结直肠癌(CRC)是一种常见致命恶性肿瘤,占所有癌症的10%,在全球男性癌症中居于第3位,女性癌症中位居第2位[1-2]。虽然近年来结直肠癌筛查和新诊疗技术应用在一定程度上减少了患病风险,但随着经济水平的提高和人为环境的污染[3],全球发病率呈明显上升趋势[4],预计2035年时,CRC全球发病率将增加60%,每年病例将达220万,每年将有110万人因CRC而死亡[5]。目前CRC的治疗有手术、放疗、化疗、靶向治疗等传统方式,也逐渐加入了免疫疗法、纳米技术及肠道微生物区系调节等新手段[6],但手术作为治疗CRC金标准,面临着术中高风险、术后高复发率及术后低存活率等问题,放疗或化疗等辅助手段可以改善长期预后,但频繁的操作也导致患者机体受损,进而加重手术风险[7]。因此,积极探索新的治疗手段十分重要。现有研究表明,CRC受多个复杂遗传和表观遗传的调节,导致正常结肠粘膜变性为良性息肉,继而转变为恶性肿瘤[8]。这其中Janus酪氨酸蛋白激酶/信号转导及转录激活因子(JAK/STAT)、转化生长因子-β/Smad(TGF-β/Smad)、神经源性位点缺口同源蛋白(Notch)、分泌型糖蛋白/β-连环蛋白(Wnt/β-catenin)、音猬因子/胶质瘤相关癌基因同源(SHH/Gli)和肿瘤蛋白53(p53)等信号通路都与CRC的发生均有着密切的联系,特别是经典致癌磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)信号通路的激活突变[9]。多项研究显示,PI3K/Akt信号通路可调控肿瘤细胞的增殖与周期、促进肿瘤血管生成、促使肿瘤侵袭及转移、调节凋亡和自噬、参与肿瘤耐药,影响CRC的发生发展[10]。近年来,中医药凭借完整的中医辨证论治理论体系和悠久的中药四性五味应用历史在恶性肿瘤诊疗中发挥了巨大作用。相比较而言,中医在治疗上从整体观念出发,更能抓住肿瘤“阴阳失衡”的本源问题;中药更是有着副作用少、温和安全、低毒、多靶点、多成分、多层次的抗癌特性。大量的研究证实了,中医药通过PI3K/Akt信号通路可有效调控CRC的发生发展,中药单体和中药复方通过有效成分抑制肿瘤细胞生长及周期、阻断肿瘤新生血管生成、防止肿瘤细胞的侵袭与转移、促使肿瘤细胞凋亡、调控自噬、调节肿瘤细胞耐药性,进而影响CRC进程[11]。查阅相关文献,发现中医药通过PI3K/Akt通路抗结直肠癌的研究成果甚多,但没有对此进行及时的归纳整理,为信息检索带来诸多不便,故本研究通过对近3年中医药调节PI3K/Akt通路治疗结直肠癌的研究进行梳理,以期为深入探寻结直肠癌分子机制及中医药治疗提供详细资料。1 PI3K/Akt信号通路在过去25年里,PI3K/Akt在成分检测、信号突变导致异常信号和不受控增殖疾病的研究上取得重大突破[12]。研究证实PI3K/Akt通路是有由激酶级联组成,通过特定激酶、磷酸酶及调控蛋白质磷酸化或去磷酸化发挥作用,是调控细胞基本生物功能的重要内途径[13],其异常的激活存在于几乎全部恶性肿瘤中[14]。20世纪80年代,PI3K首次被确定为脂质激酶。PI3K根据结构、底物特异性及反应机制的不同可分成3种PI3K Ⅰ、PI3K Ⅱ、PI3K Ⅲ类型,PI3KⅠ目前研究最多,且与肿瘤的发生关系最为紧密,PI3KⅡ生成磷脂酰肌醇3-磷酸(PtdIns3P)和磷脂酰肌醇3,4-二磷酸[PtIns(4,5)P2],PI3K Ⅲ生成PtdIns3P,此3类均可通过调节特定磷酸肌醇和区域细胞定位,参与多种细胞过程[15]。PI3KⅠ有ⅠA和ⅠB两个亚型,ⅠA是由调节亚基p85(p85α、p85β、p85γ)和催化亚基p110(p110α、p110β、p110δ、p110γ)所构成的异源二聚体[16]。