Nghiên cứu cơ chể phân tử kháng ung thư của bài thuốc nam địa long

Bài thuốc là sự kết hợp của các thành phần dược liệu khác nhau để tạo ra hiệu quả phối hợp, vừa tiêu diệt tế bào ung thư vừa bảo vệ tế bào thường, giảm đau, tăng cường sức đề kháng,…[15,

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGUYỄN THỊ MỸ NƯƠNG

NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ PHÂN TỬ KHÁNG UNG THƯ

CỦA BÀI THUỐC NAM ĐỊA LONG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGUYỄN THỊ MỸ NƯƠNG

NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ PHÂN TỬ KHÁNG UNG THƯ CỦA

BÀI THUỐC NAM ĐỊA LONG

Phản biện độc lập 2: TS Võ Nguyễn Thanh Thảo

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS.TS Hồ Huỳnh Thùy Dương

Tp Hồ Chí Minh – Năm 2019

Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan luận án tiến sĩ “Nghiên cứu cơ chế phân tử kháng ung thư của bài thuốc Nam Địa Long” là công trình nghiên cứu của riêng tôi, dưới sự hướng dẫn của cán bộ hướng dẫn, PGS.TS Hồ Huỳnh Thùy Dương Các kết quả nghiên cứu trong luận án hoàn toàn chưa được công bố bởi bất kỳ tác giả nào khác

NCS Nguyễn Thị Mỹ Nương

Lời cảm ơn

Để đi được trên con đường học vấn dài như bây giờ, tôi đã nhận được nhiều sự quan tâm, giúp đỡ và động viên Nhân đây, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến những Người đã hỗ trợ tôi trong nghiên cứu đề tài luận án, để hoàn tất bậc học cuối cùng này

Đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô PGS.TS Hồ Huỳnh Thùy Dương, người đã mở ra ý tưởng về hướng nghiên cứu cơ chế tác động của bài thuốc

mà nhóm chúng tôi đeo đuổi trong 10 năm nay Trong khoảng thời gian này, cô luôn hỗ trợ tôi trong học tập lẫn trong công việc giảng dạy ở trường, giúp đỡ tôi phát triển các kỹ năng nghiên cứu, khả năng sư phạm và góp phần hình thành nhân sinh quan trong tôi Tôi đã học hỏi rất nhiều từ sự thông tuệ và tinh thần nghiên cứu khoa học nghiêm túc của cô

Tôi chân thành cám ơn các anh chị, các bạn, các em thuộc Phòng thí nghiệm Sinh học phân tử, Bộ môn Di truyền Dù đang ở nước ngoài hay công tác tại Bộ môn, mọi người đã trực tiếp hỗ trợ rất nhiều trong việc thực hiện các phương pháp thực nghiệm, thảo luận các vấn đề, hỗ trợ tìm kiếm tài liệu và hỗ trợ trong công việc Tôi xin cám ơn bạn Bùi Hoàng Bảo Ngọc đã hỗ trợ trong phân tích dữ liệu microarray bằng IPA Các anh chị, các bạn, các em vẫn luôn là những người chia sẻ cùng với tôi những buồn vui, khó khăn trong cuộc sống và động viên tôi nhanh chóng hoàn thành luận án

Tôi xin chân thành cám ơn Thầy Đinh Minh Hiệp và các anh chị, các bạn, các

em trong MHG Cám ơn thầy vẫn luôn dõi theo bước tôi và luôn sẵn sàng hỗ trợ tôi Cám ơn mọi người đã luôn động viên và giúp đỡ

Tôi xin chân thành cám ơn quý thầy cô, anh chị em công tác tại trường ĐH Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM, đặc biệt là quý thầy cô ở Khoa Sinh học – Công nghệ sinh học Tôi xin cám ơn Trường, Khoa, Phòng Khoa học và Công nghệ, Phòng đào tạo Sau Đại học đã ưu tiên hỗ trợ cho việc học tập và nghiên cứu của tôi

Tôi xin cám ơn các thầy cô ở các phòng thí nghiệm của Khoa đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Tôi xin cám ơn sự tài trợ kinh phí cho các đề tài nghiên cứu khoa học thuộc nội dung của luận án từ ĐH Quốc gia TP.HCM và Sở Khoa học - Công nghệ TP.HCM (chương trình Vườn ươm NCKH) Tôi xin cám ơn quỹ học bổng Vallet và Toshiba đã hỗ trợ cho quá trình học tập của tôi

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến cô, các anh chị, các em ở Công ty TNHH CNSH Khoa Thương đã hỗ trợ tôi rất nhiều trong kỹ thuật qRT-PCR về cả hóa chất, thiết

bị và kỹ thuật Tôi cũng xin cám ơn Khoa Dược, Bệnh viện Y học cổ truyền TP.HCM đã cung cấp nguyên liệu bài thuốc, sắc thuốc và kiểm tra chất lượng thuốc Tôi xin cám ơn Trung tâm Sâm và Dược liệu, khoa Hóa – trường ĐH Khoa học Tự nhiên đã hỗ trợ trong việc kiểm tra chất lượng thuốc Tôi cũng xin đồng cám

ơn Phòng Vi sinh- Dược và khoa Y học cổ truyền thuộc ĐH Y dược TP.HCM, công

ty Roche Việt Nam đã hỗ trợ máy móc, cơ sở vật chất cho việc thực hiện một vài nội dung của luận án

Sau cùng tôi xin dành lời cám ơn sâu sắc đến ba mẹ, các anh chị em trong gia đình, đã luôn hỗ trợ, động viên và chăm sóc tôi Cám ơn ba mẹ luôn ủng hộ cho việc học tập của tôi Cám ơn ba mẹ luôn là tấm gương sáng để hình thành nên sự chăm chỉ, cần cù, hăng say lao động, tinh thần trách nhiệm và tín nghĩa ở tôi

MỤC LỤC

Lời cam đoan

Lời cảm ơn

MỤC LỤC i

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ viii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 4

1.1 UNG THƯ THEO QUAN NIỆM HIỆN ĐẠI 4

1.1.1 Các đặc điểm bệnh sinh của tế bào ung thư 4

1.1.2 Một số con đường tín hiệu tế bào trong ung thư 8

1.1.2.1 Stress mạng lưới nội chất (ER stress) 8

1.1.2.2 Đáp ứng stress oxy hóa thông qua con đường NRF2 12

1.1.2.3 Điều hòa chu kỳ tế bào 12

1.1.2.4 Con đường đáp ứng với tổn thương DNA qua protein p53 15

1.1.2.5 Con đường tín hiệu apoptosis 17

1.1.3 Các liệu pháp điều trị ung thư 20

1.2 Y HỌC CỔ TRUYỀN TRONG HỖ TRỢ VÀ ĐIỀU TRỊ VỀ UNG THƯ 23

1.2.1 Quan niệm ung thư trong YHCT 23

1.2.2 Tiềm năng, thách thức và định hướng phát triển của YHCT 24

1.2.3 Kiểm soát chất lượng bài thuốc 26

1.2.4 Các nghiên cứu về cơ chế của bài thuốc YHCT trong điều trị ung thư 27

1.2.5 Bài thuốc Nam Địa Long 31

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 35

2.1 VẬT LIỆU 35

2.1.1 Bài thuốc 35

2.1.2 Các dòng tế bào ung thư 35

2.1.3 Nguyên bào sợi 36

2.2 PHƯƠNG PHÁP 36

2.2.1 Phương pháp phân tích định tính, định lượng bài thuốc 36

2.2.1.1 Phương pháp kiểm tra mức độ nhiễm khuẩn 37

2.2.1.2 Phương pháp sắc ký lớp mỏng 37

2.2.1.3 Phương pháp xác định hàm lượng hợp chất phenol tổng 38

2.2.1.4 Phương pháp xác định hàm lượng flavonoid tổng 39

2.2.1.5 Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) 39

2.2.2 Phương pháp nuôi cấy tế bào 40

2.2.2.1 Phương pháp cấy chuyền tế bào 40

2.2.2.2 Phương pháp xác định mật độ tế bào sống/chết bằng trypan blue 41

2.2.3 Phương pháp khảo sát khả năng gây độc tế bào 42

2.2.3.1 Phương pháp SRB (Sulforhodamine B) 42

2.2.3.2 Phương pháp xCELLigence 43

2.2.3.3 Tính toán chỉ số gây độc tế bào chọn lọc (selective index, SI) 44

2.2.3.4 Phương pháp phân tích isobologram 44

2.2.4 Phương pháp phân tích biểu hiện gene của tế bào 45

2.2.4.1 Phương pháp tách chiết RNA 45

2.2.4.2 Phương pháp cDNA microarray 46

2.2.4.3 Dự đoán con đường tín hiệu của bài thuốc bằng các phần mềm tin sinh học 47

2.2.4.4 Phương pháp qRT-PCR 48

2.2.4.5 Phương pháp WB 49

2.2.5 Phương pháp khảo sát khả năng cảm ứng apoptosis 50

2.2.5.1 Xác định chu kỳ tế bào bằng flow cytometry 50

2.2.5.2 Phương pháp nhuộm kép AO-EB 50

2.2.5.3 Phương pháp khảo sát sự phân mảnh DNA bộ gene 51

2.2.6 Phương pháp phân tích số liệu 52

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ 53

3.1 NGHIÊN CỨU KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG CỦA BÀI THUỐC 53

3.1.1 Kiểm tra chất lượng các nguyên liệu thành phần của bài thuốc 53

3.1.2 Kiểm tra chất lượng bài thuốc 55

3.2 TÁC ĐỘNG GÂY ĐỘC TẾ BÀO UNG THƯ CỦA BÀI THUỐC 59

3.2.1 Tác động gây độc tế bào ung thư của bài thuốc NĐL 60

3.2.2 Tác động gây độc tế bào theo thời gian của NĐL trên tế bào MCF-7 và nguyên bào sợi 61

3.3 VAI TRÒ PHỐI HỢP CỦA CÁC VỊ TRONG TÁC ĐỘNG GÂY ĐỘC TẾ BÀO MCF-7 CỦA NĐL 64

3.4 PHÂN TÍCH SỰ BIỂU HIỆN CÁC GENE CỦA MCF-7 BẰNG cDNA MICROARRAY 67

3.5 DỰ ĐOÁN CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG CỦA NĐL BẰNG TIN SINH HỌC

71

3.5.1 Phân tích làm giàu, chú giải chức năng gene (GOEA: gene ontology enrichment analysis) bằng phần mềm DAVID 71

3.5.2 Dự đoán cơ chế tác động của NĐL dựa trên dữ liệu microarray bằng phần mềm IPA 74

3.6 XÁC NHẬN CON ĐƯỜNG TÍN HIỆU TẾ BÀO ĐƯỢC KÍCH HOẠT BỞI NĐL BẰNG qRT-PCR VÀ WB 81

3.6.1 Xác nhận kết quả của cDNA microarray bằng qRT-PCR 81

3.6.2 Khảo sát sự thay đổi biểu biện gene ở mức mRNA bằng qRT-PCR 82 3.6.3 Khảo sát sự thay đổi biểu biện gene ở mức protein bằng WB 86

