脂肪肉瘤潜在作用靶点的研究进展

邢志超 综述 麦 威 审校

脂肪肉瘤(Liposarcoma，LPS)是软组织恶性肿瘤(Soft-tissue sarcoma，STS)中最常见的一种，在50多种间充质来源的恶性肿瘤中，其发病率约为20%。2013年世界卫生组织发布的骨与软组织分类标准修订版本中，根据临床病理和分子特征将LPS分为高分化/去分化脂肪肉瘤(Well-/dedifferentiated liposarcoma，WDLPS/DDLPS)、黏液/圆细胞脂肪肉瘤(Myxoid/round-cell liposarcoma，MLS/RCL)和多形性脂肪肉瘤(Pleomorphic liposarcoma，PLS)等亚型[1]。WDLPS/DDLPS是最常见的LPS亚型，局部复发率高，远处转移率和恶性程度较低，DDLPS较WDLPS更具侵袭性；MLS/RCL其次，具有较高的远处转移率，但对放、化疗较敏感；PLS最少见而恶性程度却最高，对所有治疗方法均具有较强的抵抗力[2]。LPS可发生于身体的任何部位，以腹膜后和四肢为主。目前的治疗方法仍然以手术完整切除为主，放疗和/或化疗作为辅助治疗手段，但远处转移、不可切除性脂肪肉瘤主要治疗方法疗效有限，未获得广泛认可，分子靶向治疗作为这些难治性LPS的最后屏障，具有不可替代的临床价值。随着LPS靶向治疗方法的广泛深入研究，越来越多的潜在治疗靶点被发现，为LPS的分子靶向治疗提供了新的方向和理论依据。本文对近年来LPS潜在作用靶点研究进展情况进行综述。

1 AXL作为DDLPS和PLS的潜在治疗靶点

AXL是受体酪氨酸激酶(Receptor tyrosine kinases，RTKs)TYRO3-AXL-MER(TAM)家族的成员，已被发现在多种恶性肿瘤中过表达。AXL的过表达或激活可激活包括PI3K/Akt、MAPK/Erk、FAK/Src/NFKB、生长因子受体结合蛋白2(Growth factor receptor-bound protein 2，Grb2)等在内的多种下游信号途径，这些信号通路的激活与细胞的增殖、存活、侵袭和抗凋亡等过程有关[3-4]。AXL介导的上皮-间质转化(Epithelial-to-mesenchymal transition，EMT)被认为是肿瘤发生转移的一个重要机制[5]。肿瘤中AXL的过表达通过激活AKT和ERK1/2信号通路促进存活，并通过调节c-ABL减少细胞凋亡促进其对化疗药物耐药，AXL可促进头颈部肿瘤对常规放疗的抵抗，也可介导靶向抑制Erk、BRAF、PI3Kα、Alk、EGFR或VEGFR等靶点的药物失败[3-4]。先前的研究表明AXL可能参与肿瘤的发生、发展过程及肿瘤微环境的调控。

在最近的一项研究中，May等[6]通过免疫组化染色发现26%的LPS患者肿瘤样本中存在AXL高表达，而在DDLPS和PLS样本中显示出了更高的AXL水平，Western blot发现4/6的DDLP细胞系和全部3个PLS细胞系中均显示有AXL高表达。进一步的研究发现AXL通过其配体生长停滞特异性蛋白(Growth arrest-specific 6，Gas6)激活后增强了DDLP细胞系(Lipo-246、Lipo-863)和PLS细胞系(Li Sa2、PLS-1)的增殖、迁移和侵袭过程，在上述细胞系中短暂和稳定沉默AXL后验证了该发现，且AXL sh RNA转染后的Lipo-246和Lipo-863异种移植物小鼠模型中肿瘤增殖减少，这些作用可能与AXL激活后增强下游的PI3K/AKT、MAPK致癌途径有关。该实验表明AXL在DDLPS和PLS细胞增殖、迁移和侵袭过程中发挥作用，AXL阻断可能是治疗LPS的潜在靶点，但实验同时发现sh RNA转染DDLPS细胞系和异种移植物而敲低AXL表达后，随着时间的推移，AXL下游的PI3K/AKT信号通路传导逐渐增强，使肿瘤细胞对AXL活性减弱(即AXL抑制)不敏感，提示DDLPS和PLS的AXL靶向治疗可能需要与其他药物联合。

