中藥治療肺癌干細(xì)胞研究進(jìn)

盧建峰，黃靜，肖樺，馬萍

隨著社會(huì)環(huán)境和生活方式的不斷改變，肺癌發(fā)病率逐年上升，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前中國(guó)的肺癌死亡率已經(jīng)達(dá)到萬(wàn)分之三十二，相比30年前，則上升了4.65%，超過(guò)肝癌死亡率成為我國(guó)，特別是城市地區(qū)惡性腫瘤發(fā)病率和死亡率最高的一種癌癥[1,2]。雖然經(jīng)過(guò)手術(shù)，放療、化療等治療，但依舊出現(xiàn)耐藥、轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)等一系列問(wèn)題，使肺癌的5年存活率仍徘徊在14%左右[3]。因此，亟待尋找新的治療肺癌的方法，延長(zhǎng)中位生存期。隨著研究不斷深入，學(xué)者發(fā)現(xiàn)一類具有自我更新、分化、增殖復(fù)制的細(xì)胞，稱為腫瘤干細(xì)胞（cancer stem cells, CSCs），腫瘤干細(xì)胞學(xué)說(shuō)的確立，為治療肺癌提供了新的方法和途徑。于此同時(shí)，中醫(yī)藥在改善肺癌微環(huán)境、延長(zhǎng)帶瘤生存、提高生活質(zhì)量、對(duì)放化療減毒增效等方面療效突出，逐漸在世界范圍內(nèi)被認(rèn)可。

1 腫瘤干細(xì)胞

腫瘤干細(xì)胞（cancer stem cells, CSCs）是指存在于腫瘤細(xì)胞中的一小群特定的“種子”細(xì)胞，具有很強(qiáng)的自我更新、無(wú)限增殖分化、高致瘤能力和多藥耐藥性的細(xì)胞[4]。大部分學(xué)者認(rèn)為腫瘤干細(xì)胞是由正常干細(xì)胞或祖細(xì)胞突變而來(lái)的。雖然干細(xì)胞與腫瘤干細(xì)胞關(guān)系緊密，但二者有本質(zhì)區(qū)別。如干細(xì)胞的增殖有自穩(wěn)性，它的增殖數(shù)目在機(jī)體調(diào)節(jié)下處于恒定，而腫瘤干細(xì)胞卻無(wú)限增殖分化，其數(shù)目不受機(jī)體調(diào)控。因?yàn)槟[瘤干細(xì)胞的自我傳導(dǎo)更新的負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制已經(jīng)被破壞，所以腫瘤干細(xì)胞傾向于復(fù)制錯(cuò)誤，而干細(xì)胞則會(huì)防止這種錯(cuò)誤復(fù)制的繼續(xù)發(fā)展[5]。

對(duì)腫瘤干細(xì)胞的認(rèn)識(shí)首先來(lái)自于Bonnet等[6]。1997年在急性粒細(xì)胞白血病(acute myelo-eytic leukemia,AML）患者的血液中發(fā)現(xiàn)并分離出一組CD34+CD38-細(xì)胞。此類細(xì)胞在全部AML細(xì)胞所占比例極低,但將極少數(shù)CD34+CD38-細(xì)胞移植在 N0D／SCID小鼠體內(nèi)便能夠重建白血病。至此以后能否反復(fù)在免疫缺陷宿主體內(nèi)移植致瘤則成為判斷腫瘤干細(xì)胞的標(biāo)準(zhǔn)。

2000年Weissman[7]首次提出腫瘤干細(xì)胞。Weissman發(fā)現(xiàn)在腫瘤組織中存在一小部分具有干細(xì)胞特性的細(xì)胞。這類細(xì)胞具有很強(qiáng)的自我更新、無(wú)限增殖、高致瘤性和多藥耐藥性的生物學(xué)特性。腫瘤干細(xì)胞學(xué)說(shuō)的提出，更好的詮釋了惡性腫瘤的起源、耐藥、轉(zhuǎn)移、休眠、復(fù)發(fā)的根源。為靶向治療腫瘤提供了新的方法和思路。