3.6.4 Kết quả kiểm tra kiểu hình tế bào 91

CHƯƠNG 4: THẢO LUẬN 94

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 110

KẾT LUẬN 110

KIẾN NGHỊ 111

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 112

TÀI LIỆU THAM KHẢO 113 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DAVID Cơ sở dữ liệu cho chú giải, minh họa và khám phá tích hợp

(Database for Annotation, Visualization and Integrated Discovery)

ER stress Stress mạng lưới nội chất

microarray (fold change)

FDA Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa kỳ (The Food and

Inh% Phần trăm ức chế sinh trưởng (Percentage of growth inhibition)

IPA Phân tích con đường tín hiệu tế bào (Ingenuity Pathways Analysis)

NĐL Nam Địa Long

qRT-PCR Phương pháp realtime RT-PCR định lượng (Quantitative reverse

transcription polymerase chain reaction)

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Hiệu suất chiết các cao thuốc 35 Bảng 2.2 Các điều kiện thực hiện sắc ký lớp mỏng 38 Bảng 3.1 Kết quả kiểm tra sự nhiễm khuẩn của các mẫu cao chiết các vị ĐL, ĐĐ,

Bảng 3.11 Sự thay đổi biểu hiện tương đối của một số gene được xác định bằng

phương pháp cDNA microarray và qRT-PCR 82

Bảng 3.12 Sự thay đổi biểu hiện gene tương đối của MCF-7 xử lý với NĐL được

xác định bằng phương pháp qRT-PCR 85

Bảng 3.13 Mức độ biểu hiện một số gene thuộc con đường ER stress duới tác động

của NĐL 88

Bảng 3.14 Mức độ biểu hiện của các gene thuộc con đường p53 và cảm ứng

apoptosis dưới tác động của NĐL 89

Bảng 3.15 Mức độ biểu hiện của các gene thuộc chu kỳ tế bào dưới tác động của

NĐL 90

Bảng 3.16 Phân tích các pha trong chu kỳ tế bào MCF-7 xử lý NĐL 92

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Các con đường tín hiệu đáp ứng UPR và ER stress 10

Hình 1.2 Các cyclin và CDK trong chu kỳ tế bào 13

Hình 1.3 Các tín hiệu hoạt hóa p53 và các mục tiêu tác động của p53 17

Hình 1.4 Một số liệu pháp mục tiêu tác động lên các đặc điểm đặc trưng của ung thư 22

Hình 1.5 Khó khăn của các nước thành viên trong giải quyết các vấn đề liên quan YHCT 25

Hình 2.1 Các ô đếm trong buồng đếm hồng cầu 41

Hình 2.2 Nguyên tắc xác định khả năng gây độc tế bào của một chất theo thời gian bằng hệ thống xCELLigence 44

Hình 3.1 Sắc ký đồ HPLC của các vị thành phần ở các mẻ thuốc khác nhau 54

Hình 3.2 Kết quả phân tích sắc ký lớp mỏng của NĐL và các vị thành phần 55

Hình 3.3 Sắc ký đồ HPLC của bài thuốc ở các mẻ thuốc khác nhau 57

Hình 3.4 Đường chuẩn gallic acid 57

Hình 3.5 Đường chuẩn quercetin 57

Hình 3.6 Đường biểu diễn quan hệ tuyến tính giữa diện tích pic và nồng độ vitexin 58

Hình 3.7 Sắc ký đồ HPLC của bài thuốc với chất chuẩn vitexin 58

Hình 3.8 Sự thay đổi biểu hiện của một số gene của MCF-7 xử lý với NĐL 58

Hình 3.9 Đường cong tăng trường của tế bào MCF-7 (M) và nguyên bào sợi (F)

62

Hình 3.10 Đáp ứng tức thời của tế bào MCF-7 (M) và nguyên bào sợi (F) trong khoảng thời gian ngay sau xử lý 63

Hình 3.11 Giá trị IC50 của NĐL và các vị trên tế bào MCF-7 65

Hình 3.12 Biểu đồ thể hiện giá trị CI của NĐL trên MCF-7 65

Hình 3.13 Đường cong tăng trưởng của tế bào MCF-7 khi xử lý với bài thuốc NĐL và các vị 66

Hình 3.14 Đường cong tăng trưởng tế bào MCF-7 xử lý với các vị, các tổ hợp 3 vị và NĐL 66

Hình 3.15 Đường cong tăng trưởng của MCF-7 theo thời gian 68 Hình 3.16 Biểu đồ phân nhóm dữ liệu biểu hiện gene của tế bào MCF-7 không xử

MỞ ĐẦU

Ung thư là một trong bốn bệnh gây tử vong hàng đầu [30] Hiện nay, phẫu thuật, xạ trị và hóa trị là các liệu pháp chính thống trong điều trị ung thư, tuy nhiên gây ra nhiều tác dụng phụ Các liệu pháp mới giúp điều trị trúng đích phân tử nhưng chi phí cao và chỉ giới hạn ở một vài loại ung thư [138] Bên cạnh các liệu pháp Tây

y, các liệu pháp sử dụng y học cổ truyền (YHCT) trong điều trị và hỗ trợ điều trị ung thư đã được một bộ phận người dân sử dụng từ lâu đời, trong đó phổ biến là các bài thuốc Bài thuốc là sự kết hợp của các thành phần dược liệu khác nhau để tạo ra hiệu quả phối hợp, vừa tiêu diệt tế bào ung thư vừa bảo vệ tế bào thường, giảm đau, tăng cường sức đề kháng,…[15, 124]

Việc sử dụng YHCT trong phòng trị bệnh có ý nghĩa quan trọng ở nhiều quốc gia phụ thuộc vào văn hóa, lịch sử, điều kiện kinh tế và nguyên lý chăm sóc sức khỏe tổng thể, nâng cao chất lượng cuộc sống của YHCT [121] Tuy nhiên, nhiều trở ngại đã ngăn cản sự phát triển rộng rãi của YHCT, trong đó hai nguyên nhân quan trọng khiến nền y học hiện đại khó chấp nhận các sản phẩm YHCT là thiếu các bằng chứng khoa học về cơ chế tác động của thuốc và sự biến động về hiệu quả điều trị do chất lượng không ổn định của nguồn nguyên liệu [120] Chính vì vậy, hướng nghiên cứu chứng minh cơ chế tác dụng kháng ung thư của các bài thuốc cổ truyền dựa trên cách tiếp cận của khoa học hiện đại ngày càng được quan tâm Nhiều bài thuốc cổ truyền/dân gian Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc,… đã được chứng minh có hiệu quả kháng ung thư với nhiều cơ chế phân tử khác nhau [29, 43,

61, 65, 96, 117], tuy nhiên chưa có bài thuốc nào của Việt Nam được công bố theo hướng tiếp cận này Theo định hướng này, nhóm nghiên cứu thực hiện các nghiên cứu trên một số bài thuốc cổ truyền/dân gian Việt Nam bằng các công cụ sinh học tế bào, phân tử và tin sinh học hiện đại nhằm góp phần cho sự phát triển YHCT trong nước Sau một số khảo sát sơ khởi, chúng tôi chọn một bài thuốc Việt Nam có tên Nam Địa Long (NĐL) do lương y Nguyễn An Định đề xuất Bài thuốc gồm Địa long (ĐL), Đậu đen (ĐĐ), Đậu xanh (ĐX) và Bồ ngót (BN) Các lý do lựa chọn bài thuốc này là: (1) trong dân gian bài thuốc được xem là có tác dụng điều trị sốt, viêm khớp, ung thư, điều hòa huyết áp,… (2) chưa có công bố nào về bài thuốc này; (3)

đây là một bài thuốc thuần Việt với các thành phần rẻ tiền, dễ nuôi trồng phổ biến ở nước ta, do đó nếu thành công, bài thuốc này sẽ có giá thành thấp và đặc biệt sẽ dễ dàng kiểm soát chất lượng về sau hơn so với các nguồn nguyên liệu ngoại nhập

Trong khuôn khổ luận án này, mục tiêu nghiên cứu của đề tài là tập trung nghiên cứu cơ chế phân tử kháng ung thư của bài thuốc NĐL trên các dòng tế bào ung thư Theo đó, các nội dung nghiên được thực hiện bao gồm:

1 Đánh giá chất lượng nguyên liệu và cao chiết bài thuốc: Để đánh giá các tác

dụng sinh học, đầu tiên chúng tôi cần xác định chất lượng nguồn nguyên liệu và độ

ổn định của bài thuốc ở các mẻ thuốc Chất lượng nguồn nguyên liệu được đánh giá dựa theo các tiêu chuẩn của Dược điển Việt Nam (DĐVN) IV Tính ổn định của các

cao chiết được xem xét thông qua “dấu vân tay hóa học” và “dấu vân tay sinh học”

