PI3K/AKT/mTOR信號通路在卵巢透明細胞癌中的研究進展

安聞，湯小晗，李萌，鄧鎖，盧美松

卵巢透明細胞癌（ovarian clear cell carcinoma，OCCC）是目前致死率最高的婦科惡性腫瘤[1]。其發(fā)病率與種族相關，對美國女性的流行病學研究顯示，白人的發(fā)病率為4.8%，黑人為3.1%，亞洲人為11.1%[2]。2012年日本婦科癌癥委員會的年度報告顯示OCCC占卵巢癌的比例已超過25%[3]。近年研究認為OCCC和子宮內(nèi)膜樣腫瘤起源于子宮內(nèi)膜異位癥（endometriosis，EMs）。與其他組織學類型相比較，OCCC更易早期診斷，且未發(fā)生轉(zhuǎn)移時預后良好。然而，晚期病變預后很差且對現(xiàn)存的治療耐藥[4]。OCCC對于紫杉醇聯(lián)合卡鉑的敏感性低于其他組織學類型[5]，復發(fā)的OCCC對于化療方案明顯耐藥，敏感度低于10%[6]。因此，探索對于OCCC的靶向治療是亟待解決的問題。OCCC獨特的生物學特性和臨床表現(xiàn)很大程度上取決于相關分子通路的激活[7]。磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B/哺乳動物雷帕霉素靶體蛋白（PI3K/AKT/mTOR）信號通路在OCCC中起著重要作用。綜述該通路與OCCC關系的研究進展。

1 PI3K/AKT/mTOR信號通路

PI3K/AKT/mTOR信號通路不僅在正常細胞生理過程中發(fā)揮重要作用，在腫瘤細胞生成、繁殖和轉(zhuǎn)移的過程中也是主要的調(diào)節(jié)器。該通路主要由PI3K，AKT和mTOR 3個分子組成。PI3K是脂質(zhì)激酶家族中的一員，能特異性地使磷酸肌醇環(huán)上的3-羥基發(fā)生磷酸化。AKT是信號通路中重要的蛋白激酶，其作為PI3K的下游靶蛋白在PI3K/AKT/mTOR信號通路中發(fā)揮核心作用。AKT的持續(xù)活化狀態(tài)與腫瘤的關系極為密切，其異常激活代表腫瘤細胞對于凋亡誘導產(chǎn)生耐受，也意味著細胞增殖與生長代謝的異常增加。mTOR是一種通路相關的蛋白激酶，磷酸化mTOR能激活與mRNA相關的蛋白以增強mRNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯。

PI3K/AKT/mTOR信號通路的活化可以抑制由多種刺激誘發(fā)的細胞凋亡，加快細胞周期進展，從而促進細胞的生長和增殖；還可以參與血管形成、腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移，在腫瘤的形成和發(fā)展中扮演非常重要的角色。

2 OCCC患者PI3K/AKT/mTOR信號通路的蛋白表達

PI3K/AKT/mTOR信號通路中的多種蛋白在OCCC中常表達異常[8]，表現(xiàn)為PI3K催化亞單位α（PIK3CA）的突變，第10染色體同源丟失性磷酸酶-張力蛋白（PTEN）缺失，AKT1、AKT2和AKT3的擴增。

Kuo等[9]在OCCC患者中已證實PIK3CA（編碼p110a）突變導致PI3K活性的過度活躍。也有研究表明OCCC患者的子宮內(nèi)膜異位病灶存在PIK3CA突變[10]。因此，PI3K途徑在OCCC的病理生理過程中起到重要作用，且PIK3CA突變是子宮內(nèi)膜異位相關的OCCC的早期表現(xiàn)。Kinross等[11]發(fā)現(xiàn)存在PIK3CA突變的患者中，40%的患者同時有調(diào)節(jié)基因PIK3R1或者PTEN的失活。由此推論PI3K作用的輔調(diào)節(jié)蛋白PTEN的缺失與PIK3CA在致瘤過程中起到協(xié)同作用。Tan等[12]在生存期較短的OCCC患者中發(fā)現(xiàn)了AKT2的擴增。另有研究對原發(fā)性卵巢癌患者組織中磷酸化mTOR的表達進行免疫組化分析，結(jié)果表明mTOR在透明細胞癌中（71.2%）比在漿液性腫瘤中（45.7%）更加活躍[13]。