当一系列刺激因素作用于PI3K时(ⅠA主要由受体酪氨酸激酶、生长因子等激活,ⅠB由G蛋白偶联受体激活),催化亚基p110激活调节亚基p85,p85募集PI3K到细胞膜[17],使磷脂酰肌醇4,5-二磷酸(PtdIns(4,5)P2或PIP2)的30个羟基磷酸化,生成磷脂酰肌醇3,4,5-三磷酸[PtdIns(3,4,5)P3或PIP3],激活后的PI3K进一步导致Akt发生活化。磷酸酶与张力蛋白同源物(PTEN)作为抑癌基因,可使PIP3发生去磷酸化逆转为PIP2,从而阻断PIP3的激活[18]。1991年Akt首次被发现[19],并在细胞信号传导中发挥着关键作用,但介于Akt抑制剂的高毒性及Akt所存在三种亚型功能的相反性,Akt的研究极为缓慢[20]。目前来看,Akt是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,也称之为蛋白激酶B(PKB),3种不同基因编码构成了Akt的3种不同亚型,包括Akt1/PKBα、Akt2/PKBβ、和Akt3/PKBγ[21],Akt1存在于大多数组织中,Akt2主要在胰岛素高度敏感生物体中表达,Akt3在大脑和睾丸中可发现[22]。Akt由N端pleckstrin同源性(PH)结构域、中心催化结构域和C端调控区构成,PIP2和PIP3代谢物与Akt的PH结构域结合,将其募集到细胞膜上,Akt暴露激活结构域(Thr308)和疏水结构域(Ser473),并被磷酸肌醇依赖性激酶1(PDK1)和mTORC2磷酸化[23],导致Akt彻底激活。激活后的Akt可进一步作用于下游信号分子,激活下游信号分子mTORC1,mTORC1磷酸化真核细胞起始因子4E结合蛋白(4EBPs)与核糖体s6激酶(S6K),调控蛋白质的合成,以控制细胞生长和增殖,磷酸化下游分子糖原合酶激酶3(GSK3)、细胞周期依赖性蛋白激酶抑制因子1A(p21)、周期蛋白依赖激酶抑制因子1B(p27)、叉头转录因子(FoxO)、关联死亡启动子重组蛋白(BAD)、p53等,参与细胞增殖、细胞周期、细胞凋亡、细胞自噬及血管生成等过程。2 中医对结直肠的认识及诊疗经验2.1 中医对“结直肠癌”的认识中医古籍中“结直肠癌”没有具体对应的病名,现代医家将其归属于中医“癌症”中,根据脓血黏液便、大便性状改变、大便难下、肛门坠胀等临床表现,可分属于“肠蕈”“肠积”“积聚”“脏毒”“癥瘕”“肠癖”。如“肠蕈”最早出现在《黄帝内经·灵枢·水胀篇》中:“肠蕈……寒气客于肠外,与卫气相搏,气不得荣,因有所系,癖而内著,恶气乃起,息肉内生。其始生也,大如鸡卵,稍以益大,至其成,如怀子之状,久者离岁,按之则坚,推之则移”[24];中医学中认为本病的发生多是正气虚弱、情志怫郁、饮食不节,或外邪侵袭,导致机体脏腑失调,湿热、痰浊、瘀毒盘踞大肠及其相关脏腑,正邪搏结,日久积渐化为癌[25],如《医宗必读·积聚》中所述:“积之成也,正气不足,而后邪气踞之”。病因,即致使疾病发生的原因,古人称之为“病源”,在疾病发生发展之中,重视辨因施治,祛除病因,可达“釜底抽薪”之效;在疾病尚未发生之时,注重辨因预防,畅情志、调饮食、避风寒,可达“治未病”之功[26]。现代医家在古代医家的认识基础上,也认为CRC的发生是内外因及不内外因的结果,内因有情志怫郁、饮食不节、过度劳累等因素,如《黄帝内经·素问·举痛论》言:“余知百病生于气也,怒则气上,喜则气缓……思则气结”,外因有风、寒、暑、湿、燥、火等六邪之气,如《古今图书集成·医部全录》中所记载:“脾胃怯弱,气血两衰,四时有感,皆能成积”,但正如《黄帝内经·素问·评热病论》所述:“邪之所凑,其气必虚”,正气不足才是引发CRC的根本原因。