2 MLS/RCL的潜在作用靶点

2.1 FGFR作为MLS分子治疗靶点的可能性

FGFR是成纤维生长因子受体(Fibroblast growth factor receptors，FGFRs)家族中的成员，该家族中的FGFR1-FGFR4是典型的生长因子受体酪氨酸激酶，具有细胞外免疫球蛋白样结构域和细胞内酪氨酸激酶结构域，与配体结合后，FGFR二聚化并触发包括有丝分裂原活化蛋白激酶(The mitogen activated protein kinase，MAPK)、信号转导子和转录激活子(Transducer and activator of transcription，STAT)、(PI3K)/Akt通路及通过磷脂酶Cγ(Phospholipase Cγ，PLCγ)激活的DAG-PKC和IP3-Ca2+等下游信号通路分支[7-9]，许多研究表明FGFR的这些信号通路在肿瘤增殖、血管生成、迁移和存活中起着关键作用。Zhang等[10]发现高级别脂肪肉瘤细胞系(FU-DDLS-1、LiSa-2、SW872)中FGFR及其配体FRS2扩增并激活了FGFR信号传导通路，该通路的激活可能在高级别脂肪肉瘤的发展中起作用。Künstlinger等[11]发现FGFR家族成员(FGFR2、FGFR4)及其配体成员(FGF5、FGF11、FGF18)在MLS细胞系(MLS 402、MLS 1765)及患者组织样本中过表达，用FGFR特异性si RNA沉默FGFR表达或用三种FGFR抑制剂PD173074、BGJ398和TKI258(Dovitinib)分别作用于MLS细胞系后，可降低肿瘤细胞活力，诱导细胞凋亡及延迟细胞迁移，但FGFR特异抑制剂PD173074、BGJ398抑制细胞迁移的作用比广谱酪氨酸激酶抑制剂TKI258(Dovitinib)作用强，且这三种抑制剂分别与曲贝替定(Trabectedin/ET-743)联合应用可增强其对体外MLS细胞系中细胞的作用，与单药相比，联合应用能降低曲贝替定的单药剂量。上述研究为MLS/RCL提供了靶向治疗方向，但FGFR抑制剂抑制MLS/RCL的内在作用机制尚不清晰，目前的研究也仅限于体外实验部分，仍需体内及临床方面的相关实验探讨其效果。

2.2 SRC/FAK/RHO/ROCK信号通路作为抑制以FUS-CHOP为表型的MLS/RCL转移的治疗靶点

MLS/RCL最大的分子遗传学改变为染色体易位，最常见的移位类型为(t12；16)(q13；p11)，导致FUS与CHOP(也称为DDIT3，DNA Damage-Inducible Transcript 3)融合形成FUS-CHOP融合基因，极少数情况下出现替代移位(t12；22)(q13；q12)，产生EWS-CHOP融合基因。据文献报道FUS-CHOP的表达与LPS高的局部复发率和远处器官转移能力有关[12]。粘着斑激酶(Focal adhesion kinase，FAK)和原癌基因SRC是包括整合素和受体酪氨酸激酶在内的多种细胞表面受体的关键信号转导因子，属于非受体蛋白酪氨酸激酶，而RHO及其相关的蛋白激酶ROCK则与单个细胞的运动相关。研究发现肿瘤细胞中SRC-FAK信号传导活动的失调控可能导致包括RHOA/C(RHO)和RAC1在内的几个GTP酶Rho家族成员的异常激活，它们是众所周知的细胞迁移调控因子，参与肿瘤细胞的转移和侵袭过程[13-14]。Sievers等[15]研究发现LPS患者样本和所有LPS亚型细胞系中均有SRC活性，但在MLS/RCL、DDLPS/WDLPS亚型细胞系中显示出更高水平的p-(Tyr416)-SRC表达，用si RNA沉默或用达沙替尼(Dasatinib)抑制SRC后，体外所有LPS亚型的细胞活力降低，MLS亚型最明显，Dasatinib还可抑制LPS细胞系细胞增殖、迁移和侵袭性，与化疗药物或其他酪氨酸激酶抑制剂联用具有累加效应。Tornin等[16]进一步阐述了SRC、FAK及RHO/ROCK信号通路与以FUS-CHOP为表型的MLS/RCL之间的关系，发现SRC、FAK是RHO/ROCK信号传导通路的上游介质，揭示了表达FUS-CHOP的MLS/RCL肿瘤细胞通过激活SRC/FAK/RHO/ROCK信号通路进行远处侵袭的机制。研究者用SRC抑滞剂达沙替尼、FAK特异抑制剂PF-573228、ROCK特异抑制剂RKI-1447分别阻断通路中的相应靶点后，体外(3D球状体侵袭测定)和体内(鸡绒毛膜尿囊膜模型)的MLS/RCL肿瘤细胞侵袭性明显降低。这些研究表明SRC/FAK/RHO/ROCK信号通路上各靶点的抑制代表了一种以FUS-CHOP为表型的MLS/RCL转移的治疗新途径。

