梁國英,丁 藝,奚玉杰,劉金鳳,蔡宏波
(1.黑龍江中醫(yī)藥大學附屬第一醫(yī)院,哈爾濱 1 50040;2.黑龍江中醫(yī)藥大學,哈爾濱 1 50040)
慢性萎縮性胃炎(chronic atrophic gastritis,CAG)是臨床上常見的一種消化系統(tǒng)疾病,在CAG基礎(chǔ)上伴有腸上皮化生(intestinal epithelial metaplasia,IM)與異型增生(dysplasia,Dys)屬于胃癌前病變(PLGC),與胃癌(gastric carcinoma,GC)的發(fā)生密切相關(guān)[1]。本文將傳統(tǒng)中醫(yī)與現(xiàn)代醫(yī)學相聯(lián)系,總結(jié)了PLGC相關(guān)基因,且從基因?qū)用嬲撌隽酥嗅t(yī)藥治療PLGC的作用機制,以期為中醫(yī)藥臨床治療提供科學依據(jù)。
原癌基因主要有β連環(huán)蛋白(β-catenin)、細胞周期蛋白(CyclinD1)、C-myc、酪氨酸激酶細胞表面受體(C-erbB2)、酪氨酸激酶跨膜受體(C-met)等。
正常狀態(tài)下,β-catenin與糖原合成酶激酶3、APC蛋白、Axin結(jié)合形成復合體存在于細胞質(zhì),呈降解狀態(tài)。Wnt信號通路激活狀態(tài)下,游離的βcatenin進入細胞核內(nèi)與T細胞因子結(jié)合,啟動下游靶基因CyclinD1、C-myc等轉(zhuǎn)錄,細胞異常增殖導致腫瘤的發(fā)生。CyclinD1可以推動細胞從G1期進入S期,是細胞周期正調(diào)控因子。研究表明,β-catenin和Cyclin D1的過表達與PLGC的發(fā)生密切相關(guān)[2]。
C-myc是一種DNA結(jié)合蛋白類癌基因,調(diào)節(jié)細胞的生長代謝周期,在促進細胞惡性轉(zhuǎn)化、刺激血管生成中起重要作用。在不同生長因子濃度的環(huán)境下發(fā)揮刺激細胞增生和誘導細胞凋亡的雙重作用[3]。
C-erbB2在正常胃黏膜中處于非激活狀態(tài),異常激活狀態(tài)下可以增強有絲分裂,促進腫瘤的發(fā)生。原癌基因C-met所編碼的C-MET蛋白與肝細胞生長因子結(jié)合促進細胞有絲分裂,誘導細胞凋亡。研究表明,C-erbB2和C-met的異常激活或擴增與PLGC的發(fā)生和進展密切相關(guān)[4]。
目前研究較多的包括野生型P53、P21、P16、Runt相關(guān)轉(zhuǎn)化生長因子3(Runx3)、磷酸酶基因(PTEN)等。
野生型P53基因蛋白激活下游的P21基因,使受損的細胞停滯于G1期,修復DNA損傷,若修復失敗則通過調(diào)控Bax基因誘導有癌變傾向的細胞凋亡。突變型P53基因通過調(diào)節(jié)Bcl-2/Bax蛋白抑制細胞凋亡,刺激腫瘤血管生成。野生型P53在胃黏膜組織中經(jīng)常發(fā)生突變,故免疫組化法檢測出的通常是突變型P53蛋白。研究表明,P53蛋白在CAG、IM、Dys、GC組織中的表達水平呈上調(diào)趨勢,其過表達是GC發(fā)生的早期事件[5]。
P21和P16基因均可以結(jié)合抑制細胞周期素依賴性激酶(CDK)的活性,與CyclinD1拮抗作用,誘導突變細胞G1期停滯。研究表明,P16基因的高甲基化表達在Dys向GC轉(zhuǎn)變的過程中起著重要作用[6]。
Runx3可以激活P21進行轉(zhuǎn)錄,抑制細胞分化增殖,激活Smad、Caspase-9誘導細胞凋亡,還可以與β-catenin結(jié)合調(diào)控Wnt信號通路靶基因轉(zhuǎn)錄。研究表明,Runx3在胃黏膜癌變過程中呈下調(diào)性表達[7]。
PTEN通過對多種致癌信號通路的關(guān)鍵酶去磷酸化作用阻斷轉(zhuǎn)導,促進細胞凋亡,抑制腫瘤細胞增殖和轉(zhuǎn)移。研究報道,PTEN的表達在胃黏膜組織癌變過程中呈下調(diào)趨勢[8]。
主要包括天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)、B淋巴細胞瘤-2(Bcl-2)、P53上調(diào)凋亡調(diào)制物(Puma)和Survivin。
