吳晚舟綜述，楊春光審校（.蘭州大學(xué)醫(yī)學(xué)院，甘肅蘭州730000；2.中南大學(xué)湘雅醫(yī)院耳鼻咽喉科，湖南長沙40008）

以mTOR信號通路為介導(dǎo)聯(lián)合多種途徑抗腫瘤的研究進(jìn)展

吳晚舟1綜述，楊春光2△審校
（1.蘭州大學(xué)醫(yī)學(xué)院，甘肅蘭州730000；2.中南大學(xué)湘雅醫(yī)院耳鼻咽喉科，湖南長沙410008）

蛋白激酶類/生理學(xué)；信號傳導(dǎo)/生理學(xué)；腫瘤/藥物療法；腫瘤/放射療法；腫瘤干細(xì)胞；綜述

腫瘤，具有持續(xù)增殖、逃避生長抑制、永生、永久增殖、自我新生血管、浸潤和轉(zhuǎn)移等六大特點(diǎn)，其根本原因是由基因的不穩(wěn)定性產(chǎn)生基因多樣性，在炎癥或其他環(huán)境誘導(dǎo)下而導(dǎo)致的。因其高致死率和上升的發(fā)病率越來越受到人們的重視，而如何治療腫瘤是當(dāng)今醫(yī)學(xué)的難題之一。傳統(tǒng)治療手段包括手術(shù)，放、化療及輔助治療，但很多腫瘤耐受放、化療或在治療后又復(fù)發(fā)［1］。因此，尋找一種相當(dāng)有效的腫瘤治療策略成為亟待解決的難題。

哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）信號通路是在磷脂酰肌醇-3-激酶（phosphatidylinositol-3-kinase，PI3K）/絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶（serine/threonine kinase，Akt）/mTOR序列中的一種高度保守的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶通路，主要靠磷酸化激活，其主要蛋白mTOR，由2個(gè)主要的復(fù)合體構(gòu)成，即mTORC1和mTORC2，其活化和抑制對通路具有主要調(diào)節(jié)激活作用，在組織的穩(wěn)態(tài)、增殖、分化中也具有重要作用［2］。mTOR信號通路激活下游的主要轉(zhuǎn)錄因子——核糖體S6蛋白激酶（ribosomal protein S6 kinase，P70S6K）和真核細(xì)胞起始因子4E結(jié)合蛋白1（4E binding protein-1，4EB-P1）［3］而對細(xì)胞的增殖和更新具有作用。大量研究證實(shí)，mTOR信號通路的激活在腫瘤細(xì)胞的增殖、自我更新及復(fù)發(fā)中具有重要作用［4］。因此，以mTOR信號通路為介導(dǎo)，聯(lián)合多種途徑，可能成為有效的抗腫瘤的方法?，F(xiàn)將各種以mTOR信號通路為介導(dǎo)的聯(lián)合抗腫瘤的研究綜述如下。

1　藥物與mTOR信號通路

雖然各類化療藥物，如順鉑、紫杉醇等對腫瘤有效，但很多腫瘤經(jīng)這些藥物治療后出現(xiàn)耐藥情況。因此，改變或增加腫瘤細(xì)胞對化療的敏感性可能會(huì)增強(qiáng)化療藥物治療腫瘤的療效。通過對乳腺癌細(xì)胞體內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，mTOR信號通路抑制劑——依維莫司聯(lián)合來曲唑可抑制腫瘤細(xì)胞增殖和成瘤性，較單獨(dú)使用對腫瘤的抑制效應(yīng)強(qiáng)，并伴腫瘤細(xì)胞G1期的增加［5］。替莫唑胺是美國食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)的化療藥物，聯(lián)合應(yīng)用PI3K/ mTOR信號通路抑制劑——XL765，可抑制荷瘤鼠腫瘤的生長，機(jī)制包括同時(shí)下調(diào)mTOR和Akt的磷酸化水平及B淋巴細(xì)胞瘤-2基因的表達(dá)。有研究顯示，藥物可抑制mTOR信號通路在腫瘤細(xì)胞中的激活，從而抑制其增殖活性［6］。Yang等［7］發(fā)現(xiàn)，柔紅霉素可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞過表達(dá)mTOR，但通過聯(lián)合應(yīng)用柔紅霉素與雷帕霉素（西羅莫司）可抑制這一情況，且較單用柔紅霉素對費(fèi)城染色體陽性的急性淋巴細(xì)胞白血病效果好。可知，對一種通路有耐藥性，但可聯(lián)合另一種通路抑制劑或藥物進(jìn)行腫瘤治療?；熕幬锫?lián)合mTOR信號通路抑制劑對腫瘤的具體作用為抑制細(xì)胞增殖活性、增加其對藥物的敏感性、增加凋亡、調(diào)整細(xì)胞周期等。

