调控PTEN信号通路的抗肿瘤中药研究综述

　　中医药治疗肿瘤的疗效和安全性，不仅在国内而且在全球范围得到广泛认同。在香港90%的癌症术前患者接受过中医药治疗[1],在日本有44.6%的癌症患者，在欧洲14国有35.9%的癌症患者接受中药治疗[2-3].中医药治疗肿瘤可增加疗效、减少不良反应，从而提高肿瘤患者生活质量，延长生存期，在肿瘤的综合治疗和姑息治疗中发挥独特疗效。第10染色体丢失的磷酸酶基因（phasphataseandtensinhomo-logdeletedinchromosome10,PTEN）是最早发现的具有磷酸酶活性的抑癌基因，能够维持正常物质代谢和内环境自稳态，PTEN的低表达或缺失与肿瘤的进展和不良预后密切相关，PTEN信号通路已经成为抗肿瘤药物研究的新靶点。近年来，基于PTEN信号通路的中药抗肿瘤研究开展了大量的研究。因此，笔者对近期的相关研究予以综述。

　　PTEN是于1997年由3个研究小组同时克隆，分别命名为与张力蛋白同源、PTEN[4].PTEN在多种进展期和转移性肿瘤中发生高频率突变和缺失。影响PTEN基因表达的因素受到DNA水平甲基化调控、转录水平调控、翻译水平调控以及翻译后水平调控[5-11]等方面。

　　PTEN调控与肿瘤相关的信号通路

    PTEN调控多条信号转导途径，包括PI3K/AKT途径、FAK/p130cas途径、Shc/MAPK途径以及参与调控胰岛素信号等方面，通过这些通路可诱导细胞凋亡、抑制细胞周期、抑制肿瘤细胞侵袭和转移、抑制肿瘤血管形成、维持免疫系统的稳定性等发挥其抑癌作用。

　　1. PTEN诱导肿瘤细胞凋亡 PTEN诱导细胞凋亡与磷酸酯酶特性有关[12].PTEN作为磷酸脂磷酸酶能抑制PI3K/AKT通路，一方面激活capase-3和capase-9促凋亡，另一方面激活BAD,Bcl-2家族抵抗凋亡；还阻止从线粒体释放细胞色素C以及促使转录因子失活。PTEN/PI3K能调节PIP3浓度，维持AKT活性平衡。

　　2. PTEN抑制肿瘤细胞周期 PTEN发挥生长抑制作用主要表现为促使细胞停滞在G1期或直接诱导细胞凋亡这两种形式。一方面，PTEN抑制PI3K/AKT途径能特异性诱导p21、p27、p57 3个CDK抑制蛋白[13-14].另一方面，内源性PTEN蛋白核浆定位于胞核的蛋白表达于细胞周期阻滞有关[15].

　　3. PTEN抑制肿瘤细胞侵袭和转移 研究表明，PTEN可能通过抑制FAK/p130cas通路、Shc/MAPK通路、PI3K/AKT通路[15]、介导GPCR信号通路[16]以及在肿瘤细胞发生上皮细胞间质转化（EMT）过程中发挥抵抗肿瘤的侵袭和转移重要的作用[17].

　　4. PTEN抑制肿瘤血管生成 研究报道，PTEN通过PTEN/PI3K/AKT途径、Ang/Tie-2体系、链接蛋白NHERF1途径干预肿瘤血管生成[18-21]以及影响内皮细胞的周期，进而影响其分化增殖，最终影响肿瘤血管生成[22].

　　5. PTEN维持免疫系统的稳定性 PTEN基因纯合性敲除的小鼠会在胚胎期死亡，而杂合性敲除的小鼠可以成长，但其外周免疫系统遭到破坏，发生自身免疫性疾病[23].在T淋巴和B淋巴细胞特异性的PTEN缺陷的小鼠均会出现自身反应性，同时外周免疫耐受被破坏[24].因此，PTEN在维护免疫系统的稳定性中发挥着重要的作用。

　　PTEN与肿瘤的关系近年来研究表明，PTEN在血液系统肿瘤、消化道肿瘤、泌尿道肿瘤、呼吸道肿瘤、运动系统、神经系统以及生殖系统[25-32]等多种恶性肿瘤中表达下降，其分子生物学基础是PTEN基因的突变或杂合性缺失（LOH）[33].

　　调控PTEN信号通路抗肿瘤的中药

    1. 单药研究

　　1.1 中药活性单体 中药单体是从中药中提取的生物活性单体。近年来，对中药单体抗肿瘤的分子机制研究比较深入，与西药抗肿瘤相比，中药单体取材方便，特异性高，对机体不良反应小，而且价格便宜。研究发现，中药单体，如丹酚酸A和二氢青蒿素能通过抑制PTEN/PI3K/AKT信号通路可有效地抑制肿瘤细胞增殖[34-35];也有报道称，冬凌草甲素和姜黄素可有效抑制肿瘤细胞增殖，并诱导其凋亡，机制与PTEN/PI3K/AKT通路抑制有关[36-37];还有研究表明，紫草素通过抑制PTEN/PI3K/AKT通路促进肿瘤细胞自噬，发挥抗癌效果[38].