故可知,CRC患者是在正气亏虚的前提下,长期饮食不节,情志怫郁,劳累过度,或外邪内侵,致使机体阴阳失衡,气血失调,气滞、痰湿、血瘀等产物互结大肠,毒聚而成癌[27]。2.2 中医关于“结直肠癌”的诊疗经验在《中华中医药学会标准·肿瘤中医诊疗指南》(2008版)中,明确地将CRC分为6大证型,包括脾虚气滞证、湿热蕴结证、瘀毒内阻证、脾肾阳虚证、肝肾阴虚证及气血两虚证[28],治疗上予以益气健脾、化湿导滞、解毒化瘀、补脾益肾、滋补肝肾、补气养血等法。如蒋益兰教授认为CRC的发生中正气不足为之本,瘀毒互结为之标,虚、瘀、毒并存是基本病机特点,治疗上主要以益气健脾,化瘀解毒,以自创的“健脾消癌方”为基础方加减,在临床中疗效突出[29]。在《医宗金鉴·删补名医方论》记载:“故后天之气得先天之气,则生生而不息;先天之气得后天之气,始化化而不穷也”[30],柴可群认为治疗CRC应当重视脾肾亏虚,补脾时应当注重肾气的固护,以“扶正”为主,同时兼顾CRC瘀、热、痰、毒的问题,提出抗癌三法“健脾补肾,化痰解毒,疏肝解郁”,柴主任在此认识上还提出中医治疗CRC应注重“治未病”“表里同治”的理论指导,既要防止CRC向肺、肝等脏腑的转移,也要提高CRC晚期患者生活质量[31]。中医阴阳理论与现代医学中肿瘤衰老微环境不谋而合,现代医学认为癌既是一种恶性疾病,又是一种衰老性疾病[32],中医学中认为“人生有形,不离阴阳”“阴平阳秘,精神乃至”,衰老也是阴阳动态变化的结果。故而中医通过整体观念和辨证论治两大理论指导,调摄机体阴阳平衡,用中药偏性以调机体偏盛偏衰,从根本上防治癌症[33],阐述了中医治疗癌症不是苛求消灭癌细胞,而是以平稳病情、带瘤生存为特色,让癌症患者在治疗后瘤体缩小,病程发展减缓,提高患者的生存期,降低疼痛感及心理负担,保证基本的生活质量[34]。3 PI3K/Akt信号通路在CRC中的作用3.1 调控肿瘤细胞增殖癌症是一种细胞增殖异常的疾病,连续性细胞分裂是癌症的标志,多个不同的基因发挥不同作用导致了癌症的发生,包括癌基因(细胞周期蛋白Cyclin及细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶CDKs)和抑癌基因(细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶抑制物CKIs及其他调节蛋白)促进或抑制细胞周期进程[35]。PI3K/Akt信号通路被激活后,完全活化后Akt可通过磷酸化抑制GSK3激活,进而促进细胞周期促进因子(Myc)激活,抑制细胞周期蛋白D1(CyclinD1)降解,加速细胞周期进程;活化后的Akt还可通过抑制CKIs中Kip/Cip家族p21、p27的激活,从而促使Cyclin与CDKs形成复合物,加快了结直肠癌细胞从G1期进入S期的时间;激活后的Akt还能通过磷酸化叉头转录因子,促进CyclinD1表达,抑制P27及视网膜母细胞瘤样蛋白2(RBL2)等抑癌蛋白,也加快了结直肠癌细胞从G1期进入S期的进程,使结直肠癌细胞大量分裂及增殖[36]。3.2 调控肿瘤细胞自噬自噬是一种高度保守的循环过程,促进细胞成分的去除及更新,从而实现细胞的能量消耗和体内平衡,在癌症生物学中具有两面性,既可稳定基因组抑制癌症的发生,又可在代谢和治疗中支持癌细胞的存活[37-38]。现有研究表明,mTOR是调控细胞自噬极具潜力的靶标,核心自噬蛋白Unc51样激素1(ULK1)、自噬关键分子酵母Atg6同系物蛋白(Beclin1)及微管相关蛋白1轻链3(LC3)是自噬各个过程中的关键因子。