鄭珮怡，張馨月，李思雨，薛曉紅△

1 上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬岳陽中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院，上海 200437； 2 上海市松江區(qū)方塔中醫(yī)醫(yī)院，上海 201699

乳腺癌是全世界女性惡性腫瘤的主要死亡原因，占癌癥病例的25%和癌癥死亡人數(shù)的15%［1］。2013—2015 年，上海市的乳腺癌發(fā)病率占女性惡性腫瘤的首位，約為15.82%，死亡率占女性癌癥死亡率的9.51%［2］。乳腺癌居高不下的發(fā)病率和死亡率已嚴(yán)重影響了女性的健康。磷脂酰肌醇3-激酶（the phosphatidylinositol-3 kinase，PI3K）經(jīng)活化后的蛋白激酶B（protein kinase B，Akt）可以激活哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）。PI3K/Akt/mTOR信號傳導(dǎo)通路是人類癌癥中最常見的傳導(dǎo)通路之一，在癌癥細(xì)胞的生長、增殖、分化、侵襲等方面具有重要的調(diào)節(jié)作用［3］。70%以上的腫瘤在PI3K/Akt/mTOR 信號通路中存在突變或基因擴增［4］，該通路中的兩個重要基因PI3K編碼催化亞基的基因（phosphoinositide-3-kinase，catalytic alpha polypeptide，PIK3CA）和PTEN是在乳腺癌中常見的突變基因，與乳腺癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)［5］。近年來，中醫(yī)藥在防治乳腺癌方面也表現(xiàn)出了多靶點、多通路的優(yōu)勢，臨床獲益明顯。

1 PI3K/Akt/mTOR信號通路及靶向藥物

1.1 PI3K 及其抑制劑PI3K 是由調(diào)節(jié)亞基和催化亞基構(gòu)成的異二聚體，可分為三種類型（Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型［6］，其中PI3KⅠ型中的PI3KⅠA 是由催化亞基（P110）和調(diào)節(jié)亞基（P85）組成的異二聚類脂激酶，常與癌癥的發(fā)病有關(guān)，主要由酪氨酸激酶受體信號激活［7］，它將通過酪氨酸激酶受體與不同的生長因子結(jié)合，包括表皮生長因子受體、胰島素樣生長因子1受體、人表皮生長因子受體2（human epidermal growth factor receptor-2，HER-2）及G 蛋白偶聯(lián)受體等［8］。PI3K 能將4，5-二磷酸磷脂酰肌醇磷酸化，使其成為活性狀態(tài)的3，4，5-三磷酸磷脂酰酰肌醇［9］，抑癌基因PTEN 則能將這一過程負(fù)向調(diào)控。PTEN 的失活會導(dǎo)致PI3K 被激活而引起細(xì)胞增殖，與腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)。PI3K通路的激活通常是由于2 個重要的機制的發(fā)生：PIK3CA發(fā)生突變或抑癌基因PTEN功能失活［10］。

