梁聰聰，王金花#

1內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)研究生院，呼和浩特 010059

2內(nèi)蒙古自治區(qū)附屬人民醫(yī)院病理科，呼和浩特 010020

卵巢癌是全球惡性程度最高的婦科腫瘤之一，治療主要采用手術(shù)切除及輔助化療，輔助化療通常采用鉑類和紫杉類藥物聯(lián)合化療。目前，卵巢癌患者的5年生存率僅為45%，這可能與晚期患者的復(fù)發(fā)率較高有關(guān)[1]。盡管經(jīng)過了多年的研究，但卵巢癌仍然缺乏可靠的診斷標(biāo)志物或簡便易行的診斷方法。因此，尋找具有診斷和預(yù)測價值的新生物標(biāo)志物、新的治療手段至關(guān)重要。目前，卵巢癌的研究主要集中于各種分子和信號通路，用于卵巢癌的早期篩查和預(yù)后評估。目前，國際婦產(chǎn)科聯(lián)盟（International Federation of Gynecology and Obstetrics，F(xiàn)IGO）分期、組織學(xué)分級、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、病理類型等均是影響卵巢癌患者預(yù)后的因素。研究證實(shí)，磷脂酰肌醇-3-激酶（phosphoinositide 3-kinases，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，又稱AKT）/雷帕霉素靶蛋白（mechanistic target of rapamycin kinase，MTOR）信號通路在卵巢癌中被廣泛激活，靶向PI3K/AKT/MTOR通路介導(dǎo)腫瘤自噬是多種腫瘤的重要治療策略，在提高腫瘤細(xì)胞對化療藥物的敏感性和預(yù)防耐藥方面發(fā)揮著重要作用[2]。因此，PI3K/AKT/MTOR信號通路可能是開發(fā)腫瘤干細(xì)胞（cancer stem cell，CSC）靶向藥物的潛在靶點(diǎn)[3]。本文對PI3K/AKT/MTOR信號通路在卵巢癌發(fā)生發(fā)展中的作用及相關(guān)抑制劑的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 PI 3K/AKT/MTOR信號通路

PI3K/AKT/MTOR信號通路包括3個主要驅(qū)動分子，即PI3K、AKT和MTOR。PI3K是脂質(zhì)激酶家族成員，包括PI3KⅠ、PI3KⅡ、PI3KⅢ：①根據(jù)激活受體的差異，PI3KⅠ又可分為PI3KⅠA和PI3KⅠB，其中PI3KⅠA是由調(diào)節(jié)亞基p85和催化亞基p110等正調(diào)節(jié)因子組成，包括3個異構(gòu)體，即PI3Kα、PI3Kβ和PI3Kγ，并由酪氨酸激酶受體（receptor tyrosine kinase，RTK）激活。PI3KⅠB由p101和110-γ亞基組成，并由G蛋白偶聯(lián)受體激活。②PI3KⅡ是一種單體催化異構(gòu)體，在膜運(yùn)輸中發(fā)揮作用。PI3KⅡ可分為3個亞型，即PI3KC2α、PI3KC2β和PI3KC2γ，均屬于催化亞單位，PI3KC2α和PI3KC2β均有一個帶有網(wǎng)格蛋白結(jié)合區(qū)的N端，其中PI3KC2α可以抑制激酶活性，參與網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用；PI3KC2β的中間體可與支架蛋白交叉蛋白結(jié)合，并參與PtdIns（3）P15（即Vps15）組成，而Vps15可與三磷酸鳥苷酶（guanosine triphosphatase，GTPase）RAB5協(xié)作，協(xié)調(diào)Vps34在細(xì)胞內(nèi)膜中的活性。③PI3KⅢ僅由Vps34組成，在細(xì)胞自噬中發(fā)揮正向調(diào)控作用。PI3K定義了一類脂質(zhì)激酶，能夠磷酸化肌醇磷脂中的肌醇環(huán)3'-OH基團(tuán)，從而產(chǎn)生磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸（phosphatidylinositol-3,4,5-triphosphate，PIP3）[4-5]。PIP3可協(xié)助激活A(yù)KT，使AKT結(jié)構(gòu)域中的Thr308被磷酸化，活化的AKT可調(diào)控關(guān)鍵的細(xì)胞存活和代謝過程。