2003年有學(xué)者從乳腺癌中分離出腫瘤干細(xì)胞，為證明實(shí)體腫瘤起源于干細(xì)胞提供了有力證據(jù)[8]。之后人們?cè)诜伟9]、腦腫瘤[10]、結(jié)腸癌[11]、前列腺癌[12]等多種實(shí)體腫瘤中發(fā)現(xiàn)腫瘤干細(xì)胞。

2 肺癌干細(xì)胞

基于腫瘤干細(xì)胞理論，可以更好的理解肺癌干細(xì)胞則是由正常肺干細(xì)胞突變而來(lái)的產(chǎn)物。肺癌則是以肺癌干細(xì)胞為基礎(chǔ)不斷自我更新分化。所以清除這些肺癌干細(xì)胞則是治療肺癌的有效方法。

2005年，kim等[13]首次在小鼠的肺損傷模型中發(fā)現(xiàn)并分離出肺癌干細(xì)胞，并將其命名為支氣管肺泡干細(xì)胞（BASC）。研究發(fā)現(xiàn)用樟腦丸干預(yù)肺損傷模型中，BASC可以分化為Clara細(xì)胞I型和II型肺上皮細(xì)胞。這類干細(xì)胞具有自我更新、分化增殖和高致瘤性并且是致使肺腺癌的“種子”細(xì)胞。這與腫瘤干細(xì)胞的生物學(xué)特性相似。在正常情況下，BASC處于休眠狀態(tài)，但是當(dāng)體內(nèi)肺癌微環(huán)境發(fā)生改變或者肺泡、支氣管損傷時(shí)，BASC則會(huì)分化增殖。

肺癌干細(xì)胞表面標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)為肺癌干細(xì)胞的選擇和鑒別提供了參考依據(jù)。但是目前還沒(méi)有證實(shí)某一種標(biāo)志物為肺癌干細(xì)胞的特有標(biāo)志物，所以鑒定和分離肺癌干細(xì)胞需要借助其他腫瘤干細(xì)胞標(biāo)志物。

肺癌干細(xì)胞常用的表面標(biāo)志物有：SP細(xì)胞、CD133陽(yáng)性細(xì)胞、CD44陽(yáng)性細(xì)胞、醛脫氫酶 、ABCG2、Oct4、Sox2等。干細(xì)胞自我更新分化過(guò)程中Notch通路、Hh通路和Wnt通路發(fā)揮重要作用。研究發(fā)現(xiàn)這三條通路的異常激活則肺癌干細(xì)胞增殖分化能力增強(qiáng)。所以有效的抑制這三條通路的激活對(duì)于治療肺癌、防止復(fù)發(fā)有重要作用。對(duì)肺癌肝細(xì)胞表面標(biāo)記物的研究和發(fā)現(xiàn)，對(duì)于人們更深刻的認(rèn)識(shí)肺癌有重大突破，尤其是對(duì)肺癌早期診斷、治療有重要意義。

3 中醫(yī)與肺癌

中醫(yī)學(xué)對(duì)肺癌的特定名稱并沒(méi)有直接記載，根據(jù)其癥狀，多與“咳嗽”“咳血”“肺積”“賁息”相似。肺癌的發(fā)病是內(nèi)外因共同作用的結(jié)果，內(nèi)因?yàn)槟赀~體弱，正氣虧虛、七情內(nèi)傷、飲食不節(jié)。外因?yàn)榱皻馇忠u機(jī)體。形成痰毒，日久不化，則形成癌腫，伏于肺部。肺癌發(fā)病局部為實(shí)，整體為虛，因虛致實(shí)，虛實(shí)夾雜。虛為陰虛、氣虛、氣陰兩虛。局部實(shí)證以氣滯、痰毒、血瘀為主。正如《黃帝內(nèi)經(jīng)》所說(shuō)“正氣內(nèi)存，邪不可干”正氣虛是發(fā)病的根本原因，邪氣盛是發(fā)病的外在條件?！端貑?wèn)?咳論》提到: “肺咳之狀，咳而喘息有音，甚則唾血，咳則心痛，喉中介介如梗狀，甚則咽腫喉痹……轉(zhuǎn)則兩脅下滿”。

