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中药复方治疗肺癌的作用机制研究进  PDF

  • 马伟丽 1,2
  • 靳晓峰 1,2
  • 郭鹏翔 1,2
  • 史巧霞 1,2
  • 靳子明 1,2
1. 甘肃中医药大学附属医院(甘肃 兰州 730020); 2. 杨锡仓全国名老中医药专家传承工作室(甘肃 兰州 730020)

最近更新:2024-11-14

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摘要

中药复方治疗肺癌以补益肺肾、补气养阴为主,并辅以活血化瘀、解毒散结,通过多途径、多层次和多靶点协同改善肺癌患者的症状,具有疗效高、不良反应低的优势。中药复方可以通过诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞侵袭和转移、逆转肿瘤细胞耐药性以及调控相关信号通路等作用机制提高治疗肺癌的效果。本文对近年来中药复方治疗肺癌的作用机制进行综述。

肺癌已经成为我国居民的死亡因素之一,其发病率和死亡率逐年上升,成为人类癌症死亡的主要原[

1]。目前肺癌主要依赖外科手术、放射治疗、化学药物治疗的综合治疗方案。然而,肺癌早期发现率较低,大多数患者确诊时已进入中晚期,手术的机会大为减少,而单纯放、化疗及各类化学药物的不良反应使其临床应用受到限制。中医药在肺癌治疗中具有显著的效果,还具有不良反应低、多靶点作用等优势,成为肺癌研究的热[2]。中药复方治疗肺癌主要通过诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞侵袭和转移、逆转肿瘤细胞耐药性、调节细胞信号转导等多途径发挥抗肿瘤作用。本文总结了近年来中药复方治疗肺癌的相关机制,以期为临床中药抗肺癌提供更多理论依据。

1 中医对肺癌病机的认识

肺癌归属于中医学“肺积”“咳嗽”“瘤病”的范畴,病位在肺,多涉及脾、肾脏,属本虚标实之[

3-4]。《黄帝内经》载“正气存内,邪不可干”“积之成也,正气不足,而后邪气踞之”。正气虚损,阴阳失调,脏腑功能发生障碍,使机体抵抗力降低,邪气乘虚袭肺,积于胸中,宣降失司,肺气郁则气机不利,络脉受阻,血行凝滞,脾虚湿蕴则聚津为痰,痰邪蕴久则化热,气滞、血瘀、痰凝、热毒胶结于肺,日久形成积块而为肺部肿瘤。中医学者认为抗肿瘤应该“扶正”与“祛邪”兼顾,才能够更好地平衡机体内环境。因此肺癌的治疗既要抑制癌细胞增殖、凋亡、侵袭、转移以及抗血管生成,此为“祛邪”;又要提高机体免疫力,调理肺、脾等虚证,此为“扶正”。

周岱翰教[

5]认为,肺癌病机虚实夹杂,邪实与正虚均随疾病的进展不断加重,诊疗时应注重整体观念与辨证论治,处方用药强调辨证与辨病结合,不能一味见瘤治瘤,常常寒温并用,攻补兼施。贾英杰教[6]认为,肺癌应从毒疮的角度认识,因外观肿瘤凹凸不平且腐溃疮蚀;其主张将卫气营血与三焦辨证相结合的温病学辨证方法应用于肺癌的诊疗。徐振晔教[7]认为,肺癌的病机主要为肺肾两虚,因此主张肺、肾联合治疗,并指出临床选择抗癌中药时要注重归经理论,避免大处方,精选提炼用药。

2 中药复方治疗肺癌的作用机制

中药复方治疗肺癌是在中医的整体观念下,强调机体的整体平衡,扶正祛邪,从而达到治疗肺癌的目的。中药复方中的部分中药能够调理脾胃、益气养阴、滋养肺脏等,从而增强机体的正气,提高机体的抵抗力和免疫功能,这有助于机体抵抗肿瘤的侵袭,减缓肿瘤的生长和转移;部分中药具有祛邪化瘀、清热解毒的作用,能够调理气血,消散肿块,促使肿瘤组织坏死、吸收和排出,从而抑制肿瘤的发展。肺癌常伴有炎症和氧化应激的情况,中药复方中的一些成分具有清热解毒、抗炎、抗氧化作用,可以降低肿瘤周围炎症反应,减轻氧化损伤,抑制肿瘤的生长。此外,中药复方可能影响肿瘤细胞的信号传导通路,如PI3K/Akt、MAPK等通路,从而抑制肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移。中药复方抗肺癌的作用途径及机制见表1

