Her2、mTOR与胃癌靶向治疗的研究进展

胡婷婷综述 刘风玲审校

胃癌是世界上癌症相关性死亡的第二大因素，极大地危害人类的健康，尽管手术是治疗胃癌的有效手段，但因早期症状不明显缺乏特异性的初筛指标，大多数患者确诊时已处于中晚期，不可切除，术后胃癌复发转移发生率是60%[1]。全身化疗是不可切除和复发转移胃癌的主要治疗手段，但目前对晚期胃癌尚无标准治疗方案。因此针对癌细胞生长、凋亡、转移等为靶点的靶向治疗成为当前研究热点。在Her2与乳腺癌靶向治疗研究取得可喜进展的同时,近些年HER2与胃癌的关系成为学者争相研究的热点,并取得了一定的成果。mTOR 信号通路与肿瘤的发生、发展密切相关，并与肿瘤的血管生成、转移以及化疗耐药有关，mTOR 成为理想靶点[2]。现就Her2、mTOR在胃癌发生、发展及治疗中的作用进行综述。

1 HER2、mTOR在胃癌发生、发展中的作用及与预后的关系

1.1 Her2

Her2/neu又称CerbB2或P185，是人类癌基因，定位人染色体17q21，编码分子量为185 kD跨膜蛋白，由胞外配体结合区、单链跨膜区及胞内酪氨酸激酶区组成，属于Her家族第2个成员。Her2是孤儿受体，尚无专一配体。目前认为细胞表面Her2蛋白过表达时，配体与HER家族其它成员结合后与Her2形成异二聚体增加，使胞内酪氨酸激酶区磷酸化，激活Ras-MAPK(参与细胞有丝分裂，加速细胞增殖及细胞凋亡)和PI3K-AKT(影响细胞的存活、凋亡和对化疗药耐药)等信号通路，引发放大式连锁反应，促进细胞增殖、分化、迁移、抗凋亡,通过上调 HIF-α诱导 VEGF 表达,促肿瘤血管生成，从而致癌变。分子生物学研究证实Her2有利于癌细胞增殖、分化、转移和抗凋亡，其过表达提示肿瘤恶性度高，进展快，化疗缓解期短，对放化疗及内分泌治疗易产生耐药，使患者无病生存和总生存期缩短[3]。由于Her2位于细胞表面，因此成为抗瘤治疗的理想靶点。Her2蛋白通常只在胎儿时期表达，成年后只在极少数组织内低水平表达，在多种人类肿瘤中却过度表达，已经证实12%～35%胃癌中存在Her2过表达，并认为Her2是胃癌独立的预后因素[4]。Marx等[5]研究显示有淋巴结转移的胃癌组织Her2表达显著高于无淋巴结转移的癌组织，浸润深度达浆膜及浆膜以外的胃癌组织Her2表达显著高于浸润深度在浆膜以内的癌组织,胃癌淋巴结转移灶Her2高表达；Her2 阳性者预后更差、5年生存率较低；年龄、TNM分期和Her2高表达均是影响生存期的独立因素。Her2过表达能否作为独立预后判断因素仍存争议,但较为一致的是胃癌Her2过表达者总生存期短于Her2阴性者。总之，越来越多研究提示Her2表达与胃癌预后存在相关性，可促进肿瘤的发生、发展，可以作为评估胃癌预后的独立因素。