2.3 IGF-1R作为抑制表达FUS-DDIT3(CHOP)融合基因的MLS/RCL生长的潜在靶点

胰岛素样生长因子1受体(Insulin-like growth factor-1 receptor，IGF-1R)是一种2型跨膜酪氨酸激酶受体，通常以异四聚体的形式被发现。IGF-1R被激活后可激活细胞内的多种下游途径，其首先与胰岛素受体底物1(Insulin receptor substrate 1，IRS1)为主的细胞内衔接蛋白结合，然后IRS1与PI3K的p85调节亚基结合，再向AKT1和MTOR发出信号，PI3K-AKT1-MTOR通路的激活可导致包括促凋亡蛋白BAD失活在内的多种改变，IGF-1R也可与SHC结合，SHC再与生长因子受体结合-2(Growth factor receptor-bound-2，GRB2)-son-of-sevenless(SOS)相互作用激活MAPK通路，而且IGF-1R激活IRS2后可通过涉及小G蛋白RHOA、粘着斑激酶(FAK)和Rho-激酶(ROCK)等以尚不清晰的机制来改变整合素的表达从而促进细胞运动[17]。在一项关于PI3K/Akt信号通路与MLS/RCL关系的研究中，Demicco等[18]发现PI3K/Akt通路的激活是通过激活PIK3CA突变、PTEN缺失或IGF1R表达等途径实现的，且该通路的激活与粘液样脂肪肉瘤的圆形细胞转化有关。Cheng等[19]及之前的的研究表明IGF1R的过度表达与MLS/RCL的侵袭性行为和不良预后有关。Trautmann等的近期研究显示IGF-1R和PI3K/Akt/GSK-3b各组分在MLS/RCL患者样本和细胞系(MLS402-91、MLS1765-92)中均有高表达，且IGF-1R可介导PI3K/Akt/GSK-3b信号通路的活化，而IGF-1R和PI3K/Akt/GSK-3b信号通路的激活则依赖于MLS/RCL中FUS-DDIT3融合基因表达，FUS-DDIT3敲低或用IGF-1R ATP拮抗剂(NVP-AEW541和BMS-754807)或IGF-1R非ATP拮抗剂PPP抑制IGF-1R后均可降低细胞系中IGF-1R/Akt/GSK-3b磷酸化水平，进而通过诱导细胞凋亡和降低有丝分裂活性而降低MLS/RCL细胞系中的细胞活力，而且IGF-1R ATP拮抗剂也可抑制鸡胚绒毛尿囊膜异种移植物中MLS/RCL肿瘤细胞生长[20]。临床前的体内、外实验均显示出靶向抑制IGF-1R对MLS/RCL的有效作用，因此IGF-1R不失为治疗MLS/RCL的一种新的作用靶点。

2.4 热休克蛋白90(Heat shock protein 90，Hsp90)作为治疗MLS/RCL的潜在作用靶点

Hsp90是一种高度保守的ATP依赖性多聚泛素蛋白，对多种效应蛋白的稳定性，翻译后修饰和功能不可或缺。Hsp90的主要效应蛋白涉及细胞生长、分化(EGFR，IGFR，HER-2/neu，AKT，Raf，BCR-ABL)、抗凋亡作用(AKT，p53)和细胞周期进程(CDK4，cyclin D1)等多个方面，Hsp90在组织侵袭、转移(Met，FAK)和血管生成(VEGF)中也发挥着重要作用，而且还参与包括Raf/MEK/ERK和PI3K/AKT在内的多种信号途径[21]。已有关于Hsp90抑制剂作为抗肿瘤治疗并使肿瘤体积缩小的报道。研究发现Hsp90在MLS标本免疫组化核质染色呈阳性反应，而粘液性纤维肉瘤核质染色阴性，Wang等[22]因此将Hsp90作为鉴别MLS和粘液样纤维肉瘤的一个指标。Steinmann等[23]发现在LPS患者肿瘤样本中几乎所有的肿瘤细胞细胞核中和约70%以上细胞的细胞质中都显示出Hsp90的高表达，各亚型之间并无统计学差异，新型的Hsp90抑制剂NVP-AUY922(AUY922)在体外(细胞系)和体内(异种抑制物小鼠模型)均显示出较强的抑制MLS/RCL肿瘤细胞增殖和促凋亡特性，该效果可能与AUY922抑制Hsp90后导致的包括PI3K/AKT、Raf/MEK/ERK及Raf/MAPK/ERK在内的多种致癌途径的阻断有关。研究还发现AUY922与阿霉素的联合序贯给药可达到与单药阿霉素相同的抗MLS/RCL效果，而给药剂量比单药阿霉素的剂量低三倍。另外，Safavi等[24]等发现MLS/RCL对RTK抑制剂产生耐药性可能与RET和EGFR、ERBB3等RTK之间形成复合物有关，而复合物的形成及RTK活化依赖于Hsp90活性，Hsp90的抑制可出现一系列连锁反应，导致体外(MLS/RCL细胞系)和体内(MLS/RCL异种移植物小鼠模型)肿瘤细胞广泛坏死和肿瘤毛细血管出血/破裂。无论是单药还是联合，Hsp90抑制剂在临床前实验中均显示出良好效果，Hsp90作为MLS/RCL新靶点值得进一步研究。