2　放療與mTOR信號通路

放療也是傳統(tǒng)治療腫瘤的方法，對有些腫瘤有效而對有些腫瘤基本無效，另外還有一大問題就是腫瘤耐受放療而復(fù)發(fā)。那么找到增敏劑將會(huì)增強(qiáng)放療的療效。欖香烯是一種中藥，具有抗腫瘤和放射增敏作用，很多研究也已證實(shí)了其作用［8］。聯(lián)合欖香烯和射線照射可明顯抑制乏氧A549和H520細(xì)胞存活蛋白和低氧誘導(dǎo)因子1α的表達(dá)，而同時(shí)抑制mTOR信號通路，較單用欖香烯作用好，提示欖香烯對乏氧肺癌細(xì)胞放射增敏作用的靶點(diǎn)可能為mTOR信號通路［9］。而最近，2型糖尿病抑制藥物——二甲雙胍抑制腫瘤的作用逐漸被挖掘。在人結(jié)直腸癌中聯(lián)合應(yīng)用二甲雙胍與X射線能激活磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶、抑制mTOR，與其抗腫瘤作用有關(guān)［10］。間接表明聯(lián)合mTOR信號通路和放療可增加放療作用，具有更強(qiáng)的抗腫瘤效應(yīng)。而Liu等［11］研究發(fā)現(xiàn)，PI3K/ mTOR信號通路能調(diào)節(jié)腫瘤進(jìn)展，可增加腫瘤放射敏感性。Shen等［12］研究發(fā)現(xiàn)，mTOR信號通路選擇性抑制劑——AZD8055能顯著增加兒童橫紋肌肉瘤異體動(dòng)物移植成瘤的放射敏感性。而有研究發(fā)現(xiàn)，通過有效和持久地抑制mTOR信號通路可激活自噬，能誘導(dǎo)細(xì)胞衰老和細(xì)胞周期阻滯；而聯(lián)合mTOR信號通路抑制劑和放療能引起異染色質(zhì)的形成，從而導(dǎo)致細(xì)胞周期不可逆阻斷，說明抑制mTOR信號通路可誘導(dǎo)自噬而增加放射敏感性［13］。