1.2 mTOR

雷帕霉素靶蛋白(TOR)基因广泛存在于各种生物细胞中，哺乳动物TOR称mTOR。mTOR基因定位lp36.2，编码有2549个氨基酸残基的蛋白质,分子量为289 kD。mTOR 结构域从氨基端到羧基端依次为HEAT重复序列(TOR1)、FAT结构域、FRB激酶结构域、NRD及FATC结构域、mTOR 蛋白激酶域。FKBP12-雷帕霉素复合物通过FRB激酶域与mTOR 相结合，该区突变能阻止雷帕霉素抑制mTOR。FAT 域与FATC 域形成1个空间结构,从而暴露mTOR催化域。NRD 域是mTOR负性调节域，FATC域结构改变会使mTOR丧失催化能力，对mTOR活性起至关重要的作用。mTOR主要有2种存在形式:mTOR-Raptor复合物(调节蛋白质合成，影响细胞生长和增殖,其活性能够被雷帕霉素抑制)和mTOR-Rictor复合物(参与细胞骨架蛋白构造，活性不能被雷帕霉素抑制)。mTOR信号激活后主要通过PI3K/AKT和LKB1/AMPK途径调控下游真核起始因子4E结合蛋白1(4EBP1)和核糖体40S小亚基S6K蛋白激酶(p70S6K),分别调节真核生物转录延伸因子(eEF2)、核糖体40S小亚基S6蛋白，进而调控蛋白质合成，从而调控细胞生长、增殖。PI3K/Akt/mTOR 通路调节异常是许多人类肿瘤的发病机制，抑癌基因PTEN负性调节AKt/mTOR 信号通路，PTEN 突变或缺失对PI3K 的抑制作用解除[6]。Guanzhen Yu等[7]和An等[8]分别研究了1072例、290例胃癌组织mTOR和P-mTOR的表达，显示mTOR、P-mTOR表达与肿瘤复发、淋巴结转移呈线性正相关；P-mTOR过表达者PFS短，是胃癌独立的预后因素。

2 Her2、mTOR在胃癌中的相互关系

Her2与mTOR密切相关,通常在恶性上皮肿瘤细胞中过度表达,而且表达水平与肿瘤浸润程度、预后及患者生存率相关,是预后不良的重要指标。虽然Her2和mTOR在肿瘤发生、发展及转移过程中发挥着不同生理功能，但已有大量证据表明Her2和mTOR信号通路间相互作用。由Grb2介导的Her2/neu 活化后激活mTOR的通路在多种肿瘤中存在，与肿瘤发生发展相关[9]。于观贞等[10]证实Her2/Grb2/mTOR通路在胃癌发生发展中起到重要的作用，Grb2、Her2/neu和mTOR两两之间存在相互关联,提示着3个蛋白之间存在上下游关系,Grb2将Her2/neu接受的信号传递给下游的mTOR通路,进而引起胃癌细胞的生长、血管形成、侵袭和转移,最终导致胃癌患者预后差。胃癌中Grb2、Her2和mTOR的高表达及相互作用同时提示选择2个或者更多的靶点治疗可能会对胃癌患者产生更好的疗效。Her2和mTOR抑制剂产生协同或相加的抑癌效应在非小细胞肺癌、大肠癌等多种恶性肿瘤中已有报道，其在胃癌中的作用有待研究。

3 以HER2为靶点的胃癌治疗研究进展

目前已有相关的靶向药物用于胃癌治疗。

3.1 曲妥珠单抗(赫赛汀)

重组人源性IgG1单克隆抗体，与Her2受体结合,使受体内陷，消除或降低受体活性，进而减弱受体启动的信号；阻断VEGF，抑制血管生长；介导抗体依赖性细胞介导的细胞毒性(ADCC)的生成，增强化疗所致细胞毒性作用。Matsui等[11]通过体外试验证明赫赛汀能明显降低NCI-N87胃癌细胞增殖活性,抑制NCI-N87裸鼠肿瘤模型肿瘤生长,同时降低Her2表达,提高了胃癌腹膜转移小鼠生存率。Van Cutsem等[12]公布了ToGA研究结果：首次证实赫赛汀联合化疗可改善Her2阳性晚期胃癌者的生存，表明化疗联合靶向药物有优势。类似研究显示赫赛汀联合化疗能显著延长Her2阳性、不可切除的、晚期胃癌者生存期。然而，此方案对可以手术切除、Her2阳性、Ⅱ/Ⅲ期胃癌者作用尚不清楚，T.Oshima等[13]研究了对于手术切除、Her2阳性、Ⅱ/Ⅲ期胃癌者赫赛汀联合S1能增强化疗效性，但生存受益极小。