3 以PI3K/AKT/mTOR信號通路為靶點的靶向治療

迄今為止，已有多種PI3K/AKT/mTOR途徑的抑制劑通過卵巢癌模型進行了臨床前研究。Lin等[14]證明了AKT抑制劑MK-2206能通過不同的機制在人卵巢腺癌細胞系SKOV3（活化的AKT）和人卵巢透明細胞癌細胞系ES2（未活化的AKT）中增加紫杉醇或順鉑的細胞毒性效應。mTOR抑制劑依維莫司在順鉑敏感的親本和順鉑耐藥的OCCC細胞系中均可抑制細胞的生長[15]。然而，OCCC細胞株對于BEZ235或替西羅莫司（均為PI3K/mTOR的雙重抑制劑）的敏感度與突變狀態(tài)不相關，但在較高濃度BEZ235時OCCC細胞表現(xiàn)出G1期阻滯和凋亡。Oishi等[16]證實BEZ235在小鼠卵巢癌細胞（OVISE）能顯著抑制腫瘤生長。Kashiyama等[17]指出雙重PI3K/mTOR抑制劑DS-7423是一個有前途的OCCC分子靶向治療藥物。

目前，一個擁有國際合作研究支持的婦科腫瘤組正在評估聯(lián)合mTOR抑制劑替西羅莫司、卡鉑和紫杉醇是否可成為治療晚期OCCCs的一線方案[18]。雖然替西羅莫司在OCCC中的調(diào)節(jié)作用缺乏臨床依據(jù)，但已證實其在其他腫瘤細胞中發(fā)揮的作用。一項隨機對照試驗顯示，與傳統(tǒng)的治療方式相比，使用替西羅莫司治療高危轉(zhuǎn)移性腎細胞癌可以顯著延長無進展生存期（PFS）和總生存期（OS）[19]。 另有研究證明：替西羅莫司和去乙酰化酶抑制劑丙戊酸在誘導細胞周期阻滯、增強細胞自噬作用和抑制淋巴瘤細胞增殖方面具有明顯的協(xié)同作用[20]，這為藥物的聯(lián)合治療提供了進一步的理論基礎，具有較好的臨床應用前景。

4 AT豐富結(jié)合域1A（AT rich interaction domain 1A，ARID1A）基因與PI3K/AKT/mTOR信號通路

ARID1A突變是OCCC中最常見的突變[5]。46%～57%的OCCC中可見ARID1A突變，而在高分化的漿液性卵巢癌中無此突變出現(xiàn)[6]。Katagiri等[21]對OCCC患者的研究發(fā)現(xiàn)：ARID1A蛋白低表達能導致低生存率，同時也更易對順鉑產(chǎn)生耐藥性。

ARID1A基因編碼富含腺嘌呤和胸腺嘧啶堿基功能域蛋白1A，也被叫做BAF250a，屬于SWI/SNF染色體重組的復合體家族，是一個含100個氨基酸的DNA結(jié)合區(qū)，可以結(jié)合DNA的一系列特異性序列[22]。這個復合體通過協(xié)助DNA修復蛋白，如p53、BRCA1和GADD45等在DNA直接損傷的修復中起主要作用[23]。由于許多惡性腫瘤（乳腺癌[24]，胰腺癌[25]和胃癌[26]）中出現(xiàn)大量的亞基突變，SWI/SNF復合體被越來越多的研究者認為是腫瘤抑制性復合體。Yamamoto等[27]在對假定的卵巢透明細胞癌早期病變組織進行研究后認為：86%的無異型性的EMs，100%的有異型性的EMs、良性腫瘤和交界性的透明細胞腺纖維瘤發(fā)現(xiàn)了ARID1A缺失。這個結(jié)果表明出現(xiàn)ARID1A蛋白表達的缺失可以作為OCCC的最早期表現(xiàn)。

在OCCC中，PIK3CA突變與ARID1A缺失呈正相關：71%存在PIK3CA突變的OCCC存在ARID1A缺失；而在ARID1A缺失的腫瘤細胞中伴有PIK3CA突變的比例為46%，而在表達ARID1A的腫瘤中僅有17%的PI3KCA發(fā)生突變[28]。

