方 云 王應(yīng)輝 石尚進(jìn) 黎 莉 袁 軍

腫瘤是細(xì)胞異常增殖所引起的疾病，腫瘤細(xì)胞具有無限增殖、持續(xù)的血管生成和組織浸潤、轉(zhuǎn)移等多種生物學(xué)特性[1]。腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和惡性程度都與哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)的過表達(dá)有著密切的聯(lián)系[2]。雖然，mTOR抑制劑能夠降低腫瘤細(xì)胞中mTOR的表達(dá)水平，起到一定的抗腫瘤作用[3]。但是，使用mTOR抑制劑也產(chǎn)生了許多不良反應(yīng)，甚至出現(xiàn)腫瘤耐藥、復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象[4, 5]。這也在一定程度上限制了mTOR抑制劑的應(yīng)用。目前，mTOR是腫瘤治療研究中的重要靶點(diǎn)，mTOR抑制劑聯(lián)合其他藥物治療腫瘤的相關(guān)研究也處于積極探索中，本文就近年來mTOR抑制劑聯(lián)合其他藥物治療腫瘤的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

一、mTOR的生物學(xué)功能

在哺乳動物中發(fā)現(xiàn)與酵母中雷帕霉素靶蛋白(target of rapamycin,TOR)具有高度同源性的蛋白，被稱為mTOR。mTOR是一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，是磷酸肌醇激酶3相關(guān)激酶 (phosphatidyinositol 3-kinase,PI3K)家族中具有相對保守結(jié)構(gòu)的成員之一[6]。mTOR能夠與不同的蛋白構(gòu)成兩種復(fù)合物(mTOR complex，mTORC)，mTORC1是由mTOR與Raptor結(jié)合形成對雷帕霉素敏感的復(fù)合物,能直接作用于真核細(xì)胞翻譯起始因子4E(eIF-4E)結(jié)合蛋白(4E-BP1)和核糖體S6蛋白激酶(P70S6K、S6K1)，起到促進(jìn)蛋白質(zhì)翻譯的作用，mTORC2是由mTOR與Rictor結(jié)合形成對雷帕霉素不敏感的復(fù)合物，在細(xì)胞骨架構(gòu)建和蛋白質(zhì)翻譯后修飾有著重要作用[7]。

PI3K/Akt/mTOR信號通路調(diào)控著細(xì)胞的生長和增殖，該通路的異常激活與腫瘤的發(fā)生和發(fā)展有著密不可分的聯(lián)系[8]。在細(xì)胞因子、激素和抗原等因素的刺激下，活化的PI3K能將其底物3,4二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2)磷酸化為3,4,5三磷酸磷脂酰肌醇(PIP3)。Akt是PI3K下游底物，PIP3通過與Akt和磷酸肌醇依賴性蛋白激酶 1(PDK1)的PH結(jié)構(gòu)域結(jié)合，并通過PDK1磷酸化Akt的蘇氨酸位點(diǎn)，從而激活A(yù)kt，活化的Akt最終會導(dǎo)致mTOR過表達(dá)，在蛋白質(zhì)合成、自噬、代謝等方面發(fā)揮重要作用[9]。

二、mTOR抑制劑抗腫瘤機(jī)制和mTOR抑制劑

mTOR抑制劑能夠與一種稱為FK506(FK-506-binding protein12,FKBP1)的小分子蛋白結(jié)合形成復(fù)合物，該復(fù)合物能與mTOR發(fā)揮作用，降低mTORC1表達(dá)水平，從而抑制其下游底物分子的功能[10]。目前認(rèn)為mTOR抑制劑抗腫瘤作用的機(jī)制可能包括：①誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞停滯在G1期[11]；②降低血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)表達(dá)，抑制腫瘤血管生成[12]；③促進(jìn)細(xì)胞凋亡和自噬等[13]。