2 Khảo sát khả năng gây độc tế bào ung thư và tế bào thường của bài thuốc:

khảo sát trên một số dòng tế bào ung thư như MCF-7, Hep G2, NCI H460 và nguyên bào sợi bình thường, chọn dòng tế bào có đáp ứng tốt nhất Dựa trên giá trị nồng độ ức chế 50% (IC50) của bài thuốc trên các dòng tế bào ung thư và tế bào thường, chỉ số gây độc chọn lọc (SI) được tính toán, từ đó đánh giá tác động gây độc chọn lọc của bài thuốc NĐL

3 Khảo sát tác động phối hợp của bài thuốc NĐL trong hiệu quả gây độc tế bào ung thư: khả năng gây độc tế bào ung thư của các vị thành phần và bài thuốc

tổng NĐL được xác định bằng phương pháp sulforhodamine B (SRB) và xCELLigence Hiệu quả phối hợp được đánh giá bằng phần mềm CompuSyn

4 Phân tích sự thay đổi biểu hiện gene ở mức mRNA của tế bào ung thư khi

xử lý với NĐL: sử dụng phương pháp microarray để đánh giá sự thay đổi biểu hiện

đồng thời của các trình tự trong tế bào, từ đó cho phép đánh giá sơ bộ tổng thể đáp ứng của tế bào khi cảm ứng với NĐL

5 Dự đoán cơ chế tác động của NĐL bằng tin sinh học: công cụ “Database for

Annotation, Visualization and Integrated Discovery” (DAVID) và “Ingenuity Pathway Analysis” (IPA) được sử dụng để mô tả sơ bộ dữ liệu gene được xác định bởi microarray và dự đoán các con đường tín hiệu

6 Xác nhận các con đường tín hiệu của tế bào được hoạt hóa/ức chế bởi NĐL:

một số con đường tín hiệu được dự đoán sẽ được xác nhận lại bằng phương pháp qRT-PCR, Western blot (WB) và kiểu hình tế bào đặc trưng

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 UNG THƯ THEO QUAN NIỆM HIỆN ĐẠI

Ung thư là một trong bốn bệnh dẫn đến nguy cơ tử vong cao, sau bệnh tim mạch, bệnh hô hấp mạn tính và đái tháo đường Theo thống kê của Tổ chức y tế thế giới (World Health Organization, WHO), năm 2018 trên thế giới có đến 18,1 triệu

ca ung thư mắc mới và 9,6 triệu người chết do ung thư Trong đó, châu Á có đến một nửa ca mắc mới và hơn một nửa ca tử vong do ung thư so với thế giới Trong các loại ung thư, ung thư chiếm tỉ lệ cao nhất là ung thư vú ở phụ nữ và ung thư tuyến tiền liệt ở nam [30]

Ở Việt Nam, theo thống kê của WHO năm 2018, có 164 nghìn ca mắc ung thư mới trong năm, chiếm tỉ lệ 151,4/100.000 người/năm, thuộc nhóm có tỉ lệ mắc ung thư cao trung bình thế giới Số người chết do ung thư là 115 nghìn người/năm, chiếm tỉ lệ 104,4/100.000 người/năm, thuộc nhóm có tỉ lệ tử vong do ung thư trung bình Ở nam giới, ung thư gan và ung thư phổi chiếm tỉ lệ cao nhất Trong khi đó ở phụ nữ ung thư vú là phổ biến nhất [30]

1.1.1 Các đặc điểm bệnh sinh của tế bào ung thư

Theo Viện ung thư quốc gia Hoa Kỳ, ung thư là tên chung của nhóm bệnh trong đó các tế bào bất thường phân chia không kiểm soát và di căn sang các mô xung quanh Tế bào ung thư có thể di căn sang các bộ phận khác của cơ thể thông qua hệ thống máu và bạch huyết [137] Bình thường các tế bào người tăng trưởng

và phân chia khi cần thiết, dưới sự kiểm soát chặt chẽ và được hoạt hóa chết đi khi

bị tổn thương Tế bào ung thư xuất phát từ tế bào thường, tuy nhiên chúng không tuân theo quy luật bình thường Các tế bào ngày càng già hay bất thường nhưng chúng vẫn tồn tại, hơn nữa phân chia không kiểm soát tạo thành các khối u Từ các khối u ác tính, tế bào ung thư xâm lấn sang các mô xung quanh và theo đường máu, bạch huyết di căn đến các vùng khác trên cơ thể [114]

Để có thể bất tử và lan rộng, tế bào ung thư hình thành những đặc tính khác biệt với tế bào bình thường Trong công bố của mình, Hanahan và Weinberg (2011)

đã đưa ra những đặc điểm mà hầu hết các tế bào ung thư cần có để có thể chuyển dạng từ tế bào thường thành tế bào ung thư [37] Mặc dù còn nhiều tranh cãi vì có thể chưa đại diện được cho tất cả các tế bào ung thư do tính phức tạp của nó, những đặc điểm này phần nào giúp hình dung được những đặc tính nổi bật của tế bào ung thư Việc hiểu rõ các đặc điểm này là cơ sở cho việc đưa ra các liệu pháp điều trị ung thư trúng đích Các đặc điểm này bao gồm:

Duy trì các tín hiệu tăng sinh: Các mô bình thường kiểm soát chặt chẽ sự sản

xuất và tiết của các nhân tố thúc đẩy quá trình tăng trưởng và phân chia tế bào Nhờ vậy các mô luôn giữ được số tế bào hằng định, thể tích tế bào và duy trì cấu trúc, chức năng bình thường của mô Nhưng tế bào ung thư có khả năng duy trì các yếu

tố tăng trưởng tế bào thông qua các cơ chế: (1) tự sản xuất các phối tử (ligand) có thể kết hợp với các thụ thể để tự kích thích quá trình tăng sinh của bản thân; (2) kích thích tế bào thường xung quanh khối u tiết các nhân tố tăng trưởng; (3) tăng cường biểu hiện số lượng protein thụ thể; (4) thay đổi cấu trúc các thụ thể để dễ dàng kết hợp với các phối tử; (5) biến đổi một số nhân tố trong con đường tín hiệu về phía hạ nguồn giúp duy trì tình trạng hoạt hóa tăng trưởng không thông qua sự kích hoạt phối tử – thụ thể Phân tích trình tự DNA bộ gene của tế bào ung thư cho thấy các đột biến thường thúc đẩy sự hoạt hóa các thụ thể sinh trưởng Các nghiên cứu trên

tế bào ung thư da cho thấy 40% đột biến có liên quan đến cấu trúc protein B-Raf dẫn đến sự hoạt hóa liên tục con đường tín hiệu hoạt hóa phân bào tế bào (MAP kinase) bởi Raf [37]

Bất hoạt các nhân tố ức chế phát triển: Bên cạnh khả năng cảm ứng và duy

trì các tín hiệu tăng trưởng, tế bào ung thư phải tránh được tác động của các nhân tố chống tăng sinh do các gene ức chế khối u mã hóa Nhiều gene ức chế khối u bị

giảm hay mất chức năng trong các dạng ung thư khác nhau, điển hình là RB (mã hóa protein u nguyên bào võng mạc retinoblasma) và TP53 (mã hóa protein ức chế khối

u p53) [37]

Chống lại sự chết tế bào: Apoptosis (chết theo chương trình) là quá trình chết

tế bào xảy ra dưới sự điều hòa của nhóm các nhân tố kháng apoptosis và nhóm nhân

tố thúc đẩy apoptosis Thông thường quá trình apoptosis khởi phát khi tế bào nhận

được các tín hiệu từ stress sinh lý như stress dinh dưỡng, stress oxy hóa, tổn thương DNA, hay các phối tử ngoại bào, Sau đó con đường tín hiệu ngoại bào hoặc nội bào được hoạt hóa, cuối cùng là sự phân mảnh tế bào Bên cạnh apoptosis, tế bào ung thư có thể tác động đến quá trình autophagy (tự thực), là quá trình phân giải các vật liệu tế bào bằng lysosome hay không bào Autophagy là cơ chế trung gian có thể thúc đẩy tế bào tồn tại hay chết đi trong những điều kiện stress, thiếu dinh dưỡng Người ta nghĩ rằng trong điều kiện này, autophagy có thể là cơ chế giúp tế bào tồn tại, chống lại apoptosis [37]

Khả năng sao chép vô hạn: Tế bào thường bị giới hạn số lần sao chép do sự

ngắn dần telomere sau mỗi lần sao chép, từ đó dẫn đến tình trạng lão hóa và chết

Tế bào ung thư phải vượt qua được trở ngại này bằng cách hoạt hóa sự hoạt động của telomerase giúp kéo dài telomere [37]

Cảm ứng sự hình thành mạch máu: Ở người trưởng thành, sự hình thành

mạch mới thường rất hạn chế, thường chỉ được cảm ứng khi cần làm lành vết thương hay trong chu kỳ sinh sản ở phụ nữ Ở tế bào ung thư sự hình thành mạch mới luôn ở trạng thái hoạt hóa, sẵn sàng cho việc hình thành các khối u mới Nhân

tố tăng trưởng biểu mô mạch (VEGF-A) cảm ứng sự hình thành mạch máu mới ở giai đoạn phôi và giai đoạn phát triển, sau đó ở người trưởng thành chỉ tồn tại ở mức hằng định Trong khi đó, ở khối u, tình trạng yếm khí và tín hiệu tăng sinh từ các các gene sinh ung (oncogene) kích hoạt sự biểu hiện vượt mức của gene này [37]

Hoạt hóa sự xâm lấn và di căn: Xâm lấn và di căn là điểm đặc trưng của các

khối u ác tính Sau quá trình chuyển dạng thành tế bào ung thư, các tế bào này biến đổi hình dạng, xâm lấn sang các mô bên cạnh và theo mạch máu, bạch huyết đến các mô khác khắp cơ thể Một trong các nhân tố quan trọng dẫn đến quá trình di căn của tế bào ung thư là phân tử E-cadherin E-cadherin là một phân tử bám dính, có vai trò liên kết chất nền ngoại bào của các tế bào lân cận hình thành dãy tế bào Ở tế bào ung thư phân tử này thường bị đột biến hoặc giảm biểu hiện, khiến tế bào dễ tách rời [37]