盡管ARID1A被認為是一個抑癌基因，其突變卻常與活化PIK3CA突變和（或）PTEN表達缺失共存，且能下調(diào)PI3K/AKT/mTOR信號通路的活化[29]。此外，在子宮內(nèi)膜癌中已證實ARID1A表達的缺失增加了AKT的磷酸化[30]。同樣，伴隨PIK3CA基因突變和PTEN表達缺失時，在ARID1A表達缺失的OCCC組織中，AKT磷酸化無法上調(diào)[28]。這些觀察結(jié)果提示了ARID1A突變和PI3K/AKT通路活化間的相互依賴性，表明腫瘤細胞ARID1A的表達缺失取決于PI3K/AKT途徑的激活作用，因此也可能更易受其抑制[31]。此外，Samartzis等[32]的研究還表明，ARID1A缺失的細胞系對PI3K抑制劑（buparlisib）和AKT抑制劑（哌力福新，perifosine）的敏感性明顯增加。

5 展望

目前對于OCCC的治療方案仍與漿液性卵巢癌一致，然而OCCC的5年生存率卻明顯低于漿液性卵巢癌。造成OCCC預后差的主要原因是對目前所用的化療藥物耐藥。PI3K/AKT/mTOR信號通路在OCCC的發(fā)生和發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用。目前，對該通路的調(diào)節(jié)機制及具體作用的認識尚不完全，還需要更多的、更全面的、綜合的研究來進一步探索。隨著對PI3K/AKT/mTOR信號通路在OCCC中研究的逐漸深入，以及抑制劑的發(fā)現(xiàn)和試驗，針對該信號通路開發(fā)新的治療藥物以及靶向基因治療方法，將對OCCC的治療具有深遠意義。

[1] Siegel R，Naishadham D，Jemal A.Cancer statistics，2012[J].CA Cancer J Clin，2012，62（1）：10-29.

[2] Anglesio MS，Carey MS，K觟bel M，et al.Clear cell carcinoma of the ovary：a report from the first Ovarian Clear Cell Symposium,June 24th,2010[J].Gynecol Oncol，2011，121（2）：407-415.

[3] Japanese Gynecologic Cancer Committee.The annual report of the Japanese Society of Obstetrics and Gynecology 2010[J].Acta Obstet Gynecol Jpn，2012，64（7）：1029-1141.

[4] Okamoto A，Glasspool RM，Mabuchi S，et al.Gynecologic Cancer InterGroup（GCIG）consensus review for clear cell carcinoma of the ovary[J].Int J Gynecol Cancer，2014，24（9 Suppl 3）：20-25.

[5] Jin Y，Li Y，Pan L.The target therapy of ovarian clear cell carcinoma[J].Onco Targets Ther，2014，7：1647-1652.

[6] Takano M，Sugiyama T，Yaegashi N，et al.Low response rate of second-line chemotherapy for recurrent or refractory clear cell carcinoma of the ovary：a retrospective Japan Clear Cell Carcinoma Study[J].Int J Gynecol Cancer，2008，18（5）：937-942.

[7] Penson RT，Dizon DS，Birrer MJ，et al.Clear cell cancer of the ovary[J].Curr Opin Oncol，2013，25（5）：553-557.

[8] Yamamoto S，Tsuda H，Takano M，et al.PIK3CA mutations and loss of ARID1A protein expression are early events in the development of cystic ovarian clear cell adenocarcinoma [J].Virchows Arch，2012，460（1）：77-87.

[9] Kuo KT，Mao TL，Jones S，et al.Frequent activating mutations of PIK3CA in ovarian clear cell carcinoma[J].Am J Pathol，2009，174（5）：1597-1601.

[10] Yamamoto S，Tsuda H，Takano M，et al.PIK3CA mutation is an early event in the development of endometriosis-associated ovarian clear cell adenocarcinoma[J].J Pathol，2011，225（2）：189-194.

[11] Kinross KM，Montgomery KG，Kleinschmidt M，et al.An activating Pik3ca mutation coupled with Pten loss is sufficient to initiate ovarian tumorigenesis in mice[J].J Clin Invest，2012，122（2）：553-557.

[12] Tan DS，Iravani M，McCluggage WG，et al.Genomic analysis reveals the molecular heterogeneity of ovarian clear cell carcinomas[J].Clin Cancer Res，2011，17（6）：1521-1534.

[13] Hisamatsu T，Mabuchi S，Matsumoto Y，et al.Potential role of mTORC2 as a therapeutic target in clear cell carcinoma of the ovary[J].Mol Cancer Ther，2013，12（7）：1367-1377.

[14] Lin YH，Chen BY，Lai WT，et al.The Akt inhibitor MK-2206 enhances the cytotoxicity of paclitaxel （Taxol） and cisplatin in ovarian cancer cells[J].Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol，2015，388（1）：19-31.

