PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路在Burkitt淋巴瘤中的研究進(jìn)展

孫媛媛，張明智

0 前言

Burkitt淋巴瘤是一種與Epstein Barr病毒（EBV）、人類免疫缺陷病毒（HIV）的感染有關(guān)的高度侵襲性非霍奇金淋巴瘤，是人類生長(zhǎng)最快的腫瘤[1]。分為地方型、散發(fā)型與免疫缺陷相關(guān)型三種類型，在流行病學(xué)及miRNA上有各自特點(diǎn)[2]。該病主要發(fā)生在兒童及青少年，少數(shù)發(fā)生于成年人，經(jīng)短期、強(qiáng)化治療，如CODOX-M/IVAC方案治療，療效顯著[3]，但感染并發(fā)癥、中樞受累等因素可能導(dǎo)致患者預(yù)后差[4-5]。短期、強(qiáng)效的化療方案，不良反應(yīng)強(qiáng)，故對(duì)于晚期、耐藥、體質(zhì)較差的患者，尋找精準(zhǔn)、高效、低毒的靶向藥物顯得尤為重要。PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路在細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化、代謝、生存以及增殖等方面發(fā)揮重要作用[6]，其在Burkitt 淋巴瘤中激活，通過(guò)對(duì)該通路的深入研究，為Burkitt淋巴瘤的靶向治療提供理論基礎(chǔ)。近幾年，很多針對(duì)該信號(hào)通路的新藥已進(jìn)入實(shí)驗(yàn)、臨床研究，以期為淋巴瘤患者提供更精準(zhǔn)的治療?，F(xiàn)就PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路為基礎(chǔ)的Burkitt淋巴瘤研究進(jìn)展作一總結(jié)。

1 PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路的作用機(jī)制

磷脂酰肌醇-3激酶（phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K）根據(jù)結(jié)構(gòu)和功能分為Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型，其中Ⅰ型在腫瘤細(xì)胞中廣泛突變。Ⅰ型PI3K是由調(diào)節(jié)亞基P53和催化亞基P110組成的異源二聚體，又分為ⅠA、ⅠB兩型，ⅠA型催化亞基由P110α、P110β和P110δ組成，可被細(xì)胞表面酪氨酸激酶激活，ⅠB型催化亞基為P110γ，可被G-蛋白偶聯(lián)受體激活。被激活的PI3K使其底物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），進(jìn)而使信號(hào)通路活化。PI3K的下游效應(yīng)分子：蛋白激酶B，又名AKT，可通過(guò)磷酸化作用，促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)，抑制細(xì)胞凋亡。而AKT可直接活化哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（mammal target of rapamycin, mTOR），mTOR包括兩種不同的多分子復(fù)合物，mTORC1和mTORC2，其在腫瘤細(xì)胞中常過(guò)度活化。mTORC1被AKT激活后使真核細(xì)胞啟動(dòng)因子4E結(jié)合蛋白1（4EBP1）和核糖體蛋白p70S6K磷酸化[7]。磷酸化的4EBP1與真核細(xì)胞翻譯抑制因子（eIF-4E）分離失活，分離的eIF-4E與翻譯分子結(jié)合，啟動(dòng)蛋白質(zhì)的翻譯；同樣，磷酸化的p70S6K也可以促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成，見(jiàn)圖1。PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路參與蛋白質(zhì)的合成，在細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化、代謝、生存以及增殖等方面發(fā)揮重要作用[8]。目前，一些關(guān)于此通路抑制劑的研究，如AKT抑制劑MK2206的Ⅱ期臨床試驗(yàn)，結(jié)果顯示患者獲益：8例中，2例獲得完全緩解，6例獲得部分緩解，中位緩解時(shí)間為5～8月[9]。所以，這就要求我們根據(jù)實(shí)驗(yàn)、臨床研究，探討PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路在Burkitt淋巴瘤中的活化機(jī)制，應(yīng)用抑制劑抑制該通路活化，為治療復(fù)發(fā)難治的Burkitt淋巴瘤患者尋找新的方法。

圖1 PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路與其他信號(hào)在Burkitt淋巴瘤相互作用圖解Figure1 Schematic of interaction between PI3K/AKT/mTOR signal pathway and other signals in Burkitt lymphoma

