PI3K/AKT及FAS/FASL信號(hào)通路在卵巢癌中作用研究進(jìn)展

焦曉路 何秀萍

卵巢癌是女性生殖器中常見(jiàn)的三大惡性腫瘤之一，致死率居?jì)D科惡性腫瘤首位，由于卵巢位于盆腔深部，早期無(wú)明顯的臨床癥狀和體征，盡管有經(jīng)陰道彩色多普勒超聲、血清癌抗原125(cancer antigen,CA125)輔助卵巢癌的早期診斷，然而臨床實(shí)踐表明，上述方法尚存在局限性：B超診斷卵巢癌的準(zhǔn)確性不高，很難發(fā)現(xiàn)直徑<1 cm的實(shí)性腫瘤，且受操作者主觀因素影響較大；80%卵巢上皮性癌患者血清CA125水平升高，但近半數(shù)的早期病例并不升高，并且特異性較低，因此早期病變不易被發(fā)現(xiàn)，通常在晚期才會(huì)表現(xiàn)出腹脹、腹痛、腹部腫塊、腹腔積液、消化系統(tǒng)癥狀、腫瘤壓迫癥狀、異常陰道流血等癥狀和體征，部分患者可有消瘦、貧血等惡病質(zhì)表現(xiàn)，因此大部分卵巢癌患者在發(fā)病中晚期才能得到診斷，并且晚期病例也缺乏有效的治療手段,當(dāng)大多數(shù)患者診斷為晚期時(shí)，卵巢癌的總生存率約為19%～47%，卵巢癌是世界范圍內(nèi)與婦科癌癥死亡相關(guān)的原因之一，5年總生存率約為49.7%，盡管根治性手術(shù)與鉑類紫杉醇聯(lián)合化療是有效的，但大多數(shù)患者復(fù)發(fā)并發(fā)展為耐藥[1]。卵巢癌患者的復(fù)發(fā)率在70%以上，并且大多數(shù)最終變?yōu)殡y治性卵巢癌[2]。PI3K/AKT、FAS/FASL信號(hào)通路的作用機(jī)制可為卵巢癌的治療提供思路。本文將對(duì)以上信號(hào)通路在卵巢癌中作用研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

一、PI3K/AKT信號(hào)通路和卵巢癌

1.磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol-3kinase)和蛋白激酶B(protein kinaseB，PKB)：磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol-3kinase)簡(jiǎn)稱PI3K，可分為 I、II、III 三個(gè)亞型，其中研究最廣泛的為I型PI3K,I型PI3KS，是一個(gè)以磷酸化磷脂酰肌醇的肌醇環(huán)3′-OH為代表的脂質(zhì)激酶家族。Ⅰ型PI3KS在癌癥中有深入研究，已參與細(xì)胞生長(zhǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，I型PI3KS是由調(diào)節(jié)亞基p85和催化亞基p110構(gòu)成的異源二聚體。調(diào)節(jié)亞基含有SH2和SH3結(jié)構(gòu)域，與含有相應(yīng)結(jié)合位點(diǎn)的靶蛋白相作用。Ⅱ類PI3KS參與細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)的調(diào)控。III類PI3K是內(nèi)吞和自噬的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。異常刺激后，P110催化亞基被激活，從而在質(zhì)膜上將磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸轉(zhuǎn)化為磷脂酰肌醇-3，4,5-三磷酸。PIP3是一種重要的脂質(zhì)第二信使，在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中起關(guān)鍵作用，為下游效應(yīng)物(包括絲氨酸/蘇氨酸激酶Akt)提供了一個(gè)對(duì)接位點(diǎn)[3]。在人類腫瘤中發(fā)現(xiàn)PI3K的激活，表明PI3K與腫瘤的發(fā)生發(fā)展相關(guān)，如今有多種PI3K抑制劑可用于卵巢癌的治療，PI3K抑制劑等分子靶向藥物具有較高的選擇性，毒性較小，但是，由于PI3K與其他信號(hào)級(jí)聯(lián)的復(fù)雜性，PI3K抑制劑的單一試劑可能不足以誘導(dǎo)反應(yīng)。由于PIK3CA突變總是與其他突變基因(如KRAS、BRAF)共存，因此在制定治療策略時(shí)應(yīng)考慮伴隨突變的存在[4]。