Bất ổn định bộ gene và đột biến: Sự hình thành những đặc điểm được liệt kê

ở trên phụ thuộc vào việc tích lũy thành công các biến động trong bộ gene của tế bào khối u Mô tả một cách đơn giản, một nhóm tế bào mang kiểu gene đột biến có

ưu thế chọn lọc trong điều kiện vi môi trường sẽ tăng trưởng và phát triển vượt bậc Theo đó, quá trình phát sinh ung thư trải qua nhiều bước được mô tả là quá trình chọn dòng tế bào tích lũy các đột biến khác nhau để hình thành các đặc điểm cho sự tăng sinh vô hạn [37]

Viêm thúc đẩy hình thành khối u: Viêm có thể đóng góp vào quá trình phát

triển ung thư thông qua việc tiết vào vi môi trường khối u nhiều phân tử có hoạt tính sinh học như các nhân tố tăng trưởng, các nhân tố giúp tế bào tồn tại, các nhân tố hoạt hóa quá trình hình thành mạch máu, các enzyme biến đổi chất nền ngoại bào thúc đẩy quá trình hình thành mạch, xâm lấn và di căn của tế bào Hơn nữa, các tế bào đáp ứng viêm thường sinh ra các gốc oxy hoạt tính (reactive oxygen species, ROS), có thể gây tổn thương DNA, thúc đẩy quá trình đột biến ở các tế bào [37]

Tái thiết lập chương trình trao đổi năng lượng: Bên cạnh khả năng tăng

sinh vô hạn, sự hình thành khối u còn yêu cầu các tế bào phải có sự điều chỉnh cơ chế trao đổi năng lượng thích hợp Trong điều kiện hiếu khí, tế bào bình thường biến đổi glucose thành pyruvate theo con đường đường phân, sau đó chuyển pyruvate vào ty thể theo chu trình Krebs tạo năng lượng Ở các tế bào khối u, tình trạng yếm khí làm tế bào không thể trao đổi chất theo chu trình Krebs mà chỉ dựa trên chu trình đường phân với khả năng tạo năng lượng thấp Các tế bào khối u cải thiện tình trạng này bằng cách tăng cường các kênh vận chuyển glucose (đặc biệt là GLUT1) nhằm tăng cường lượng glucose vào tế bào chất Ngay cả ở các tế bào ung thư không ở trạng thái yếm khí thì cơ chế trao đổi năng lượng cũng dựa trên đường phân Các nghiên cứu cũng cho thấy rằng glucose phân giải theo chu trình đường phân có thể tạo được nhiều cơ chất trung gian cho các quá trình sinh tổng hợp các đại phân tử và các bào quan trong tế bào, cơ sở cho việc xây dựng các tế bào mới [37]

Tránh sự tiêu diệt của hệ miễn dịch: Miễn dịch chống tế bào khối u là một

trong những rào cản sự hình thành và phát triển khối u ở người Nhưng tế bào ung

thư hoạt hóa các cơ chế để tránh sự nhận diện và tương tác với tế bào miễn dịch Một ví dụ là tế bào ung thư tiết ra các TGF-β và các chất ức chế miễn dịch khác để tránh sự tiếp xúc của tế bào giết tự nhiên hay tế bào lympho T gây độc Ngoài ra, tế bào ung thư thu hút các tế bào cảm ứng viêm như lympho T điều hòa hay tế bào ức chế có nguồn gốc từ tủy xương để hoạt hóa cơ chế ức chế miễn dịch [37]

1.1.2 Một số con đường tín hiệu tế bào trong ung thư

Tế bào điều hòa hoạt động thông qua mạng lưới các con đường tín hiệu nhằm đáp ứng với các tín hiệu từ môi trường Các con đường tín hiệu ở tế bào ung thư rất nhiều và phức tạp, cho nên mục này chỉ đề cập đến một số con đường tín hiệu liên quan trong kết quả nghiên cứu Trong đó, con đường tín hiệu tế bào “Stress mạng lưới nội chất”, “Đáp ứng stress oxy hóa thông qua con đường NRF2” và “Con đường đáp ứng tổn thương DNA qua p53” là những con đường tín hiệu giúp tế bào đáp ứng với các tín hiệu stress khác nhau Các đáp ứng này nhằm giúp tế bào vượt qua stress, tuy nhiên nếu các tín hiệu stress kéo dài mà tế bào không loại trừ được, các con đường tín hiệu dừng chu kỳ phân bào và khởi động apoptosis sẽ được hoạt hóa

1.1.2.1 Stress mạng lưới nội chất (ER stress)

Chức năng chính của mạng lưới nội chất là gấp cuộn và biến đổi protein sau dịch mã, giữ trạng thái cân bằng Ca2+ và lipid nội mô Trên màng mạng lưới nội chất có các bơm Ca2+ chủ động là Ca2+ ATPase, do đó môi trường bên trong mạng lưới nội chất có nồng độ Ca2+ rất cao, là nơi dự trữ Ca2+ lớn nhất của tế bào Do có chức năng gấp cuộn protein, bên trong mạng lưới nội chất chứa rất nhiều chaperone phân tử phụ thuộc Ca2+ như HSPA5 (còn gọi là GRP78 hay BIP), HSP90B1 (còn gọi là GRP94) và calreticulin giúp ổn định các cấu trúc trung gian protein Môi trường bên trong mạng lưới nội chất cũng là một môi trường có đặc tính oxy hóa nhằm giúp tạo các cầu nối disulfide trong gấp cuộn protein [131] Các rối loạn trong chức năng mạng lưới nội chất dẫn đến trạng thái được gọi là stress mạng lưới nội chất (ER stress)

Khi mạng lưới nội chất tích tụ nhiều protein gấp cuộn sai, sẽ dẫn đến các đáp ứng thích nghi gọi là “đáp ứng protein không gấp cuộn” (unfolded protein response, UPR) Các yếu tố có thể dẫn đến UPR là rối loạn trạng thái oxy hóa khử của nội môi (ảnh hưởng đến việc hình thành cầu nối disulfide), thiếu glucose (ảnh hưởng đến quá trình glycosyl hóa protein), rối loạn trong điều hòa Ca2+ (ảnh hưởng hoạt động của các chaperone phụ thuộc Ca2+), nhiễm virus [129] Các rối loạn này là nguyên nhân chính dẫn đến ER stress Ngoài ra, các rối loạn trong điều hòa Ca2+, con đường MEKK1 và tái sắp xếp màng mạng lưới nội chất cũng dẫn đến ER stress [91]

Đáp ứng UPR chia thành ba pha: thích nghi, báo động và apoptosis Khởi đầu,

tế bào sẽ đáp ứng thích nghi với tín hiệu stress, bảo vệ tế bào bằng các cơ chế như tăng biểu hiện các gene mã hóa các protein giúp tăng cường gấp cuộn protein (các chaperone, foldase), kích hoạt “hệ thống phân giải protein thuộc mạng lưới nội chất” (ER-associated degradation, ERAD) để loại bỏ các protein gấp cuộn sai, ức chế tạm thời quá trình dịch mã để giảm tải lượng protein đến mạng lưới nội chất Khi các đáp ứng này thất bại, các tín hiệu báo động được bật lên, sau đó nếu stress vẫn kéo dài, tế bào sẽ khởi động con đường apoptosis (Hình 1.1) [70] Hoạt động của UPR liên quan đến ba con đường tín hiệu, đặc trưng bởi ba protein xuyên màng

là PERK, IRE1 và ATF6 Trong điều kiện stress, các protein này được hoạt hóa khi thoát khỏi liên kết với GRP78 do chaperone GRP78 được huy động để tăng cường gấp cuộn protein (Hình 1.1) [70]

Hình 1.1 Các con đường tín hiệu đáp ứng UPR và ER stress [70]

Con đường tín hiệu PERK: PERK là một Ser/Thr protein kinase được mã hóa

bởi gene EIF2AK3, có khả năng tự phosphoryl hóa Khi thoát khỏi sự bắt giữ của GRP78, các tiểu phần của PERK liên kết lại với nhau dẫn đến tự phosphoryl hóa, sau đó phosphoryl hóa eIF2α, dẫn đến giảm dịch mã chung mà chỉ dịch mã chọn lọc một số protein, trong đó có ATF4 Nhân tố phiên mã ATF4 điều hòa tăng biểu hiện các gene đáp ứng thích nghi liên quan đến kháng oxy hóa, autophagy, biến dưỡng amino acid Bên cạnh đó PERK cũng hoạt hóa NRF2 (được mã hóa bởi gene NFE2L2) để cảm ứng biểu hiện các gene kháng oxy hóa nhằm giảm trạng thái stress oxy hóa nội môi ATF4 cũng điều hòa tăng biểu hiện CHOP (được mã hóa bởi gene DDIT3), một protein khởi động quá trình chết tế bào Cơ chế của việc chuyển tín hiệu từ con đường duy trì sự sống sang kích hoạt sự chết tế bào vẫn chưa được rõ Người ta thấy rằng CHOP tăng biểu hiện trong suốt quá trình ER stress cho đến khi

tế bào chết và dường như con đường cảm ứng chết tế bào chủ yếu là thông qua CHOP CHOP cảm ứng apoptosis thông qua điều hòa giảm BCL2, điều hòa tăng các protein NOXA, PUMA, BIM, BCL-XL, BAX CHOP cũng thúc đẩy sự biểu hiện của caspase 3, GADD34 cảm ứng dịch mã protein thông qua tương tác với eIF2α CHOP cũng điều hòa tăng ERO1α, một enzyme oxy hóa khử giúp sinh ra

ROS và mở kênh Ca2+ trên màng mạng lưới nội chất Sự tiết ROS và Ca2+ vào tế bào chất là tín hiệu khởi phát apoptosis (Hình 1.1) [70]