mTOR被認(rèn)為是細(xì)胞生長和增殖的中樞，因此，mTOR抑制劑也成為了腫瘤治療研究中的重要靶點(diǎn)。目前處于前期研究和臨床實(shí)驗(yàn)的mTOR抑制劑有以下幾種：第一代mTOR抑制劑：雷帕霉素及類似物(CCI-779、RAD001、AP23573)，它能與mTORC1特異性結(jié)合，抑制蛋白質(zhì)翻譯；第二代mTOR抑制劑分為兩種：①PI3K/mTOR雙靶點(diǎn)抑制劑(PQR309、NVP-BEZ235、LY3023414)，能夠同時抑制PI3K和mTOR活性，從而抑制腫瘤生長；②ATP競爭型mTOR抑制劑(AZD8055、AZD2014)，能夠同時抑制mTOR信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中mTORC1和mTORC2兩種核心物質(zhì)，對mTOR活性有很高的抑制作用[14]；第三代mTOR抑制劑：其他新合成的mTOR抑制劑(JR-AB2-011、P529)，JR-AB2-011能夠與Rictor結(jié)合阻斷mTOR-Rictor結(jié)合，從而抑制mTORC2[15]；而P529則可以同時抑制兩種mTORC活性，從而抑制腫瘤的生長[16]。

三、mTOR抑制劑的不良反應(yīng)與腫瘤耐藥

mTOR抑制劑在抗腫瘤的同時，不僅會引起口腔炎、腹瀉、高血糖、貧血和咳嗽等不良反應(yīng)[17,18]。George等[19]研究發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)使用mTOR抑制劑對去勢抵抗性前列腺癌患者并沒有臨床意義。甚至還有研究發(fā)現(xiàn)，mTOR抑制劑在一定時間內(nèi)能夠抑制腫瘤生長，但隨后被抑制的腫瘤細(xì)胞仍然會繼續(xù)生長[20]。傳統(tǒng)的mTOR抑制劑如雷帕霉素，在抑制mTOR時會觸發(fā)PI3K/Akt/mTOR信號通路的負(fù)反饋，能誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞耐藥，削弱mTOR抑制劑的抗腫瘤作用。通常情況下，體內(nèi)的兩種mTORC存在動態(tài)平衡的關(guān)系，當(dāng)mTORC1被mTOR抑制劑結(jié)合時，mTORC1對mTORC2的抑制作用下降，使得mTORC2的活性增加，活化的mTORC2能夠促進(jìn)了Akt和eIF-4E的磷酸化，誘導(dǎo)腫瘤發(fā)生[4,21]。除此之外，mTOR抑制劑還能通過增加 ERK/MAPK 信號、促進(jìn)血管生成和刺激氧化應(yīng)激等途徑誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞耐藥和復(fù)發(fā)[22]。從減少不良反應(yīng)、降低耐藥性和增強(qiáng)療效多個方面來看，將mTOR抑制劑聯(lián)合其他藥物治療腫瘤顯得尤為重要。

四、mTOR抑制劑與其他藥物聯(lián)合作用

腫瘤的發(fā)生、發(fā)展是個十分復(fù)雜的過程，涉及遺傳和環(huán)境多因素，單一使用mTOR抑制劑治療腫瘤，往往達(dá)不到理想的治療目的。mTOR抑制劑聯(lián)合其他藥物，可能產(chǎn)生協(xié)同、疊加、擴(kuò)大mTOR抑制劑的抗腫瘤作用，使其在腫瘤治療過程中發(fā)揮更大的優(yōu)勢。目前，也有很多前期和臨床研究，正在嘗試著將mTOR抑制劑和其他藥物聯(lián)合作用于腫瘤，以期獲得更好的療效。

