間變性淋巴瘤激酶與神經(jīng)母細(xì)胞瘤

黃體龍，楊躍煌，張嫻文

(1.昆明市兒童醫(yī)院 血液科，云南 昆明 650000; 2.昆明理工大學(xué) 醫(yī)學(xué)院，云南 昆明 650500)

神經(jīng)母細(xì)胞瘤(neuroblastoma, NB)起源于腎上腺髓質(zhì)或交感神經(jīng)節(jié)的神經(jīng)嵴細(xì)胞，是兒童時(shí)期最常見和最難治的惡性顱外實(shí)體腫瘤之一，可發(fā)生于交感神經(jīng)系統(tǒng)從頸部至盆腔的任何部位，以腎上腺及其周圍最常見。NB約占兒童惡性腫瘤的8%～10%，病死率卻占兒童腫瘤相關(guān)死亡的15%[1]。其治療方法有手術(shù)、化療、放療、自體造血干細(xì)胞移植、免疫治療及靶向治療等綜合措施。但因其生物學(xué)行為多樣，病因復(fù)雜，腫瘤異質(zhì)性明顯，大部分惡性程度高、進(jìn)展迅速、易復(fù)發(fā)、預(yù)后差，治療較為困難[2]。間變性淋巴瘤激酶(anaplastic lymphoma kinase，ALK)基因是家族性NB的主要易感基因，也是散發(fā)性NB的主要致病基因。因此，研究ALK在NB發(fā)病機(jī)制中的作用， 可為針對ALK異常的分子靶向治療提供重要的理論依據(jù)。

1 ALK的結(jié)構(gòu)

ALK是一種酪氨酸激酶受體，屬于胰島素受體超家族。ALK基因位于人類染色體2p23，含有26個(gè)外顯子，編碼200 ku的成熟ALK蛋白。人類正常的ALK是一條含有1 620個(gè)氨基酸的單鏈跨膜蛋白，具有典型受體酪氨酸蛋白激酶的胞外配體結(jié)構(gòu)域，跨膜結(jié)構(gòu)域和胞內(nèi)酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域[3]。細(xì)胞外區(qū)包含特殊的結(jié)合域：N端信號肽，2個(gè)甲基多巴，A5蛋白和受體蛋白酪氨酸磷酸酶μ域(meprin, A5 protein and receptor protein tyrosine phosphatase μ, MAM)，1個(gè)低密度脂蛋白類A基序(low-density lipoprotein A, LDL-A)以及1個(gè)靠近細(xì)胞膜的甘氨酸富集區(qū)(glycine-rich, G-rich)。MAM域和G-rich區(qū)可能與ALK活化有關(guān)，胞內(nèi)酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域含有3個(gè)磷酸化位點(diǎn)：Y1278、Y1282和Y1283。研究發(fā)現(xiàn)ALK以兩種形式存在：一種為220 ku的全長受體形式，另一種為胞外分裂后質(zhì)量為140 ku的截?cái)嗟鞍踪|(zhì)[4]。目前已知ALK的天然配體為肝素結(jié)合相關(guān)因子包括中期因子(midkine, MK)和多效因子(pleiotrophin, P-rN)，最近發(fā)現(xiàn)高堿性蛋白FAM150B和FAM150A也是ALK的配體[5]。ALK發(fā)揮其生理作用需要依賴配體，當(dāng)有配體與之結(jié)合時(shí)可抑制細(xì)胞凋亡，否則促進(jìn)細(xì)胞凋亡。正常情況下，ALK僅在神經(jīng)系統(tǒng)中特異表達(dá)，其表達(dá)水平隨腦的發(fā)育成熟而下降，成熟腦組織中含量很低，但ALK蛋白在NB細(xì)胞系及腫瘤組織中高水平表達(dá)[6]。

