 月,P<0.01)和中位生存时间(扶正抗癌方联合吉非替尼的中位生存期(Median Survival Time,MST)为21.5 月,单用吉非替尼组 MST 为 18.3 月,P<0.01)[2-3];
以上回顾性研究及对照研究中,联用扶正抗癌方组均明显降低了靶向药的皮疹及腹泻等副反应发生率。左金丸收录于《丹溪心法》,由黄连、吴茱萸按6∶1 配比组成。研究者证实左金丸可逆转结直肠癌对化疗的耐药性,延长患者生存期[4]。此外,在结直肠癌中,有学者证实升血汤改善化疗后骨髓移植情况,并提高患者的免疫功能,提高患者生活质量[5]。用养正消积胶囊联合XELOX 方案(奥沙利铂联合卡培他滨)治疗消化道肿瘤,可明显改善患者免疫功能减轻化疗副反应,提高生活质量[6]。中药复方协同化疗辨证治疗进展期胃癌无论是在改善患者各种临床症状还是提高患者生存质量乃至生存率方面都被众多学者验证并得到临床认可[7]。有学者发现中药复方十一味参芪片联合调强放疗进行乳腺癌根治术后的治疗,可减少放疗对心肌的损伤并减轻相关的放化疗毒副反应,同时提高患者的免疫功能[8]。由上可见,中药复方治疗肿瘤的临床疗效可观,临床应用较广泛。

3.1 抑制肿瘤细胞增殖

肿瘤细胞最具特征性的生物学特点是失去控制的恶性增殖,对肿瘤细胞增殖进行有效的抑制,是中药复方治疗肿瘤的基本机制之一。本团队前期发表文章证实扶正抗癌方具有明显抑制非小细胞肺癌增殖的作用,主要通过调控人腺苷酸活化蛋白激酶α(AMP-activated Protein Kinase-α,AMPK-α)发挥抑制非小细胞肺癌细胞增殖的作用[9];
并可通过抑制磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3 kinase, PI3K)/蛋 白 激 酶 B(protein kinase B,PKB/Akt)进而抑制黏蛋白 1(Mucin 1,MUC1)的表达,增强表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂(Epidermal Growth Factor Receptor-Tyrosine Kinase Inhibitor,EGFR-TKI)靶向药吉非替尼对肺癌细胞的抑制增殖作用[10]。西黄丸出自《外科证治全生集》,由牛黄、麝香、醋乳香、醋没药组成,可清热解毒、消肿散结,研究发现其可明显抑制乳腺癌细胞增殖[11]。小柴胡汤可降低肝癌Huh7 细胞的增殖活力,并调控周期相关蛋白细胞周期蛋白依赖激酶4(cyclin-dependent kinase 4,CDK4)和细胞周期蛋白D(Cyclin D)的表达阻止肝癌细胞增殖;
还可通过调控Bcl-2家族相关凋亡蛋白促进肝癌细胞凋亡[12]。金龙胶囊(鲜守宫、鲜金钱和白花蛇、鲜蕲蛇)可通过阻滞细胞周期抑制胃癌细胞增殖,并通过调控B 淋巴细胞瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)家族蛋白及含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3(cysteinyl aspartate specific proteinase 3)促进胃癌细胞凋亡[13]。

3.2 促进肿瘤细胞死亡

3.2.1 促进肿瘤细胞凋亡

肿瘤的发生是由于细胞的异常增殖,其生物学行为表现为细胞自主性生长。主要有两种机制:一方面过度激活细胞周期,使细胞处于无限制的增殖分裂状态;
另一方面是抑制细胞凋亡,致使细胞的死亡倾向性降低,细胞增殖速度加快,而此时发生突变的细胞又不能通过细胞凋亡机制清除,最终导致肿瘤发生。凋亡的失控贯穿肿瘤的发生发展及治疗全过程[14]。研究发现中药复方可通过caspase 依赖的凋亡途径中多个靶点诱导肿瘤细胞凋亡[15]。本团队前期研究证实扶正抗癌方可通过信号转导因子和转录激活因子3(Signal Transducer and Activator of Transcription 3,STAT3)/Bcl-2/Caspase-3 通路促进肺癌细胞发生凋亡,并可通过线粒体凋亡通路增强靶向药吉非替尼对肺癌的促细胞凋亡作用,起协同抑癌及延缓耐药作用[16-17]。在肝癌中,有学者证实复方黄连解毒汤可通过上调BCL2 关联X 蛋白(Recombinant Bcl2 Associated X Protein,Bax)和 Bcl-2 拮抗/杀伤因子(Bcl-2 antagonist/killer,Bak),抑制 Bcl-2 和 Bclxl的表达,诱导线粒体介导的肝癌细胞凋亡[18]。叶下珠复方Ⅱ号通过调控PI3K/Akt 抑制Bcl-2 表达,进而诱导肝癌细胞凋亡[19]。龙胆汤通过上调Caspase-3 诱导肝癌细胞凋亡[20]。经典古方西黄丸可通过靶向活性氧族(Reactive Oxygen Species,ROS)介导的Akt/雷帕霉素机械靶蛋白(Mechanistic Target Of Rapamycin, mTOR)/叉 头 框 蛋 白 O1(Forkhead Box O1,FOXO1)通路促使胶质瘤细胞凋亡[21]。