　　1.2 中药活性组分 由于中药是由多种成分组成的复杂体系，物质基础不明确，口服用量大，疗效差，限制了中药制剂的发展。近年来，随着对中药物质基础的深入研究，现代中药制剂已经进入新的发展阶段：以方和药经过分离精制纯化成组分为特征，其研究对象从中药粗提取物深化到组分层面[39].开发和利用中药组分制剂治疗恶性肿瘤已经成为的中药抗肿瘤研究的新方向。王笑娜[40]研究报道半枝莲黄酮组分具有明显的抑制肿瘤细胞增殖和诱导凋亡的活性，其机制可能通过上调PTEN蛋白表达，下调血管生成因子（VEGF）的表达水平从而抑制肿瘤细胞迁移和阻断肿瘤血管生成。王晓慧等[41]研究发现，蝎毒多肽组分抑制肿瘤细胞增殖，其作用机制可能与影响PTEN蛋白，VEGF和缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）表达而直接抑制细胞增殖、阻滞细胞周期和抑制血管生成有关。

　　2. 复方研究

　　2.1 中药古方及验方 中药复方在控制肿瘤增殖、减毒增效、预防复发、延长生存期和改善生活质量等方面具有独特的优势[42-45].许多中药复方能通过PTEN通路直接抑制肿瘤细胞增殖或诱导凋亡[46];也能通过多途径、多层面对免疫系统发挥调节作用[47];还可以通过PTEN/PI3K/AKT/mTOR通路、PTEN/FAK通路、PTEN/MAPK通路等抑制抑制肿瘤细胞转移和肿瘤血管形成等多个环节发挥其抗转移和复发作用[48-50].Liao M J等[51]研究发现，益气方能显着增加PTEN的蛋白表达和显着降低AKT磷酸化水平，结果显示益气方主要通过调控PTEN/PI3K/AKT通路影响乳腺癌的发生、发展。

　　2.2 现代中药组分配伍 传统中医药由于缺乏对药效物质的微观分析和质量控制，因此，建立了中药组分模式假说：“方剂在病证结合、方证对应、理法方药一致的条件下，通过多组分作用在多靶点， 融拮抗、补充、整合、调节等多种功效而起到治疗作用”[52].中药组分配伍模式包括方剂组分配伍、单味药组分配伍和标准物质组分配伍[53].这一假说为中医药抗肿瘤的治疗提供了新的方向并取得了积极的进展。本课题组通过正交设计优选出丹参-人参活性组分抗乳腺癌有效配伍[54],下一步研究丹参-人参活性组分对抑癌基因PTEN的mRNA和蛋白水平表达情况，探讨丹参-人参活性组分配伍抗肿瘤的分子机制。

　　讨论PTEN作为第1个具有磷酸酶活性的抑癌基因，其调控肿瘤细胞生长、侵袭、转移以及分化等信号通路的研究已取得重要进展。虽然近年来通过PTEN信号通路发挥抗肿瘤效果的单药及复方制剂均有相关报道并取得了初步的进展，但目前对于中药调控PTEN的具体方式及其分子机制仍不明确。研究表明，调控PTEN基因表达的因素包括DNA水平甲基化、转录水平、翻译水平以及翻译后水平调控等方面，对于中药调控PTEN的具体方式的研究可以从以上4个水平进行深入探讨，上述问题的解决不仅能够对阐明中医药调控PTEN的抑癌机制有重大意义，在临床上更有助于对肿瘤的靶向治疗。

　　文献研究表明，PTEN在血液系统肿瘤、消化道肿瘤、泌尿道肿瘤、呼吸道肿瘤、运动系统、神经系统以及生殖系统等多种恶性肿瘤中表达下降，其分子生物学基础是PTEN基因的突变或杂合性缺失。中医药治疗是否能逆转肿瘤细胞中PTEN基因的突变或杂合性缺失是中医药抗肿瘤分子机制研究的另一个突破点。

　　肿瘤的发生发展是一个多基因调控的复杂过程[55],而中医药治疗肿瘤的特色在于强调辨证施治的整体观念和复方配伍用药，通过多种有效成份对人体多环节、多层次、多靶点的整合调节发挥作用，既符合人体多样性的特点，又符合肿瘤多基因调控的复杂性，在发挥抗肿瘤作用同时，可增加放、化疗疗效，减少不良反应。在多数肿瘤中，采用中医药治疗相结合的综合治疗，疗效优于单一的治疗[56].然而，其发展的瓶颈制约点也在于此，由于传统中药及复方成分不明，机制不清，临床疗效无法评价，严重阻碍中医药的发展。

　　近年来，方剂的组分配伍抗肿瘤研究为治疗恶性肿瘤提供了新的契机[57-58].中药组分配伍具有组分成分清楚、配伍有效、疗效优越的优势，对肿瘤细胞具有广泛的生物学作用，已经成为中药新药研发的新方向和中医方剂配伍理论的继承与延伸。

　　这种组合研究策略符合中医特色和复方整体作用特点，为深刻揭示中药复方的药效物质基础奠定基础。因此，基于PTEN信号通路抗肿瘤的中药组分配伍研究具有良好的应用前景，对于研发新一代抗肿瘤药物提供了新的思路。

　　参 考 文 献

　　[1] John A,Tuszynski G.The role of matrix metalloproteinases intumor angiogenesis and tumor metastasis.Pathol Oncol Res,2001,7（1）：14-23

　　[2] Bellon G,Martiny L,Robinet A.Matrix metalloproteinases andmatrikines in angiogenesis.Crit Rev Oncol Hematol,2004,49（3）：203-220

　　[3] Coussens L M,Fingleton B,Matrisian L M.Matrix metalloproteinaseinhibitors and cancer:trials and tribulations.Science,2002,295（5564）：2387-2392

　　[4] Li J,Yen C,Liaw D,et al.PTEN,a putative protein tyrosinephosphatase gene mutated in human brain,breast and prostatecancer.Science,1997,275（5308）：1943-1947