当PI3K/Akt信号通路被激活后,进一步激活下游mTOR1信号通路,活化后的mTOR1可磷酸化ULK1和自噬相关基因13(Atg13)的特定点位,使自噬调节复合物失活(ULK1、Atg13、Atg101及FIP200组成),抑制了自噬的启动;激活后的mTOR1还可磷酸化Atg14、自噬/苄氯素1调节因子1(AMBRA1)、核受体结合因子2(NRBF2),使Ⅲ型磷脂酰肌醇激酶(Vps34)复合物(即PIK3C3,是自噬泡形成及延伸的重要部分,由Beclin1、Atg14、AMBRA1、NRBF2构成)失活,从而抑制了自噬泡的形成,阻断了细胞自噬的发生;激活后的mTOR1还可通过促进LC3乙酰化,阻止LC3的脂化,使得LC3 Ⅱ生成受阻,最终破坏了自噬体膜的形成,抑制了自噬的发生。通过上述机制,PI3K/Akt可激活下游mTOR1分子,进一步抑制自噬的发生,支持了结直肠癌细胞的疯狂生长[39]。3.3 调控肿瘤细胞凋亡细胞凋亡是细胞程序性死亡的天然机制[40],包括内外两种途径,其中含胱天蛋白酶(Caspase)家族、B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)蛋白家族、细胞色素C(Cyt C)及p53是细胞凋亡通路上的关键分子。PI3K/Akt信号通路作为经典的抗凋亡通路被激活后,可被活化的Akt可直接Caspase-9的活性,阻止Caspase-3的激活,从而阻断了线粒体介导的凋亡通路启动;Akt还可抑制Bcl-2蛋白家族中促凋亡因子Bad的表达,使得Bad与Bcl-2或白血病-xL(Bcl-xL)分离,抗凋亡蛋白大量表达,协助了结直肠癌细胞逃逸凋亡;Akt激活后还可抑制p53抑癌基因的表达,再通过降低促凋亡蛋白Bax、Bcl-2相关k蛋白(Bak)的表达,使线粒体膜通透性转运孔开放失调,致使线粒体自噬途径无法进行,保护了癌细胞的存活,极大地加快了结直肠癌的发展[41]。3.4 调控肿瘤细胞侵袭及转移肿瘤细胞的侵袭及转移是恶性肿瘤致死的主要原因[42]。上皮-间充质转化(EMT)是上皮细胞获得间充质特征的过程,作用于癌细胞的侵袭和转移[43],基质金属蛋白酶(MMP)在转移性癌症中高表达,可降解和重塑细胞外基质(ECM)[44]。研究表明,在被激活后的PI3K/Akt信号通路中,活化的Akt可增加了EMT转录因子(锌指转录因子Snail、锌指E盒结合同源盒蛋白ZEB及锌指转录因子Twist)的表达,从而使EMT激活,协助CRC细胞完成浸润及转移[45]。另外研究也得出,激活后的PI3K/Akt信号通路可以过分表达MMP-2和MMP-9,进一步发挥降解ECM的作用,加速了CRC细胞的侵袭及转移过程[46]。3.5 调控肿瘤组织中血管生成肿瘤组织血管生成在CRC中起关键作用,生长因子如血管内皮生长因子(VEGFs)可诱导血管生成,缺氧时可通过激活缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)促进VEGFs的表达[47]。一项研究表明,核糖转移酶1(Art1)可通过PI3K/Akt信号通路调控下游HIF-1α的表达,增加VEGF及碱性成纤维细胞生长因子(BFGF)表达的,促进了实验培养中人脐静脉内皮细胞的新血管生成,从而证实了精氨酸ADP-Art1通过PI3K/Akt信号途径促进结直肠癌血管生成[48]。另有研究发现,T细胞免疫球蛋白结构域和黏蛋白结构域-4(Tim-4)通过PI3K/Akt/mTOR信号通路激活上调VEGF,促进了癌细胞的新血管生成,且募集肿瘤相关巨噬细胞,显著增加了结直肠癌在体内的成瘤性,从而促进结直肠癌的生长[49]。4 中药干预PI3K/Akt信号通路治疗CRC4.1 中药单体李佳兴等[50]通过中医传承计算平台对中医药治疗结直肠癌用药规律进行分析,得出结直肠癌用药上以含甘、苦、辛药味的药物为主,以脾、肺、胃为药物主要归经,以补气健脾、抗癌抑毒为药物主要功效,研究表明居于前3位的是白术、黄芪、薏苡仁。