戴依哲,李婭楠,尚潤(rùn)澤
1.海軍軍醫(yī)大學(xué)第三附屬醫(yī)院 肝外四科,上海 200433;2.華僑大學(xué)附屬海峽醫(yī)院 普通外科,福建 泉州 362000;3.南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬金陵醫(yī)院 麻醉科,江蘇 南京 210023
原發(fā)性肝癌包括肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)和肝內(nèi)膽管細(xì)胞癌(intrahepatic cholangiocarcinoma,iCCA),是世界范圍內(nèi)第3大腫瘤致死病因[1]。由于多數(shù)肝癌患者首次確診時(shí)已是中晚期,無(wú)法行根治性手術(shù)切除,因此預(yù)后常較差。當(dāng)前針對(duì)進(jìn)展期肝癌的藥物治療主要包括分子靶向治療、免疫治療以及靶向聯(lián)合免疫治療等。近年來(lái),隨著對(duì)肝癌發(fā)生發(fā)展機(jī)制研究的不斷深入,人們發(fā)現(xiàn)了包括TP53、CTNNB1、ARID1A/2、AXIN1、TSC1/2、PIK3CA在內(nèi)的肝癌常見(jiàn)的突變基因以及MET、MAPK、Wnt/β-catenin和PI3K/AKT/mTOR等異常激活的關(guān)鍵信號(hào)通路[2],這些發(fā)現(xiàn)為肝癌的靶向治療提供了更多可能。PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路在細(xì)胞的增殖、分化、生存和代謝等多項(xiàng)生命活動(dòng)中發(fā)揮重要的調(diào)控作用,也是包括肝癌在內(nèi)的多種腫瘤中最常被激活的信號(hào)通路之一[3]。本文就PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路在肝癌發(fā)生、發(fā)展中的作用機(jī)制以及相關(guān)分子靶向藥物的最新研究進(jìn)展做一綜述。
磷脂酰肌醇3-激酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K),可分為Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型三種亞型,其中對(duì)Ⅰ型的研究最為廣泛。Ⅰ型PI3K由p110和p85組成,分為ⅠA、ⅠB兩種亞型。目前研究主要集中在由p85α/β/γ調(diào)節(jié)亞基及其p110α/β/δ/γ催化亞基組成的具有雙重活性的ⅠA型PI3K[4]。PI3K可通過(guò)兩種途徑激活:一是通過(guò)胞外多種配體與細(xì)胞表面PTK受體結(jié)合而激活,二是通過(guò)Ras蛋白與催化亞基結(jié)合而激活(圖1)。
圖1 肝癌狀態(tài)下PI3K/AKT/mTOR通路的構(gòu)成及相關(guān)靶向藥物作用位點(diǎn)
蛋白激酶B(protein kinase B,AKT),可分為AKT1、AKT2和AKT3三種亞型,均由3個(gè)結(jié)構(gòu)域組成。N端是PH結(jié)構(gòu)域;中間是中央激酶結(jié)構(gòu)域CAT,該結(jié)構(gòu)域具有AKT活化所必需的三磷酸腺苷結(jié)合位點(diǎn);C端是具有調(diào)節(jié)疏水基序列的延伸域,內(nèi)有另一個(gè)必需位點(diǎn),在PI3K的激活下可轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿峄腁KT再進(jìn)一步激活后續(xù)位點(diǎn)(圖1)。
人類(lèi)的哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白復(fù)合物(mammalian target of rapamycin,mTOR)由1號(hào)染色體短臂(1p36.2)編碼,分子量289 kDa,是PI3K蛋白激酶家族的成員[5]。mTOR廣泛參與了細(xì)胞生長(zhǎng)和代謝的多種信號(hào)通路[6],它能夠整合來(lái)自三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和細(xì)胞外信號(hào)的輸入;mTOR激活后會(huì)引起多個(gè)下游靶點(diǎn)的磷酸化。mTOR信號(hào)級(jí)聯(lián)的激活需要形成三元復(fù)合體mTORC1(mTOR復(fù)合體-1)和mTORC2(mTOR復(fù)合體-2),二者發(fā)揮不同的功能[7-8](圖1)。