MTOR是雷帕霉素靶蛋白，屬于PI3K/AKT的下游靶點(diǎn)，并參與調(diào)節(jié)多個信號通路。MTOR是由MTOR1和MTOR2多蛋白復(fù)合物組成，MTOR1可調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)合成和細(xì)胞生長，MTOR2可調(diào)節(jié)細(xì)胞的生存、代謝過程[6]。MTORC1可通過調(diào)控核糖體S6蛋白激酶（S6 kinase，S6K）、真核翻譯起始因子4E結(jié)合蛋白（eukaryotic translation initiation factor 4E binding protein，4EBP），介導(dǎo)轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，還可刺激3大類大分子的生物合成，即蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和核酸。MTORC1可以促進(jìn)ATP、NAPDH和某些生物合成所需的大分子前體的產(chǎn)生，這種促進(jìn)合成代謝活性的作用對細(xì)胞、組織和生物生長均有重要影響，且均是MTORC1完全激活所必需的[7]。MTORC2 包 含 MTOR、Rictor、msin 1、Protor1/2、mLST8和DEPTOR等，其中Rictor和msin 1是MTORC2形成必不可少的[8]。MTORC2主要通過磷酸化合成糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)蛋白激酶（serum and glucocorticoid inducible protein kinase，SGK）、AKT、PKC激酶來控制細(xì)胞的生存和遷移過程[9]。

由此可見，PI3K/AKT/MTOR信號通路是調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)合成的重要信號通路，可參與蛋白質(zhì)合成、細(xì)胞增殖、自噬、凋亡、血管生成等多種細(xì)胞活動。

2 PI 3K/AKT/MTOR信號通路在卵巢癌發(fā)生發(fā)展中的作用

2.1 調(diào)控卵巢癌細(xì)胞周期

細(xì)胞周期進(jìn)程受細(xì)胞周期蛋白和細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶（cyclin dependent kinase，CDK）的調(diào)節(jié)[10]。Gao等[11]發(fā)現(xiàn)，PI3K抑制劑——LY-294002可通過抑制PI3K活性來抑制卵巢癌細(xì)胞的增殖，并誘導(dǎo)細(xì)胞周期G1期阻滯。這種抑制效應(yīng)還伴隨著G1期細(xì)胞周期相關(guān)蛋白表達(dá)的下調(diào)，包括細(xì)胞周期蛋白D1（cyclin D1）、CDK；此外，抑制PI3K活性也能抑制AKT和p70核糖體蛋白S6激酶（p70 ribosomal protein S6 kinase，p70S6K）的磷酸化，表明PI3K通過AKT和MTOR向p70S6K1傳遞有絲分裂信號。Meng等[12]發(fā)現(xiàn)，p110α小干擾RNA（small interfering RNA，siRNA）的表達(dá)可調(diào)節(jié)CDK抑制劑p27KIPI的表達(dá)，并降低cyclin D1、CDK4和磷酸化的視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤蛋白的水平。Cai等[13]發(fā)現(xiàn)，新型廣譜靶向藥——BGJ398聯(lián)合雷帕霉素抑制成纖維細(xì)胞生長因子（fibroblast growth factor receptor，F(xiàn)GFR）及MTOR可誘導(dǎo)卵巢癌細(xì)胞周期阻滯和凋亡。Long等[14]用白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ處理卵巢癌細(xì)胞，不僅可將細(xì)胞周期阻滯于G2/M期（與cyclin B1和細(xì)胞CDK1表達(dá)水平降低程度有關(guān)，且呈劑量依賴性），還可以促進(jìn)細(xì)胞周期調(diào)節(jié)因子p53、p27和p21的表達(dá)上調(diào)，同時參與凋亡的caspase 3和多聚ADP 核糖聚合酶[poly（ADP-ribose）polymerase，PARP]活性也被激活。因此，研究細(xì)胞周期有助于更進(jìn)一步研究卵巢癌的臨床治療。