PKB又稱AKT，在多種癌癥的發(fā)病機(jī)制中起著核心作用，AKT在20世紀(jì)80年代首次被鑒定為癌基因。AKT在哺乳動(dòng)物中有三種亞型：AKT1、AKT2和AKT3。AKT1廣泛分布于正常組織中，對(duì)細(xì)胞存活至關(guān)重要，而AKT1的過(guò)度表達(dá)則通過(guò)P70核糖體蛋白S6激酶途徑促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞遷移、侵襲和增殖。AKT2最初是在正常肌肉和脂肪細(xì)胞中被發(fā)現(xiàn)，其在人類惡性腫瘤中被認(rèn)為是一種公認(rèn)的致癌基因，AKT2的擴(kuò)增或過(guò)表達(dá)與卵巢和其他實(shí)體癌的進(jìn)展有關(guān)[5]。AKT3主要在正常的腦和睪丸中被檢測(cè)到，然而，最近的研究報(bào)道AKT3還可以調(diào)節(jié)卵巢癌細(xì)胞中血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子和血管生成，抑制AKT3可能在異種移植小鼠模型中損害腫瘤血管化[6]。在18.2%的高級(jí)別漿液性卵巢癌(HGSC)中已觀察到AKT2擴(kuò)增，由于AKT3畸變?cè)诼殉舶┲胁怀Ｒ?jiàn)，因此在某些卵巢腫瘤中抑制AKT3可能是最大的抗腫瘤作用[7]。由于多個(gè)信號(hào)分子在AKT中交叉匯聚，因此AKT作為PI3K通路中的中樞傳感器，是一個(gè)有吸引力的治療靶點(diǎn)。

2.PI3K/AKT信號(hào)通路與卵巢癌：PI3K/AKT信號(hào)通路的過(guò)度激活與卵巢癌的發(fā)生、進(jìn)展和化療耐藥密切相關(guān)，它還介導(dǎo)卵巢癌細(xì)胞的遷移和侵襲，并抑制卵巢癌細(xì)胞的凋亡和自噬，可作為卵巢癌的治療靶點(diǎn)。AKT是PI3K下游的信號(hào)分子，PI3K可通過(guò)磷酸化細(xì)胞膜上的磷脂酰肌醇家族成員激活A(yù)KT。AKT在PI3K活化后被直接激活，在腫瘤發(fā)生中起著至關(guān)重要的作用，AKT活化導(dǎo)致細(xì)胞生長(zhǎng)和存活增加，細(xì)胞死亡和凋亡減少[8]。PI3K通路被發(fā)現(xiàn)比基因組中任何其他信號(hào)途徑更頻繁地被基因組改變激活。PIK3CA突變或擴(kuò)增、PTEN丟失和AKT或INPP4B的畸變是激活這一途徑的幾種已知機(jī)制。除了PIK3CA的體細(xì)胞突變外，最近的數(shù)據(jù)表明約3%的卵巢癌在PIK3R1中存在突變[9]。PI3K通路在大約70%的卵巢癌中被激活：30%～40%的I型卵巢癌激活PIK3CA突變，而17% ～25%II型卵巢癌的顯示PIK3CA基因的基因組擴(kuò)增，導(dǎo)致與細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖和存活相關(guān)的過(guò)度激活的信號(hào)級(jí)聯(lián)[10-11]。這些腫瘤相關(guān)的PIK3CA突變導(dǎo)致P110及其下游效應(yīng)物AKT信號(hào)的組成性激活，并隨之發(fā)生致癌轉(zhuǎn)化[12]。研究發(fā)現(xiàn)PI3K/AKT通路是最常改變的癌相關(guān)途徑。此外，將基因拷貝數(shù)和突變數(shù)據(jù)與患者預(yù)后相關(guān)的生存分析表明，PIK3CA、PIK3CB和PIK3R4在這些腫瘤中的拷貝數(shù)增加與生存率下降有關(guān)[13]。關(guān)于PI3K通路介導(dǎo)的卵巢腫瘤發(fā)生的研究越來(lái)越多，為今后提供了研究卵巢癌新的治療靶點(diǎn)的機(jī)會(huì)。