mTORC1是由mTOR、Raptor和mLST8組成的復(fù)合體。其中mTOR是復(fù)合體的催化亞基,Raptor是mTOR調(diào)節(jié)相關(guān)蛋白,起募集mTORC1底物的作用,還負(fù)責(zé)識(shí)別部分mTORC1底物。三元復(fù)合體通過(guò)S6激酶/核糖體蛋白S6(RPS6)和真核翻譯起始因子-4E結(jié)合蛋白-1(eIF4EBP1)級(jí)聯(lián)調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)合成、葡萄糖和脂質(zhì)代謝以及細(xì)胞自噬,并在腫瘤發(fā)生中發(fā)揮關(guān)鍵作用[9]。
mTORC2 則是由mTOR、mLST8、Rictor和mSIN1 組成的復(fù)合體。同樣,mTOR在復(fù)合體中起催化亞基作用,而Rictor是對(duì)雷帕霉素不敏感的mTOR伴侶蛋白,可以調(diào)節(jié)AKT、血清/糖皮質(zhì)激素調(diào)節(jié)激酶(SGK)和蛋白激酶C等AGC家族蛋白成員。mSIN1通過(guò)其N(xiāo)端嵌入到Rictor中,然后圍繞mLST8折疊。mSIN1中間保守區(qū)域?qū)τ趍TORC2的底物招募十分重要,而mSIN1的C端PH結(jié)構(gòu)域是mTORC2在膜上定位所必需的(圖1)。
PI3K/AKT/mTOR通路可能通過(guò)多種機(jī)制促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。首先,通路中的PI3K可激活A(yù)KT為磷酸化AKT,曾文濤等[10]研究顯示:磷酸化AKT在HCC中高表達(dá)并可進(jìn)一步磷酸化激活Caspase-9、Bad、FOXO等蛋白促進(jìn)細(xì)胞增殖,抑制細(xì)胞凋亡。此外,磷酸化AKT還可以解除TSC1/2 和Rheb對(duì)mTOR的抑制作用,使mTOR與Raptor結(jié)合后組成mTORC1復(fù)合體,進(jìn)一步磷酸化激活核糖體S6激酶,進(jìn)而干預(yù)5’-TOP結(jié)構(gòu)的mRNA翻譯,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖。同時(shí)磷酸化mTOR還可以與Rictor結(jié)合并通過(guò)形成mTORC2復(fù)合體磷酸化激活A(yù)KT,進(jìn)一步促進(jìn)細(xì)胞增殖。
c-Myc是多種腫瘤發(fā)生發(fā)展的重要調(diào)控基因,PI3K/AKT/mTOR通路在c-Myc誘導(dǎo)的肝癌中也發(fā)揮了重要作用。Xu等[11]在小鼠體內(nèi)肝癌模型中發(fā)現(xiàn)mTORC2在c-Myc驅(qū)動(dòng)的小鼠HCC中被激活,進(jìn)而導(dǎo)致AKT1被磷酸化激活,從而促進(jìn)肝癌發(fā)展,通過(guò)使用抑制劑同時(shí)抑制mTORC1/2的表達(dá)可以顯著抑制小鼠肝癌的生長(zhǎng)。
肝臟是人體中儲(chǔ)存鐵元素的器官,具有調(diào)節(jié)體內(nèi)鐵含量的功能,然而過(guò)多的鐵在肝臟中沉積會(huì)導(dǎo)致一系列的問(wèn)題。2012 年Dixon等[12]首次報(bào)道了一種新型的鐵離子依賴(lài)性的氧化死亡方式——鐵死亡。Yi等[13]的研究揭示了PI3K的激活突變或PTEN的失活能夠引起包括肝癌細(xì)胞在內(nèi)的多種腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生鐵死亡抵抗,而通過(guò)抑制PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路能夠誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞鐵死亡,進(jìn)一步的機(jī)制研究發(fā)現(xiàn):通路中mTORC1的持續(xù)激活能夠通過(guò)上調(diào)固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白1(serpine mRNA binding protein 1,SERBP1)的表達(dá)引起癌細(xì)胞對(duì)鐵死亡產(chǎn)生抵抗。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路介導(dǎo)了MCF2L對(duì)肝癌鐵死亡的負(fù)調(diào)控作用[14]。
