PI3K/AKT/mTOR信号通路在卵巢透明细胞癌中的研究进展

安闻，汤小晗，李萌，邓锁，卢美松

卵巢透明细胞癌（ovarian clear cell carcinoma，OCCC）是目前致死率最高的妇科恶性肿瘤[1]。其发病率与种族相关，对美国女性的流行病学研究显示，白人的发病率为4.8%，黑人为3.1%，亚洲人为11.1%[2]。2012年日本妇科癌症委员会的年度报告显示OCCC占卵巢癌的比例已超过25%[3]。近年研究认为OCCC和子宫内膜样肿瘤起源于子宫内膜异位症（endometriosis，EMs）。与其他组织学类型相比较，OCCC更易早期诊断，且未发生转移时预后良好。然而，晚期病变预后很差且对现存的治疗耐药[4]。OCCC对于紫杉醇联合卡铂的敏感性低于其他组织学类型[5]，复发的OCCC对于化疗方案明显耐药，敏感度低于10%[6]。因此，探索对于OCCC的靶向治疗是亟待解决的问题。OCCC独特的生物学特性和临床表现很大程度上取决于相关分子通路的激活[7]。磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶体蛋白（PI3K/AKT/mTOR）信号通路在OCCC中起着重要作用。综述该通路与OCCC关系的研究进展。

1 PI3K/AKT/mTOR信号通路

PI3K/AKT/mTOR信号通路不仅在正常细胞生理过程中发挥重要作用，在肿瘤细胞生成、繁殖和转移的过程中也是主要的调节器。该通路主要由PI3K，AKT和mTOR 3个分子组成。PI3K是脂质激酶家族中的一员，能特异性地使磷酸肌醇环上的3-羟基发生磷酸化。AKT是信号通路中重要的蛋白激酶，其作为PI3K的下游靶蛋白在PI3K/AKT/mTOR信号通路中发挥核心作用。AKT的持续活化状态与肿瘤的关系极为密切，其异常激活代表肿瘤细胞对于凋亡诱导产生耐受，也意味着细胞增殖与生长代谢的异常增加。mTOR是一种通路相关的蛋白激酶，磷酸化mTOR能激活与mRNA相关的蛋白以增强mRNA的转录和翻译。

PI3K/AKT/mTOR信号通路的活化可以抑制由多种刺激诱发的细胞凋亡，加快细胞周期进展，从而促进细胞的生长和增殖；还可以参与血管形成、肿瘤的侵袭和转移，在肿瘤的形成和发展中扮演非常重要的角色。

2 OCCC患者PI3K/AKT/mTOR信号通路的蛋白表达

PI3K/AKT/mTOR信号通路中的多种蛋白在OCCC中常表达异常[8]，表现为PI3K催化亚单位α（PIK3CA）的突变，第10染色体同源丢失性磷酸酶-张力蛋白（PTEN）缺失，AKT1、AKT2和AKT3的扩增。

Kuo等[9]在OCCC患者中已证实PIK3CA（编码p110a）突变导致PI3K活性的过度活跃。也有研究表明OCCC患者的子宫内膜异位病灶存在PIK3CA突变[10]。因此，PI3K途径在OCCC的病理生理过程中起到重要作用，且PIK3CA突变是子宫内膜异位相关的OCCC的早期表现。Kinross等[11]发现存在PIK3CA突变的患者中，40%的患者同时有调节基因PIK3R1或者PTEN的失活。由此推论PI3K作用的辅调节蛋白PTEN的缺失与PIK3CA在致瘤过程中起到协同作用。Tan等[12]在生存期较短的OCCC患者中发现了AKT2的扩增。另有研究对原发性卵巢癌患者组织中磷酸化mTOR的表达进行免疫组化分析，结果表明mTOR在透明细胞癌中（71.2%）比在浆液性肿瘤中（45.7%）更加活跃[13]。

3 以PI3K/AKT/mTOR信号通路为靶点的靶向治疗

迄今为止，已有多种PI3K/AKT/mTOR途径的抑制剂通过卵巢癌模型进行了临床前研究。Lin等[14]证明了AKT抑制剂MK-2206能通过不同的机制在人卵巢腺癌细胞系SKOV3（活化的AKT）和人卵巢透明细胞癌细胞系ES2（未活化的AKT）中增加紫杉醇或顺铂的细胞毒性效应。mTOR抑制剂依维莫司在顺铂敏感的亲本和顺铂耐药的OCCC细胞系中均可抑制细胞的生长[15]。然而，OCCC细胞株对于BEZ235或替西罗莫司（均为PI3K/mTOR的双重抑制剂）的敏感度与突变状态不相关，但在较高浓度BEZ235时OCCC细胞表现出G1期阻滞和凋亡。Oishi等[16]证实BEZ235在小鼠卵巢癌细胞（OVISE）能显著抑制肿瘤生长。Kashiyama等[17]指出双重PI3K/mTOR抑制剂DS-7423是一个有前途的OCCC分子靶向治疗药物。