2 PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路在Burkitt淋巴瘤中的活化

研究發(fā)現(xiàn)，PI3K在腫瘤細(xì)胞中主要通過(guò)擴(kuò)增及增加復(fù)制導(dǎo)致翻譯增加、通路活化，而基因突變少見(jiàn)[8]。在Burkitt淋巴瘤中，PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路中任何分子異常都可能導(dǎo)致通路的活化。Sander等[10]通過(guò)免疫印跡實(shí)驗(yàn)（Western blot）發(fā)現(xiàn)AKT第437位上絲氨酸和p70S6K第389位上蘇氨酸磷酸化，并且應(yīng)用PI3K抑制劑LY-294002可逆轉(zhuǎn)磷酸化的激酶，結(jié)果證實(shí)了PI3K通路在Burkitt淋巴瘤中活化。Schmitz等[11]應(yīng)用高通量的RNA測(cè)序和RNA干涉篩選發(fā)現(xiàn)在散發(fā)型Burkitt淋巴瘤中，70%存在轉(zhuǎn)錄因子TCF3或其負(fù)調(diào)節(jié)因子ID3突變，而TCF3的突變可引起PI3K通路的活化。第10號(hào)染色體缺失性磷酸酶-張力蛋白同源性基因（phosphatase and tension homology deleted on chromosome ten，PTEN）是一種腫瘤抑制基因，通過(guò)對(duì)PIP3去磷酸化，對(duì)AKT起到負(fù)調(diào)節(jié)作用[8]。PTEN的缺失，可使PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路活化，進(jìn)而導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生，常常提示疾病預(yù)后不良[12]。Pfeifer等[13]的研究中，PTEN的缺失與PI3K/AKT/mTOR和c-Myc信號(hào)通路活化有關(guān)，用全PI3K抑制劑LY294002處理彌漫大B細(xì)胞淋巴瘤患者樣本及淋巴瘤細(xì)胞系，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞活性降低，樣本分析顯示55%的生發(fā)中心來(lái)源的彌漫大B細(xì)胞淋巴瘤存在PTEN缺失，這為生發(fā)中心來(lái)源的Burkitt淋巴瘤的發(fā)病機(jī)制和治療方法提供了新的研究方向。

研究已證實(shí)PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路在Burkitt淋巴瘤中活化，故可通過(guò)應(yīng)用PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路抑制劑靶向治療Burkitt淋巴瘤。PI3K抑制劑主要分三種類型：全Ⅰ型PI3K抑制劑，選擇性PI3K亞型抑制劑，全Ⅰ型PI3K和mTOR雙元抑制劑[14]。早期的全Ⅰ型PI3K抑制劑，如LY294002 或渥曼青霉素，因脫靶作用等，現(xiàn)臨床較少應(yīng)用。新型全Ⅰ型PI3K抑制劑，例如：BKM120（buparlisib）、SAR245408和BAY 80-6946顯示出較少的脫靶作用及較好的耐受性。目前，多種選擇性PI3K亞型抑制劑已進(jìn)入臨床研究，例如：p110δ抑制劑idelalisib、PI3Kγδ抑制劑IPI-145和PI3K-αβ抑制劑Rigosertib等，對(duì)各種類型淋巴瘤顯示出較好的療效[15]。第一代AKT抑制劑哌立福辛，因臨床效果一般，且存在細(xì)胞毒性，現(xiàn)已沒(méi)有針對(duì)此藥物的臨床試驗(yàn)。第二代AKT抑制劑MK-2206，不論是臨床前淋巴瘤細(xì)胞系研究，還是對(duì)患者的臨床研究，都有顯著效果。mTORC1抑制劑包括依維莫司、替西羅莫司等，然而，mTORC1抑制可通過(guò)mTORC2的負(fù)反饋?zhàn)饔檬筆I3K通路活化，進(jìn)而使AKT磷酸化[8]，故單一的mTORC1抑制劑可能因AKT的磷酸化而使患者復(fù)發(fā)或耐藥。李純團(tuán)[16]發(fā)現(xiàn)，NVPBEZ235可通過(guò)同時(shí)抑制PI3K、mTOR的活性，引起下游信號(hào)分子AKT、PRS6磷酸化水平下降，PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路傳導(dǎo)減弱，進(jìn)而起到抗Burkitt淋巴瘤的作用。我們還發(fā)現(xiàn)其他藥物通過(guò)抑制PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路，起到治療Burkitt淋巴瘤、其他類型淋巴瘤及實(shí)體瘤的作用，如PI3Kαγδ抑制劑GDC-0332、PI3K-αδ抑制劑Pictilisib[17]、PI3K-α抑制劑BYL719[18]以及PI3K/mTOR抑制劑GDC-0084[19]、Apitolisib[20]等。