肝炎病毒感染是肝癌發(fā)生的重要危險(xiǎn)因素之一,在感染HBV的患者之中,HBV與PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路復(fù)雜交互,共同參與了HBV相關(guān)肝癌的發(fā)生。Zhu等[15]的研究首次發(fā)現(xiàn)乙肝病毒HBx蛋白誘導(dǎo)的AFP表達(dá)能夠通過(guò)激活PI3K/mTOR信號(hào)傳導(dǎo)促進(jìn)肝細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化。此外,乙肝病毒Pre-S蛋白突變體可以通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激來(lái)激活VEGF-A/VEGFR-2/AKT/mTOR通路,進(jìn)而促進(jìn)肝細(xì)胞增殖以及后續(xù)的惡性轉(zhuǎn)化[16]。另外,Chen等[17]發(fā)現(xiàn)乙肝病毒感染相關(guān)的PDzk1蛋白可通過(guò)調(diào)節(jié)PI3K/AKT通路和脂肪酸代謝發(fā)揮致癌作用。
在癌細(xì)胞中,糖酵解產(chǎn)生的大部分丙酮酸離開(kāi)線(xiàn)粒體并在乳酸脫氫酶(LDH/LDHA)的催化下產(chǎn)生乳酸。Zhang等[18]的研究揭示mTORC1可以抑制NEAT1_2 的表達(dá)和paraspeckles小體的形成,并釋放RNA結(jié)合蛋白NONO和SFPQ,進(jìn)而與剪接體內(nèi)的U5 結(jié)合,激活mRNA剪接和關(guān)鍵糖酵解酶的表達(dá),這一系列改變導(dǎo)致葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)增強(qiáng)和乳酸的產(chǎn)生,并促進(jìn)體內(nèi)、外肝癌細(xì)胞的生長(zhǎng)。非編碼RNA與PI3K/AKT/mTOR通路的相互作用也影響著糖代謝重編程,Zhang等[19]研究發(fā)現(xiàn)miR-873可以通過(guò)靶向NDFIP1蛋白調(diào)節(jié)AKT/mTOR通路,從而引發(fā)糖代謝重編程。此外,PI3K/AKT/mTOR通路還能以多種機(jī)制促進(jìn)腫瘤的脂質(zhì)合成。SREBP-1是調(diào)節(jié)細(xì)胞脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵基因,它能夠調(diào)控多種參與脂肪酸合成、甘油三酯合成以及膽固醇合成相關(guān)的關(guān)鍵基因的表達(dá)[20],而SREBP-1的成熟與激活主要受到PI3K/AKT/mTORC1的調(diào)控[21]。另外,有研究發(fā)現(xiàn)AKT還可以通過(guò)抑制GS3K和Insig2的表達(dá)間接上調(diào)SREBP-1的表達(dá)水平,從而促進(jìn)腫瘤脂肪酸合成[22-23]。除了參與肝癌的糖、脂代謝重編程外,PI3K/AKT/mTOR同樣參與了支鏈氨基酸的代謝。Ericksen等[24]通過(guò)轉(zhuǎn)錄組、酶和代謝組學(xué)分析發(fā)現(xiàn):在體內(nèi)、外抑制支鏈氨基酸分解代謝酶(BCKDHA、ACADS和ACADSB)的活性會(huì)引起肝癌組織中支鏈氨基酸的蓄積,同時(shí)增強(qiáng)mTORC1活性和細(xì)胞增殖速率。除支鏈氨基酸外,在谷氨酰胺代謝過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)了PI3K/AKT/mTOR通路的激活,Li等[25]報(bào)道了其在肝癌細(xì)胞中通過(guò)下調(diào)GOT2 的表達(dá)能夠重新編程谷氨酰胺代謝來(lái)支持細(xì)胞抗氧化系統(tǒng),從而促進(jìn)谷氨酰胺分解、核苷酸合成和谷胱甘肽合成,在此過(guò)程中PI3K/AKT/mTOR通路被激活,進(jìn)而促進(jìn)肝癌的進(jìn)展。