3.2 帕妥珠单抗

重组人源性单抗,结合于Her2胞外DomainⅡ，直接阻断Her2与家族其他受体二聚体化,从而抑制下游信号通路； 通过ADCC作用抗肿瘤。其抑制配体诱导的二聚体化而不依赖Her2表达水平[14],是与赫赛汀的主要不同点,提示其受益的人群更广。Yoriko等[15]研究了帕妥珠单抗联合赫赛汀治疗Her2阳性胃癌异种移植模型的抗肿瘤活性，发现帕妥珠单抗联合赫赛汀通过增强细胞生长抑制、加快凋亡、ADCC和抗血管生成活性而显著提高对Her2阳性胃癌患者疗效，表明HER2阳性胃癌患者能从帕妥珠单抗联合赫赛汀方案中临床受益。鉴于ToGA临床研究所取得的成果,帕妥珠单抗用于胃癌治疗值得进一步研究。

3.3 拉帕替尼

口服小分子酪氨酸激酶抑制剂，同时抑制EGFR和Her2酪氨酸激酶结构域ATP结合位点,阻断酪氨酸磷酸化和下游信号通路,使细胞增殖减少、凋亡增加[16]。Zev A Wainberg等[17]通过体内体外研究显示拉帕替尼对HER-2阳性胃癌细胞的增殖抑制作用呈浓度依赖性，诱导细胞周期阻滞在G1期、减少Akt和ERK磷酸化。赫赛汀联合拉帕替尼具有协同作用，抗瘤效应比任一单药好。有报道[18]：胃癌患者经赫赛汀治疗进展后加用拉帕替尼有效，可能是拉帕替尼上调细胞表面Her2受体，进而增强对赫赛汀的敏感性，提示其可以逆转赫赛汀耐药性。M Pishvaian等[19]参与的全球、多中心Ⅱ期临床研究显示：拉帕替尼联合卡培他滨作为晚期胃癌的一线治疗有很好的疗效和耐受性。相关生物标志物分析，有助于确定谁可以从这个方案中最大受益。

3.4 吉非替尼

Yokoyama等[20]发现胃癌肝转移细胞系Her2过表达率高于胃癌原发灶,吉非替尼可抑制高度表达Her2胃癌肝转移细胞系生长,效果较赫赛汀明显，同时发现其能抑制Her2过表达伴Her3表达细胞系中Akt磷酸化并诱导凋亡,提示其可能通过阻断Her2/Her3二聚体形成，进而抑制PI3K/Akt通路。

3.5 PF00299804

PF00299804是不可逆的泛Her家族抑制剂，Hyun-Jin等[21]评估其单药或联合化疗药及靶向药的抗瘤作用，显示PF00299804对HER2高表达胃癌细胞有显著生长抑制和诱导凋亡作用。抑制Her家族受体磷酸化及下游信号通路，与其他EGFR-TKI相比，PF00299804有效浓度减少50%,阻止Her家族相互形成异二聚体，与化疗药或靶向药产生协同效应，表明PF00299804可靶向治疗Her2高表达胃癌细胞，并可增加化疗及靶向药的抗肿瘤药效。

4 以mTOR为靶点的胃癌治疗研究进展

迄今为止,雷帕霉素及其衍生物被有效地应用于临床,有的已进入Ⅰ、Ⅱ期临床试验。因此,对 mTOR 信号通路的深入研究对肿瘤的靶向治疗有重要意义。在体内，雷帕霉素及其衍生物主要与FKBP12形成复合物，结合到mTORC1，阻止下游S6K1和4EBP1磷酸化，从而抑制癌细胞增殖、使细胞停滞在G1期而诱导凋亡[22]。