表1  中药复方抗肺癌的作用途径及机制
作用机制中药复方研究对象作用途径
诱导肿瘤细胞凋亡 补中益气汤 肺癌细胞A549、A549/DDP细胞 上调Fas、FasL蛋白表[9]
A549/DDP、移植瘤裸鼠 下调Bad、NF-κB、Survivin、mTOR的蛋白和mRNA的表达,上调caspase-9的蛋白和mRNA的表[10]
Lewis肺癌小鼠 下调EGFR、NF-κB、ICAM-1、JAK1、STAT1表[11-12]
A549荷瘤小鼠 下调Fas蛋白的表[13]
益气除痰方 人肺腺癌顺铂耐药细胞A549/DDP1 抑制Akt的磷酸化水平及其下游调控蛋白FoxO3a的磷酸化水平,上调Bim表[14]
肺癌细胞A549、裸鼠 上调Caspase-4、DNA-PK蛋白的表达,下调LaminB1的表[15-16]
脾虚Lewis肺癌小鼠 上调ATF4、CHOP的表[17]
消岩汤 人肺腺癌细胞A549/DDP 下调LRP、P-gp、Beclin1、HMGB1、AKT1、m TOR的表[18]
温下方 人肺腺癌细胞A549/DDP 下调Bcl-2表达,上调Bax和p53表[19]
芪玉三龙汤 A549细胞 上调Beclin1、Atg5、Atg13、LC3的表[20]
抑制肿瘤细胞侵袭、转移 补肾化瘀解毒方 Lewis肺癌小鼠 下调VEGFmRNA、MMP-9蛋白的表达[23]
Lewis肺癌小鼠 上调nm23mRNA的表[24-25]
消岩汤 肺癌干细胞 SP 下调IL-6、TGF-β、p-Smad3、MMP-9蛋白的表达,抑制TGF-β/Smad3信号通[26]
A549细胞、SP细胞 抑制肺腺癌A549细胞及肺癌干细胞SP的侵袭能[27]
LA795肺腺癌细胞 抑制VEGF的表达抑制肿瘤血管新生以及提高肿瘤细胞nm23-H1表[28]
温下方 A549细胞 下调Ptch1、Smo、Gli1、MMP-2、MMP-9mRNA及蛋白表达,抑制Hh-Gli1信号通[29]
A549细胞 下调p-JAK3、p-STAT6和PPARγ蛋白mRNA表[30]
A549细胞、H1299、H460 下调MMP2、MMP9、Sp1的表[31]
扶正合剂 Lewis肺癌小鼠 上调E-cadherin的表达,下调P-AKT的表[32]
益气除痰方 肺癌H1229和A549细胞 下调MALAT-1的表达,抑制Smad2/3的磷酸[33]
A549细胞 调控TGF-β/Smad信号通路,上调E-cadherin的表达,下调Vimentin的表[34]
A549细胞 下调vimentin、fibronectin、GRP78、smad2/3、SRC、P38、ERK、JNK的表[35]
苗药抑癌汤 人肺癌NCI-H446细胞 阻滞肺癌细胞S期、G2[36]