腫瘤血管新生在肝癌的進(jìn)展中發(fā)揮著重要的作用,近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)PI3K/AKT/mTOR通路可以通過(guò)多種機(jī)制介導(dǎo)腫瘤新生血管的形成。例如,Li等[26]發(fā)現(xiàn),肝癌細(xì)胞外泌體來(lái)源的長(zhǎng)鏈非編碼RNA SNHG16可以通過(guò)激活PI3K/AKT/mTOR通路促進(jìn)肝癌血管生成。Chen等[27]研究表明,在非酒精性脂肪肝相關(guān)的肝癌患者中,由于存在脂代謝紊亂以及低氧環(huán)境,引起HIF-2α的表達(dá)上調(diào),并通過(guò)激活PI3K/AKT/mTOR通路促進(jìn)腫瘤血管生成,而在阻斷該通路后腫瘤血管生成明顯減少。此外,有研究表明,低氧環(huán)境下MAPK通路與PI3K/AKT通路的共同激活也是導(dǎo)致腫瘤血管生成的原因之一[28]。除了經(jīng)典的腫瘤血管新生外,血管擬態(tài)也是另外一種維持腫瘤高代謝特征的生物學(xué)行為,PI3K/AKT通路受到CD276(B7-H3)的調(diào)控,通過(guò)調(diào)節(jié)下游多種基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)的表達(dá),參與血管擬態(tài)的發(fā)生[29]。
目前的肝癌治療指南建議將奧沙利鉑作為基礎(chǔ)的全身靜脈化療用于治療不適宜手術(shù)切除或局部治療的晚期和轉(zhuǎn)移性肝癌[30]。但是在治療過(guò)程中部分患者會(huì)出現(xiàn)奧沙利鉑耐藥。研究發(fā)現(xiàn),奧沙利鉑處理后的不同肝癌細(xì)胞系中PI3K/AKT/mTOR通路均存在不同程度被激活,而PI3K抑制劑Gedatolisib(PKI-587)可以通過(guò)抑制DNA損傷修復(fù)途徑以及抑制PI3K/AKT/mTOR通路活性使耐藥的肝癌細(xì)胞對(duì)奧沙利鉑重新致敏[31]。通過(guò)抑制PI3K/AKT通路可以減少因線(xiàn)粒體-溶酶體串?dāng)_造成的肝癌順鉑耐藥[32]。有研究表明,肝癌細(xì)胞中的巖藻糖基轉(zhuǎn)移酶家族(fucosyltransferases,F(xiàn)UTs)可以通過(guò)調(diào)控PI3K/AKT通路上調(diào)多重耐藥蛋白(multidrug resistance protein 1,MRP1)的表達(dá),造成肝癌細(xì)胞對(duì)多重藥物的耐藥[33]。此外,PI3K/AKT/mTOR通路的激活在肝癌靶向藥物的耐藥中也發(fā)揮了重要的作用。研究表明,PI3K/AKT/mTOR通路的激活是肝癌產(chǎn)生索拉非尼耐藥的一個(gè)關(guān)鍵機(jī)制,使用PI3K、mTOR雙重抑制劑BEZ235可以通過(guò)抑制PI3K/AKT/mTOR通路介導(dǎo)的自噬提高肝細(xì)胞癌對(duì)索拉非尼的敏感性[34]。
肝癌的腫瘤微環(huán)境除了腫瘤細(xì)胞本身,還包括結(jié)構(gòu)成分(如細(xì)胞外基質(zhì)等)、基質(zhì)細(xì)胞(如免疫細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞等)和信號(hào)成分(趨化因子、細(xì)胞因子、激素和生長(zhǎng)因子等),它們共同在肝癌的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用[35]。在正常肝組織中,細(xì)胞外基質(zhì)主要是由肝星狀細(xì)胞(hepatic stellate cell,HSC)分化為成纖維細(xì)胞后分泌[36]。在肝細(xì)胞癌中HSC也作為腫瘤微環(huán)境成分之一調(diào)控腫瘤的增殖和惡性進(jìn)展,Liu等[37]研究發(fā)現(xiàn)刺激胞外的基質(zhì)硬度可以促進(jìn)肝細(xì)胞癌的生長(zhǎng)以及轉(zhuǎn)移,其機(jī)制是通過(guò)轉(zhuǎn)錄因子E2F3促進(jìn)HSC分化為具有促瘤作用的成纖維細(xì)胞,并且可以通過(guò)FGFR1 調(diào)控下游PI3K/AKT及MEK/ERK通路?;|(zhì)細(xì)胞成分中的腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(tumor associated macrophage,TAM)在腫瘤發(fā)生、轉(zhuǎn)移、血管生成和適應(yīng)性免疫抑制中發(fā)揮關(guān)鍵作用,TAM可分為M1型和M2型,前者具有促炎和抗腫瘤的特點(diǎn),而后者的功能與前者相反[38-39]。