4.1 雷帕霉素(西罗莫司)

雷帕霉素是1种大环内酯类抗生素，研究发现其具有较好的抗肿瘤活性，对多种肿瘤有一定疗效。Lang等[23]研究发现在小鼠胃癌模型中，雷帕霉素可抑制胃癌细胞的生长和迁徙。孙丹凤等[24]研究也发现经雷帕霉素干预后胃癌细胞生长受到抑制。

4.2 雷帕霉素衍生物

RAD001(依维莫司)一项多中心、Ⅱ期临床试验[25]显示：疾病缓解率56%，显示依维莫司单药对治疗后转移性胃癌具有很好的DCR且耐受性好。Ⅲ期临床试验(GRANITE-1)[26]：依维莫司单药治疗先前接受过一线、二线全身化疗的晚期胃癌患者，OS和PFS并未获得显著提高。通过其他不同亚组研究显示OS和PFS是一致的。K Yeh等[27]Ⅱ期临床试验显示每周一次低剂量依维莫司联合顺铂+高剂量5-FU+LV是有效的一线治疗晚期胃癌患者的方案，且未增加胃肠毒性。D Yoon等[28]研究结果显示依维莫司单药对FP耐药的胃腺癌有一定活性，其毒性轻微，pS6Ser240/4可能是评估依维莫司临床疗效的潜在生物指标。

CCI779(坦罗莫司)2004年8月被美国FDA审批为晚期肾细胞癌患者一线用药。相关研究显示PTEN缺失或突变的肿瘤对CCI779敏感。Tatsuo等[29]研究显示坦罗莫司可以阻止口腔鳞癌所致的溶骨性破坏并改善PTHrP诱导的高钙血症。目前在欧洲和美国开始了包括胃癌在内的一定肿瘤类型的Ⅱ期临床试验。

AP23573 相关研究显示胃癌体内或体外模型中，AP23573联合5-FU、顺铂或喜树碱具有协同抗肿瘤活性,且安全性良好[30，31]。对于已经从细胞毒药物中获益的患者，该药物有望提高患者OS。

4.3 双重PI3K/mTOR抑制剂

NVP-BEZ235 竞争性结合ATP位点，可逆地降低p110和mTOR激酶活性。Violeta Serra等[32]研究其对p110-a野生型、p110-a突变型、PTEN丢失和Her2 高表达乳腺癌细胞株的作用，发现其能抑制下游Akt、S6糖体蛋白和4EBP1磷酸化，通过将细胞阻滞在G1期而抑制细胞增殖，并诱导细胞凋亡。以p110-a基因突变为靶点，对p110-a基因突变所致的对赫赛汀耐药的Her2阳性乳腺癌细胞有效，抑制活性明显优于依维莫司。对赫赛汀耐药的BT474、H1047R乳腺癌移植模型具有强有力的抗瘤作用。其与WJD008[33]、NVP-BKM120[34]在胃癌方面的作用有待进一步研究。

Guang Chen等[35]发现抑制PI3K/mTOR信号通路可以抑制CXCL12高表达胃癌细胞迁移,表明mTOR抑制剂可以用来治疗CXCL12高表达转移性胃癌。另外，一些研究显示mTOR抑制剂可以克服HER2阳性胃癌化疗耐药性，充分显示了mTOR抑制剂治疗胃癌的前途。

总之，目前以Her2、mTOR为靶点的药物已成功用于胃癌。鉴于肿瘤的发生、发展是多因素参与、多步骤的全身性系统性疾病，且单用靶向药治疗所需剂量大、毒副作用大，现多采用综合治疗。大量临床实践已证明，多模式综合治疗优于单一治疗，然而如何联合应用各种靶向药物及化疗药以抑制肿瘤生长，或应用靶向药提高肿瘤对化疗药的敏感性及寻求新的治疗靶点和有效的分子分型标志物仍是当前研究的重点。

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