PI3K 抑制劑主要包括泛PI3K 抑制劑和選擇性PI3K亞型抑制劑。泛PI3K抑制劑具有高毒性，常伴有較多的不良反應(yīng)，而選擇性PI3K 抑制劑的單藥使用及內(nèi)分泌聯(lián)合用藥展現(xiàn)出了更好的臨床前景。選擇性PI3K抑制劑Alpelisib作為首個被美國食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)使用的PI3K 抑制劑已被寫入美國國立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)乳腺癌指南，用于與氟維司群聯(lián)用治療基因檢測出PIK3CA 基因突變且雌激素受體（estrogen receptor，ER）陽性、HER-2 陰性的絕經(jīng)后乳腺癌患者。SOLAR-1 實驗的研究結(jié)果為Alpelisib 作用靶點和目標(biāo)人群的選擇提供了依據(jù)［11］。這是一項隨機雙盲三期臨床試驗。研究發(fā)現(xiàn)，在PIK3CA 基因突變的患者中Alpelisib 加氟維司群組中位疾病進展的時間（progression-free-survival，PFS）較安慰劑組顯著延長，而在無PIK3CA 基因突變的患者中兩組PFS無統(tǒng)計學(xué)意義，說明PIK3CA基因是Alpelisib治療的重要靶點。另一種選擇性PI3K 抑制劑Taselisib具有較高的選擇性和有效性。LORELE I［12］是一項Ⅱ期臨床隨機雙盲實驗，在ER 陽性，HER-2陰性的絕經(jīng)后早期乳腺癌患者中使用Taselisib聯(lián)合來曲唑，結(jié)果顯示患者的客觀緩解率（objective response rate，ORR）顯著增加，且在PIK3CA 基因突變的人群中其效益更加明顯。DICKLER等［13］的一項Ⅱ期臨床單臂實驗結(jié)果顯示，Taselisib 聯(lián)合氟維司群在激素受體陽性、HER-2陰性的晚期或轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者中有臨床有效性，而在PIK3CA基因突變的患者中客觀緩解率ORR及臨床獲益率提升更高。正在開展的三期臨床隨機試驗SANDPIPER［14］，使用Taselisib 聯(lián)合氟維司群治療激素受體陽性、HER-2陰性的晚期或轉(zhuǎn)移性乳腺癌，將進一步驗證Taselisib聯(lián)合氟維司群是否能增加對PIK3CA基因突變腫瘤的治療效果。

1.2 Akt 及其抑制劑絲氨酸/蘇氨酸激酶Akt，有3 種異構(gòu)體Akt1、Akt2 和Akt3，他們在癌癥和生理上發(fā)揮不同甚至部分相反的作用。磷酸化的Akt 對轉(zhuǎn)錄、翻譯、細(xì)胞周期及凋亡產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用，能促進蛋白合成，細(xì)胞生成、細(xì)胞存活及激活下游效應(yīng)物mTOR 并且上調(diào)多種效應(yīng)因子。體細(xì)胞PIK3CA 突變通過增強Akt 活化、刺激血管生成和增強對腫瘤細(xì)胞的抵抗力，使癌細(xì)胞生長優(yōu)勢增加［15］。PTEN 表達的減少或缺失會導(dǎo)致Akt的激活和升高，從而促進細(xì)胞周期的發(fā)展、細(xì)胞的存活、增殖和遷移，這是腫瘤發(fā)生的一個主要原因［16］。目前對Akt 選擇性抑制劑的研究還處于實驗室階段，其療效、適應(yīng)人群、不良反應(yīng)尚未明確，未被批準(zhǔn)應(yīng)用于臨床。

1.3 mTOR 及其抑制劑mTOR 是一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，PI3K 和Akt 的下游效應(yīng)物。mTOR有兩種兩個功能和結(jié)構(gòu)不同的多蛋白復(fù)合物［17］，其中mTORC1 是雷帕霉素和雷帕霉素類似物（如依維莫司）的作用靶點，也是目前研究mTOR 抑制劑的主要靶點?；罨膍TORC1通過磷酸化p70上的S6蛋白激酶1和真核翻譯起始因子-4E結(jié)合蛋白1調(diào)節(jié)mRNA 的轉(zhuǎn)錄和翻譯功能，調(diào)控促進細(xì)胞生長增殖的蛋白質(zhì)合成，導(dǎo)致其在多種惡性腫瘤細(xì)胞中高度表達［18］。

依維莫司是一種口服的雷帕霉素（mTOR）抑制劑，HORTOBAGYI 等［19］的BOLERO-2 是一個國際雙盲隨機三期臨床試驗，研究了依維莫司與依西美坦聯(lián)合使用在ER 陽性、HER-2 陰性的絕經(jīng)后女性晚期乳腺癌的療效。該實驗結(jié)果顯示，依維莫司組較安慰劑組的PFS明顯延長。此外在BOLERO-2基礎(chǔ)上進行的1 項多中心研究BALLET［20］，收集當(dāng)時數(shù)量最大的安全數(shù)據(jù)集，納入了更多年老的病例，其結(jié)果與BOLERO-2 的結(jié)果一致。目前，美國食品藥品監(jiān)督管理局已同意將依維莫司聯(lián)合依西美坦用于治療ER陽性的轉(zhuǎn)移性乳腺癌［21］。