逆转肿瘤细胞耐药性 补肾化瘀解毒方 A549细胞、A549/DDP细胞 提高A549/DDP耐药细胞在G0/G1期的数量,减少细胞在S期和G2/M期的比[38]
A549细胞、A549/DDP细胞 阻止肺癌耐药细胞内Ca2+的内流或释[39]
补中益气汤 肺腺癌荷瘤裸鼠 下调LRP、MRP、P-gp蛋白和mRNA表[40]
A549/DDP细胞 下调A549/DDP细胞中β-catenin、survivin蛋白的表[41]
消岩汤 A549/DDP细胞 干预Beclin1-YAP1环[42]
温下方 A549/DDP细胞 下调P-gp、LRP、MRP的表[43]
A549/DDP移植瘤裸鼠 下调mdr1和mrp的表[44]
调节细胞信号转导 补中益气汤 A549细胞 下调p-GSK-3βser9、β-catenin、survivin蛋白表达,抑制GSK-3β介导的Wnt/β-catenin信号通路激[46]
加味黄芪建中汤 脾气虚肺癌小鼠 下调miR-574-5p、β-cateninmRNA和蛋白表达,上调QKI6、p27Kip1mRNA和蛋白表[47]
芪玉三龙汤 荷肺癌小鼠 调节肺癌组织c-mycmRNA、cyclinD1mRNA、Axin2mRNA的转录水平,抑制Wnt/β-catenin信号通[48]
Lewis肺癌小鼠 下调PI3K、Akt和mTOR表达水平,调控PI3K/Akt/mTOR信号通[55]
Lewis肺癌小鼠 介导PD-1信号通路,增强Th1免疫反应,调节肿瘤免疫微环[59]
复方桂术胶囊 Lewis肺癌小鼠 抑制β-catenin和cyclinD1的异常表达,阻断Wnt/β-catenin信号通[49]
六君子汤 A549细胞 抑制PI3K/Akt/mTOR信号通[52]
麻黄附子细辛汤 阳虚型非小细胞肺癌小鼠 下调PI3K、Akt、mTOR蛋白的表达水[53]
扶正抑瘤汤 人肺腺癌细胞株A549 上调Beclin-1、LC3Ⅱ/Ⅰ蛋白的表达,下调P62、p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt和p-mTOR/mTOR蛋白的表达,阻断PI3K/Akt/mTOR信号通[54]
培元抗癌汤 Lewis肺癌小鼠 下调p-PI3K、p-AKT、p-mTOR表[56]
贞芪扶正颗粒 A549细胞 上调PTEN的表达、抑制PI3K/AKT信号通[57]
黄夏白冬消癌汤 Lewis肺癌小鼠 上调Bax、Caspase-3表达,下调Bcl-2、NF-κBp65表达,调控Bax/Bcl-2/Caspase-3信号通[58]
肺金生方 A549细胞 调控巨噬细胞向M1型极化,上调Notch1信号通[60]
益气扶正解毒 Lewis肺癌小鼠 下调Ki67、mTOR表达,上调LC3Ⅱ/Ⅰ、Beclin-1、Atg5、Atg7、p53、p-AMPK/AMPK的表[61]