Caspase-3是多種凋亡刺激信號傳遞的終結(jié)點,促進腫瘤細胞凋亡,被稱為“死亡蛋白酶”。研究表明,Caspase-3蛋白在正常胃黏膜、IM、Dys、GC中的表達依次下調(diào)[9]。
Bcl-2基因家族分為抗凋亡基因(Bcl-2、Bcl-xl、AI、Bcl-w、Boo等)和促凋亡基因(Bax、Bak、Box、Bad、Bid、Bim等)兩類。Bcl-2的表達阻斷了受損細胞正常的凋亡過程導致腫瘤的產(chǎn)生。Bax或Bak通過激活線粒體途徑誘導細胞凋亡。Bax與Bcl-2在體內(nèi)的表達呈部分互補形式。研究報道,Bcl-2與Bax蛋白在CAG、IM、Dys、GC中分別呈上調(diào)、下調(diào)性表達,兩者的動態(tài)平衡與GC的發(fā)生密切相關(guān)[5]。
Puma是通過P53依賴和非依賴方式激活的P53下游靶基因,與Bcl-2結(jié)合,激活Bax/Bak,促進細胞凋亡。研究報道,Puma蛋白的下調(diào)表達與PLGC的進展密切相關(guān)[10]。
Survivin調(diào)節(jié)細胞分裂和周期,抑制細胞凋亡,與PTEN拮抗作用,兩者在Dys和GC組織中的表達存在負性相關(guān)[11]。
PLGC在古代沒有特定病名,依據(jù)其癥狀可歸屬于中醫(yī)中的“胃痛”、“痞滿”、“胃反”、“翻胃”等病證范疇,當代大多醫(yī)家認為PLGC以脾胃虛弱為本,胃絡(luò)瘀阻、毒損絡(luò)脈為標。有學者認為PLGC胃絡(luò)損傷影響了“行血氣而營陰陽”的生理功能,逐漸形成血瘀,血瘀與各種代謝產(chǎn)物交結(jié)形成瘀毒向癌毒轉(zhuǎn)化,類似于葉天士“久病入絡(luò)”的疾病傳變規(guī)律[12]。潘如燕[13]研究發(fā)現(xiàn),Survivin蛋白表達水平在PLGC患者胃黏膜組織中由高到低依次表現(xiàn)為血瘀熱毒型>陰虛有熱型>脾胃虛弱型,“蓋有諸內(nèi)者形諸外”,在基因表達水平上體現(xiàn)了中醫(yī)學“久病必虛”“久病入絡(luò)”的傳變規(guī)律?!饵S帝內(nèi)經(jīng)》最早提出:“正氣存內(nèi),邪不可干,邪之所湊,其氣必虛”。章銳[14]觀察中醫(yī)證型與增殖細胞核抗原(PCNA)表達、抑癌基因P53失活、癌基因C-erbB2激活的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)虛證的基因表達較實證升高更為顯著。由此提出,抑癌基因失活代表正氣衰弱,癌基因激活代表邪氣亢實。在基因?qū)用嬲撌隽吮静≌バ笆?、本虛標實的病因病機。
趙唯含等[15]研究報道,黃芪甲苷可以通過上調(diào)CyclinD1表達改善胃黏膜萎縮程度,治療CAG。后又有研究發(fā)現(xiàn),黃芪甲苷可以上調(diào)PLGC大鼠胃黏膜組織Caspase-3表達,抑制Bcl-2過表達,通過調(diào)節(jié)增殖與凋亡的動態(tài)平衡改善胃黏膜損傷,調(diào)控Kras/p53信號通路延緩腫瘤的發(fā)生[16]。蔡甜甜等[17]實驗發(fā)現(xiàn),三七總皂苷可以上調(diào)PLGC大鼠胃黏膜組織中Caspase-3表達,下調(diào)P53蛋白表達,誘導激活JNK/ERK信號通路,降低Bcl/Bax,誘導病變細胞凋亡,修復胃黏膜損傷。李衛(wèi)強等[18]研究寧夏密點麻蜥對PLGC大鼠的治療作用,發(fā)現(xiàn)其可以通過下調(diào)P53、Puma表達促進細胞凋亡,逆轉(zhuǎn)PLGC。王霞[19]研究報道,貓人參醇提取物可能通過促進Caspase-3表達,抑制CyclinD1過表達,調(diào)控Bcl/Bax平衡,改善胃黏膜病理狀態(tài),逆轉(zhuǎn)PLGC。