細(xì)胞中存在多種信號(hào)通路，各通路間可通過(guò)正負(fù)調(diào)節(jié)相互聯(lián)系，一條通路被抑制，可能引起另一通路的激活，故單一的PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路的靶向治療易導(dǎo)致患者復(fù)發(fā)、耐藥，這就需要我們尋找針對(duì)不同靶點(diǎn)的多重抑制劑。Huang等[21]發(fā)現(xiàn)在Burkitt淋巴瘤CA46細(xì)胞中，P-AKT高表達(dá)，而黃岑苷可以使P-AKT和P-mTOR下調(diào)并促進(jìn)Burkitt淋巴瘤細(xì)胞凋亡。Lim等通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)得出，漆黃素通過(guò)靶向PI3K和mTOR通路誘導(dǎo)Burkitt淋巴瘤Raji細(xì)胞凋亡[22]。目前，應(yīng)用PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路抑制劑對(duì)各種類型淋巴瘤進(jìn)行靶向治療已進(jìn)入實(shí)驗(yàn)、臨床研究，但少有針對(duì)Burkitt淋巴瘤的臨床試驗(yàn)，期待未來(lái)有更多的臨床研究投入，為成年、晚期、耐藥的Burkitt淋巴瘤患者帶來(lái)治療希望。近幾年，研究發(fā)現(xiàn)PI3K/AKT/mTOR通路受多種因素影響，除了PTEN外，PI3K/AKT/mTOR通路與c-Myc基因、自噬等在Burkitt淋巴瘤中相互作用受到越來(lái)越多研究者的重視，通過(guò)實(shí)驗(yàn)及臨床研究，探討相互關(guān)系及作用機(jī)制，為患者提供了新的治療思路。

3 c-Myc表達(dá)和PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路在Burkitt淋巴瘤中的關(guān)系

在所有類型的Burkitt淋巴瘤中，c-Myc通過(guò)與免疫球蛋白基因座易位，導(dǎo)致自身過(guò)度表達(dá)，其表達(dá)的蛋白分子是參與細(xì)胞分化與凋亡等活動(dòng)的細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子。c-Myc一方面通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞增殖，抑制細(xì)胞分化的方式，促進(jìn)腫瘤發(fā)生，但同時(shí)也促進(jìn)細(xì)胞凋亡[10]。在Burkitt淋巴瘤細(xì)胞中，PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路可促進(jìn)熱休克蛋白70和90（HSP70/90）的表達(dá)，這些分子伴侶表達(dá)上調(diào)，參與調(diào)節(jié)c-Myc的穩(wěn)定性[23]，相應(yīng)地，c-Myc也可調(diào)節(jié)mTOR的活性[24]，見(jiàn)圖1。Park等利用大鼠，將c-Myc插入免疫球蛋白基因促使其過(guò)度表達(dá)，但未誘導(dǎo)形成Burkitt淋巴瘤模型[25]。Sander等指出單一的c-Myc過(guò)度表達(dá)并不足以導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生，并通過(guò)MYC過(guò)度表達(dá)和PI3K通路的激活，在轉(zhuǎn)基因大鼠上誘導(dǎo)出類似人類Burkitt淋巴瘤的生發(fā)中心B細(xì)胞來(lái)源的淋巴瘤，并且在來(lái)源于生發(fā)中心B細(xì)胞腫瘤中發(fā)現(xiàn)c-Myc和P110共表達(dá)[26]。雖然c-Myc具有促進(jìn)細(xì)胞增殖，抑制細(xì)胞分化的作用，但因其也可促進(jìn)細(xì)胞凋亡，所以，c-Myc過(guò)度表達(dá)聯(lián)合PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路激活才可導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。Granato等[24]通過(guò)研究槲皮素對(duì)Burkitt淋巴瘤的作用，發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)減少c-Myc表達(dá)和PI3K/AKT/mTOR通路活化抑制Burkitt淋巴瘤。上述實(shí)驗(yàn)證實(shí)了c-Myc與PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路在Burkitt淋巴瘤的發(fā)生上相互作用，促進(jìn)腫瘤的生成，成為Burkitt淋巴瘤治療的又一新靶點(diǎn)。