二、FAS/FASL信號(hào)通路和卵巢癌

1.FAS/FASL信號(hào)通路：Fas/FasL(FasLigand)信號(hào)通路是細(xì)胞凋亡的主要調(diào)控途徑之一，F(xiàn)as及其配體FasL對(duì)細(xì)胞增殖和凋亡的平衡有重要影響。Fas是TNF受體超家族的一個(gè)成員，包括膜Fas(mFas)和可溶性Fas(sFas)，mFas與相應(yīng)的配體結(jié)合可快速誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。FasL在1993被首次鑒定為40 kDaⅡ型跨膜蛋白，F(xiàn)asL是腫瘤壞死因子超家族的跨膜蛋白和促凋亡成員。FasL與Fas相互作用，并可觸發(fā)亞細(xì)胞事件的級(jí)聯(lián)反應(yīng)，從而導(dǎo)致Fas陽(yáng)性的凋亡細(xì)胞死亡[14]。FasL胞外區(qū)含有配體二聚體和受體結(jié)合區(qū)(TNF同源結(jié)構(gòu)域，THD)，而FasL胞內(nèi)區(qū)參與多種信號(hào)通路[15]。在腫瘤壞死因子受體家族中，F(xiàn)as認(rèn)為是一種重要的死亡受體，它在細(xì)胞內(nèi)傳遞細(xì)胞外信號(hào)。受體的激活是通過(guò)結(jié)合FasL實(shí)現(xiàn)的，但也可以通過(guò)與抗Fas抗體的相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)，F(xiàn)as/FasL系統(tǒng)被認(rèn)為是治療腫瘤細(xì)胞的主要媒介，包括用于OC的各種癌癥細(xì)胞[16]。有研究證明，在上皮性卵巢癌組織中存在Fas表達(dá)的下調(diào)和Fasl表達(dá)的增加[17]。在腫瘤發(fā)生或腫瘤轉(zhuǎn)移過(guò)程中，腫瘤形成多種機(jī)制來(lái)逃避宿主的免疫應(yīng)答，F(xiàn)as配體的上調(diào)的表達(dá)可能是這種機(jī)制之一。眾所周知，F(xiàn)as/FasL系統(tǒng)在觸發(fā)細(xì)胞凋亡過(guò)程中起著關(guān)鍵性的作用。 有研究表明，在骨肉瘤細(xì)胞和黑色素瘤細(xì)胞中，PEDF通過(guò)Fas/FasL通路抑制了VEGF誘導(dǎo)的血管形成[18]，據(jù)此推測(cè)在卵巢癌中也可能如此。

2.FAS/FASL信號(hào)通路與卵巢癌：血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)最常見(jiàn)的類型是VEGF-A、-B、-C和-D以及胎盤(pán)生長(zhǎng)因子- 1和- 2。VEGFR受體(VEGFR)分為VEGFR-1、-2和-3，其中VEGFR-2主要分布在腫瘤血管內(nèi)皮表面，調(diào)節(jié)腫瘤血管的生成。VEGFR在腫瘤細(xì)胞中的存在提示VEGF的激活，尤其是VEGF-A的激活，對(duì)腫瘤細(xì)胞的增殖也有重要作用，VEGF-A與VEGFR-2相互作用激活多種細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移、存活和通透性增加[19]。VEGF與VEGFR結(jié)合,形成二聚體及酪氨酸發(fā)生自身磷酸化,激活并將細(xì)胞膜/細(xì)胞質(zhì)激酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)信號(hào)傳遞到細(xì)胞核,可引發(fā)內(nèi)皮細(xì)胞的一系列變化，促進(jìn)新生血管形成，通過(guò)阻斷VEGF和VEGFR之間的相互作用，以及通過(guò)抗VEGF或抗VEGFR分子，可以實(shí)現(xiàn)抗血管生成作用[20]。VEGF家族的蛋白和受體對(duì)腫瘤血管生成和腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移具有重要作用[21]。在卵巢癌婦女中，研究證明比較卵巢不同組織中VEGF蛋白的表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)卵巢癌組織VEGF蛋白過(guò)度表達(dá)。高血清VEGF是腹水、晚期疾病、未分化組織學(xué)、轉(zhuǎn)移數(shù)目和存活率降低的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，較高的血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子水平與臨床侵襲性行為相關(guān)。文獻(xiàn)報(bào)道VEGF表達(dá)與卵巢惡性腫瘤內(nèi)的微血管密度呈正相關(guān)，VEGF表達(dá)者M(jìn)VD顯著高于不表達(dá)者，因此血管形成是卵巢癌發(fā)展、轉(zhuǎn)移的一個(gè)基本特征[22]。VEGF是血管生成和腫瘤進(jìn)展的關(guān)鍵。VEGF參與PI3K/AKT以及細(xì)胞外調(diào)節(jié)激酶(ERK1/2)，絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)等信號(hào)通路，其中PI3K/AKT信號(hào)傳導(dǎo)通路在卵巢癌血管生成中起著重要作用，可能與PI3K/AKT通路參與VEGF的產(chǎn)生進(jìn)一步促進(jìn)新生血管形成有關(guān)[23]。