[15] Mabuchi S，Kawase C，Altomare DA，et al.mTOR is a promising therapeutic target both in cisplatin-sensitive and cisplatin-resistant clear cell carcinoma of the ovary[J].Clin Cancer Res，2009，15（17）：5404-5413.

[16] Oishi T，Itamochi H，Kudoh A，et al.The PI3K/mTOR dual inhibitor NVP-BEZ235 reduces the growth of ovarian clear cell carcinoma[J].Oncol Rep，2014，32（2）：553-558.

[17] Kashiyama T，Oda K，Ikeda Y，et al.Antitumor activity and induction of TP53 -dependent apoptosis toward ovarian clear cell adenocarcinoma by the dual PI3K/mTOR inhibitor DS-7423[J].PLoS One，2014，9（2）：e87220.

[18] National Cancer Institute.Temsirolimus，carboplatin，and paclitaxel as first-line therapy in treating patients with newly diagnosed stageⅢ-Ⅳ clear cell ovarian cancer[EB/OL].[2014-06-23].https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT01196429.

[19] Hudes G，Carducci M，Tomczak P，et al．Temsirolimus，Interferon Alfa，or Both for Advanced Renal-Cell Carcinoma[J]．N Engl J Med，2007，356（22）：2271-2281.

[20] 鄭重，趙艷，董麗華，等.丙戊酸聯(lián)合替西羅莫司抑制彌漫大B細胞淋巴瘤細胞生長的機制研究 [J].中國實驗血液學雜志，2013，21（6）：1441-1447.

[21] Katagiri A，Nakayama K，Rahman MT，et al.Loss of ARID1A expression is related toshorter progression-free survival and chemoresistance in ovarianclear cell carcinoma [J].Mod Pathol 2012，25（2）：282-288.

[22] Wilson BG，Roberts CW.SWI/SNF nucleosome remodellers and cancer[J].Nat Rev Cancer，2011，11（7）：481-492.

[23] Reisman D，Glaros S，Thompson EA.The SWI/SNF complex and cancer[J].Oncogene，2009，28（14）：1653-1668.

[24] Mamo A，Cavallone L，Tuzmen S，et al.An integrated genomic approach identifies ARID1A as a candidate tumor-suppressor gene in breast cancer[J].Oncogene，2012，31（16）：2090-2100.

[25] Shain AH，Giacomini CP，Matsukuma K，et al.Convergent structural alterationsdefine SWItch/Sucrose NonFermentable (SWI/SNF)chromatin remodeler as a central tumor suppressive complex in pancreatic cancer[J].Proc Natl Acad Sci U S A，2012，109（5）：E252-E259.

[26] Shain AH，Pollack JR.The spectrum of SWI/SNF mutations，ubiquitous in human cancers[J].PLoS One，2013，8（1）：e55119.

[27] Yamamoto S，Tsuda H，Takano M，et al.Loss of ARID1A protein expression occurs as an early event in ovarian clear-cell carcinoma development and frequently coexists with PIK3CA mutations[J].Mod Pathol，2012，25（4）：615-624.

[28] Wiegand KC，Hennessy BT，Leung S，et al. A functional proteogenomic analysis of endometrioid and clear cell carcinomas using reverse phase protein array and mutation analysis:protein expression is histotype-specific and loss of ARID1A/BAF250a is associated with AKT phosphorylation[J].BMC Cancer，2014，14：120.

[29] Yamamoto S，Tsuda H，Takano M，et al.PIK3CA mutations and loss of ARID1A protein expression are early events in the development of cystic ovarian clear cell adenocarcinoma [J].Virchows Arch，2012，460（1）：77-87.

[30] LiangH，CheungLW，LiJ，etal.Whole-exomesequencing combined with functional genomics reveals novel candidate driver cancer genes in endometrial cancer[J].Genome Res，2012，22（11）：2120-2129.

[31] Samartzis EP，Noske A，Dedes KJ，et al.ARID1A mutations and PI3K/AKT pathway alterations in endometriosis and endometriosisassociated ovarian carcinomas[J].Int J Mol Sci，2013，14（9）：18824-18849.

[32] SamartzisEP，GutscheK，DedesKJ，etal.LossofARID1A expression sensitizes cancer cells to PI3K-and AKT-inhibition[J].Oncotarget，2014，5（14）：5295-5303.