3　多信號通路與mTOR信號通路的聯(lián)系

在細(xì)胞增殖，自我更新和放、化療耐受方面許多通路之間具有聯(lián)系。在T淋巴細(xì)胞白血病中Notch通路和PI3K/Akt通路協(xié)同抑制白血病細(xì)胞的致瘤性，其中Notch1與同源性磷酸酶張力蛋白基因的變異有關(guān)。有研究顯示，在人類卵巢癌中血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）通路與Akt/mTOR信號通路有交互聯(lián)系，用多沙唑嗪抑制VEGF-2通路也可抑制Akt/mTOR信號通路［14］。而在對套細(xì)胞淋巴瘤研究中發(fā)現(xiàn)，核因子-κB（nuclear factor kappa B，NF-κB）抑制劑也可抑制mTOR下游轉(zhuǎn)錄因子S6K和4EB-P1，從而抑制瘤細(xì)胞的增殖和促凋亡［15］。而在胸腺T細(xì)胞中NF-κB依賴mTORC2而激活。mTORC2在促進(jìn)胸腺T細(xì)胞成熟中具有重要作用，并發(fā)現(xiàn)mTORC2在Notch通路調(diào)控Akt和NF-κB通路過程中具有重要作用。而人類表皮生長因子受體單克隆抗體——曲妥珠單抗聯(lián)合依維莫司可加強(qiáng)依維莫司對乳腺癌的抑制活性。在結(jié)直腸癌中因?yàn)槔着撩顾刂饕槍TORC1具有抑制作用，而新藥——PP242可抑制mTORC1和mTORC2，但不完全，聯(lián)合PP242和表皮生長因子受體抑制劑——埃羅替尼可具有協(xié)同抑制效應(yīng)，可高效抑制mTORC1和mTORC2，從而抑制腫瘤細(xì)胞的增殖和促凋亡［16］。從而證實(shí)，聯(lián)合mTOR信號通路抑制劑和不同通路抑制劑可能成為抑制腫瘤的一種新策略。

4　腫瘤干細(xì)胞與mTOR信號通路

腫瘤干細(xì)胞是一類存在于腫瘤細(xì)胞中具有無限增殖、自我更新、多向分化潛能的細(xì)胞，可維持腫瘤的增殖、轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)等［17］。如在對白血?。?8］和腦腫瘤［19］等的研究中表明，腫瘤干細(xì)胞可能是決定腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移和對治療敏感與否的根源細(xì)胞。

mTOR信號通路對腫瘤干細(xì)胞增殖、成球等具有重要調(diào)節(jié)作用，如在乳腺癌中抑制PI3K/Akt/mTOR信號通路可減少乙醛脫氫酶腫瘤干細(xì)胞的數(shù)量［20］。相似地，急性白血病細(xì)胞中的側(cè)群（side population，SP）細(xì)胞的Akt/mTOR信號通路上調(diào)，雷帕霉素可抑制這些細(xì)胞的通路蛋白過表達(dá)［21］。上皮間皮化是腫瘤干細(xì)胞的一大特點(diǎn)，而抑制mTOR信號通路能引起神經(jīng)膠質(zhì)瘤自噬的發(fā)生，使膠質(zhì)瘤細(xì)胞間皮上皮化，從而破壞腫瘤轉(zhuǎn)移和遷移。在白血病中聯(lián)合應(yīng)用柔紅霉素和新的mTOR信號通路抑制劑——PI-103，可加強(qiáng)柔紅霉素對白血病干細(xì)胞的細(xì)胞毒性［22］。因此，選擇性抑制腫瘤干細(xì)胞的mTOR信號通路可成為治療腫瘤的手段。

5　非編碼RNA（non-coding RNAs，ncRNAs）與mTOR信號通路

ncRNAs存在于基因轉(zhuǎn)錄的內(nèi)含子區(qū)，未參與基因的翻譯，主要包括小ncRNAs［＜200 bp，如微小RNA（microRNA，miRNA）］、Piwi蛋白作用RNA和長鏈ncRNAs［＞200 bp，如長鏈非編碼RNA（long non-coding RNA，lncRNA）］。ncRNAs在細(xì)胞轉(zhuǎn)錄后水平發(fā)揮重要作用，如調(diào)節(jié)癌細(xì)胞的自我更新、轉(zhuǎn)移及復(fù)發(fā)。