色素上皮衍生因子(Pigment epithelium derivative factor，PEDF)廣泛表達(dá)于心、肝、睪丸、卵巢、前列腺、結(jié)腸和脊髓等組織，其是一種重要的抗腫瘤因子，能夠通過(guò)多種途徑抑制腫瘤的生長(zhǎng)，其能夠抑制腫瘤血管的新生，或者直接抑制腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移，同時(shí)還能夠促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡。PEDF是血管生成的最強(qiáng)抑制劑。PEDF和VEGF之間呈負(fù)相關(guān)，特別表現(xiàn)在PEDF水平低與轉(zhuǎn)移的發(fā)生率和惡性腫瘤預(yù)后不良相關(guān)的癌癥中，PEDF與化療藥物相結(jié)合作為腫瘤血管生成和腫瘤細(xì)胞治療劑的優(yōu)勢(shì)之一是靶向新血管生長(zhǎng)的能力，而不會(huì)破壞預(yù)先存在的脈管系統(tǒng)[24]。PEDF通過(guò)下調(diào)腫瘤細(xì)胞中HIF-1α的表達(dá)和增強(qiáng)抑制VEGFR2誘導(dǎo)的血管生成的VEGFR1′SC-末端的γ-分泌酶依賴性切割而發(fā)揮作用，從而抑制VEGF的表達(dá)作用[25]。PEDF靶向多途徑在惡性腫瘤細(xì)胞中發(fā)揮重要作用，通過(guò)血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡和VEGF表達(dá)減少作為抗腫瘤血管生成的抗血管生成因子。PEDF在VEGF的存在下，能夠發(fā)揮其誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡以及抑制內(nèi)皮細(xì)胞遷移和血管形成的作用。除了細(xì)胞凋亡外，還發(fā)現(xiàn)PEDF阻斷血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移和管狀形成，因?yàn)樗钄郟13K/AKT的磷酸化，其中VEGF激活的p13K/AKT參與了血管生成[26]。有趣的發(fā)現(xiàn)，PEDF在源自某些組織(包括前列腺癌，卵巢癌和胰腺癌)的癌癥中發(fā)揮抑制作用[27]。Cheung等人首次報(bào)道了PEDF在卵巢中的表達(dá)，沉默PEDF表達(dá)可引起卵巢表面上皮癌變[28]。PEDF通過(guò)抑制新生血管形成間接抑制卵巢腫瘤生長(zhǎng)，目前PEDF對(duì)新生血管的抑制機(jī)制可能包括以下途徑:1、激活內(nèi)皮細(xì)胞fas/fasl死亡通路，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞凋亡；2、中斷促血管生成因子和抗血管生成因子之間的平衡，尤其是抑制血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子VEGF的表達(dá)及作用，PEDF能夠通過(guò)調(diào)節(jié)AKT、MAPK和FAS/FASL這三條通路阻斷VEGF誘導(dǎo)的促有絲分裂信號(hào)。

目前，卵巢癌的早期診斷與晚期治療存在較大空缺，卵巢癌與異常通路之間存在密切聯(lián)系，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)基礎(chǔ)研究與臨床應(yīng)用的結(jié)合，化療耐藥是影響晚期卵巢癌患者預(yù)后的主要原因，對(duì)PI3K/AKT等通路機(jī)制的研究可以改善耐藥性對(duì)治療效果的影響；細(xì)胞凋亡的異常調(diào)節(jié)促進(jìn)癌癥的發(fā)生，F(xiàn)as/FasL信號(hào)通路是細(xì)胞凋亡的主要調(diào)控途徑之一，F(xiàn)as/FasL系統(tǒng)被認(rèn)為是治療腫瘤細(xì)胞的主要媒介，并且這些通路參與腫瘤的血管形成。近年來(lái)，抗腫瘤血管形成藥物是一個(gè)治療熱點(diǎn)，這些通路必將指導(dǎo)今后的研究方向。因此，通過(guò)對(duì)PI3K/AKT，F(xiàn)AS/FASL通路與婦科惡性腫瘤的不斷深入研究，了解此通路在婦科腫瘤發(fā)生中的具體機(jī)制，尋找其最有效的治療靶點(diǎn)，有望研制出更有效、更安全的靶向抗腫瘤藥物，為晚期惡性婦科腫瘤患者提供有效的治療。