2 PI3K/Akt/mTOR信號通路影響乳腺癌發(fā)生發(fā)展

2.1 誘導(dǎo)乳腺癌血管內(nèi)皮生成的血管內(nèi)皮生長因子血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）是促進腫瘤血管生成的重要影響因子，參與多條信號通路，能特異性結(jié)合血管內(nèi)皮細(xì)胞，調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和遷移、促進新生血管形成、增加血管通透性。研究表明，PI3K/Akt/mTOR 通路的激活能啟動血管VEGF 基因的轉(zhuǎn)錄，在基因水平上促進VEGF 的合成［22］。一項研究發(fā)現(xiàn)，相較于未出現(xiàn)肝轉(zhuǎn)移的乳腺癌患者，出現(xiàn)肝轉(zhuǎn)移的患者中PI3K/Akt/mTOR 信號通路被顯著激活。這或與Akt 能促進血管內(nèi)皮因子的表達，改善腫瘤血供，促進腫瘤轉(zhuǎn)移的機制有關(guān)［23］。

2.2 促進乳腺癌細(xì)胞增殖和能量代謝細(xì)胞異常增殖是惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展的一個重要生物學(xué)過程。多項研究表明，PI3K/Akt/mTOR 信號通路能調(diào)節(jié)蛋白合成和血管生成，促進細(xì)胞生長和增殖。Akt 是PI3K/Akt/mTOR 信號通路的關(guān)鍵調(diào)節(jié)點。SONG 等［24］研究發(fā)現(xiàn)，Akt 激活后會由細(xì)胞膜逐步進入細(xì)胞核或者細(xì)胞質(zhì)中，進一步出現(xiàn)磷酸化抑制，然后激活相關(guān)的靶蛋白，對各種細(xì)胞凋亡、分化及增殖過程產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。另一項研究中，PTEN 基因敲除的小鼠在發(fā)育過程中出現(xiàn)多處組織異常增殖，且與正常小鼠相比，基因敲除的小鼠體內(nèi)Akt 被持續(xù)性激活。說明小鼠細(xì)胞出現(xiàn)異常增殖，與PTEN 基因的缺失有關(guān)［25］。Warburg 效應(yīng)普遍存在于包括乳腺癌在內(nèi)的多種癌癥細(xì)胞內(nèi)，其特征是在氧氣充足的條件下，腫瘤細(xì)胞依舊利用有氧糖酵解來產(chǎn)生能量，葡萄糖作為有氧糖酵解的底物，在腫瘤能量代謝中充當(dāng)著重要的角色［26］。有研究表明，PI3K/Akt/mTOR 信號通路可以調(diào)節(jié)與有氧糖酵解有關(guān)的丙酮酸激酶和乳酸脫氫酶的活性，Akt 被激活后能促進葡萄糖代謝，產(chǎn)生腺嘌呤核苷三磷酸，為腫瘤細(xì)胞增殖提供能量［27］。初釗輝等［28］研究發(fā)現(xiàn)，一種異黃酮類化合物——魚藤素能抑制Akt的活化，當(dāng)Akt磷酸化被抑制，其下游的糖原合成酶激酶的數(shù)量反應(yīng)性上調(diào)，糖原合成酶激酶能促進糖原合成，抑制糖代謝，進而抑制乳腺癌細(xì)胞株MCF-7的增殖。

2.3 抑制乳腺癌細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡是細(xì)胞程序性死亡的過程，許多化療藥物發(fā)揮效應(yīng)的中藥機制就是誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞出現(xiàn)細(xì)胞凋亡。PI3K/Akt/mTOR 信號通路的激活會抑制腫瘤細(xì)胞凋亡過程，促進腫瘤生長。Akt 及下游信號的激活能夠抑制細(xì)胞周期的停滯和破壞曲妥珠單抗介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡［29］，這可能是靶向治療出現(xiàn)耐藥的機制之一。KANG 等［30］的研究顯示，Akt 激活后會促進乳腺上皮細(xì)胞的異常生長和分化，并抑制細(xì)胞凋亡，為乳腺腫瘤形成提供了條件。一項使用金雀異黃酮成功誘導(dǎo)三陰性乳腺癌MDA-MB-231 細(xì)胞凋亡的實驗中發(fā)現(xiàn)，金雀異黃酮可以明顯抑制Akt、p-Akt 蛋白表達水平，說明其能使三陰性乳腺癌MDA-MB-231 細(xì)胞凋亡的機制或與抑制了PI3K/Akt/mTOR信號通路有關(guān)［31］。