目前，一个拥有国际合作研究支持的妇科肿瘤组正在评估联合mTOR抑制剂替西罗莫司、卡铂和紫杉醇是否可成为治疗晚期OCCCs的一线方案[18]。虽然替西罗莫司在OCCC中的调节作用缺乏临床依据，但已证实其在其他肿瘤细胞中发挥的作用。一项随机对照试验显示，与传统的治疗方式相比，使用替西罗莫司治疗高危转移性肾细胞癌可以显著延长无进展生存期（PFS）和总生存期（OS）[19]。 另有研究证明：替西罗莫司和去乙酰化酶抑制剂丙戊酸在诱导细胞周期阻滞、增强细胞自噬作用和抑制淋巴瘤细胞增殖方面具有明显的协同作用[20]，这为药物的联合治疗提供了进一步的理论基础，具有较好的临床应用前景。

4 AT丰富结合域1A（AT rich interaction domain 1A，ARID1A）基因与PI3K/AKT/mTOR信号通路

ARID1A突变是OCCC中最常见的突变[5]。46%～57%的OCCC中可见ARID1A突变，而在高分化的浆液性卵巢癌中无此突变出现[6]。Katagiri等[21]对OCCC患者的研究发现：ARID1A蛋白低表达能导致低生存率，同时也更易对顺铂产生耐药性。

ARID1A基因编码富含腺嘌呤和胸腺嘧啶碱基功能域蛋白1A，也被叫做BAF250a，属于SWI/SNF染色体重组的复合体家族，是一个含100个氨基酸的DNA结合区，可以结合DNA的一系列特异性序列[22]。这个复合体通过协助DNA修复蛋白，如p53、BRCA1和GADD45等在DNA直接损伤的修复中起主要作用[23]。由于许多恶性肿瘤（乳腺癌[24]，胰腺癌[25]和胃癌[26]）中出现大量的亚基突变，SWI/SNF复合体被越来越多的研究者认为是肿瘤抑制性复合体。Yamamoto等[27]在对假定的卵巢透明细胞癌早期病变组织进行研究后认为：86%的无异型性的EMs，100%的有异型性的EMs、良性肿瘤和交界性的透明细胞腺纤维瘤发现了ARID1A缺失。这个结果表明出现ARID1A蛋白表达的缺失可以作为OCCC的最早期表现。

在OCCC中，PIK3CA突变与ARID1A缺失呈正相关：71%存在PIK3CA突变的OCCC存在ARID1A缺失；而在ARID1A缺失的肿瘤细胞中伴有PIK3CA突变的比例为46%，而在表达ARID1A的肿瘤中仅有17%的PI3KCA发生突变[28]。

尽管ARID1A被认为是一个抑癌基因，其突变却常与活化PIK3CA突变和（或）PTEN表达缺失共存，且能下调PI3K/AKT/mTOR信号通路的活化[29]。此外，在子宫内膜癌中已证实ARID1A表达的缺失增加了AKT的磷酸化[30]。同样，伴随PIK3CA基因突变和PTEN表达缺失时，在ARID1A表达缺失的OCCC组织中，AKT磷酸化无法上调[28]。这些观察结果提示了ARID1A突变和PI3K/AKT通路活化间的相互依赖性，表明肿瘤细胞ARID1A的表达缺失取决于PI3K/AKT途径的激活作用，因此也可能更易受其抑制[31]。此外，Samartzis等[32]的研究还表明，ARID1A缺失的细胞系对PI3K抑制剂（buparlisib）和AKT抑制剂（哌力福新，perifosine）的敏感性明显增加。

5 展望

目前对于OCCC的治疗方案仍与浆液性卵巢癌一致，然而OCCC的5年生存率却明显低于浆液性卵巢癌。造成OCCC预后差的主要原因是对目前所用的化疗药物耐药。PI3K/AKT/mTOR信号通路在OCCC的发生和发展过程中发挥着重要作用。目前，对该通路的调节机制及具体作用的认识尚不完全，还需要更多的、更全面的、综合的研究来进一步探索。随着对PI3K/AKT/mTOR信号通路在OCCC中研究的逐渐深入，以及抑制剂的发现和试验，针对该信号通路开发新的治疗药物以及靶向基因治疗方法，将对OCCC的治疗具有深远意义。

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