2.1 诱导肿瘤细胞凋亡

细胞凋亡是个复杂的过程,目前已发现多种凋亡抑制分子,包括P35、CrmA、IAPs、FLIPs以及Bcl-2家族的凋亡抑制分子。Bcl-2家族既有抗凋亡作用,也有促凋亡作用。而肿瘤细胞失控生长,过度增殖,从细胞凋亡的角度看则是肿瘤的凋亡机制受到抑制,从而不能正常进行细胞死亡清除的结[

8]。因此,肿瘤的治疗则需重建肿瘤细胞的凋亡信号转递系统,抑制肿瘤细胞生存基因的表达,激活死亡基因的表达。

研究发现,补中益气汤通过诱导耐药肺癌细胞上皮-间充质转化(EMT)典型形态消失,上调相关凋亡蛋白Fas、FasL表达[

9];调节Bad、核转录因子κB(NF-κB)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(Caspase)-9、Survivin和mTOR等因[10];降低表皮生长因子(EGFR)、NF-κB、细胞间黏附分子-1(ICAM-1)、蛋白质酪氨酸激酶-1(JAK1)、转录活化蛋白1(STAT1)的表达水[11-12];降低小鼠脾脏中T细胞Fas蛋白的表[13]等作用途径发挥促进肿瘤细胞凋亡的作用。益气除痰方能抑制Akt的磷酸化水平及其下游调控蛋白FoxO3a的磷酸化水平,激活内源性凋亡途[14];上调Caspase-4、DNA依赖性蛋白激酶(DNA-PK)蛋白的表达,下调Caspase6核纤层蛋白B1(LaminB1)的表达,进而诱导细胞凋[15-16];升高内质网应激蛋白活化转录因子4(ATF4)、C/EBP同源蛋白(CHOP)的表达来促使细胞凋亡,进而发挥抗肺癌的作[17]。消岩汤通过调节AKT1-mTOR通路来下调耐药相关蛋白(LRP)、P-糖蛋白(P-gp)、高表达Bcl-2相互作用蛋白(Beclin1)以及高迁移率族蛋白B1(HMGB1)基因的表达,减少自噬,促进细胞凋亡,从而发挥抗肺癌作[18]。温下方下调Bcl-2表达,上调Bax和p53表达来促进细胞凋亡是其发挥抗肺癌的作用机制之[19]。芪玉三龙汤对上调自噬相关蛋白Beclin1、自噬相关基因5(Atg5)、自噬相关基因13(Atg13)、微管相关蛋白1轻链3(LC3)的表达具有促进作用,能够促进LC3Ⅰ转化为LC3Ⅱ从而促进肺癌细胞凋[20]

2.2 抑制肿瘤细胞侵袭、转移

肿瘤转移受到许多肿瘤转移调控机制的影响,目前发现,上皮细胞间质转化与肿瘤细胞的侵袭和转移密切相关。研[

21]证实,激活Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)通路、TGF-β/Smad通路、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)通路可以诱导EMT,从而增强肿瘤细胞的侵袭转移能力。肿瘤侵袭和转移过程中,一定要破坏宿主原有的组织结构才能向周围浸润或转移,而基质金属蛋白酶(MMPs)在破坏癌细胞的蛋白酶中最为重[22]

研究发现,补肾化瘀解毒方药能降低内皮生长因子(VEGF)、MMP-9蛋白的表达量,增强nm23 mRNA的表达,降低mtp53基因的表达并抑制小鼠移植性肺癌和转[

23-25]。消岩汤可显著下调白细胞介素-6(IL-6)、TGF-β、磷酸化白细胞抑制因子-3(p-Smad3)、MMP-9蛋白的表达,抑制TGF-β/Smad3信号通路,从而影响非小细胞肺癌(NSCLC)的转[26]。划痕及侵袭实验证实消岩汤可有效抑制肺腺癌A549细胞及肺癌干细胞SP的侵袭能力,进而影响NSCLC的转移能[27]。消岩汤剂还可通过抑制VEGF的表达来抑制肿瘤血管新生以及提高肿瘤细胞nm23-H1表达来抑制移植肿瘤的转[28]。温下方能抑制Hedgehog(Hh)-Gli1信号通路的激活,下调Patched 1(Ptch1)、Smothened(Smo)、胶质瘤相关癌基因同源物1(Gli1)、MMP-2、MMP-9 mRNA及蛋白表[29];调控JAK3/STAT6/PPARγ信号通路,抑制巨噬细胞向M2型极[30];下调MMP2、MMP9的表达和特异性β1糖蛋白(Sp1)的表[31],发挥对肺腺癌细胞增殖、侵袭和迁移的抑制作用。扶正合剂能够明显提高EMT相关蛋白E-钙粘蛋白(E-cadherin)的表达量,并且降低EMT相关信号通路中P-AKT的表达,抑制肿瘤及自发性肺转[32]。益气除痰方能通过降低腺癌转移相关因子(MALAT)-1的表达,抑制Smad2/3的磷酸化,阻止肺癌细胞发生上皮间质转[33];调控TGF-β/Smad信号通路来提高E-cadherin的表达水平,降低波形蛋白(Vimentin)的表达水平,从而逆转肺癌细胞上皮间质转[34];抑制葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、smad2/3、SRC和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)中JNK、P38、ERK等多个靶点来逆转EMT,从而抑制肺癌细胞侵袭转[35]。王克林[36]发现,苗药抑癌汤能阻滞肺癌细胞S期、G2期,抑制NCI-H446细胞增殖、迁移与侵袭,诱导细胞凋亡。