3 广泛针对LPS各亚型的分子靶点

3.1 XPO1作为LPS的潜在分子治疗靶点

核输出受体XPO1(Exportin-1)可将数百种蛋白质和几种RNA从细胞核转运到细胞质中，同时介导多种肿瘤抑制因子和生长调节蛋白的核输出。第一个天然的XPO1抑制剂Leptomycin B，对几种癌细胞生长具有抑制作用，但在动物模型和第一阶段人体临床实验中显示出较大的毒性和较窄的治疗范围。新型的口服XPO1抑制剂Selinexor(KPT-330)在一项关于其治疗复发或难治性急性髓性白血病和实体瘤的Ⅰ/Ⅱ期人体临床试验中，表现出良好的治疗效果和较小的不良反应[25]。关于Selinexor治疗包括脂肪肉瘤在内的晚期实体肿瘤患者的两项I期临床实验结果显示，在18例脂肪肉瘤患者中有14例患者取得了良好的治疗效果[26-27]。Garg等[28]人的报道论述了XPO1抑制剂Selinexor治疗脂肪肉瘤的分子机制，发现Selinexor通过上调胰岛素样生长因子结合蛋白5(Insulin-like growth factor binding protein 5，IGFBP5)抑制IGF1激活的IGF-1R/AKT途径及降低极光激酶A和B的水平从而抑制LPS细胞的生长，敲低或用Selinexor抑制XPO1表达后在体外和体内均显着抑制LPS细胞增殖并诱导细胞周期停滞和凋亡。XPO1抑制剂的相关实验为其作为LPS的有希望的替代治疗奠定了基础。

3.2 DYRK1B作为抑制LPS增殖、转移的分子治疗靶点

双特异性酪氨酸(Y)磷酸化调节激酶1B(Dual-specificity tyrosine(Y)phosphorylation-regulated kinase1B，DYRK1B，也称为Mirk)属于DYRK蛋白激酶家族，该家族包括DYRK1A、DYRK1B、DYRK2、DYRK3和DYRK4等成员。DYRKs是双功能激酶家族，具有在翻译过程中自身磷酸化酪氨酸的能力，然后磷酸化丝氨酸和苏氨酸残基上的其他底物。DYRK在调节细胞分化、增殖和存活以及细胞周期控制中发挥关键作用[29]。已有关于DYRK1B促进脂肪形成和参与代谢等方面的论述，且DYRK1B可能参与脂肪细胞恶性肿瘤过程。Chen等[30]的研究发现LPS患者的DYRK1B表达水平高于脂肪瘤患者且与差的预后有关，应用靶向小分子DYRK1B激酶抑制剂AZ191或使DYRK1B基因沉默后，LPS组织中细胞增殖减少，细胞运动受到抑制甚至诱导细胞凋亡，当与多柔比星联用时，这种作用增强。该方面的研究表明DYRK1B有希望作为治疗LPS的潜在靶点，但其作用机制的某些方面尚不明晰，仍需获得更多的理论支持。

4 小结与展望

目前的LPS治疗方法尤其是对远处转移、不可切除性LPS疗效有限，LPS预后不尽如人意。近年来，越来越多的靶向药物被发现并应用于晚期、难治性LPS的治疗，且取得了一定成效。但由于细胞信号传导通路间的交互作用及复杂性，单一靶点或通路的阻断可能会导致其他致癌信号通路的激活或过度兴奋，导致肿瘤对该靶向药物的耐药，因此新的终极靶点及有效靶向药物亟待被发现去解决这一问题。由于目前治疗方法的局限性，较差的放化疗缓解率及较高的副作用，新的有效靶向药物单靶或多靶联合治疗远处转移、不可切除性LPS将成为一种趋势。相信随着致癌信号通路及LPS发病机制分子层面的深入研究，必将会有更多的LPS潜在作用靶点被开发出来应用于LPS患者的治疗，也将为其带来更好的预后效果。