2 ALK與神經(jīng)母細(xì)胞瘤

2.1 NB中ALK的突變

ALK的融合、突變和擴(kuò)增與NB的發(fā)生有密切關(guān)系。ALK突變最常見，是NB中除了MYCN擴(kuò)增外第二個(gè)常見的基因表達(dá)異常形式，其突變發(fā)生在酪氨酸激酶高度保守的結(jié)構(gòu)域中并導(dǎo)致激酶活性增強(qiáng)[7]。目前報(bào)道的ALK激活突變的形式達(dá)20余種，功能獲得性突變在家族性和散發(fā)性NB中均有報(bào)道。在NB中，85%ALK激活突變發(fā)生在密碼子F1174、R1275和F1245。R1275的突變多出現(xiàn)在遺傳性NB，而 F1174突變多見于散發(fā)性NB[8]。最近，有報(bào)道在患者ALK激活環(huán)1278-yrasyy-1283基序中發(fā)現(xiàn)了Y1278S突變，從而導(dǎo)致ALK受體激活，促進(jìn)神經(jīng)母細(xì)胞瘤的增值[9]。

2.2 ALK參與NB形成

ALK在胚胎發(fā)育過程中與神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)生、分化及細(xì)胞增殖密切相關(guān)，出生后所有組織中的ALK mRNA和蛋白表達(dá)顯著降低，在兒童神經(jīng)外胚層腫瘤和NB中ALK的表達(dá)增高。NB起源于胚胎發(fā)育過程中神經(jīng)嵴的原始多能交感神經(jīng)細(xì)胞。在交感神經(jīng)母細(xì)胞中ALK的持續(xù)表達(dá)并激活可降低促凋亡因子 Bcl-2相互作用細(xì)胞死亡介導(dǎo)因子(bcl-2 interacting mediator of cell death, BIM)的表達(dá)，抑制細(xì)胞凋亡，促進(jìn)細(xì)胞的分化和有絲分裂后神經(jīng)元的存活，導(dǎo)致神經(jīng)母細(xì)胞增殖，可能是NB形成的始動(dòng)因素[10]。FAM150與ALK形成的配體受體復(fù)合物可促進(jìn)神經(jīng)嵴祖細(xì)胞增殖，遷移和分化[11]。ALK可激活糖原合成酶激酶3(glycogen synthase kinase 3, GSK3)促進(jìn)神經(jīng)嵴發(fā)育和癌細(xì)胞遷移，參與NB的發(fā)病[12]。ALK使磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphoinositide 3-kinase, PI3K)的調(diào)節(jié)亞單位p55γ磷酸化，增加蛋白激酶B(protein kinase B, PKB/AKT)的表達(dá)，促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞的遷移[13]，表明ALK/PI3K/AKT在NB的轉(zhuǎn)移中起重要作用。

2.3 ALK參與NB形成的機(jī)制

活化的ALK可通過PI3K/AKT, 絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)/細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases, ERK), 信號傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄活化因子3(signal transducer and activator of transcription 3, STAT3)等信號通路來調(diào)節(jié)NB細(xì)胞株的增殖，分化和遷移等功能，增加NB細(xì)胞的惡性增生。

原癌基因 c-ret 產(chǎn)物(rearranged during transfection, RET)，屬于受體酪氨酸激酶超家族成員, 能夠調(diào)節(jié)神經(jīng)細(xì)胞的增殖和分化。在NB細(xì)胞株中，ALK通過MEK/ERK信號通路，在蛋白和mRNA水平調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子Ets差異基因5(etsvariantgene5, ETV5)的表達(dá)，活化的ETV5與RET上游的增強(qiáng)子結(jié)合，激活RET基因的轉(zhuǎn)錄。以上結(jié)果表明活化的ALK通過ERK/ETV5/RET通路作為一個(gè)關(guān)鍵的驅(qū)動(dòng)在NB的發(fā)生中起重要作用[14]。在神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞株SH-SY5Y中，突變的ALK還可通過PI3K/AKT抑制轉(zhuǎn)錄因子叉頭框蛋白3a(forkhead box protein 3a, FOXO3a)的磷酸化，激活RET，影響神經(jīng)元的分化[15]。以上研究結(jié)果提示ALK通過PI3K/AKT、ERK調(diào)節(jié)RET的功能，參與了NB的分化。此外，ALK 通過上調(diào)神經(jīng)絲介質(zhì)多肽，促進(jìn)神經(jīng)元的分化[10]。