2.3 逆转肿瘤细胞耐药性

肿瘤的化疗耐药机制复杂,癌细胞中药物转运蛋白过表达会对多种细胞毒性药物产生耐药[

37]。肺癌治疗效果不理想的主要原因之一是多药耐药性MDR的产生。

曹勇[

38-39]研究发现,补肾化瘀解毒复方含药血清能够通过阻滞细胞周期来抑制肺癌耐药细胞的分裂和增殖,进而增强化疗药物的疗效并逆转耐药性,其作用机制可能是抑制肺癌耐药细胞中耐药基因的表达,并阻止Ca2+在肺癌耐药细胞内的内流或释放。张颖[40]发现,补中益气汤能下调LRP、MRP、P-gp蛋白和mRNA表达,减轻肺损伤并改善A549/DDP细胞对顺铂的耐药性。还有研究发现,补中益气汤含药血清可通过抑制Wnt/β-catenin信号通路的激活来改善此耐药[41]。杨佩颖[42]研究发现,消岩汤通过Beclin1直接影响YAP1表达,又可通过YAP1-转录调节因子(TAZ)通路影响Beclin1表达,表明消岩汤可能通过干预Beclin1-YAP1环路逆转肺癌顺铂耐药。季旭明[43]运用血清药理学方法发现,温下方通过抑制P-gp、LRP、MRP的表达来增强A549/DDP对化疗药的敏感性,逆转肺腺癌细胞的多药耐药。吴智春[44]发现,温下方与化疗药合用可以下调多药耐药基因(mdr1)和多药耐药相关蛋白基因(mrp)的表达,抑制肺癌多药耐药裸鼠皮下移植瘤的生长,增强A549/DDP对化疗药物的敏感性。

2.4 调节细胞信号转导

2.4.1 Wnt/β-catenin信号通路

Wnt/β-catenin信号通路通过分泌的Wnt配体与细胞表面受体相互作用,调控下游信号转导,具有多种分支和复杂的调节机制,包括β-catenin依赖性和非依赖性途径。β-catenin作为转录因子,在细胞核中参与调控基因表达。近年研究显示,Wnt/β-catenin信号通路的激活影响肺癌的发生及发[

45]

王莹[

46]研究发现,补中益气汤增强了A549细胞对顺铂的敏感性,并且这种增强作用可能是通过抑制糖原合成激酶(GSK)-3β调节的Wnt/β-catenin信号通路实现的。钱钧[47]发现,加味黄芪建中汤可下调RNA-574-5p(miR-574-5p)、β-catenin mRNA和蛋白表达,上调RNA结合蛋白(QKI6)、细胞周期素依赖的蛋白激酶抑制物(p27Kip1)mRNA和蛋白表达。童佳兵[48]研究表明,芪玉三龙方抑瘤机制可能是调节肺癌组织对Wnt/β-catenin信号通路C-myc mRNA、细胞周期蛋白D1 mRNA等下游靶基因的转录水平,从而对肺癌移植瘤具有一定的抑制作用。宋[49]研究发现,复方桂术胶囊可能是通过阻断Wnt/β-catenin信号传导通路,抑制β-catenin、CyclinD1的异常表达,使Lewis肺癌细胞停滞在G0、G1期,从而发挥抗癌作用。

2.4.2 PI3K/Akt/mTOR信号通路

磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/雷帕霉素(PI3K/Akt/mTOR)信号通路对肿瘤细胞的增殖、存活和侵袭转移至关重[

50]。Akt作为PI3K的下游重要信号靶点,被PI3K激活,进而激活叉头转录因子(FOXOs)、GSK3等下游靶蛋白,从而促进细胞生长和抑制细胞凋亡,而mTOR作为PI3K/Akt通路的下游成分,在通过Akt活化后,也可调节细胞的生长与增[51]