2.4 促進乳腺癌細(xì)胞中炎癥因子分泌腫瘤在增殖侵襲過程中會大量分泌炎癥因子，形成炎癥微環(huán)境，利于腫瘤細(xì)胞間信號傳導(dǎo)。研究表明，在乳腺癌骨轉(zhuǎn)移、骨質(zhì)破壞的過程中，腫瘤壞死因子α、胰島素樣生長因子Ⅱ、白細(xì)胞介素6、白細(xì)胞介素Ⅱ等炎癥因子與激活破骨細(xì)胞的破骨作用促進骨質(zhì)溶解密切相關(guān)［32］。腫瘤促進性細(xì)胞因子——核因子κB主要來源于炎癥細(xì)胞，Akt能夠增加核因子κB的轉(zhuǎn)錄活性，使細(xì)胞運動能力增強，利于癌細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移［33］。一項體外實驗結(jié)果顯示，白細(xì)胞介素8可顯著抑制MCF-7細(xì)胞的凋亡［34］。當(dāng)使用不同濃度梯度的白細(xì)胞介素8處理MCF-7細(xì)胞后，細(xì)胞內(nèi)p-Akt表達升高且呈與濃度呈正相關(guān)，說明白細(xì)胞介素8可能是通過激活PI3K/Akt/mTOR信號通路，來抑制乳腺癌MCF-7細(xì)胞凋亡的。

3 中藥通過PI3K/Akt/mTOR 信號通路干預(yù)乳腺癌細(xì)胞生長

3.1 抑制乳腺癌細(xì)胞增殖PI3K/Akt/mTOR 信號通路的過度激活，能促進乳腺癌細(xì)胞的異常增殖。中藥能通過抑制該信號通路上相關(guān)蛋白的表達或激活來抑制該通路活性，影響腫瘤細(xì)胞增殖，發(fā)揮抑癌作用。TAN 等［35］的一項利用流式細(xì)胞及蛋白印跡法的實驗研究顯示，豬苓能使乳腺癌實驗小鼠的腫瘤體積明顯縮小。其作用機制是下調(diào)Akt 通路表達，使乳腺癌細(xì)胞的增殖、侵襲性、遷移性下降。時華等［36］一項關(guān)于扶正祛毒方研究顯示，扶正祛毒方通過抑制PI3K、Akt 蛋白磷酸化，抑制了乳腺癌細(xì)胞株MCF-7 的增殖，且隨著藥物濃度的提高PI3K、Akt 蛋白表達水平逐漸降低。李佳等［37］在對消癌解毒方的研究中發(fā)現(xiàn)，消癌解毒方能通過降低PI3K、Akt、mTOR 的表達水平促進細(xì)胞周期的負(fù)性調(diào)控蛋白生成，從而阻礙細(xì)胞周期進程，影響乳腺癌細(xì)胞增殖。

3.2 促進乳腺癌細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡是抗腫瘤治療的重要思路中藥能通過抑制PI3K/Akt/mTOR 信號通路，促進乳腺癌細(xì)胞凋亡。馬叢等［38］研究顯示，在實驗組小鼠中p-Akt、p-mTOR 及mTOR 表達顯著下降，固本抑瘤Ⅱ號方通過抑制PI3K/Akt/mTOR 通路誘導(dǎo)細(xì)胞自噬，發(fā)揮抑制乳腺癌細(xì)胞生長的作用。馬立威等［39］使用大戟大棗湯含藥血清作用于MCF-7 細(xì)胞后可以誘導(dǎo)MCF-7細(xì)胞凋亡。將MCF-7 細(xì)胞熒光染色后發(fā)現(xiàn)PI3K、p-Akt 等蛋白的熒光強度隨含藥血清濃度增加逐漸降低。黃芊等［40］通過流式細(xì)胞術(shù)發(fā)現(xiàn)陽和湯能使人乳腺癌MDA-MB-231 細(xì)胞的凋亡率明顯增加。此外使用陽和湯干預(yù)的細(xì)胞的p-Akt、p-mTOR 蛋白表達明顯降低。說明陽和湯可能是通過抑制Akt、mTOR的磷酸化，誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞凋亡。