宋艷琦等[20]研究發(fā)現(xiàn)濁毒1號方可以顯著下調(diào)PLGC大鼠胃黏膜組織中Bcl-2表達,改善胃黏膜細胞凋亡程度。張楊等[21]發(fā)現(xiàn)欣胃顆粒治療PLGC的作用機制可能是通過下調(diào)Wnt-1及β-catenin表達減弱Wnt信號通路的活性,修復胃黏膜損傷,早期防治胃癌。梁國英等[22]觀察欣胃顆粒分別治療氣陰兩虛型與挾瘀挾毒型PLGC患者,發(fā)現(xiàn)兩組患者胃黏膜組織中Bcl-2、C-myc蛋白表達顯著減少,P53、P16顯著增多,病理狀態(tài)明顯改善,這可能也是欣胃顆粒多靶點調(diào)控基因治療PLGC的作用機制之一。安靜等[23]研究發(fā)現(xiàn),消痞顆粒改善大鼠胃黏膜腺體萎縮程度可能與其對P16基因的去甲基化作用密切相關(guān)。李志鋼等[24]觀察解毒化瘀健脾方對Dys大鼠胃黏膜組織中抑癌基因的去甲基化作用,發(fā)現(xiàn)P16、PTEN、Runx3在mRNA或蛋白水平均上調(diào)表達,Dys的病理狀態(tài)明顯改善。熊潭瑋等[25]研究發(fā)現(xiàn)加味柴芍六君方可以下調(diào)PLGC大鼠胃黏膜組織中P53、Survivin表達,保護胃黏膜。張超[26]研究發(fā)現(xiàn)升陽益胃湯可以抑制PLGC大鼠胃黏膜組織中Bcl-2、C-myc、CyclinD1表達,調(diào)控胃黏膜細胞凋亡。董曉峰[27]也發(fā)現(xiàn)升陽益胃湯對PLGC大鼠干預治療可以上調(diào)P16和野生型P53蛋白表達,促進局部微小血管增生,證實升陽益胃湯可以有效阻斷PLGC的疾病進展。韓宇斌等[28]發(fā)現(xiàn)補益脾胃方聯(lián)合奧美拉唑可以下調(diào)蛋白激酶B(Akt)、Cmet表達,改善胃黏膜炎癥狀態(tài),治療慢性胃炎療效顯著。李慧臻等[29]研究發(fā)現(xiàn)半夏瀉心湯抑制NFκB/STAT 3信號通路的傳導,靶基因P21表達顯著上調(diào),Bcl-2、C-myc表達下調(diào),其介導的炎癥因子表達降低。這說明半夏瀉心湯可以調(diào)控細胞凋亡,抑制惡性增殖,改善胃黏膜的炎性環(huán)境,逆轉(zhuǎn)PLGC。
王坤等[30]發(fā)現(xiàn)雙側(cè)足三里、脾俞、中脘穴位埋線治療的CAG大鼠JAK2-STAT 3信號通路的活性降低,靶基因CyclinD1、Bcl-2表達下調(diào),胃黏膜病理狀態(tài)明顯改善。楊青[31]發(fā)現(xiàn)艾灸與針刺CAG大鼠足三里、中脘穴可以顯著下調(diào)胃黏膜組織中Bcl-2表達,其中針刺法對Bcl-2表達的抑制作用更顯著,證實艾灸與針刺均可通過調(diào)控胃黏膜細胞凋亡治療CAG。楊宗保等[32]發(fā)現(xiàn)電針CAG大鼠足三里、梁門穴可以顯著上調(diào)大鼠胃黏膜組織中Bcl-2表達,下調(diào)P53表達,調(diào)控胃黏膜細胞凋亡,治療CAG。
綜合以上研究發(fā)現(xiàn),中醫(yī)藥多靶點調(diào)控腫瘤相關(guān)基因治療PLGC的作用機制可能是抑制原癌基因的過表達,促進抑癌基因表達,并且在調(diào)控凋亡相關(guān)基因方面也起著重要作用,在逆轉(zhuǎn)PLGC方面效果顯著。
綜上所述,PLGC的發(fā)生發(fā)展與兩種或兩種以上腫瘤相關(guān)基因的突變或表達失常有關(guān),基因之間相互聯(lián)系,符合中醫(yī)的整體觀念。相關(guān)癌基因的激活代表著侵犯人體的邪氣亢實,抑癌基因的失活代表正氣的衰弱,將基因表達與臟腑功能虛實,正氣強弱相聯(lián)系,從基因的角度闡述了PLGC脾胃虛弱為本,瘀毒結(jié)合為標的病因病機。中醫(yī)治療多以調(diào)養(yǎng)脾胃為主,活血通絡(luò)為要。研究發(fā)現(xiàn)中醫(yī)藥治療可以多靶點調(diào)控腫瘤相關(guān)基因,然而中醫(yī)藥調(diào)控PLGC相關(guān)基因的作用機制研究仍有進步的空間:(1)部分學者選取單一基因或信號通路進行研究,今后可以結(jié)合多個與胃黏膜癌變過程相關(guān)的協(xié)同作用的基因或信號通路,研究其關(guān)聯(lián)性,為實驗結(jié)果增添科學性。(2)中醫(yī)外治法調(diào)控PLGC相關(guān)腫瘤基因的作用機制研究較少,針灸也是多靶點治療必不可少的手段之一。今后學者可以從這個角度進行研究,為臨床治療PLGC提供新的科學依據(jù)。