ALK介導(dǎo)的PI3K/AKT/mTOR信號傳導(dǎo)可促進(jìn)NB細(xì)胞的增值。在ALK突變的NB細(xì)胞株中，ALK抑制劑阿雷替尼和AZD3463能阻斷ALK/PI3K/AKT/mTOR信號傳導(dǎo)，誘導(dǎo)NB細(xì)胞自噬，促進(jìn)細(xì)胞凋亡，抑制NB細(xì)胞增殖[16]。在ALK(F1174L)突變的NB轉(zhuǎn)基因小鼠中，克唑替尼與PI3K抑制劑或mTOR抑制劑聯(lián)合應(yīng)用能降低核糖體蛋白S6(ribosomal protein S6, RPS6)的磷酸化，增加細(xì)胞毒性，減少細(xì)胞增殖、增加細(xì)胞凋亡，抑制腫瘤細(xì)胞[17]。ALK抑制劑可抑制ALK下游c-Jun氨基末端激酶(c-JunN-terminalkinase, JNK)的活性，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞周期阻滯，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，抑制腫瘤細(xì)胞增殖[18]。神經(jīng)富亮氨酸重復(fù)(neural leucine rich repeat, NLRR)蛋白家族是跨膜蛋白，影響受體酪氨酸激酶信號，NLRR1可與ALK的胞外區(qū)結(jié)合，降低ALK的磷酸化，抑制NB細(xì)胞株的增殖[19]。

STAT3介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)換或轉(zhuǎn)錄激活，與腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲和復(fù)發(fā)等密切相關(guān)。在神經(jīng)母細(xì)胞瘤中，ALK基因外顯子4至11缺失，可活化下游的ERK和STAT3，但STAT3磷酸化遲于ERK和AKT磷酸化，表明ALK間接激活STAT3，參與NB腫瘤的發(fā)生[20]。

2.4 ALK與NB的預(yù)后

ALK突變或擴(kuò)增與NB臨床預(yù)后不良及復(fù)發(fā)相關(guān)。ALKF1174突變和MYCN擴(kuò)增的患者，NB的侵襲性更強(qiáng)，預(yù)后更差，致死率更高[21]。ALK表達(dá)隨腫瘤分期增加而增高，提示ALK蛋白表達(dá)可作為NB侵襲性的標(biāo)志物，且ALK陽性的患者，NB的復(fù)發(fā)率更高[22]。在263例原發(fā)性NB患兒的腫瘤組織中，無論突變型還是野生型ALK導(dǎo)致的ALK蛋白高表達(dá)均提示預(yù)后不佳[23]。超過50%的NB復(fù)發(fā)病人中有ALK過表達(dá)且ALK的突變頻率更高，其機(jī)制是ALK的突變導(dǎo)致下游RAS/MAPK信號激活，促進(jìn)細(xì)胞的增殖和抑制凋亡[24-25]，提示ALK在NB的復(fù)發(fā)中起重要作用。以上結(jié)果表明ALK突變可能與NB預(yù)后不良有關(guān)，故ALK突變可能成為推斷預(yù)后的重要分子標(biāo)志物。但ALK引起NB復(fù)發(fā)的作用機(jī)制還不清楚，有待進(jìn)一步研究。

3 問題與展望

活化的ALK作用于下游信號分子STAT3、AKT和ERK1/2，促進(jìn)NB細(xì)胞的增殖，分化和遷移等功能，參與NB形成。但是ALK影響的下游分子是否相互作用，是如何相互作用還不清楚。因此聯(lián)合應(yīng)用ALK抑制劑和下游靶點(diǎn)抑制劑進(jìn)行NB治療還有待進(jìn)一步研究。此外，ALK的突變與NB預(yù)后及復(fù)發(fā)相關(guān)，故ALK在NB的發(fā)病中起重要作用，信號通路中的重要分子有望成為NB治療的新靶標(biāo)。因此，研究ALK在NB中的發(fā)病機(jī)制，可為針對ALK異常的分子靶向治療提供新的治療思路。