为了进一步追踪中药治疗CRC的发展,现将近3年中药单体通过PI3K/Akt治疗CRC的研究成果进行归纳,以协助今后更好的开展研究。4.1.1 萜类紫花前胡苷从伞形科当归中提取出,研究显示,紫花前胡苷可降低结直肠癌SW480细胞中p-PI3K/PI3K、Bcl-2、N-钙黏蛋白(N-cadherin)、Twist1蛋白表达及p-Akt/Akt比例,同时增加Bax、cleaved Caspase-3、E-钙黏附蛋白(E-cadherin),证实了紫花前胡苷可通过PI3K/Akt信号通路,阻断癌细胞的增殖及侵袭,促使其快速凋亡,从而达到抑制CRC发生发展的治疗效果[51]。扁蒴藤素是从卫矛科和翅子藤科植物提取出的天然的三萜类化合物,吕蒙莹等[52]在扁蒴藤素干预结直肠癌HCT116细胞和HT29细胞实验中得出,扁蒴藤素可抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路的传导,调节细胞周期相关因子的表达(上调p53、p21、p27蛋白表达,下调Cyclin E1、CDK2蛋白),进而抑制细胞周期,阻断生长,发挥抗癌作用。研究发现,重楼提取物重楼皂苷作用于结直肠癌HT29和LoVo细胞株后,可抑制PI3K/Akt激活减缓癌细胞增殖,增加E-cadherin表达,降低N-cadherin、MMP-2、MMP-9、p-Smad2、p-Smad3表达,来减弱癌细胞侵袭及迁移能力,发挥抗结直肠癌的效应[53]。研究表明从薯蓣科植物中提出的薯蓣皂苷,可降低CRC细胞中pPI3K、pAkt、MMP-2、MMP-9的表达水平,阻断细胞的增殖、侵袭及迁移,发挥其抗CRC的作用[54]。杠柳次苷作香加皮主要的成分,可增加促凋亡因子Bax、cleaved Caspase-9、cleaved Caspase-3蛋白表达,降低抗凋亡因子Bcl-2、生存素(survivin)蛋白表达,上调p21蛋白表达,下调Cyclin D1蛋白表达,降低胰岛素受体底物1(IRS1)、p-PI3K和p-Akt表达,阻断肿瘤细胞增殖,阻滞细胞周期,促使其凋亡,而影响CRC的发生发展[55]。闫圣玉等[56]研究证实,中药红景天提取成分红景天苷可抑制PI3K/Akt/mTOR通路激活,减少癌细胞的产生,发挥治疗CRC的作用。上述研究表明,紫花前胡苷、扁蒴藤素、重楼皂苷、薯蓣皂苷、杠柳次苷、红景天苷等萜类化合物通过调控PI3K/Akt信号通路均抑制了癌细胞的增殖,其中紫花前胡苷、扁蒴藤素、重楼皂苷、薯蓣皂苷通过此通路阻断了CRC细胞下一步迁移及侵袭路径,防止了癌细胞的扩散,紫花前胡苷、杠柳次苷、红景天苷发挥了促进癌细胞凋亡的作用,有效阻断了CRC进一步发生发展,扁蒴藤素、杠柳次苷在此过程中通过抑制癌细胞周期,也阻止了癌细胞的生长,但只有红景天苷表现出自噬的功能,有效地清除癌细胞保护了机体。4.1.2 黄酮类牡荆素广泛存在于多种药用及食用植物中,研究显示,牡荆素可使凋亡相关cleaved Caspase-3、cleaved Caspase-9、Bax蛋白、p85α及p-Akt表达下调,Bcl-2表达上调,从而使CRC细胞大幅度地凋亡,起到抗CRC的作用[57]。虎尾轮根作为抗癌潜力药物之一,其活性成分虎尾轮根黄酮类也有着突出治疗作用,汤婷等[58]实验表明,虎尾轮根黄酮类干预CR细胞后Bcl-2 mRNA及Akt表达降低,G0/G1期细胞比例显著升高,同时Bax mRNA表达升高,证实了虎尾轮根黄酮类可阻断细胞增殖、阻滞细胞周期、加速细胞凋亡,影响CRC进程。黄芩素作为姜黄活性成分得到研究者的关注,裴永彬等[59]研究发现,姜黄素干预后出现c-Myc、p-Akt蛋白表达的下降,升高Caspase-3及PTEN蛋白表达水平,促进CRC细胞凋亡,阻滞细胞周期,达到抗CRC的效果。