3.3 改善乳腺癌細(xì)胞耐藥性化療耐藥是乳腺癌患者治療效果不佳的重要原因，腫瘤細(xì)胞在化療藥物的刺激下激活PI3K/Akt/mTOR 信號通路，Akt 磷酸化水平增加，從而激活該信號通路的下游信號因子，引起乳腺癌細(xì)胞耐藥。研究發(fā)現(xiàn)，中藥提取物能通過抑制PI3K/Akt/mTOR 信號通路增加患者對化療藥物的敏感性。KAI等［41］首次從中藥川楝子中提取出一種三萜類化合物——川楝素。研究發(fā)現(xiàn)，川楝素能促進阿霉素在乳腺癌細(xì)胞核中的積累、抑制乳腺癌細(xì)胞上的轉(zhuǎn)運蛋白表達，同時抑制阿霉素誘導(dǎo)的Akt磷酸化，從而逆轉(zhuǎn)乳腺癌細(xì)胞對阿霉素的耐藥性?？鄥A是中藥苦參中提取出的生物堿成分。魏昌晟等［42］實驗發(fā)現(xiàn)，苦參堿能逆轉(zhuǎn)乳腺癌耐藥株MCF-7/ADR的耐藥性，該作用可能是通過降低Akt 的磷酸化水平，增加抑癌基因PTEN表達，同時降低耐藥蛋白的表達來完成。

內(nèi)分泌耐藥激素受體陽性是乳腺癌患者出現(xiàn)病情進展的主要原因。研究顯示，乳腺癌的內(nèi)分泌治療抵抗通常與PI3K/Akt/mTOR 通路的過度活化有關(guān)［43］。中藥提取物及復(fù)方在治療他莫昔芬耐藥乳腺癌的實驗室研究中效果顯著。俞萍萍等［44］研究發(fā)現(xiàn)，青藤堿和他莫昔芬聯(lián)合使用能抑制乳腺癌MCF-7/TAM耐藥細(xì)胞的活力，增強他莫昔芬誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期阻滯，劑量依賴性地降低MCF-7/TAM細(xì)胞中PI3K、Akt和mTOR的磷酸化水平。萬斯斯等［45］使用祛瘀解毒方作用于他莫昔芬耐藥乳腺癌細(xì)胞株MCF-7C后，MCF-7C細(xì)胞對他莫昔芬的敏感性明顯增加。同時祛瘀解毒方對PI3K/Akt/mTOR信號通路有明顯抑制作用，若阻斷了這種抑制作用，則MCF-7C細(xì)胞株對他莫昔芬的敏感性也會隨之下降。徐茜茜等［7］研究證明，陽和化巖湯能降低PI3K/Akt/mTOR信號通路上相關(guān)蛋白表達，抑制他莫昔芬耐藥型乳腺癌移植瘤的生長。

4 討論

PI3K/Akt/mTOR 通路對乳腺癌的生長、增殖、侵襲都有著重要的影響，是目前乳腺癌研究領(lǐng)域的熱點之一。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為，乳腺癌的發(fā)病機制為外邪侵襲，肝郁氣滯，沖任失調(diào)，導(dǎo)致氣滯、血瘀、痰凝、邪毒壅滯乳絡(luò)而成。中藥及方劑具有成分天然、副反應(yīng)少、接受度高等多種優(yōu)點，在防治乳腺癌方面表現(xiàn)出一定的成效。目前針對中藥抑制乳腺癌PI3K/Akt/mTOR 通路的研究尚少，還停留在實驗室階段，中藥及方劑通過PI3K/Akt/mTOR通路防治乳腺癌是一個有價值的潛在研究方向。希望未來能通過多方面的深入研究，使乳腺癌患者能在不久的將來獲得更多用藥選擇。