Con đường tín hiệu IRE1: Khi được hoạt hóa, IRE1 có thể cảm ứng các con

đường quyết định sự sống hay chết của tế bào thông qua: cắt nối mRNA XBP1, điều

hòa phân hủy RNA, tạo thành phức hợp UPR và biến đổi sau dịch mã Tương tự PERK, các tiểu phần IRE1 sau khi được hoạt hóa sẽ kết hợp lại, tự phosphoryl hóa

và hoạt hóa domain có hoạt tính RNase Domain này cắt đoạn intron 26 nucleotide

của XBP1 mRNA XBP1 đã biến đổi sẽ trở thành nhân tố phiên mã các gene mã hóa

các protein liên quan đến đáp ứng thích nghi như p58, ERAD, các chaperone Bên cạnh đó, IRE1 cũng điều hòa phức hợp phân hủy RNA, giữ hoạt tính của phức hợp này ở mức cơ bản giúp giảm dịch mã và do đó giảm tải lượng protein đi vào mạng lưới nội chất Hoạt tính của phức hợp này lại tăng tỉ lệ với cường độ ER stress, do

đó nếu stress vẫn tiếp tục tăng phức hợp này sẽ phân hủy cả các mRNA liên quan đến sự tồn tại và sinh trưởng của tế bào (Hình 1.1) [70]

Sự hình thành phức hợp UPR phụ thuộc vào tín hiệu stress và sự điều hòa của IRE1 Sự liên kết của BAX và BAK với IRE1 cảm ứng quá trình cắt nối mRNA XBP1 Đồng thời PUMA và BIM tương tác với IRE1 duy trì quá trình cắt nối

mRNA XBP1 Khi stress không được giải quyết, Ca2+ bị tiết ra khỏi mạng lưới nội chất, cùng với sự hoạt hóa con đường IRE1/TRAF2/ASK1/JNK dẫn đến hoạt động của mạng lưới BAK, PUMA, BIM, BCL2 (bị ức chế) hoạt động tiết cytochrome c

từ ty thể, kích hoạt con đường apoptosis qua ty thể TRAF2/ASK1 cũng hoạt hóa NF-κB, hoạt hóa các gene liên quan đến viêm và cảm ứng tăng biểu hiện cũng như phosphoryl hóa p53 [63] Hơn nữa, IRE1 cũng có thể hoạt hóa trực tiếp apoptosis thông qua sự hoạt hóa caspase 12 Ngoài ra, một thành phần khác của phức hợp UPR là “protein sốc nhiệt” (heat shock protein, HSP) 72 liên kết với IRE1 giúp tăng cường quá trình cắt nối mRNA XBP1 Trong khi đó, sự hiện diện của HSP90 cùng với các co-chaperone ức chế quá trình oligomer hóa các thụ thể IRE1 cũng như sự

tự phosphoryl hóa của IRE1 (Hình 1.1)

Con đường ATF6: ATF6 sau khi tách khỏi GRP78 di chuyển về thể Golgi và

bị cắt bởi protease 1 và 2 tạo thành dạng hoạt hóa gọi là ATF6f ATF6f di chuyển

vào nhân, cảm ứng sự phiên mã các gene mục tiêu mã hóa các protein là p58, chaperone (GRP78, GRP94, HYOU1), “enzyme gấp cuộn protein” (Protein disulfide isomerase, PDI) và ERAD ATF6 có thể điều hòa biểu hiện gene độc lập hay phối hợp với XBP1 (Hình 1.1) [70]

1.1.2.2 Đáp ứng stress oxy hóa thông qua con đường NRF2

Trong tế bào bình thường, sự sản sinh ROS và hoạt động của hệ thống kháng oxy hóa nội bào được giữ ở trạng thái cân bằng Tuy nhiên, khi ROS được tạo ra quá nhiều do stress hay các yếu tố nội ngoại bào và/hoặc hệ thống kháng oxy hóa bị

ức chế thì xuất hiện sự mất cân bằng oxy hóa, gọi là stress oxy hóa NRF2 là nhân

tố phiên mã nhạy với stress, đáp ứng với sự gia tăng ROS bằng cách kích hoạt hệ thống kháng oxy hóa Ở trạng thái bình thường NRF2 được giữ bên ngoài nhân do liên kết với Keap1 Khi hàm lượng ROS tăng, Keap1 bị oxy hóa bởi ROS và tách rời khỏi NRF2 NRF2 cũng có thể tăng cường hoạt động nhờ vào sự phosphoryl hóa bởi PERK hay JNK1/2, ERK1/2,… Sau đó NRF2 chuyển vào nhân gắn vào “trình

tự tăng cường phiên mã đáp ứng kháng oxy hóa” (Antioxidant response element, ARE) để hoạt hóa phiên mã hàng loạt các gene mã hóa cho các protein giúp loại ROS giảm tổn thương do gốc oxy hóa (catalase, superoxide dismutase, glutathione peroxidase,…), các enzyme chuyển hóa pha I, II và III (cytochrome P450, sterol 4α-methyl oxidase1, NAD(P)H quinone dehydrogenase 1, gamma-glutamylcysteine synthetase, UDP-glucuronosyltransferase,…) giúp khử độc [67] Như vậy, con đường đáp ứng stress oxy hóa một khi hoạt động hiệu quả sẽ giúp tế bào loại bỏ ROS, đưa tế bào trở lại trạng thái cân bằng Tuy nhiên, một mặt trái của con đường NRF2 trong ung thư là sự hoạt hóa mạnh mẽ và lâu dài của con đường tín hiệu này giúp tế bào ung thư tồn tại, sinh trưởng và di căn [32]

1.1.2.3 Điều hòa chu kỳ tế bào

Chu kỳ tế bào là quá trình tế bào nhân đôi và phân chia thành hai tế bào con, gồm có giai đoạn trung gian (pha G1, S và G2) và phân chia tế bào (pha M) Ở sinh vật đa bào chu kỳ tế bào được điều hòa trong suốt quá trình tăng trưởng và phát triển nhằm đảm bảo kích thước và hình dạng mỗi mô Hầu hết các tế bào đã biệt hóa

không tiến vào chu kỳ phân bào và ngừng phân chia Một số dạng tế bào đã biệt hóa như nguyên bào sợi hay tế bào lympho có khả năng tiếp tục phân chia khi có tín hiệu kích thích tăng sinh Điểm giới hạn R ở cuối pha G1 là một điểm kiểm soát quan trọng của tế bào quyết định tế bào có khởi động chu kỳ phân bào hay không Một khi đã vượt qua điểm giới hạn, tế bào sẽ vào chu kỳ phân chia tế bào mà không cần các yếu tố tăng trưởng Ngoài ra, để giảm thiểu sai sót tiến trình phân bào còn được được kiểm soát bởi các điểm kiểm soát ở các pha khác nhau Bộ máy phân tử

có vai trò điều hòa chu kỳ tế bào là các cyclin dependent kinase (CDK) và phối tử của chúng là các cyclin tương ứng CDK là enzyme có hoạt tính phosphoryl hóa, do

đó có thể tác động lên các protein mục tiêu liên quan đến các sự kiện trong chu kỳ

tế bào Tuy nhiên, CDK chỉ hoạt động khi có sự liên kết với các cyclin đặc hiệu Sự biểu hiện và phân giải phức hợp CDK-cyclin được điều hòa chặt chẽ bởi các nhân

tố hoạt hóa, ức chế và phân hủy protein đảm bảo chỉ hiện diện trong giai đoạn nhất định của chu kỳ phân bào CDK-cyclin được chia thành bốn nhóm dựa trên sự hiện diện và hoạt tính của các phức hợp này là: CDK-cyclin pha G1, CDK-cyclin pha G1/S, CDK-cyclin pha S và CDK-cyclin pha M (Hình 1.2) [9, 115] Hoạt động kiểm soát tiến trình phân bào trong các pha được khái quát như sau:

Hình 1.2 Các cyclin và CDK trong chu kỳ tế bào [115]

Pha G1: Tế bào chỉ bước vào chu kỳ phân bào khi có tín hiệu kích thích phân

chia tế bào từ môi trường ngoại bào như các yếu tố tăng trưởng, thông qua nhiều con đường tín hiệu khác nhau như NF-kB, JAK/STAT, RAS/AP-1, β-catenin, Tín hiệu này sẽ kích hoạt các con đường tín hiệu sinh tổng hợp các cyclin pha G1 và pha G1/S, các protein trong tổng hợp DNA và nhân đôi NST Phức hợp cyclin D – CDK4/6 của pha G1 hình thành dẫn đến phosphoryl hóa protein RB, một protein điều hòa ức chế sự phiên mã các gene liên quan đến phân chia tế bào, làm bất hoạt

RB và khởi động quá trình phiên mã Ngoài ra ở pha G1/S tế bào kiểm soát sự tổn thương DNA thông qua nồng độ tăng cao của protein p53, nhằm tránh những tế bào

có DNA tổn thương được tăng sinh Protein p53 là nhân tố điều hòa phiên mã của gene mã hóa protein ức chế CDK là p21 Protein p21 gắn với CDK2 làm ức chế hoạt động của enzyme này, do đó ngăn cản tế bào tiến vào pha S cho đến khi các sai hỏng được sửa sai [9, 115]

Pha S: Sự kiện chủ chốt trong pha S là kiểm soát sự sao chép DNA Phức hợp

cyclin E-CDK2 được hình thành pha G1/S, tham gia vào hoạt hóa protein RB giúp giải phóng protein E2F, một nhân tố hoạt hóa sao chép DNA Phức hợp cyclin A-CDK2 được hình thành trong pha S Cả hai phức hợp này đều tham gia hoạt hóa DNA helicase và thúc đẩy các protein trong hình thành phức hợp sao chép DNA Ngoài ra CDK2 cũng phosphoryl hóa CDC6 và CDT1, đánh dấu sự phân hủy protein này, làm cho quá trình sao chép không tái khởi đầu Nếu quá trình sao chép DNA không hoàn tất hay xuất hiện các tổn thương DNA thì tế bào sẽ dừng chu kỳ phân bào ở pha này Cơ chế điều hòa quá trình dừng phân bào này thông qua p53/p21 và sự hoạt động của CDC25, một protein khử nhóm phosphate trên phức hợp cyclin-CDK ở pha M giúp phức hợp này có hoạt tính Nếu có tổn thương DNA, CDC25 sẽ bị ức chế do đó sẽ không thể hoạt hóa được phức hợp cyclin-CDK ở pha