2.2 調(diào)節(jié)卵巢癌細(xì)胞自噬

自噬是一個高度保守的機(jī)體細(xì)胞分解代謝進(jìn)化過程，參與多種機(jī)體細(xì)胞間的生物學(xué)代謝活動。正常情況下，自噬維持腫瘤與腫瘤微環(huán)境間的平衡，在調(diào)節(jié)機(jī)體細(xì)胞正常生長和預(yù)防凋亡的各個過程中發(fā)揮主導(dǎo)作用，自噬功能紊亂可促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。有研究顯示，PI3K/AKT/MTOR信號通路在惡性腫瘤細(xì)胞自噬中發(fā)揮重要作用[15]。

近年來，卵巢癌細(xì)胞通過自噬發(fā)揮抗腫瘤活性。Liu等[16]研究了4-AAQB在耐藥卵巢癌細(xì)胞中的抗腫瘤活性，特別是其通過自噬相關(guān)基因ATG調(diào)節(jié)自噬的能力，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，4-AAQB通過有效阻斷PI3K/AKT/MTOR/p70S6K信號通路，抑制含有ATG5、ATG7腫瘤細(xì)胞的表達(dá)，并有效降低卵巢癌細(xì)胞的良性異常自噬細(xì)胞信號發(fā)射量。Zhou等[17]通過綜合低劑量和高劑量的丹參酮Ⅰ處理卵巢癌細(xì)胞，結(jié)果證實(shí)，丹參酮Ⅰ可以通過自噬抑制細(xì)胞激活良性異常細(xì)胞酶、相關(guān)腫瘤細(xì)胞內(nèi)的蛋白對含有caspase 3的腫瘤細(xì)胞進(jìn)行切割，從而有效促進(jìn)卵巢細(xì)胞良性異常凋亡，阻斷PI3K/AKT/MTOR信號通路，從而有效誘導(dǎo)卵巢癌細(xì)胞自噬，進(jìn)而抑制腫瘤生長。Huang等[18]的研究發(fā)現(xiàn)，缺氧誘導(dǎo)因子-1α（hypoxia-inducible factor-1α，HIF-1α）被 siRNA轉(zhuǎn)染后，siRNA在A2780和SKOV3細(xì)胞中敲低HIF-1α的表達(dá)，抑制了卵巢癌細(xì)胞的活性，增強(qiáng)了細(xì)胞的凋亡和自噬能力。表明HIF-1α的敲低促進(jìn)了卵巢癌細(xì)胞的自噬并阻斷了PI3K/AKT/MTOR信號通路。Hu等[19]研究發(fā)現(xiàn)，雙PI3K/MTOR抑制劑——PKI-402通過自噬降解Mcl-1蛋白，破壞了B細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2（B cell lymphoma/leukemia-2，Bcl-2）家族蛋白的平衡。此外，自噬受體p62蛋白通過其泛素相關(guān)結(jié)構(gòu)域（UBA結(jié)構(gòu)域）與Mcl-1結(jié)合，通過自噬參與Mcl-1的降解過程，這也為PI3K/AKT/MTOR通路突變卵巢癌患者的治療帶來了希望。Zi等[20]研究發(fā)現(xiàn)，Danusertib是一種新型極光激酶泛抑制劑，但其治療早期卵巢癌的藥理作用和潛在抗腫瘤機(jī)制尚不清楚。Zhang等[21]的研究發(fā)現(xiàn)，苦參堿可以通過誘導(dǎo)卵巢癌細(xì)胞自噬來抑制卵巢癌細(xì)胞的發(fā)生發(fā)展過程。通過探討自噬在PI3K/AKT/MTOR信號通路中的相互作用和細(xì)胞調(diào)控機(jī)制，有利于發(fā)現(xiàn)抑制卵巢癌發(fā)生發(fā)展的新分子和靶點(diǎn)。