吴心语[

52]研究发现,六君子汤含药血清能诱导人肺癌细胞A549氧化损伤,其机制可能与抑制细胞内PI3K/Akt/mTOR信号通路有关。李亮[53]研究发现,麻黄附子细辛汤能降低PI3K、Akt、mTOR蛋白的表达水平,对PI3K/Akt/mTOR信号通路的传导具有一定的抑制作用。孟东雪[54]研究发现,扶正抑瘤汤升高Beclin-1、LC3Ⅱ/Ⅰ蛋白的表达,降低P62、p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt和p-mTOR/mTOR蛋白的表达,阻断P13K/Akt/mTOR信号通路,进而促进细胞凋亡和自噬。张星星[55]研究发现,芪玉三龙汤可降低PI3K、Akt和mTOR的表达水平,与顺铂联用可协同降低关键分子Akt的表达,表明芪玉三龙汤可能通过调节PI3K/Akt/mTOR信号通路的关键分子来发挥作用。司海龙[56]研究发现,培元抗癌汤能显著下调p-PI3K、p-AKT、p-mTOR表达,诱导肿瘤自噬并促进肿瘤细胞凋亡。

2.4.3 其他信号通路

信号通路在肺癌的发生、发展中具有重要作用,中药复方可通过调控多种信号通路发挥其抑癌机制。贞芪扶正颗粒能使A549细胞停滞在G0/G1期,从而阻断细胞进入S期,抑制DNA合成,促进PTEN的表达,抑制PI3K/AKT信号通路,抑制A549细胞的增殖并诱导细胞凋[

57]。黄夏白冬消癌汤可通过调控Bax/Bcl-2/Caspase-3信号通路提高Bax和Caspase-3的表达水平,降低Bcl-2和NF-κBp65的表达水平,以促进细胞凋亡并发挥抗肿瘤作[58]。芪玉三龙汤通过调节PD-1信号通路,增强Th1免疫反应,调整肿瘤免疫微环境,抑制肿瘤细胞免疫逃逸,从而抑制肺癌转[59]。肺金生方可通过调控巨噬细胞向M1型极化,抑制A549细胞的增殖、迁移与侵袭,作用机制可能与上调Notch1信号通路有[60]。益气扶正解毒汤可能通过p53/AMPK/mTOR信号通路上调细胞自噬水平,抑制肿瘤生长及肿瘤细胞增[61]

3 小结与展望

肺癌在全球癌症相关疾病中占有很大比重,药物不良反应和治疗过程痛苦也是治疗肺癌过程中一重大问[

62]。肺癌发生与正气不足、外邪侵袭有关,主要涉及肺、脾、肾三脏。中药复方治疗肺癌多以补益肺肾、补气养阴为主,辅以活血化瘀、解毒散结。中药复方通过下调膜转运蛋白,抑制药物外排泵,降低酶介导的肿瘤细胞解毒、修复功能来逆转化疗药物的耐药性,通过启动凋亡调控基因,干扰细胞周期,影响肿瘤细胞外基质,调控线粒体相关分子,抑制或干扰内质网应激反应来抑制肿瘤细胞增殖、迁移与侵袭,并诱导肿瘤细胞凋[63]。此外,中药复方可通过多种信号通路传导来发挥抗癌机制,且各机制在治疗肺癌中有高度关联。中药复方可通过多途径、多层次、多靶点改善肺癌,并有疗效高、不良反应少的优势,具有广阔的发展前景。同时,受中药复方多样性、物质基础的限制,各成分之间可能存在相互作用,但关于成分间相互作用的研究也较少,导致发挥作用的某种或某些有效成分不明确,或者成分间协同作用研究甚少,都影响了其作用机理的进一步阐明。随着中医药理论的进一步深入,综合运用分子生物学、药理毒理学、流行病学等相关技术和方法,开发出作用靶点明确、作用机制清晰、疗效确切的抗肺癌现代中药具有重要意义。

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