M, do đó tế bào không thể tiếp tục phân chia [9, 115]

Pha M: Phức hợp cyclin B-CDK1 được hình thành ở pha G2 nhưng bị bất

hoạt do phosphoryl hóa bởi Wee1 Sai khi tế bào hoàn tất sao chép DNA, Wee1 sẽ giảm dần hoạt tính trong khi CDC25 phosphatase được hoạt hóa loại nhóm phosphate trên cyclinB-CDK1 làm hoạt hóa phức hợp này Trong pha này, sự kiểm

soát các tổn thương DNA của tế bào vẫn tiếp tục với cơ chế tương tự ở pha S Bên cạnh đó, tế bào kiểm soát sự lắp ráp thoi vô sắc thông qua MAD2 [9, 115]

Tế bào ung thư với một bộ gene bất ổn định thể hiện nhiều cách khác nhau để

vô hiệu hóa các điểm kiểm soát phân bào của tế bào bình thường, giúp tế bào tăng sinh liên tục Nhiều dạng ung thư cho thấy protein Rb mất chức năng do nhiều nguyên nhân như: đột biến, methyl hóa promoter, bị bất hoạt bởi ID1, ID2 và các protein virus như HPV E7 dẫn đến E2F luôn ở trạng thái tự do và sẵn sàng cho sao chép DNA Cyclin D1, CDC25A biểu hiện ở mức độ cao ở nhiều dạng ung thư, đặc biệt là ung thư vú Nhiều nhân tố khác nhau trong các con đường tín hiệu điều hòa cyclin D cũng được biến đổi để luôn hoạt hóa, ngay cả khi không có các tín hiệu ngoại bào như Ras, Myc, Akt,… Mặt khác, nhiều dạng ung thư cũng cho thấy các nhân tố ức chế CDK như các INK, p21, p27 cũng bị bất hoạt [115]

1.1.2.4 Con đường đáp ứng với tổn thương DNA qua protein p53

Sinh vật đa bào có cơ chế nhằm loại bỏ các tế bào sai hỏng hay mất chức năng

ra khỏi mô Trong hầu hết các tế bào của động vật, p53 là phân tử đóng vai trò quan trọng trong cơ chế này Khi tế bào có các bất thường trong trao đổi chất hay các tổn

thương vật liệu di truyền, gene TP53 mã hóa cho p53 được cảm ứng tăng biểu hiện

hay protein p53 được hoạt hóa Sau đó p53 có thể điều hòa hàng loạt các protein làm dừng chu kỳ tăng trưởng và phân chia của tế bào, đồng thời phát các tín hiệu thúc đẩy sửa chữa các tổn thương Trong trường hợp các bất thường trong tế bào không thể sữa chữa, các tín hiệu cảm ứng chương trình chết của tế bào – apoptosis

sẽ được hoạt hóa [116]

Mức độ biểu hiện hay trạng thái hoạt hóa của p53 được cảm ứng bởi nhiều hiện tượng sinh lý tế bào như: tổn thương DNA, stress sinh lý (stress oxy hóa, thiếu dinh dưỡng, stress mạng lưới nội chất,…), tăng biểu hiện bất thường của các gene

sinh ung ví dụ như E2F, trạng thái khử methyl hóa DNA nhiễm sắc thể trên diện

rộng, thiếu các tiền chất nucleotide, khóa quá trình sinh tổng hợp RNA hoặc DNA

Sự tích tụ p53 và sau đó là các biến đổi sau dịch mã của p53 dẫn đến sự kích hoạt hàng loạt các gene mục tiêu của p53, bao gồm các gene mã hóa cho các protein liên

quan đến: dừng sinh trưởng tế bào như CDKN1A (mã hóa protein p21), SIAH1,

YWHAZ (mã hóa protein 14-3-3σ), RPRM (mã hóa protein repprimo),…; sửa sai

DNA như GADD45, POLK, XPE/DDB2, XPC,… ; điều hòa apoptosis như BAX,

PUMA, NOXA, TRAILR2, BCL2, APAF1,… ; chống hình thành mạch như THBS1,… Các tín hiệu hoạt hóa p53 và các mục tiêu tác động của p53 được tóm tắt

ở hình 1.3 [116]

Một gene mục tiêu quan trọng của p53 là CDKN1A mã hóa protein p21

Protein p21 thường được nhắc đến như là một nhân tố dừng phân bào do ức chế một

số CDK là CDK1 và CDK2 Đây là các protein hoạt hóa chu kì phân bào ở pha G1 muộn, S, G2 và M, do đó sự hoạt hóa p53 thường dẫn đến khóa chu kỳ phân bào tại nhiều pha Khi chu kỳ tế bào tạm dừng thì p53 cảm ứng biểu hiện các protein sửa

sai giúp sửa chữa các sai hỏng Bên cạnh CDKN1A, p53 cũng cảm ứng các gene khác liên quan đến dừng chu kỳ phân bào như SIAH-1, GADD45, YWHAZ và

RPRM Protein Siah-1 có vai trò ubiquityl hóa β-catenin, do đó làm giảm biểu hiện

cyclin D1 và làm dừng chu kỳ phân bào ở pha G1 Bên cạnh đó sự phân hủy catenin cũng làm giảm sự phiên mã gene MYC, vì vậy làm chậm tiến trình phân bào

β-ở các pha khác Protein GADD45, 14-3-3σ và Reprimo cảm ứng dừng phân bào β-ở pha G2/M thông qua tác động lên phức hợp cyclinB - CDC2 Nếu các sai hỏng được sửa chữa, p53 sẽ giảm dần kéo theo p21 giảm, các CDK1 và CDK2 tăng và chu kỳ tế bào được khởi động lại Tuy nhiên nếu tín hiệu sai hỏng ngày càng tăng, p53 cảm ứng tăng biểu hiện các nhân tố khởi phát apoptosis như BAX, PUMA, NOXA, p53AIP1, NF-κB, hay ức chế BCL2, …[116]

Protein MDM2 là một nhân tố ức chế p53 do có khả năng ubiquityl hóa p53,

dẫn đến phân hủy p53 Tuy nhiên MDM2 cũng được xem là một mục tiêu của p53,

sự tích tụ p53 sẽ kích hoạt sự tăng biểu hiện của MDM2, do đó giúp điều hòa ngược

con đường tín hiệu p53 [116]

Hình 1.3 Các tín hiệu hoạt hóa p53 và các mục tiêu tác động của p53 [116]

1.1.2.5 Con đường tín hiệu apoptosis

Apoptosis là hiện tượng chết sinh lý của tế bào, xảy ra trong suốt quá trình phát triển và lão hóa của cơ thể như một cơ chế cân bằng quá trình tăng sinh tế bào

và mô Khác với hoại tử, tế bào apoptosis sẽ được nhận diện và tiêu diệt bởi các đại thực bào do đó không gây ra phản ứng viêm Vì vậy, apoptosis cũng là cơ chế phòng vệ như phản ứng viêm hay khi tế bào chịu tác động của các điều kiện bất lợi như tia xạ, hóa chất độc, nhiễm virus,… Ở các tế bào ung thư, apoptosis bị ức chế,

do dó tế bào ung thư mặc dù có mang các bất ổn bộ gene vẫn có thể thoát khỏi cái chết Chính vì vậy, nhiều nghiên cứu chống ung thư nhắm đến việc cảm ứng apoptosis ở tế bào ung thư [27]

Các điểm đặc trưng trong hình thái tế bào apoptosis là sự co tế bào, cô đặc nhiễm sắc chất và phân mảnh nhân, màng tế bào hình thành các bóng màng và mất tính liên kết với các tế bào xung quanh Tế bào apoptosis cũng thể hiện một số đặc điểm sinh hóa: sự phân cắt protein, phân cắt DNA, thể hiện ra bề mặt tế bào dấu hiệu giúp sự nhận diện của các đại thực bào Trong giai đoạn apoptosis sớm, tế bào

co lại do sự phân cắt sợi actin trong bộ xương tế bào và sự mất nước làm giảm kích thước tế bào, tế bào chất cô đặc và các bào quan đóng gói chặt hơn Trong giai đoạn này các phân tử phosphatidylserine vốn biểu hiện ở mặt trong của lớp đôi phospholipid được chuyển ra bề mặt ngoài tế bào, giúp cho sự nhận diện của các đại thực bào Sau đó, enzyme phân cắt DNA được hoạt hóa sẽ cắt DNA bộ gene tại vị trí giữa các nucleosome Sự phá vỡ nhiễm sắc thể trong nhân thường dẫn tới sự cô đặc nhân Tế bào dần bị phân mảnh thành các túi nhỏ gọi là thể apoptotic Thể apoptotic là những túi chứa tế bào chất có thể chứa những mảnh DNA [27, 92]

Apoptosis là một quá trình được điều hòa chặt chẽ ở mức độ gene Hai con đường tín hiệu khởi phát apoptosis là con đường ngoại bào thông qua các thụ thể gây chết và con đường nội bào thông qua ty thể Ngoài ra, còn có con đường tín hiệu thông qua tế bào lympho T hay con đường thông qua perforin/granzyme

Con đường tín hiệu ngoại bào: tín hiệu khởi đầu cho con đường tín hiệu này là

tương tác giữa phối tử và thụ thể xuyên màng Các thụ thể này là các thành viên của

họ protein “thụ thể gây chết” (tumor necrosis factor receptor, TNFR) Thụ thể gồm

có vùng ngoại bào giàu cysteine liên kết với phối tử và vùng nội bào có khoảng 80 amino acid gọi là “vùng chết” (death domain) giúp truyền tín hiệu từ bề mặt tế bào vào con đường nội bào Các phối tử và “thụ thể gây chết” tương ứng phổ biến là