归纳上述研究成果可发现,牡荆素、虎尾轮根黄酮类及黄芩素这三种化合物抑制PI3K/Akt信号通路后,主要影响下游凋亡因子,发挥促凋亡作用,迫使CRC大量凋亡,从而抗CRC。此外,虎尾轮根黄酮类和黄芩素两化合物还可通过调控下游细胞周期因子,延滞细胞周期,减缓了CRC发展进程。4.1.3 多糖类黄芪多糖作为中药黄芪主要提取成分,郅强等[60]实验研究表明,黄芪多糖作用于HCT-116细胞及小鼠CRC肿瘤组织后,观察到LC3BⅡ/Ⅰ显著上调,p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、p-mTOR/mTOR及蛋白p62表达下降,证实黄芪多糖可通过PI3K/Akt/mTOR通路诱导CRC细胞自噬的发生,进一步抑制癌细胞的增殖、迁徙,从而阻断了CRC的发展。杨树桑黄多糖是从杨树桑黄中提出的活性成分,通过相关研究可发现,杨树桑黄多糖干预结直肠癌细胞后Bad、Bid和Bax等促凋亡蛋白表达增加,抗凋亡蛋白显著下调,有效地干扰了CRC细胞的存活[61]。综上可知,黄芪多糖和杨树桑黄多糖通过PI3K/Akt信号通路发挥各自不同的功能抗CRC,杨树桑黄多糖主要是通过调控PI3K/Akt下游凋亡因子,有着促进CRC细胞凋亡的作用,黄芪多糖较之具有较为广泛的作用,涉及之癌细胞的增殖、迁移及自噬等多个方面。二者同样为多糖类,但作用有所不同,提示今后实验中可进一步挖掘两者更多的作用机制,为寻找多糖类化合物治疗CRC的普遍规律提供详细的资料。4.1.4 挥发油当归挥发油也是当归重要成分之一,朱丽娟等[62]细胞实验结果表明,当归挥发油可下调CRC细胞中的PI3K、p-Akt、p-mTOR蛋白表达,上调自噬相关蛋白LC3B Ⅱ、Beclin-1及Atg5表达,进而发挥促自噬、抑增殖的作用,达到抗结直肠癌的疗效。韦贤等[63]用蚁科昆虫拟黑多刺蚁的活性成分拟黑多刺蚁石油醚萃取物,干预结直肠癌SW116细胞,发现癌细胞中的Bax蛋白、miR-186-5p表达显著上升,而Cx43蛋白、Bcl-2、p-PI3K、p-Akt表达降低,证实拟黑多刺蚁石油醚萃取物可通过miR-186-5p及Cx43蛋白调控PI3K/Akt信号通路,阻断肿瘤细胞的增殖及迁移,加速其凋亡,而影响CRC进程。上述研究证实,挥发油类可显著降低CRC细胞中PI3K/Akt的表达,提示挥发油可通过抑制PI3K/Akt信号通路,或影响癌细胞迁移,阻断癌范围的扩大,或促进自噬,清除癌细胞,或使大量癌细胞快速凋亡,从而发挥了抗CRC的作用。4.1.5 其他萝卜硫素来源于十字花科蔬菜,有研究发现,萝卜硫素可以激活PI3K/Akt/mTOR,调控p-4EBP1、eIF4E、p-eIF4E蛋白的表达,影响癌细胞的增殖,而发挥治疗CRC的作用[64]。木香烃内酯是从木香中提取出的活性成分,吴文宇等[65]研究显示,木香烃内酯治疗癌细胞后,CDK1、CyclinD1、MMP-2、MMP-9、PI3K、Akt、mTOR蛋白表达下调,Caspase-3、Caspase-9蛋白表达升高,说明木香烃内酯可阻止肿瘤细胞的增殖、侵袭及迁移,加速凋亡,发挥治疗CRC的作用。通过萝卜硫素和木香烃内酯的实验研究可发现,目前萝卜硫素仅证实了抑制CRC细胞增殖的作用,而相比较而言,木香烃内酯研究较为深入,已被证实了抗CRC细胞增殖、迁移及促凋亡等多方面的作用,提示在萝卜硫素后期研究中应积极探索其与CRC治疗更为深入的机制。中药单体通过PI3K/Akt信号通路治疗CRC总结见增强出版附加材料。4.2 中药复方及制剂王曦妤等[66]在研究中发现,脾虚贯穿了结直肠癌发生发展的始终,大多数医家以黄芪、白术、茯苓及薏苡仁为基础方以健脾去湿,此外还发现,CRC病人在脾虚的同时存在热毒邪实之象,故需注重清热解毒,还应通过辨证论治配伍以理气、补气药、滋阴之药。