3.2.2 影响肿瘤细胞自噬

细胞自噬是指损坏的细胞器或蛋白被自噬小泡包裹后,进入溶酶体被降解从而引发的细胞死亡。自噬作为细胞保护自我生存的手段,在肿瘤细胞持续分裂增长时期可通过降解细胞内半衰期较长的蛋白质和胞浆内的细胞器来克服营养缺乏及低氧的环境得以生存[22],但过度激活自噬会破坏过多的蛋白质和细胞器导致细胞死亡。有研究证实槐耳清膏可明显增加肝癌细胞内LC3 绿色荧光颗粒数量,提高自噬标志蛋白LC3-Ⅱ的表达,从而激活肝癌细胞自噬,以达到抑制肝癌的生物学作用[23]。固本抑瘤Ⅱ号通过诱导人乳腺癌细胞自噬发挥对肿瘤的抑制效应[24]。前列消癥汤通过调控Akt/mTOR 信号通路,促进前列腺发生自噬,抑制前列腺癌进展[25]。

3.2.3 诱导肿瘤细胞铁死亡

2012年Dixon等用合成的化学物质erastin 诱导了一种不同于细胞凋亡、自噬、坏死等的细胞死亡方式,其特征是依赖铁的ROS 增多,不依赖经典细胞凋亡通路的caspase、BAX/BAK 等,不受其它抑制细胞死亡的药物的影响,其形态学特点为细胞内线粒体皱缩以及双层膜密度增高,将其命名为ferroptosis(铁死亡)[26]。谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)可催化谷胱甘肽依赖的特异性脂质过氧化物的还原反应,是铁死亡上游的关键调控分子[27]。铁死亡的本质是细胞内脂质氧化物的代谢障碍,即脂质氧化物不能通过GPX4催化谷胱甘肽(glutathione,GSH)的还原反应代谢,同时在铁离子的催化下产生大量脂质ROS,破坏细胞内氧化还原平衡,触发细胞死亡。我们近期的研究证实扶正抗癌方可通过明显抑制GPX4的表达促进肺癌发生铁死亡,发挥其抑制肺癌的作用[28]。

3.4 抑制肿瘤侵袭转移

肿瘤新生血管是肿瘤细胞生长转移所需要的最重要养料来源。血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是重要的肿瘤血管生成因子,通过旁分泌的作用方式促使血管内皮细胞分裂、增殖、迁移,因此通过抑制肿瘤血管的生成,能够抑制肿瘤的生长和转移。二鳖散可通过抑制VEGF 的表达增加内皮抑素表达,进而抑制血管生成以抑制肝癌转移[29]。抗瘤丸可显著降低胶质瘤肿瘤组织内微血管密度(Microvessel density,MVD)并抑制VEGF,抑制胶质瘤新生血管生成,进而抑制其侵袭转移[30]。基质金属蛋白酶(Matrix Metalloproteinase,MMP)通过降解细胞外基质和基底膜,增强肿瘤细胞的侵袭力增。上皮-间质转化(epithelial- mesenchymal transition,EMT)是肿瘤转移的基础,使得肿瘤细胞获得迁徙的能力,还赋予其干细胞特性。本团队研究发现扶正抗癌方可通过抑制STAT3/MMP9通路以及抑制EMT 过程抑制非小细胞肺癌的侵袭及转移能力[31]。