FasL/FasR, TNF-α/TNFR1, Apo3L/DR3, Apo2L/DR4 and Apo2L/DR5 Trong đó

cơ chế được hiểu rõ nhất và được xem là mô hình cho con đường khởi phát apoptosis ngoại bào là tương tác FasL/FasR và TNF-α/TNFR1 Theo đó, phối tử gắn vào thụ thể của nó trên màng sẽ làm thay đổi cấu hình thụ thể này tạo thuận lợi cho sự gắn nhân tố FADD (Fas-associated death domain protein) Lúc đó FADD sẽ tương tác với procaspase-8 hình thành phức hợp cảm ứng sự chết DICS (death inducing signalling complex) Một khi procaspase-8 được hoạt hóa, nó sẽ khởi động

hoạt hóa các caspase hoạt động như caspase 3, 6, 7 [27, 111]

Con đường tín hiệu nội bào: các tín hiệu hoạt hóa con đường apoptosis nội

bào có thể bao gồm stress oxy hóa với sự gia tăng nồng độ các gốc oxy hóa, Ca2+,

ER stress, tổn thương DNA hay nhiễm virus Các tín hiệu này tác động lên màng trong ty thể làm mở các lổ màng, thay đổi điện thế màng ty thể và tiết ra hai nhóm

protein hoạt hóa apoptosis từ màng trong ty thể ra tế bào chất Nhóm protein đầu tiên bao gồm cytochrome c, Smac/DIABLO và serine protease HtrA2/Omi Những protein này hoạt hóa apoptosis theo con đường phụ thuộc vào caspase Cytochrome

c gắn và hoạt hóa APAF-1 và procaspase 9 tạo thành phức hợp apoptosome, giúp hoạt hóa caspase 9 Từ đó, caspase 9 lại tiếp tục hoạt hóa các caspase khác như caspase 3, 6 và 7 Các caspase cuối nguồn sau khi được hoạt hóa phân cắt nhân tố

ức chế enzyme DNase phụ thuộc caspase (ICAD), nhờ đó hoạt hóa DNase dẫn đến phân cắt DNA bộ gene ở những vị trí đặc hiệu Smac/DIABLO và serine protease HtrA2/Omi có vai trò ức chế hoạt tính của các nhân tố ức chế apoptosis như XIAP, API3, ILP, HILP, HIAP2, cIAP1, API1, MIHB Nhóm thứ 2 bao gồm các “protein tiền apoptosis” (pro-apoptosis protein), AIF, endonuclease G và CAD Các protein này được tiết ra từ ty thể trong quá trình apoptosis ở giai đoạn muộn và hoạt hóa apoptosis theo con đường không phụ thuộc caspase AIF chuyển vào nhân phân cắt DNA thành những mảnh có kích thước 50 – 300 kb và cô đặc nhiễm sắc chất ở viền ngoài Endonuclease G chuyển vào nhân dẫn đến phân cắt thành cắt DNA tạo thành oligonucleasome Sau đó CAD sau khi được giải phóng khỏi ty thể và bị cắt bởi caspase 3, phân mảnh DNA từ các oligonucleosome, làm cho nhiễm sắc chất cô đặc

rõ nét hơn

Cơ chế apoptosis thông qua ty thể được điều hòa bởi họ protein BCL2 Họ protein này kiểm soát sự thấm của màng ty thể và có thể là nhân tố kháng hoặc thúc đẩy apoptosis Một số protein kháng apoptosis như BCL2, BCL-x, BCL-XL, BCL-

XS, BCL-w, BAG; và một số protein thúc đẩy apoptosis như BCL10, BAX, BAK, BID, BAD, BIM, BIK, BLK Sự hoạt động mạnh của nhóm nào sẽ kích hoạt tế bào tiếp tục con đường tín hiệu apoptosis hay dừng PUMA và NOXA là hai protein thuộc họ này và đóng vai trò quan trọng trong con đường tín hiệu kích hoạt

apoptosis thông qua p53 Protein p53 điều hòa tăng biểu hiện gene PUMA, đến lượt PUMA cảm ứng tăng biểu hiện BAX, thay đổi cấu hình BAX, chuyển vị vào ty thể,

tiết cytochrome c và giảm điện thế màng ty thể NOXA là protein định vị trong ty thể, tương tác với nhóm protein kháng apoptosis của họ protein BCL2 dẫn đến hoạt hóa caspase 9 [27]

Khi nghiên cứu cơ chế cảm ứng apoptosis do tế bào lympho T gây độc và tế bào giết tự nhiên, người ta thấy một con đường khởi phát apoptosis qua granzyme

B Các tế bào giết khi tiếp xúc với bề mặt tế bào mục tiêu sẽ bơm vào một loại protease gọi là granzyme B Một khi vào trong tế bào, granzyme B kích hoạt con đường apoptosis thông qua ty thể bằng cách tác động lên BID, hoặc hoạt hóa trực tiếp caspase 3 và caspase 8, dẫn đến các sự kiện như đã trình bày [88]

Các con đường tín hiệu khác nhau đều có pha kết thúc giống nhau Sau khi các caspase 3/6/7 được hoạt hóa, các caspase này hoạt hóa các endonuclease phân cắt DNA và các protease phân giải protein nhân, khung xương và protein màng làm thay đổi hình thái của tế bào, tạo các thể apoptotic [27]

Dựa theo các đặc trưng của apoptosis, nhiều phương pháp khác nhau được sử dụng để phát hiện một quần thể tế bào đang apoptosis Đầu tiên, các đặc điểm hình thái của tế bào có thể nhận thấy thông qua nhuộm tế bào với acridine orange (AO, chất nhuộm DNA, phát huỳnh quang màu xanh, có thể thấm qua màng tế bào sống)

và ethidium bromide (EB, chất nhuộm DNA, phát huỳnh quang màu cam đỏ, không thể thấm vào tế bào sống), sau đó quan sát dưới kính hiển vi huỳnh quang Sự phân mảnh DNA tạo thành các oligonucleosome ở các giai đoạn apoptosis muộn có thể được xác định bằng phương pháp phân tích DNA bộ gene bằng điện di trên gel agarose, kết quả cho thấy các “thang DNA” đặc trưng Sự phân mảnh DNA ở tế bào cũng có thể được phát hiện bằng cách nhuộm tế bào với chất nhuộm DNA phát huỳnh quang như propidium iodide (PI) và phân tích bằng máy “phân tích dòng chảy tế bào” (flow cytometer) Hoạt tính của các caspase được xác định bằng phương pháp đo hoạt tính hoặc phát hiện các mảnh caspase bị cắt trong quá trình hoạt hóa bằng kĩ thuật WB Sự thay đổi biểu hiện các gene trong con đường tín hiệu hoạt hóa apoptosis ở mức độ phiên mã và dịch mã, cũng như sự phosphoryl hóa protein cũng được xác định lần lượt bằng phương pháp qRT-PCR và WB [27]

1.1.3 Các liệu pháp điều trị ung thư

Các liệu pháp chính thống và phổ biến trong điều trị ung thư là phẫu thuật, xạ trị và hóa trị Các liệu pháp này có thể sử dụng đơn lẻ hoặc phối hợp nhau tùy theo

bệnh cảnh của bệnh nhân Phẫu thuật là phương pháp cắt bỏ trực tiếp khối u ra khỏi

cơ thể Phẫu thuật thường áp dụng khối u rắn được phát hiện sớm, chưa di căn lan

rộng và không áp dụng được cho ung thư máu Xạ trị là phương pháp dùng tia xạ

năng lượng cao để giết tế bào ung thư, thường được sử dụng kết hợp với phẫu thuật

hay điều trị thuốc Xạ trị gây nhiều tác dụng phụ do giết cả tế bào lành Hóa trị là

phương pháp dùng thuốc để gây độc tế bào ung thư Những thuốc hóa trị thường có tác dụng ngăn chặn hay làm chậm sự tăng trưởng của các tế bào phân chia nhanh như ung thư Do vậy, thuốc cũng tác động lên các dạng tế bào khỏe mạnh phân chia nhanh của cơ thể như tủy xương, chân tóc, Một vấn đề lớn của hóa trị là sự kháng thuốc sau một thời gian điều trị [120] Một ví dụ của thuốc hóa trị ung thư phổ rộng

là doxorubicin (tên thương mại là Adriamycin) Doxorubicin gây tổn thương DNA bằng cách tạo phức với DNA bằng cách xen kẽ trực tiếp vào giữa các cặp base Đồng thời, quá trình biến dưỡng doxorubicin trong tế bào sinh ra các gốc oxy hoạt tính, từ đó gây ra stress oxy hóa, tổn thương DNA và thúc đẩy apoptosis Ngoài ra, doxorubicin ức chế hoạt động topoisomerase II, từ đó ngăn chặn quá trình sao chép DNA và quá trình sửa sai DNA Do tính gây độc không đặc hiệu trên tế bào ung thư, doxorubicin gây độc đồng thời lên các tế bào/mô lành trong đó tác động gây độc tim là đáng chú ý nhất Các tác dụng phụ của doxorubicin được ghi nhận trong lâm sàng là nôn cấp tính, các vấn đề đường tiêu hóa, rối loạn thần kinh (ảo giác và chóng mặt), suy giảm hệ miễn dịch và suy tim Ngoài ra, khi sử dụng doxorubicin thời gian dài có thể dẫn đến vấn đề kháng thuốc do tế bào tăng cường biểu hiện các kênh vận chuyển thuốc giúp bơm thuốc ra khỏi tế bào và thay đổi mục tiêu tác động của thuốc [100, 123]

Từ việc hiểu được các điểm đặc trưng và các con đường tín hiệu của tế bào ung thư, người ta đưa ra các liệu pháp tiêu diệt tế bào ung thư chọn lọc hơn Các liệu pháp này nhằm tác động vào những gene, protein hay cơ chế hoạt động đặc hiệu của tế bào ung thư (Hình 1.4) Theo đó một số phương pháp điều trị ung thư được đưa ra như: liệu pháp miễn dịch, liệu pháp hormone, liệu pháp nhắm trúng