现将近几年各医家用方成果加以总结,以为后期研究提供参考。参白解毒方由苦参、党参、白花蛇舌草、黄连、乌梅等药物组成,是程海波教授在常年临床治疗炎症性肠病及肠息肉总结出的经验方,具有健脾益气、清热燥湿、消癌解毒的功效,主要针对于湿热毒蕴型肠病[67]。研究表明,该方可增加PTEN、p-PTEN、GSK-3β表达,且呈剂量依赖性趋势;同时p-GSK-3β、PI3K、Akt、p-Akt、β-catenin、c-Myc、Cyclin D1、Survivin、miRNA-222的表达下降,证实了参白解毒方通过调控PTEN/PI3K/Akt信号通路,减缓了肿瘤细胞的周期细胞及增殖进程,诱导肿瘤细胞的凋亡,从而发挥抗癌作用,该团队还在前期研究中发现了参白解毒方对于溃疡性结肠炎下的肠黏膜上皮细胞组织有明显的保护作用[68-69]。健脾消癌方组成为人参、薏苡仁、郁金、蛇舌草、藤梨根、重楼,蒋益兰教授认为结直肠癌是以“虚、瘀、毒”共存为病机特点,应以“益气健脾,化瘀解毒”为其治法,基于此创立健脾消癌方用于结直肠癌复发及转移治疗[70]。王容容等[71]通过细胞及动物体内实验证实,健脾消癌方干预后可显著降低p-Akt、VEGF蛋白表达水平及CD31阳性面积,结合该方前期的实验结果可见,健脾消癌方通过调控PI3K/Akt信号轴介导VEGF表达,从而影响肿瘤细胞新生血管的生成生长,有效遏制了CRC的加重。扶正调气方(包括白术、山药、枳壳、益智仁等)是全国名中医朴炳奎教授的经验方,朴老通过多年临床实践指出结肠癌的发生以机体脾胃正气虚弱,脏腑失调,脾胃运化失常为基,气滞,血瘀、痰湿堆积,日久化热成毒,逐步为癌肿,致使结肠癌的发生,因此治疗上当健脾益肾、行气化湿、解毒抗癌[72]。有研究,通过体内体外实验证实,扶正调气方可mTOR、p-mTOR、p-Akt、PI3K蛋白表达,同时改变ULK1、p-ULK1的表达,抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路的激活,联合化疗介导肿瘤细胞凋亡,发挥抗癌效应,也验证了此方在抑制肿瘤方面的效果,最后还可抑制癌细胞的增殖、阻断其侵袭及迁移,从多方面严格把控结直肠癌发生发展路径[72]。上海市名中医徐振晔教授研究中医药诊疗癌症40余年,常以“扶正固本、攻补兼施”为治疗之法,辨证论治各类恶性肿瘤疾病在临床取得显著成果,徐老据此自创经验方“抗癌精方”,应用于临床20年,该方由黄芪、藤梨根、党参、白花蛇舌草、白术、茯苓等药物组成,具有健脾解毒、补肾填精之功[73]。郭玲建等[73]基于临床疗效,结合网络药理学、数据挖掘及体外实验进一步分析此方作用机制,完善理论依据,其实验结果显示,抗癌精方干预后,癌细胞中p-PI3K、p-Akt、Bcl-2蛋白表达下调,Caspase-3和Bax的蛋白表达上升,揭示该方可通过PI3K/Akt信号通路的诱导,是癌细胞存活率降低,凋亡率升高,发挥促凋亡,抑增殖的作用,有效抵抗了CRC进程。抵挡丸加味鸡血藤由水蛭、虻虫、桃仁、大黄、加味鸡血藤,《伤寒论》中对此方记录到,可祛瘀通络、活血攻毒[74],现代研究也发现,抵挡丸加味鸡血藤中提取物鱼藤酮与细胞的增殖、凋亡及迁移紧密相关[75]。在以上理论指导下,薛雾松等[76]通过体内外实验表明,抵挡丸加味鸡血藤可提高E-cadherin的表达,下调N-cadherin的表达,降低PI3K/Akt信号通路的激活,抑制肿瘤细胞的增殖,促使凋亡,还可抑制上皮间充质转化,从而减缓癌细胞发生发展,起到抗结直肠癌的作用。