TREM蛋白是一個(gè)在髓系細(xì)胞中表達(dá)的免疫球蛋白細(xì)胞表面受體家族蛋白,在巨噬細(xì)胞中下調(diào)TREM1蛋白的表達(dá)可以通過(guò)抑制PI3K/AKT/mTOR通路促進(jìn)M2型TAM向M1型轉(zhuǎn)化,從而改變肝癌微環(huán)境的組成,抑制腫瘤進(jìn)展[40]。CXCL5是趨化因子CXC亞家族成員之一,Zhou等[41]發(fā)現(xiàn)CXCL5可以通過(guò)共激活PI3K/AKT和ERK通路促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖,并促進(jìn)中性粒細(xì)胞在腫瘤中的浸潤(rùn),進(jìn)一步促進(jìn)炎癥發(fā)生。此外,在腫瘤環(huán)境以及炎癥環(huán)境下,白細(xì)胞介素8(IL-8)分泌增加,研究表明IL-8 可以促進(jìn)腫瘤的轉(zhuǎn)移以及上皮細(xì)胞-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial mesenchymal transformation,EMT)[42],在肝細(xì)胞癌中IL-8可以通過(guò)PI3K/AKT通路上調(diào)整合素β3促進(jìn)肝細(xì)胞癌的進(jìn)展[43]。另外有研究顯示,白細(xì)胞介素37(IL-37)可以通過(guò)抑制PI3K/AKT/mTOR通路調(diào)節(jié)肝癌細(xì)胞的自噬[44]。
第一代PI3K特異性抑制劑是化合物L(fēng)Y294002。Ma等[45]發(fā)現(xiàn)該化合物作用于HCC后細(xì)胞活力顯著降低、凋亡增加、遷移侵襲能力下降。進(jìn)一步的機(jī)制研究發(fā)現(xiàn),LY294002治療能夠下調(diào)PI3K/AKT誘導(dǎo)的AEG-1的表達(dá)并抑制AKT、GSK3β的磷酸化。除了作用于PI3K/AKT通路發(fā)揮作用,一項(xiàng)臨床前研究還發(fā)現(xiàn)LY294002能夠增加肝細(xì)胞癌對(duì)放射治療的敏感性[46]。然而,由于單獨(dú)應(yīng)用第一代PI3K抑制劑顯示出了較大的毒副作用,因此限制了其臨床應(yīng)用[47]。
阿培利西(Alpelisib)是一種新型口服PI3K抑制劑,已被FDA批準(zhǔn)用于具有PIK3CA突變的乳腺癌治療。在肝癌臨床前模型中,阿培利西同樣可以特異性地治療具有PIK3CA突變的HCC,然而在PI3K/AKT通路激活但不存在PIK3CA突變的HCC中阿培利西并沒(méi)有顯示出顯著的治療效果,通過(guò)聯(lián)合使用Alpelisib與mTOR或CDK4/6抑制劑可以進(jìn)一步提升PIK3CA突變HCC的治療效果[48]。
伊德拉利西(Idelalisib,GS-1101,CAL-101)是一種選擇性PI3Kδ抑制劑[49],已獲批用于慢性淋巴細(xì)胞白血病/小淋巴細(xì)胞性淋巴瘤的治療。在肝癌中,伊德拉利西可抑制HCC細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)半胱天冬酶依賴(lài)性細(xì)胞凋亡,機(jī)制上其誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡有賴(lài)于Bim的上調(diào)[50]。
除了單獨(dú)用藥,近年來(lái)基于PI3K抑制劑的聯(lián)合治療研究也顯示出較好的臨床應(yīng)用前景。研究表明,科潘利西(Copanlisib)與索拉非尼(Sorafenib)聯(lián)合用于人HCC時(shí)表現(xiàn)出協(xié)同作用,提示該聯(lián)合治療方案在肝癌治療中具有潛在合理性[51]。