đích phân tử Liệu pháp miễn dịch bao gồm (1) sử dụng các hợp chất hay vaccine

giúp kích hoạt hệ thống phòng vệ của cơ thể nhằm tiêu diệt tế bào ung thư; (2) sử dụng kháng thể hoặc kháng thể gắn đặc hiệu bề mặt tế bào ung thư giúp tế bào miễn

dịch nhận diện và tiêu diệt Liệu pháp này tuy được chấp nhận trong điều trị nhiều

dạng ung thư nhưng vẫn chưa được sử dụng phổ biến Liệu pháp hormone là

phương pháp làm chậm hoặc dừng tăng sinh của tế bào ung thư phụ thuộc hormone bằng cách ngăn cản quá trình gắn của hormone lên thụ thể hay giảm sự biểu hiện của các hormone trong tế bào Liệu pháp này thường sử dụng trong điều trị ung thư

tuyến tiền liệt và ung thư vú Liệu pháp nhắm trúng đích phân tử là phương pháp

tác động vào các đặc điểm điều hòa sự tăng trưởng, phân chia và di căn của tế bào ung thư bằng các thuốc phân tử nhỏ hoặc kháng thể đơn dòng [120]

Hình 1.4 Một số liệu pháp mục tiêu tác động lên các đặc điểm đặc trưng của ung

thư [37]

Hiện tại nhiều loại thuốc chống ung thư theo hướng tiếp cận này đã được chấp nhận bởi Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa kỳ (FDA) cho sử dụng lâm sàng Tamoxifen (Nolvadex) và fulvestrant (Faslodex) được sử dụng trong điều trị ung thu vú dương tính với thụ thể estrogen (ER (+)), trong đó tamoxifen gắn cạnh tranh với estrogen lên thụ thể estrogen, fulvestrant còn điều hòa giảm biểu hiện thụ thể estrogen trên bề mặt tế bào ung thư vú Ribociclib là nhân tố ức chế CDK4/6 được cho phép sử dụng trong điều trị ung thư vú Trastuzumab (Herceptin) là thuốc

có bản chất là kháng thể tái tổ hợp bắt đặc hiệu lên thụ thể HER2 trên bề mặt tế bào

ung thư vú, do đó giúp ngăn chặn một cách chọn lọc con đường tăng sinh tế bào do tín hiệu từ HER2 Tương tự như các nhân tố ức chế telomerase, ức chế đường phân,

ức chế VRGF, PARP, các nhân tố cảm ứng apoptosis, cảm ứng viêm chọn lọc,… đã

và đang phát triển thành các thuốc chống ung thư [141] Khi đáp ứng với điều trị, tế bào có khả năng giảm sự phụ thuộc của nó vào một đặc tính nào đó, đó là biểu hiện của hiện tượng kháng thuốc Do đó, sự tác động đồng thời nhiều mục tiêu có thể gia tăng hiệu quả điều trị [37]

1.2 Y HỌC CỔ TRUYỀN TRONG HỖ TRỢ VÀ ĐIỀU TRỊ VỀ UNG THƯ

Theo WHO, YHCT là tổng hợp các kĩ năng, tri thức, khám chữa bệnh dựa trên các lý luận, đức tin và kinh nghiệm bản địa của các nền văn hóa khác nhau, có thể giải thích được hoặc không, để duy trì sức khỏe, phòng chống, chẩn đoán, cải thiện hay điều trị bệnh Ở một số nước, khái niệm Y học bổ sung hay thay thế cũng được

sử dụng thay thể cho YHCT để chỉ các phương pháp thực hành chăm sóc sức khỏe khác với các phương pháp của y học hiện đại [121] YHCT được áp dụng rộng rãi ở châu Á, Phi và Mỹ Latinh, trong đó hệ thống YHCT phổ biến nhất là Trung Quốc, tiếp đến là Ấn Độ Dựa vào liệu pháp điều trị, YHCT được chia thành các dạng: (1) Liệu pháp dựa trên thuốc như dược liệu có nguồn gốc thực vật, động vật hay khoáng chất; (2) Liệu pháp cơ thể như châm cứu, bấm huyệt, yoga và (3) liệu pháp tinh thần như thiền … Các liệu pháp này có thể sử dụng đơn lẻ hay kết hợp với nhau Trong các liệu pháp này, việc sử dụng dược liệu đơn lẻ hay phối hợp theo một

tỉ lệ nhất định (gọi là bài thuốc hay thuốc thang) thường được sử dụng nhất [41, 120]

1.2.1 Quan niệm ung thư trong YHCT

Ung thư trong YHCT là một loại bệnh thuộc “nham chứng”, chỉ các khối u ác tính, tương đồng với quan niệm ung thư của y học hiện đại [3] YHCT quan niệm nguyên nhân xuất phát từ những tổn thương bên trong kết hợp với các yếu tố gây độc bên ngoài dẫn đến tình trạng mất cân bằng âm dương Huyết khí trì trệ sinh độc tính làm rối loạn sự sinh sản bình thường của tế bào, hình thành khối u Sự điều hòa thống nhất giữa các phủ tạng dần bị phá vỡ, dẫn đến tử vong [15] Theo YHCT, ung

thư không mang tính cục bộ mà là bệnh toàn thân nhưng biểu hiện ở một số vị trí Dựa trên bệnh sinh ung thư, YHCT đề ra nguyên tắc chữa bệnh là bồi dưỡng huyết khí, thanh nhiệt giải độc, nhuyễn kiên tán kết, trong đó lấy nguyên tắc dưỡng chính khí, bồi bổ cơ thể là chính [3] Do đó, bài thuốc thường gồm nhiều vị thuốc để tạo

ra tác động phối hợp giữa các vị Như vậy, sự phối hợp của các vị tạo ra hiệu quả đa tác động của bài thuốc như tiêu diệt tế bào ung thư, giảm tác động lên tế bào thường, tác dụng kích thích miễn dịch, tăng cường khả năng kháng oxy hóa,…đồng thời tác động quan trọng là giúp bồi bổ cơ thể [41, 124, 135] Trong những thập kỷ vừa qua, một số bài thuốc cổ truyền cũng đã được sử dụng như là một liệu pháp hỗ trợ, kết hợp với việc điều trị ung thư bằng hóa trị, xạ trị [81]

1.2.2 Tiềm năng, thách thức và định hướng phát triển của YHCT

YHCT đóng vai trò quan trọng trong chăm sóc sức khỏe và trong điều trị nhiều bệnh khác nhau Một số dạng YHCT như Ayurveda của Ấn Độ hay YHCT Trung Quốc, Unani ở vùng Nam Á được sử dụng phổ biến ở trong nước cũng như khắp thế giới YHCT và bổ sung được sử dụng nhiều hơn ở các khu vực châu Phi, châu Á, châu Úc và Bắc Mỹ Ở Châu Âu, có hơn 100 triệu người sử dụng YHCT và

bổ sung, trong đó có 1/5 người sử dụng thường xuyên [121]

Ở nhiều quốc gia, việc sử dụng YHCT trong phòng chữa bệnh gắn liền với văn hóa, lịch sử lâu đời của họ Hơn nữa ở nhiều nước đang phát triển, YHCT là một trong những nguồn chăm sóc sức khỏe chủ yếu do yếu tố sẵn có và người dân bị hạn chế trong việc tiếp cận với các hệ thống y học hiện đại Ở những nước này, các sản phẩm YHCT từ tự nhiên, sẵn có và rất dồi dào, do đó chi phí khám chữa bệnh cũng rất thấp Ngay cả ở những quốc gia phát triển, có hệ thống y tế tiến tiến, YHCT ngày càng được sử dụng rộng rãi hơn xuất phát từ nguyên lý phòng và chữa bệnh của YHCT Họ tin vào những sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên và quan tâm đến việc chăm sóc sức khỏe tổng thể, dự phòng bệnh tật và nâng cao chất lượng cuộc sống Thế giới ngày càng đối mặt với nhiều bệnh mạn tính, chi phí chữa bệnh

và dịch vụ y tế ngày càng cao Trong khi bệnh nhân và hệ thống y tế đòi hỏi sự chú trọng hơn trong chăm sóc sức khỏe cá nhân một cách tổng thể Điều này mở ra con

đường tiếp cận đến các sản phẩm của YHCT Bên cạnh đó, nhu cầu tự chăm sóc sức khỏe ban đầu bằng các sản phẩm tự nhiên ngày càng cao [121]

YHCT có lịch sử phát triển lâu đời, nhưng nhiều trở ngại đã ngăn cản sự phát triển rộng rãi của YHCT Trong chiến lược phát triển YHCT giai đoạn 2014 – 2023, WHO đã nêu các khó khăn này là việc thiếu các số liệu nghiên cứu, khó khăn trong phát triển các chính sách quản lý, sát nhập YHCT vào hệ thống y tế quốc gia và quản lý các sản phẩm và con người thực hiện YHCT (Hình 1.5) [121]

Hình 1.5 Khó khăn của các nước thành viên trong giải quyết các vấn đề liên quan

YHCT [121]

Kết quả đánh giá toàn cầu của WHO đã cho thấy YHCT đối mặt với nhiều cơ hội và thách thức Các vấn đề xã hội và kinh tế là động cơ thúc đẩy sự phát triển của YHCT Bên cạnh đó, dự báo về sự gia tăng gánh nặng các bệnh mạn tính trên toàn cầu đưa đến yêu cầu cấp thiết phải xây dựng và củng cố hợp tác giữa y học chính thống và YHCT Trước tình hình này, WHO đã đề ra 3 mục tiêu chiến lược trong giai đoạn 2014 – 2023 nhằm giải quyết các khó khăn của YHCT [121], bao gồm: (1) Xây dựng cơ sở tri thức nền tảng để quản lý YHCT một cách tích cực thông qua các chính sách quốc gia phù hợp

(2) Tăng cường đảm bảo chất lượng, an toàn, hiệu quả của YHCT bằng cách quản lý các sản phẩm YHCT