肺癌的臨床癥狀變化多樣，不同時(shí)期的癥狀不同。初期以咳嗽、咳痰咯血、胸痛喘息等肺系疾病為主。后期伴有嗜睡、心悸水腫、神昏譫語(yǔ)等肺外疾病，但是咳嗽咳痰咯血的癥狀貫穿整個(gè)疾病過(guò)程中[14]。在手術(shù)、放療化療之后，耗氣傷津出現(xiàn)潮熱盜汗、身體消瘦等氣陰兩虛的癥狀。對(duì)于其臨床分型，各家以自身臨床實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為主要原則，目前沒(méi)有統(tǒng)一的劃分標(biāo)準(zhǔn)。高氏[15]將其分為“氣陰兩傷、痰熱蘊(yùn)肺、寒痰阻肺、脾腎陽(yáng)虛、肺脾氣虛，痰瘀互結(jié)”五種類型。谷氏[16]將其分為“肺陰虧損、肺燥傷絡(luò)、痰熱壅盛、肺脾兩虛”四種類型。

劉氏[17]將肺癌分為“熱毒熾盛型、氣滯血瘀型、氣陰兩虛型、脾虛痰濕型、陽(yáng)虛水泛型”五種。對(duì)于肺癌的治療，主要以扶正祛邪、解毒抗癌為總的治療原則。扶正以調(diào)和陰陽(yáng)、和潤(rùn)五臟、益氣和血為主。祛邪則以軟堅(jiān)散、活血祛瘀、清熱解毒結(jié)為主。在辨證論治的基礎(chǔ)上恢復(fù)機(jī)體陰陽(yáng)平衡[18]。

4 中醫(yī)藥與肺癌干細(xì)胞

近年來(lái)研究中藥對(duì)肺癌干細(xì)胞的治療作用成為熱點(diǎn)，中藥對(duì)肺癌干細(xì)胞具有靶向治療作用，不僅能抑制肺癌干細(xì)胞增殖，還能增強(qiáng)化療藥的治療作用，已經(jīng)被臨床認(rèn)可。

4.1楊棟等[19～20]利用川芎有效提取物川芎嗪作用于體外培養(yǎng)的PG-BE1干細(xì)胞細(xì)胞。研究發(fā)現(xiàn)川芎嗪可以一定程度的抑制PG-BE1干細(xì)胞樣細(xì)胞 VEGF和HIF-1α蛋白的表達(dá)。從而改善肺癌微環(huán)境防止血管生成、活血化瘀并阻斷對(duì)癌組織的血供。同時(shí)保證藥物能被有效的血循環(huán)輸送到癌 組織以達(dá)到殺傷腫瘤干細(xì)胞的目的。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)，川芎嗪能有效的抑制 PG-BE1干細(xì)胞樣細(xì)胞 ABCG-2 蛋白，進(jìn)而逆轉(zhuǎn)腫瘤耐藥性，對(duì)提高腫瘤的治療效果有很大幫助。

4.2 當(dāng)歸多糖、黃芪多糖是中藥當(dāng)歸和黃芪的有效提取物，武有明等[21～22]利用當(dāng)歸多糖（ASP）和黃芪多糖（APS）干預(yù)肺癌干細(xì)胞和骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs)細(xì)胞的共培養(yǎng)體系。研究發(fā)現(xiàn)，最佳濃度的當(dāng)歸多糖和黃芪多糖可抑制肺癌LLC共培養(yǎng)微環(huán)境中BMSCs的異常增殖及α-SMA、TAFs相關(guān)分子表達(dá)。從而穩(wěn)定機(jī)體及干細(xì)胞的生存微環(huán)境，使干細(xì)胞遺傳更加穩(wěn)定。為ASP和APS聯(lián)合BMSCs預(yù)防和治療癌癥提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

4.3 趙亞瑞等[23]利用姜黃素干預(yù)體外培養(yǎng)的肺癌干細(xì)胞（CICs）,研究發(fā)現(xiàn)，姜黃素通過(guò)激活腫瘤凋亡因子caspase-3和增殖抑制因子P53的基因轉(zhuǎn)錄。從而抑制肺癌CICs,的增殖、轉(zhuǎn)移和侵襲且抑制率與姜黃素的質(zhì)量濃度成正比關(guān)系。