1.mTOR抑制劑與傳統(tǒng)抗癌藥聯(lián)合使用：隨著傳統(tǒng)抗癌藥的常規(guī)使用，腫瘤細(xì)胞逐漸對傳統(tǒng)抗癌藥產(chǎn)生了藥物抵抗。紫杉醇(taxol/paclitaxel)是從紫杉的樹皮中提出的一種化合物，能夠抑制腫瘤細(xì)胞的有絲分裂，使細(xì)胞停滯在G2和M期。依維莫司和紫杉醇聯(lián)合應(yīng)用，不僅能夠協(xié)同誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，還能上調(diào)耐藥細(xì)胞的敏感度[23，24]。Christopoulos等[25]將依維莫司和紫杉醇聯(lián)合應(yīng)用于肺大細(xì)胞神經(jīng)內(nèi)分泌癌的臨床研究中發(fā)現(xiàn)，兩者聯(lián)合使用對疾病控制有很好的作用，并且在腫瘤治療中顯示出了更好的療效和良好的耐受性。順鉑能與腫瘤細(xì)胞DNA結(jié)合，能破壞DNA功能，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。雷帕霉素與順鉑聯(lián)合應(yīng)用，能夠顯著增強(qiáng)mTOR抑制劑對骨肉瘤細(xì)胞的抑制作用[26]。Anand等[27]將依維莫司和順鉑聯(lián)合應(yīng)用于新輔助化療后的三陰性乳腺癌中發(fā)現(xiàn)，兩藥聯(lián)合能夠明顯地降低殘留癌的大小，除此之外，還能顯著增強(qiáng)對標(biāo)準(zhǔn)治療無效患者的治療效果。

2. mTOR抑制劑與抗腫瘤植物藥聯(lián)合使用：蒜素，是日常食材大蒜中主要生物活性成分的總稱，水溶性的s -烯丙基巰基半胱氨酸(SAMC)是蒜素的主要成分之一。SAMC在激活MAPK信號通路時，同時抑制NF-κB信號通路，抑制乳腺癌細(xì)胞的增殖[28]。SAMC能增加雷帕霉素的抗腫瘤作用，聯(lián)合用藥對腫瘤細(xì)胞的抑制率明顯高于單獨(dú)用藥[29]。廣泛存在于葡萄、花生和漿果等多種自然界植物中的白藜蘆醇(resveratrol)，可通過促進(jìn)細(xì)胞凋亡、抗增殖和抗炎等途徑抑制腫瘤生長[30]。Bian等[31]將兩藥聯(lián)合應(yīng)用于甲狀腺乳頭狀癌中發(fā)現(xiàn)，兩藥聯(lián)用不但能夠協(xié)同誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，抑制細(xì)胞遷移，還能防止雷帕霉素誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞Akt的再激活，避免腫瘤耐藥的產(chǎn)生。

3.mTOR抑制劑與激酶抑制劑聯(lián)合使用：酪氨酸蛋白激酶(TKI/PTK)的異常表達(dá)可直接導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生，使用酪氨酸激酶抑制劑(TKIs)與ATP競爭PTK的ATP結(jié)合位點(diǎn)并減少酪氨酸激酶磷酸化，從而抑制癌細(xì)胞增殖[32]。mTOR抑制劑與TKIs聯(lián)合應(yīng)用能夠抑制乳腺癌細(xì)胞周期的進(jìn)程，增加細(xì)胞毒性，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，甚至還能減低乳腺癌細(xì)胞對雷帕霉素的耐藥性[33, 34]。在臨床研究中發(fā)現(xiàn)，mTOR抑制劑可能通過提高小分子抑制劑穿透血-腦脊液屏障的能力，增強(qiáng)TKIs在腦脊液中的濃度，持續(xù)的聯(lián)合用藥能夠進(jìn)一步加強(qiáng)對高級別膠質(zhì)瘤的治療效果，兩藥聯(lián)合的安全性和有效性也得到證實(shí)[35, 36]。但是最終能否應(yīng)用于臨床還有待于更深一步的研究。細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶4和6(CDK4/6)，能使Rb蛋白磷酸化和失活，促使細(xì)胞增殖進(jìn)入S期。依維莫司和瑞博西尼(CDK4/6抑制劑)聯(lián)合能夠降低乳腺癌細(xì)胞S期和G2/M期細(xì)胞比值，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，二者對細(xì)胞的毒性作用與給藥順序有一定的關(guān)系[37]。Bardia等[38]將依維莫司、瑞博西尼和依西美坦三藥聯(lián)合用于絕經(jīng)后HR+，HER-2-晚期乳腺癌中發(fā)現(xiàn)，相對MAPK基因高表達(dá)的患者，高表達(dá)ESR1基因的患者對聯(lián)合治療的效果更佳明顯。