2.3 調(diào)節(jié)卵巢癌細(xì)胞凋亡

內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定有賴于細(xì)胞凋亡等機(jī)制的調(diào)控。細(xì)胞凋亡失調(diào)與腫瘤發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，近年來，PI3K/AKT/MTOR信號通路在卵巢癌細(xì)胞凋亡中的作用引起了學(xué)者的關(guān)注。Cai等[22]的研究發(fā)現(xiàn)，PI-103可通過阻斷PI3K/AKT/MTOR信號通路，誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯和凋亡。Zhang等[23]研究發(fā)現(xiàn)，馬藤提取物可下調(diào)磷酸化的MTOR、磷酸化AKT和磷酸化PI3K的表達(dá)，從而誘導(dǎo)卵巢癌細(xì)胞凋亡。Hu等[24]的研究發(fā)現(xiàn)，一種存在于ero-oreduclin中的氧化酶ero-oreduclin 1α參與了蛋白質(zhì)折疊和分泌過程，可激活PI3K/AKT/MTOR信號通路，抑制細(xì)胞凋亡從而促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。Zhang等[21]研究發(fā)現(xiàn)，苦參堿可通過調(diào)控卵巢癌細(xì)胞凋亡過程來抑制卵巢癌細(xì)胞的發(fā)生發(fā)展。Kim等[25]研究發(fā)現(xiàn)，sMEK1和紫杉醇在體內(nèi)外均能顯著抑制S6K/4EBP信號通路下游的血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）和HIF-1α的表達(dá)，有效促進(jìn)細(xì)胞凋亡。PI3K/AKT/MTOR信號通路在卵巢癌細(xì)胞生長、增殖中的作用極其復(fù)雜，該信號通路的激活可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖、遷移、侵襲。

2.4 促進(jìn)腫瘤新生血管生成

卵巢癌是病死率最高的婦科惡性腫瘤，其發(fā)病機(jī)制較為復(fù)雜，特別是在腫瘤微環(huán)境中，血管生成是腫瘤的標(biāo)志現(xiàn)象。新生血管生成可誘發(fā)腫瘤，其中VEGF、血小板衍生生長因子（platele derived growth factor，PDGF）、成纖維細(xì)胞生長因子（fibroblast growth factor，F(xiàn)GF）和血管生成素/Tie2受體復(fù)合物均在血管生成中發(fā)揮重要作用[26]。VEGF是一種促血管生成的關(guān)鍵因子，可參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程。研究表明，原花青素寡聚體可通過抑制VEGF的表達(dá)阻斷PI3K/AKT/MTOR通路的激活，從而抑制腫瘤新生血管生成，延緩卵巢癌的進(jìn)展[27]。除VEGF外，也有多種其他因子參與血管生成，如HIF-1α是血管生成因子的重要轉(zhuǎn)錄激活因子，HIF-1α也在腫瘤血管生成中發(fā)揮了關(guān)鍵作用[28]。Li等[29]研究表明，AMPK可減弱促腫瘤和轉(zhuǎn)移因子誘導(dǎo)的血管生成，AMPK激活通過抑制MTOR和自噬調(diào)節(jié)劑的直接磷酸化對細(xì)胞自噬產(chǎn)生積極影響，而自噬以某種方式使HIF-1α維持穩(wěn)定，然后通過HIF-1α調(diào)節(jié)VEGF促進(jìn)新生血管生成。因此，血管生成在腫瘤進(jìn)展中發(fā)揮重要作用，故探索PI3K/AKT/MTOR通路在血管生成中的作用靶點(diǎn)可能成為卵巢癌治療的新方案。

2.5 促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移

PI3K/AKT/MTOR信號通路在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中經(jīng)常被激活，并在卵巢癌細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用[30]。卵巢癌細(xì)胞中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)PI3K催化亞基p110α的擴(kuò)增和磷酸酶張力蛋白同源物（phosphatase and tensin homolog，PTEN）功能的缺失。Meng等[12]構(gòu)建了針對p110α的siRNA，與對照細(xì)胞相比，p110αsiRNA顯著抑制了腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力；同時，PI3K還可通過AKT傳遞肌生成信號，抑制AKT1的表達(dá)可明顯影響腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力。研究發(fā)現(xiàn)，通過維持端粒酶活性對腫瘤細(xì)胞無限制增殖和細(xì)胞不朽至關(guān)重要，端粒酶的酶活性在DNA、mRNA、翻譯后修飾、細(xì)胞運(yùn)輸和酶組裝水平上均是可調(diào)控的，端粒酶與多種細(xì)胞內(nèi)信號通路相互作用，包括PI3K/AKT/MTOR、核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）和WNT/β-catenin通路，這些信號通路主要參與炎癥反應(yīng)、上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）和腫瘤細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移過程[31]。Jiang等[32]研究發(fā)現(xiàn)，熱休克轉(zhuǎn)錄因子1（heat shock transcription factor 1，HSF1）通過調(diào)控 PI3K/AKT/MTOR信號通路來調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移過程。由此可見，PI3K/AKT/MTOR信號通路在卵巢癌的侵襲與轉(zhuǎn)移中發(fā)揮了重要作用，有助于尋找新的卵巢癌治療新靶點(diǎn)。