3.5 调控肿瘤微环境

肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)的主要特征是慢性炎症和免疫抑制。在肿瘤微环境中存在的微环境成分,包括大量肿瘤相关成纤维细胞、免疫细胞等,这些微环境成分不仅是正常生理器官生物学行为的本质,也是抗恶性细胞生长的关键,能够直接影响细胞的癌变和恶化。中药复方通过重塑改善肿瘤免疫微环境发挥抗肿瘤作用已得到诸多证实[32]。将扶正消瘤方作用于大鼠胶质瘤原位移植模型,可提高其血清免疫球蛋白A、M(immunoglobulin A,M LgA/LgM)及细胞因子如肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素2(Interleukin-2,IL-2)、干扰素-γ(Interferon-γ,IFN-γ)的水平,调节肿瘤机体免疫失衡状态,达到抗肿瘤作用[33]。肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophages,TAMs)是浸润在肿瘤及其邻近组织中的细胞群,是肿瘤微环境中数量最多的间质细胞。TAMs可影响炎性微环境,分泌TNF-α 等细胞因子,促进肿瘤的侵袭与转移,抑制机体的免疫应答。中药复方可通过抑制M2型巨噬细胞发挥抗肿瘤作用。有研究者发现在巨噬细胞与肺癌细胞共培养体系中,补肺汤可以通过调节巨噬细胞极化、下调IL-10 等免疫抑制分子,抑制肺癌细胞迁移侵袭;
补肺汤还可通过抑制CD206的表达调控巨噬细胞极化,发挥抑制非小细胞肺癌的作用[34]。健脾养正消癥方可抑制TAMs,减少M2 表达,增加M1 表达,抑制胃癌的复发转移[35]。

3.6 调节肠道菌群

肠道菌群是指定值在人体的正常微生物,是一个庞大复杂的微生态系统,成人胃肠道内定植上万亿种微生物,细菌有近千种。肠道菌群参与人体的营养吸收、生长发育、生物屏障、免疫调节、脂肪代谢以及抗肿瘤等多种生理过程,在调节宿主的生理功能中发挥重要作用[36]。肠道菌群影响人体的体重以及消化能力,还能抵御感染以及自体免疫疾病,并能影响人体对肿瘤药物的反应。肠道菌群有人类“第二基因组”的称号,其编码的基因远远超过人体所编码的基因数量,具有人体所不具备的生化代谢通路[37],可以为人体本身没有的酶和生化代谢提供途径,催化包括中药在内的异生物质体内代谢反应。肠道菌群在肿瘤发生发展及用药中发挥重要作用,在肿瘤发生之前良好的肠道微生态有助于减少肠道内的有害物质,维护肠道黏膜完整性,减轻炎症反应;
在肿瘤形成阶段则能使机体产生较强的免疫力来对抗肿瘤,减少肿瘤细胞增殖并增加其凋亡[38]。研究发现赤芍承气汤可以明显改善肠道菌群失调,增加肠道有益菌的数量与比例,减少革兰阴性杆菌等有害菌群的数量[39]。大黄牡丹汤可显著抑制脆弱拟杆菌体外增殖,增加乳杆菌属、乳球菌属、变形菌属数量,减少埃希菌属数量,从而改善肠道菌群,提高机体免疫,抑制肿瘤复发转移,从而改善预后[40]。

3.6 干预代谢重编程

肿瘤的代谢重编程是指肿瘤细胞为了满足其快速增殖的生物合成与能量需求,对其代谢通路进行重编程,主要表现为葡萄糖代谢、氨基酸代谢及脂质代谢异常,促进肿瘤生长。肿瘤细胞中广泛存在代谢重编程现象,促进肿瘤的发生发展、转移及耐药[41]。有学者证实左金丸可浓度及时间依赖性地抑制胃癌顺铂耐药细胞株的细胞增殖,降低其葡萄糖摄取率,减少乳酸产生,表明其可能通过调节糖酵解过程阻抑胃癌对顺铂的耐药作用[41-42]。解毒三根汤(组方:
藤梨根、虎杖根、水杨梅根)能显著降低人结肠癌5-氟尿嘧啶耐药细胞株缺氧诱导因子1α(Hypoxia-Inducible Factor 1-α,HIF-1α)、PI3K、葡萄糖转运蛋白-1(Glucose transporter-1,GLUT1)、己糖激酶 2(hexokinase 2,HK Ⅱ)的表达,通过抑制糖酵解,调控肿瘤细胞能量代谢,促进肿瘤细胞凋亡,逆转5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-FU)耐药[43]。