固正消癌方以周仲瑛教授的“消癌解毒方”为基础方,考虑到癌毒伤正为恶性肿瘤加剧之本,故增加养阴补气之品,发挥其“抗癌解毒、益气养阴、补气健脾”之功,现组方药物为白花蛇舌草、半枝莲、山慈菇、莪术、太子参、麦冬、黄芪、白术、茯苓、山药[77]。陈雪[78]临床实践成果表明,固正消癌方应用于肠癌术后病人可有效改善生活质量,降低化疗后的毒副作用。在检测结直肠癌病理组织后,发现癌细胞中PI3K、Akt、mTOR等蛋白呈高表达,而PTEN蛋白呈低表达,表明PI3K/Akt/mTOR信号通路在结直肠癌中处于异常激活状态,进一步通过动物实验发现,固正消癌方干预后癌细胞组织中的PTEN蛋白表达呈上升趋势,而p-PI3K、p-Akt、p-mTOR表达量下降,且呈药物剂量依赖性趋势,综合上述临床实践、CRC病理检测及动物实验成果,可表明固正消癌方可通过调节抑癌基因PTEN的表达,抑制PI3K/Akt/mTOR,从而阻断癌细胞的增殖及分化,较好的发挥抗CRC的作用。葛根芩连汤作为《伤寒论》名方,由葛根、黄芩、黄连、甘草组成,具有健脾燥湿、清热解毒之功,是临床上溃疡性结肠炎常用方[79]。蒯文涛[80]细胞实验结果证实,葛根芩连汤可显著降低表皮生长因子受体(EGFR)、PI3K蛋白表达及p-Akt/Akt,即抑制PI3K/Akt信号通路,阻断结直肠癌细胞的增殖及转移,影响CRC的发生发展。通过上述研究可发现,治疗CRC的中药复方主要以清热、解毒、扶正为主要功效,兼顾化瘀、养阴及益肾,从分子机制角度出发,上述各方均通过调控PI3K/Akt信号通路,抑制了癌细胞的增殖,其次以促进癌细胞的凋亡为主,其中固正消癌方、葛根芩连汤在抑制增殖的基础上,进一步抑制癌细胞的迁移,有效地缩小了患癌范围,而健脾消癌方是上述复方中唯一一个以阻断癌细胞新血管生成为主的验方,这一点值得在后续研究中进一步探究,以期为中药复方治疗CRC提供全方位、多层次的治疗方向。中药复方及制剂通过PI3K/Akt信号通路治疗CRC总结见增强出版附加材料。5 小结与讨论结直肠癌作为消化系统常见的恶性肿瘤之一,具有极高的转移率和死亡率,尽管现在各项治疗手段在一定程度上提高了治疗效果,但仍无法突破CRC存活率低、易转移的问题,随着发展中国家经济水平的提高,生活习惯也趋向发达国家,进一步加大了CRC发生的风险。随着对肿瘤分子机制的深入研究,发现CRC的发生受多条信号通路的异常激活所调控,其中PI3K/Akt信号通路可通过调控CRC细胞的增殖、凋亡、自噬、侵袭及迁移、协助组织血管的生成极大地影响CRC的产生。目前越来越多研究证实了,中医在癌治疗方面有着多层次、多靶点、不良反应低的优势,可发挥抑制癌细胞增殖、促进凋亡、加快癌细胞周期、阻断癌细胞新血管的生成、升高自噬水平的巨大作用。因此本文在系统阐述PI3K/Akt信号通路与CRC发生关系的基础上,对近几年中医通过PI3K/Akt信号通路治疗CRC的研究成果进行汇总,以期为今后研究提供参考。中药通过PI3K/Akt通路治疗CRC有着巨大潜力,但仍存在很多问题:一、通过阐述CRC与PI3K/Akt通路关系可见,CRC的发生发展受很多个信号分子的调控,甚至涉及多条通路,因此在今后阐述机制时应多通路、多层次联合,这样在一定程度上可减少对CRC机制认识的片面性;二、通过单体研究可见中药治疗CRC的有效性,但中药成分复杂,目前很多中药成分研究仍欠全面,致使对中药发挥作用的有效成分认识缺乏准确性,应在此后的研究中加大对中药成分的研究,提高中药提取物治疗CRC的精准性;三、通过复方研究可发现,多数的中药复方或制剂为各医家经验方,各方之间缺乏一个连接的标准,造成了评价复方和制剂有效性的不便;四、上述的研究成果中均以体外实验为主,药物在人体使用的安全性还有待进一步考证。
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