3 針對PI 3K/AKT/MTOR信號通路的靶向治療

針對PI3K/AKT/MTOR通路的抑制劑可分為4類，即PI3K抑制劑、AKT抑制劑、MTOR抑制劑和雙PI3K/MTOR抑制劑，其中代表藥物分別為：PI3K 抑制劑——BKM120、XL147、GDC0941和PX866，AKT抑制劑——哌立福新、MK-2206，MTOR抑制劑——雷帕霉素、西羅莫司、依維莫司，雙PI3K/MTOR抑制劑——CMG002、XL-76[33]。近年來，針對PI3K/AKT/MTOR通路的其他藥物研究也不斷發(fā)表。Zhang等[34]研究表明，血根堿可能通過調(diào)節(jié)CASC2/EIF4A3通路阻斷PI3K/AKT/MTOR通路，在卵巢癌中發(fā)揮抗腫瘤作用，其可能作為一種潛在的卵巢癌治療藥物。腫瘤患者中，PI3K/AKT/MTOR信號通路經(jīng)常發(fā)生突變，從而增強(qiáng)了細(xì)胞增殖、遷移能力和化療耐藥性。Hu等[19]研究發(fā)現(xiàn)，雙PI3K/MTOR抑制劑——pk402通過自噬降解Mcl-1蛋白來破壞Bcl-2蛋白家族的平衡，可抑制腫瘤細(xì)胞的耐藥，為PI3K/AKT/MTOR通路突變卵巢癌患者的治療提供了希望。Wang和Shi[35]研究發(fā)現(xiàn)，UNBS5162是萘酰亞胺的衍生物，作為CXC趨化因子配體表達(dá)的泛拮抗劑，在體內(nèi)外對各種腫瘤細(xì)胞的增殖均有明顯的抑制作用，其可通過阻斷PI3K/AKT/MTOR信號通路的激活，抑制卵巢癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲過程并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，表明UNBS5162可能是一種潛在的卵巢癌治療新藥。Deng等[36]研究發(fā)現(xiàn)，耐藥卵巢癌細(xì)胞中EMT和CSC標(biāo)志物的表達(dá)明顯上調(diào)，并伴有PI3K/AKT/MTOR信號通路的激活，BEZ235聯(lián)合順鉑可有效阻斷PI3K/AKT/MTOR信號通路，逆轉(zhuǎn)EMT，降低耐藥卵巢癌細(xì)胞CSC標(biāo)志物水平。Xiao等[37]研究發(fā)現(xiàn)，雙PI3K/MTOR抑制劑——GSK458是一種有效的增殖抑制劑，可將細(xì)胞周期阻滯于G0/G1期，并抑制AKT/MTOR通路的激活。Choi等[33]研究發(fā)現(xiàn)，CMG002是一種非常有效的雙PI3K/MTOR抑制劑，可誘導(dǎo)耐藥卵巢癌細(xì)胞的細(xì)胞毒性，可能成為治療耐藥卵巢癌的一種新策略。晚期卵巢癌患者對常規(guī)鉑類化療耐藥，預(yù)后較差，有研究表明，PI3K/AKT/MTOR和細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）1/2信號通路參與了該耐藥過程，免疫調(diào)節(jié)因子重組人顆粒體蛋白前體（progranulin，PGRN）過表達(dá)有助于卵巢癌細(xì)胞對順鉑耐藥。因此，PGRN可以被認(rèn)為是卵巢癌患者對細(xì)胞信號抑制劑治療反應(yīng)的潛在生物標(biāo)志物[38]。

4 小結(jié)與展望

近年來，PI3K/AKT/MTOR信號通路與CSC生物學(xué)作用密切相關(guān)，與NF-κB通路在多數(shù)卵巢癌患者中高突變和過度激活有關(guān)，且與侵襲性疾病、治療抵抗、復(fù)發(fā)和總體預(yù)后較差有關(guān)?？偟膩碚f，PI3K/AKT/MTOR信號通路可能是開發(fā)CSC靶向藥物的一個有前景的靶點(diǎn)。