4.4 曹曉誠(chéng)等[24]將蔓荊子的有效提取物蔓荊子總黃酮（VFTF）作用于體外培養(yǎng)的人小細(xì)胞肺癌NCI-H446 細(xì)胞系肺癌干細(xì)胞（LCSCs），研究發(fā)現(xiàn)VFTF可以通過(guò)抑制Bmil蛋白表達(dá)和AKt磷酸化，從而抑制肺癌干細(xì)胞自我更新復(fù)制的能力。該實(shí)驗(yàn)證明蔓荊子具有良好治療肺癌的作用。

4.5 姜貽乾等[25]利用紅豆杉（AETC）水提物干預(yù)體外培養(yǎng)的人非小細(xì)胞肺癌H460細(xì)胞。研究發(fā)現(xiàn)，AETC能有效的抑制H460細(xì)胞增殖，并且其抑制率與藥物的濃度呈正比關(guān)系。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著濃度增加AETC通過(guò)降低細(xì)胞膜上的跨膜糖蛋白P-gp來(lái)降低有效藥物的泵出量，從而逆轉(zhuǎn)抗癌藥物的耐藥性，增強(qiáng)化療藥順鉑的療效。

4.6 陳恭讓等[26]人利用蔓荊子的提取物紫花牡荊素（CAS）作用于體外培養(yǎng)的人小細(xì)胞肺癌 NCI-H446細(xì)胞系肺癌干細(xì)胞樣細(xì)胞 (LCSLCs)，研究發(fā)現(xiàn)CAS能有效的抑制LCSLCs增殖和轉(zhuǎn)移，抗小細(xì)胞肺癌作用明顯。

4.7 李彥珍等[27]人利用中藥黃連的提取物小檗堿作用于體外培養(yǎng)的人肺癌細(xì)胞株A549中分選CD133+肺癌干細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)證明小檗堿能抑制肺癌干細(xì)胞的增殖，并且呈濃度依賴性。同時(shí)研究還發(fā)現(xiàn)小檗堿這種抑制肺癌干細(xì)胞增殖可能是通過(guò)調(diào)控Hedgehog信號(hào)通路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

4.8 由生黃芪、山慈菇、重樓、仙靈脾、黃精等組成的肺炎寧方，王爽等[28]將肺炎寧方作用于體外培養(yǎng)的肺腺癌A549細(xì)胞發(fā)現(xiàn)肺炎寧可以抑制Wnt通路的異常激活，誘導(dǎo)SP+肺癌干細(xì)胞凋亡、增強(qiáng)化療藥的作用。同時(shí)發(fā)現(xiàn)益氣養(yǎng)精藥物對(duì)Wnt信號(hào)通路在理論和實(shí)踐上都有可行性。

5 討論

肺癌干細(xì)胞與肺癌的起病、轉(zhuǎn)移、耐藥復(fù)發(fā)有密切關(guān)系，但是目前尚未發(fā)現(xiàn)是肺癌干細(xì)胞所特有的表面標(biāo)志物，所以對(duì)肺癌干細(xì)胞表面標(biāo)志物為日后研究的又一方向。對(duì)于如何清除肺癌干細(xì)胞，逆轉(zhuǎn)肺癌耐藥性是治療肺癌的關(guān)鍵所在。中醫(yī)藥在治療肺癌干細(xì)胞的成績(jī)已經(jīng)被認(rèn)可，但還處于起始階段，目前主要集中在單味中藥成分的研究，由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，體外實(shí)驗(yàn)無(wú)法完全模擬人體內(nèi)肺癌微環(huán)境，則對(duì)具體的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有一定的影響。與此同時(shí)復(fù)方對(duì)于肺癌干細(xì)胞的研究還比較少，未來(lái)在研究單味中藥的同時(shí)進(jìn)行復(fù)方對(duì)肺癌干細(xì)胞研究。將會(huì)對(duì)臨床治療肺癌有更大的幫助。