中药复方治疗肿瘤的研究包括临床研究及基础研究。在临床研究方面,尚需要进行大规模、前瞻性、多中心的临床研究,并进行综合评价,加强质量控制,建立一定的标准,使得中药复方治疗肿瘤的临床疗效被广泛接纳和认可。在基础研究方面,随着越来越多的现代技术应用于中医药防治肿瘤机制的研究中,中药复方治疗肿瘤的机理将得到越来越多的研究和阐释。中药复方由2 味及以上的中药组成,而每味中药的成分有多种,导致复方成分更加复杂,也使得中药复方的作用靶点众多,形成了中药复方多靶点、多通路以及多效应的作用特点。中药复方的拟方是基于中医理论,通过四诊合参进行的辨证论治。当我们试图用现代医学理论对其组方及作用机理进行现代化科学内涵阐释时,遇到了以下问题仍亟待解决。

4.1 体外实验研究的制剂标准不统一

在开展中药复方抗肿瘤基础研究的体外实验过程中,首要面临的问题是中药复方应该采用什么样的制剂,才能既符合标准又科学合理。目前中医科研工作者进行体外实验主要采用的复方制剂有:中药汤剂、冻干粉、颗粒剂以及含药学清等。含药学清一直是众多中医科研工作者常采用的复方制剂形式,可以减少其他杂质的影响,但其存在的主要问题是影响因素多,经过代谢后,药物本身的化学结构及性质可能发生改变,其成分如何明确以及是否能模拟人体的代谢过程,均难以验证,药物的稳定性差,且难以进行质量控制。中药汤剂、冻干粉以及颗粒剂均未经代谢,药物直接作用于肿瘤细胞,三者共同存在的问题是药物加入肿瘤细胞后的溶液酸碱度控制以及难以确认具体作用的成分。冻干粉在储存上较汤剂有一定优势,颗粒剂在稳定性上优于前两者。目前,本研究团队采用颗粒剂作为复方制剂进行体外实验的研究,在实践过程中,我们发现颗粒剂的稳定性尚可。然而,何种制剂形式是制剂的统一标准,尚需我们进一步的探索和不断验证。

4.2 中药复方制剂的稳定性不佳

从现代医学的角度明确中药复方的物质基础,药物稳定性是我们面临且需要解决的另一个问题。中药复方的组成较复杂,复方内所含有的具体成分以及成分的结构、分子量等问题尚未被明确。目前大部分研究者都会通过高效液相质谱来证实中药复方的稳定性,也有通过多种质谱的方法来获取复方的有效成分,试图从复方的整体角度来获得起抗肿瘤关键作用的最佳有效成分。然而,这一问题还未得到彻底的解决,主要原因还是复方的药物组成多,各单味药物成分已经难以明确,多味药物基于中医理论组方后成分更加复杂,药物与药物之间是否存在协同或拮抗作用尚需进一步的探索和阐释。

除此之外,各单味药物的用量及比例如何达到最优化也是值得研究者思考的问题之一;
各药物以及复方的药理和毒理作用如何明晰是另一个有待明确的问题。综上,开展中药复方的基础实验研究虽为必要,却也困难重重。究其原因,中药复方成分较多,其可以多靶点、多途径、多通路以及多效应的发挥抗肿瘤疗效;
但同时由于其成分复杂,导致对其进行现代化医学内涵阐释具有一定难度。

坚持中西医结合治疗肿瘤是防治肿瘤的重要理念。西医治疗肿瘤疾病本身,中医强调整体论,更关注肿瘤患者本人。从多层次、多角度、多学科探索中药复方治疗肿瘤的作用机制,基于中医理论,发挥中医的整体观优势,可与西医治疗肿瘤达成互补。中药复方治疗肿瘤具备独特优点,在延长患者的生存时间的同时,还能改善患者的生存质量,其临床疗效已获得了越来越多同行及患者的认可。随着现代技术的进步及中医药的快速发展,诸如复方丹参滴丸及康莱特注射液等中药复方的疗效逐渐被全世界认可。然而,中药复方的化学成分复杂也是制约它在抗肿瘤机制研究中的主要瓶颈。从基因、分子、细胞及组织层面探索中药复方抗肿瘤的作用机制是当下中医科研工作者主要探索的方向。中药复方治病机制的复杂多样决定了其独特的研究思路。如何能科学合理地将中药复方抗肿瘤作用机制基础研究与临床实践相融合,推广其在世界范围内的广泛应用,是中医工作者未来努力的方向。

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