近年來(lái),多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)對(duì)于不同的新型AKT抑制劑在肝癌治療中的效果及作用機(jī)制行了評(píng)估。例如,Sokolowski等[52]發(fā)現(xiàn),變構(gòu)AKT抑制劑MK2206可通過(guò)抑制PI3K/AKT和Notch1雙重途徑誘導(dǎo)HCC細(xì)胞凋亡并引起細(xì)胞增殖停滯,但MK2206 在體內(nèi)HCC中是否同樣具有雙重靶向的效果仍有待進(jìn)一步研究。DC120是一種靶向于AKT的ATP結(jié)合位點(diǎn)的新型人工合成化合物,除了直接抑制AKT之外,DC120還能夠以劑量依賴(lài)性和時(shí)間依賴(lài)性的方式下調(diào)FKHR、FKHRL1、GSK3β和mTOR的磷酸化水平,達(dá)到抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖的效果[53]。此外,一些傳統(tǒng)中草藥中也含有類(lèi)似AKT抑制劑的成分。Zhuo等[54]發(fā)現(xiàn)臭椿酮(Ailanthone)可通過(guò)抑制PI3K(p110α)的表達(dá)和AKT的Ser位點(diǎn)的磷酸化,在肝癌Huh7細(xì)胞中發(fā)揮抗腫瘤活性;毛蘭素(Erianin)被證實(shí)以劑量依賴(lài)性方式抑制HCC細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲,并可誘導(dǎo)HCC細(xì)胞的凋亡,而其作用機(jī)制與PI3K/AKT,p38和ERK/MAPK信號(hào)通路的抑制相關(guān)[55]。
在聯(lián)合用藥方面,研究人員發(fā)現(xiàn)DC120與MEK/ERK通路抑制劑U0126聯(lián)用,可通過(guò)同時(shí)抑制PI3K/AKT/mTOR和MEK/ERK通路在體內(nèi)協(xié)同抑制腫瘤生長(zhǎng)[56]。SC66 能夠有效抑制總AKT和磷酸化AKT的表達(dá),并可以劑量和時(shí)間依賴(lài)的方式抑制HCC的細(xì)胞活力和集落形成能力,SC66 與多柔比星(doxorubicin)或依維莫司(RAD001)聯(lián)合治療能夠更加強(qiáng)力地抑制體外培養(yǎng)Hep3B細(xì)胞和小鼠體內(nèi)移植瘤的生長(zhǎng)[57]。ARQ092 與索拉非尼聯(lián)合使用在HCC大鼠模型治療中顯示出良好的耐受性和更強(qiáng)的抗腫瘤作用,并且顯示出了較好的抗纖維化作用,提示這種聯(lián)合治療方案可能在肝硬化基礎(chǔ)上發(fā)生肝癌的患者中具有潛在的治療優(yōu)勢(shì)[58-59]。
mTOR的異常激活在肝癌等多種腫瘤中極為常見(jiàn),因此目前針對(duì)mTOR抑制劑治療肝癌的研究也最為普遍[60]。常見(jiàn)的mTOR抑制劑主要分為兩代。第一代mTOR抑制劑主要是雷帕霉素類(lèi)似物及其衍生物,這些藥物在臨床前研究中均顯示出了對(duì)肝癌細(xì)胞生長(zhǎng)顯著的抑制作用。例如,替西羅莫司(CCI-779)可以誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞出現(xiàn)細(xì)胞周期G1期阻滯,以此抑制體內(nèi)、外肝癌的生長(zhǎng)[61]。在小鼠肝癌模型中,依維莫司能夠以計(jì)量依賴(lài)的方式抑制腫瘤的生長(zhǎng)[62],而長(zhǎng)期的依維莫司治療則能夠顯著延緩DNA損傷誘導(dǎo)的腫瘤進(jìn)展[63]。鑒于在臨床前研究中取得的良好效果,相關(guān)藥物也在臨床中開(kāi)展了研究。然而,第一代mTOR抑制劑在臨床試驗(yàn)中的表現(xiàn)并不盡如人意。盡管在1/2期隨機(jī)研究中依維莫司均顯示有一定的臨床治療效果[64],但在隨后的多中心3 期臨床研究中,依維莫司治療并沒(méi)有明顯改善出現(xiàn)腫瘤進(jìn)展或不能耐受索拉非尼治療的肝癌患者的總體預(yù)后[65]。而替西羅莫司更是在1/2期臨床試驗(yàn)中即遭遇失敗[66]。
因此,為了進(jìn)一步提升治療效果,第二代mTOR抑制劑應(yīng)運(yùn)而生。相較于第一代mTOR抑制劑,第二代抑制劑能夠同時(shí)抑制由mTORC1 和mTORC2催化的下游基因磷酸化進(jìn)程。以雙mTOR抑制劑MLN0128為例,該化合物能夠通過(guò)同時(shí)抑制mTORC1和mTORC2限制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[67],在AKT/c-MET小鼠肝癌模型中,單獨(dú)給予口服MLN0128治療也可以在一定程度上抑制腫瘤的生長(zhǎng)[68]。另一個(gè)雙mTOR抑制劑CC-233(ATG-008)在體外肝癌細(xì)胞系、人原代肝癌細(xì)胞以及小鼠移植瘤模型中均顯示出了強(qiáng)力的殺傷作用[69]。因此,相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)也對(duì)CC-233的臨床應(yīng)用可能進(jìn)行了評(píng)估(NCT01177397),然而目前為止相關(guān)的研究結(jié)果并未公布。