miRNA是一類內(nèi)生的、長度為20～24個(gè)核苷酸的小RNA，幾個(gè)miRNA也可調(diào)節(jié)同一個(gè)基因。miRNA與mTOR信號通路也具有聯(lián)系。如有研究證實(shí)，let-7是通路胰島素/PI3K/mTOR的調(diào)節(jié)者，上調(diào)let-7破壞了神經(jīng)元的葡萄糖平衡，下調(diào)let-7則導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生［23］。Liu等［24］研究發(fā)現(xiàn)，微小RNA520c（micro RNA 520c，miR-520c）和微小RNA373（micro RNA 373，miR-373）在人纖維肉瘤HT1080細(xì)胞中的表達(dá)與金屬基質(zhì)蛋白9的激活相關(guān)，miR-520c和miR-373是直接通過mTOR mRNA 3′非翻譯區(qū)作用的。而據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，微小RNA 199a-3p（micro RNA199a-3p，miR-199a-3p）在甲狀腺乳頭狀癌中蓄積，減少細(xì)胞上皮間皮化和mTOR表達(dá)水平，從而抑制遷移和增殖，證實(shí)miR-199a-3p是一種抑癌因子［25］。

最近，相關(guān)研究聚焦于新興的lncRNAs，特別是其生物特性包括基因抑制、凋亡調(diào)節(jié)及多潛能干細(xì)胞編程等［26］。lncRNAs參與了mTOR信號通路的調(diào)節(jié)，Li等［27］發(fā)現(xiàn)，lncRNA UCA1能激活膀胱癌mTOR信號通路，從而通過激活信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子3和抑制微小RNANA143去調(diào)節(jié)己糖激酶2，證實(shí)lncRNA UCA1參與了糖代謝。最近研究表明，結(jié)直腸腫瘤差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄子（colorectal neoplasia differentially expressed，CRNDE）被證明是一類lncRNAs，被胰島素和胰島素受體抑制后能被PI3K/Akt/mTOR信號通路或Raf蛋白/絲裂原活化蛋白激酶信號通路抑制劑抵抗［28］。另外過表達(dá)CRNDE能通過mTOR信號通路促進(jìn)膠質(zhì)瘤生長和轉(zhuǎn)移，因此，以CRNDE為靶向，可能成為治療腫瘤的一種方案。表明ncRNAs的表達(dá)在癌癥的發(fā)生、發(fā)展中具有重要作用，具體機(jī)制尚處于探索階段，因此，以mTOR信號通路為介導(dǎo)、以ncRNAs為靶標(biāo)可能為未來的腫瘤治療提供新的治療方案。

6　小　結(jié)

當(dāng)今腫瘤研究中細(xì)胞中mTOR、Notch、Wnt/β-鏈蛋白等信號通路異常激活，發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)，但其具體機(jī)制尚不是很清楚。作者發(fā)現(xiàn)，在基礎(chǔ)研究中藥物、放療或其他方法聯(lián)合mTOR信號通路可作為抗腫瘤的有效方法。而因?yàn)槟[瘤的各方面耐受特性，因此，需要不同的方法相結(jié)合治療腫瘤（圖1）。

圖1　以mTOR信號通路為介導(dǎo)的聯(lián)合抗腫瘤方法

有很多研究發(fā)現(xiàn)，不同腫瘤治療方法之間有很多網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)，如雷帕霉素不僅可抑制前列腺癌細(xì)胞分泌白介素8和VEGF，還減少干細(xì)胞標(biāo)記物白細(xì)胞分化抗原44的表達(dá)。miRNA具有參與調(diào)控腫瘤干細(xì)胞的特性［29］，另外，有些miRNA能調(diào)控腫瘤細(xì)胞上皮間皮化，如Song等［30］證實(shí)，微小RNA22在腫瘤表觀遺傳學(xué)、促上皮間皮化和轉(zhuǎn)移中均具有重要作用。

總之，有研究證實(shí)，不同通路及其與腫瘤干細(xì)胞在mTOR信號通路的抑制過程具有相互聯(lián)系。而多方面的聯(lián)合方法能否最終達(dá)到臨床治療腫瘤的目的，尚需繼續(xù)努力。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2016.06.028

A

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（2015-10-30）