4.mTOR抑制劑與自噬抑制劑聯(lián)合使用：自噬是細(xì)胞自我降解的過程。氯喹是一種傳統(tǒng)的抗瘧疾藥，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，氯喹可以通過誘導(dǎo)凋亡、抑制自噬和免疫等機(jī)制來達(dá)到抗腫瘤的效果。mTOR抑制劑與自噬抑制劑能夠共同抑制mTOR的表達(dá)和自噬，來提高腫瘤細(xì)胞的放射敏感度，還可以促使腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞分型轉(zhuǎn)換，促進(jìn)炎性反應(yīng)間接地抑制腫瘤生長[39,40]。Haas等[41]將依維莫司和羥氯喹聯(lián)合應(yīng)用于腎癌患者中，67%的患者疾病得到控制，其中6個月無進(jìn)展生存期(PFS)達(dá)45%，該研究還提供了患者可耐受的聯(lián)合劑量，為進(jìn)一步的臨床研究提供了依據(jù)。

5.mTOR抑制劑與免疫調(diào)節(jié)劑聯(lián)合使用：免疫治療是繼傳統(tǒng)腫瘤治療方法之后一種興起的方式，可以通過調(diào)節(jié)機(jī)體自身的免疫反應(yīng)，達(dá)到抗腫瘤的作用。FTY720是具有強(qiáng)大的免疫抑制作用的新型免疫抑制劑，能作用于多個分子靶點(diǎn)產(chǎn)生抗腫瘤的作用。FTY720能通過抑制細(xì)胞的增殖和遷移來增強(qiáng)雷帕霉素的抗腫瘤作用。依維莫司能夠增加調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)，對抗腫瘤免疫應(yīng)答產(chǎn)生負(fù)面影響，Werter等[42]將依維莫司與環(huán)磷酰胺聯(lián)合發(fā)現(xiàn)，雖然聯(lián)合治療有效降低了Tregs的循環(huán)水平，但是沒有改善患者的4個月PFS。與此同時，多種免疫抑制劑的聯(lián)合作用，可能會導(dǎo)致機(jī)體免疫系統(tǒng)受到嚴(yán)重抑制，從而導(dǎo)致一些免疫相關(guān)的不良反應(yīng)。鞭毛素蛋白是Toll樣受體5(TLR5)唯一的天然配體，能夠激活TLR5介導(dǎo)的信號通路，促進(jìn)炎性反應(yīng)發(fā)生。羅力等[43]將雷帕霉素與鞭毛素蛋白聯(lián)合作用于乳腺癌荷瘤小鼠時發(fā)現(xiàn)，二者聯(lián)合能抑制小鼠乳腺癌模型中腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移，鞭毛蛋白可以通過TLR5信號通路發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)及免疫調(diào)控作用，以此增強(qiáng)雷帕霉素的抗腫瘤療效。

五、展 望

mTOR信號通路在多種腫瘤中均存在異常表達(dá)，雖然mTOR抑制劑在抗腫瘤治療中的應(yīng)用前景廣闊，但也產(chǎn)生了效率低、易復(fù)發(fā)和耐藥等棘手的問題。與mTOR抑制劑單藥治療比較，聯(lián)合其他藥物治療腫瘤有以下優(yōu)點(diǎn)：①抑制不同細(xì)胞周期的腫瘤細(xì)胞，阻滯腫瘤的發(fā)展進(jìn)程；②打破mTOR抑制劑的耐藥機(jī)制，提高腫瘤細(xì)胞對藥物的敏感度；③縮小mTOR抑制劑的局限性，擴(kuò)大作用范圍；④激活或者抑制不同的信號通路，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡；⑤改變腫瘤微環(huán)境，直接或者間接地抑制腫瘤生長。另外，突變基因，表觀修飾和腫瘤類型等因素，都與聯(lián)合用藥的療效有著一定的關(guān)系。因此在mTOR抑制劑與其他藥物聯(lián)合的相關(guān)研究中，選擇何種藥物與mTOR抑制劑聯(lián)合作用，如何制定合理的給藥方案，減少單獨(dú)使用mTOR抑制劑引起的不良反應(yīng)，最大化發(fā)揮其抗腫瘤的效果，達(dá)到更加精準(zhǔn)的靶向治療，還有待于未來開展深入的研究予以進(jìn)一步證實(shí)。