在基于mTOR抑制劑的聯(lián)合治療方面,前期已開(kāi)展的聯(lián)合用藥相關(guān)臨床試驗(yàn)主要針對(duì)mTOR抑制劑聯(lián)合索拉非尼或抗血管生成抑制劑貝伐珠單抗方案進(jìn)行了研究,從目前已公布的研究結(jié)果來(lái)看,替西羅莫司聯(lián)合貝伐珠單抗的方案在一項(xiàng)Ⅱ期臨床研究中顯示出了較好的應(yīng)用潛力,作為一線(xiàn)治療,該方案的客觀緩解率達(dá)到19%,患者總體生存期為14個(gè)月[70]。然而,其余已公布聯(lián)合治療方案的效果均不盡如人意[71-72]。因此,近年來(lái)各研究團(tuán)隊(duì)主要針對(duì)其他潛在的聯(lián)合治療方案在臨床前模型中進(jìn)行了探索,以期尋找更加有效的聯(lián)合治療策略。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn),MLN0128與肝癌二線(xiàn)靶向藥物卡博替尼聯(lián)合應(yīng)用可以在肝癌細(xì)胞系和部分小鼠肝癌模型中協(xié)同抑制肝癌[73]。此外,有研究顯示VitD可以重新致敏對(duì)依維莫司治療耐藥的HCC細(xì)胞,機(jī)制上VitD可以通過(guò)上調(diào)miR-375 的表達(dá),引起下游負(fù)責(zé)EMT和耐藥性的幾種癌基因表達(dá)的下調(diào),從而使依維莫司治療重新有效[74]。另有研究顯示,mTOR抑制劑和苦參堿的聯(lián)用能增強(qiáng)樹(shù)突狀細(xì)胞的活化和分化并顯著提高體內(nèi)外抗腫瘤免疫效果[75]??梢?jiàn)基于mTOR抑制劑的聯(lián)合治療策略可能為進(jìn)展期肝癌的治療提供新的可能,然而上述體外研究的結(jié)論仍需進(jìn)一步在臨床試驗(yàn)中進(jìn)行驗(yàn)證。
隨著腫瘤信號(hào)通路中關(guān)鍵靶點(diǎn)的不斷發(fā)現(xiàn),分子靶向治療在近年來(lái)得到了飛速的發(fā)展。作為在肝癌發(fā)生與發(fā)展中最關(guān)鍵的信號(hào)傳導(dǎo)通路之一,PI3K/AKT/mTOR通路成為肝癌靶向治療的研究熱點(diǎn)。綜合近期的研究進(jìn)展不難看出,一些特異性作用于通路中關(guān)鍵基因突變的藥物在具有相應(yīng)突變的肝癌亞型中具有良好的治療效果,提示這些靶向藥物在未來(lái)肝癌的精準(zhǔn)化治療中可能具有重要意義。然而,其余多數(shù)靶向制劑在臨床應(yīng)用中仍然存在毒副作用大、藥物耐受等問(wèn)題,此外由于肝癌異質(zhì)性強(qiáng)以及PI3K/AKT/mTOR通路常與其他腫瘤信號(hào)通路存在串?dāng)_等原因,這些藥物在臨床應(yīng)用中具有一定的局限性。因此,進(jìn)一步探索通過(guò)聯(lián)合使用PI3K/AKT/mTOR通路抑制劑和靶向其他關(guān)鍵通路的抑制劑在肝癌中的治療將是未來(lái)研究的主要方向。另外,免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)合靶向藥物治療在近年來(lái)的肝癌臨床治療中取得了重大的成果,近期的研究也發(fā)現(xiàn)PI3K/AKT/mTOR通路在肝癌免疫微環(huán)境的調(diào)控中同樣發(fā)揮著重要的作用,包括腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞極化、中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)等都受到該通路的調(diào)節(jié)。因此,通過(guò)聯(lián)合PI3K/AKT/mTOR通路抑制劑與腫瘤免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療肝癌的相關(guān)研究也將會(huì)成為未來(lái)研究的重點(diǎn)。