4 自噬和PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路在Burkitt淋巴瘤治療中的作用

與c-Myc作用機(jī)制不同，自噬是由自噬相關(guān)基因調(diào)控的一種細(xì)胞死亡過(guò)程，與PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路、p53（抑癌基因）等有關(guān)。p53對(duì)細(xì)胞自噬具有雙重調(diào)控作用，一方面，胞質(zhì)中的p53通過(guò)激活mTOR/AMP激酶通路抑制自噬，另一方面，胞核內(nèi)的p53則通過(guò)抑制mTOR和使Beclin與Bcl-2解離，結(jié)合Ⅲ型PI3K，促進(jìn)自噬。當(dāng)胰島素或生長(zhǎng)因子與其受體結(jié)合后，激活mTORC1，促進(jìn)自噬。PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路與細(xì)胞自噬過(guò)程密切相關(guān)，故可通過(guò)一些藥物作用于該信號(hào)通路，促進(jìn)細(xì)胞自噬性死亡，殺死腫瘤細(xì)胞，從而治療Burkitt淋巴瘤。Dong等將替西羅莫司與丙戊酸共同作用于Burkitt淋巴瘤細(xì)胞系，發(fā)現(xiàn)通過(guò)抑制mTOR通路和MYC癌基因蛋白可促進(jìn)細(xì)胞自噬死亡[27]。Granato等[24]發(fā)現(xiàn)，槲皮素可通過(guò)抑制mTOR通路，引發(fā)Burkitt淋巴瘤細(xì)胞自噬。而雷帕霉素和地塞米松聯(lián)合應(yīng)用，可通過(guò)mTOR/P70S6K通路抑制Raji細(xì)胞（Burkitt淋巴瘤細(xì)胞）的活性[28-29]。有研究報(bào)道，腫瘤細(xì)胞在缺氧等微環(huán)境中可啟動(dòng)保護(hù)性自噬，提高生存能力，而放化療可能導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞通過(guò)增強(qiáng)自噬來(lái)減少傷害，與腫瘤的耐藥機(jī)制有關(guān)。Maclean等將自噬抑制劑氯喹作用與Burkitt淋巴瘤小鼠模型，使p53依賴的細(xì)胞凋亡[30]。故我們可以通過(guò)應(yīng)用自噬抑制劑，增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)放化療的敏感度，提高治療效果。

綜上可知，自噬對(duì)Burkitt淋巴瘤治療具有雙重作用，一方面，通過(guò)PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路，激活自噬，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的自噬性死亡，另一方面，又能通過(guò)自噬抑制劑，抑制自噬，增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)放化療的敏感度。故我們要充分研究不同藥物的作用機(jī)制，利用PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路與自噬的關(guān)系，提高成年、晚期、耐藥的Burkitt淋巴瘤患者治療效果，減少不良反應(yīng)，減輕患者痛苦。

5 展望

研究已證實(shí)PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路在Burkitt淋巴瘤中呈激活狀態(tài)，該通路的抑制劑對(duì)Burkitt淋巴瘤有抑制作用。但Burkitt淋巴瘤發(fā)病率較低，目前針對(duì)該疾病的PI3K/AKT/mTOR通路靶向治療的臨床試驗(yàn)較少，期待未來(lái)有更多的臨床研究投入，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)PTEN、c-Myc、自噬與PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路的多重抑制的研究，設(shè)計(jì)與單克隆抗體或其他通路抑制劑的聯(lián)合用藥。目前正在研究中的其他基因如：ID3、TCF3、CCND3、GNA13和SMARCA4等，在Burkitt淋巴瘤中突變率高，這些突變基因?qū)⒊蔀樾碌闹委煱悬c(diǎn)[31-33]。此外，我們更需要增加新技術(shù)，如二代測(cè)序技術(shù)在此領(lǐng)域的應(yīng)用，使更多的成年、晚期、耐藥的Burkitt淋巴瘤患者從中獲益。