PI3K通路抑制剂在卵巢癌化疗治疗中的研究进展

曹 航，邓文慧，陈刘月，陈 江，杨冬芸，冯 华

(牡丹江医学院，黑龙江 牡丹江 157011)

卵巢癌发病率在女性生殖系统的恶性肿瘤中居第三位，病死率居首位。由于有效筛查手段的空缺，以及特异性临床表征的缺乏，卵巢癌一经诊断就往往处于晚期阶段。目前对晚期卵巢癌的标准治疗包括肿瘤细胞减灭术及卡铂和紫杉醇联合的全身化疗。随着新的治疗方法不断涌现，卵巢癌患者的预后已有改善，但5年总生存率仍为40%[1]。近年研究发现，PI3K/AKT/mTOR信号转导通路在关于恶性肿瘤细胞的许多方面都起着重要作用，而且最常改变的信号通路正是此通路。有研究显示，PI3K/AKT/mTOR通路在大约70%的卵巢癌病例中被激活[2]。PI3Ks是一个独特的细胞内脂类激酶家族，分为三类。丝氨酸/苏氨酸激酶AKT，也称为蛋白激酶B(PKB)，具有PH结构域，与PDK1一起被招募到质膜上。mTOR是一种进化上保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，属于PI3K相关激酶家族(PIKK)[3]。PI3K信号通路中的各组分都与卵巢癌有关，可以当作关键靶点用于卵巢癌的治疗。PI3K、AKT、mTOR的特异性或联合抑制剂可以用于实验研究，是当前的研究热点。此类研究为临床用药提供了实际依据，也有助于研发新的卵巢癌治疗方法。本文将对PI3K通路抑制剂的研究进展作以综述。

1 PI3K抑制剂

PI3K的特异性抑制剂有许多，如CAL-101、TGX-221、LY294002、IPI-145等。对部分PI3K的特异性抑制剂的研究进展作以综述。

1.1 LY294002LY294002是一种PI3K泛抑制剂，研究表明，LY294002和顺铂均对细胞增殖有明显的抑制作用，而且随着药物浓度升高而增加，呈剂量依赖性。通过划痕实验发现，LY294002 可促进顺铂抑制A2780和SKOV3细胞的迁移和侵袭[4]。有研究报道，孕激素与LY294002的联合应用可抑制卵巢癌SKOV3、HO-8910细胞增殖、诱导凋亡，并且两者具有协同作用，这对卵巢癌的治疗提供了新的思路[5]。但目前关于LY294002在动物模型中以及临床应用的研究开展甚少，应加强、深入此方面的研究，为此种抑制剂临床应用于卵巢癌的治疗提供坚实的理论与实验依据。

1.2 WortmanninWortmannin是一种PI3K抑制剂。Wortmannin的浓度和时间有不同的影响来抑制细胞增殖以及提高细胞凋亡等。根据相关的研究显示，抑制该信号通路能显著提高肿瘤的治疗效果[6]。PI3K/AKT(磷脂酰肌醇-3-激酶/丝苏氨酸蛋白激酶)信号通路，这是一个经典的细胞信号传导通路。Wortmannin在细胞增殖和细胞凋亡过程中发挥着重要的作用，它具有抑制癌细胞生长、促进细胞凋亡、增强癌细胞放疗的敏感性等作用[7]。近几年的研究，为通过抑制PI3K通路，阻断该信号传导途径治疗卵巢癌提供了实验依据，同时也说明针对该信号通路的小分子靶向药物具有开发成为新型药物的潜力。

2 AKT抑制剂

AKT抑制剂有许多种类，例如MK-2206、AT7867、CCT128930等。这里对部分AKT特异性抑制剂的研究进展作以综述。

2.1 MK-2206MK-2206是一种口服、新型的AKT变构抑制剂，可抑制肿瘤细胞增殖，也可与DDP9(顺铂)等抗肿瘤药物联合，用于逆转癌症患者的耐药现象。通过研究发现，1 μmol/L浓度的MK-2206可增强SKOV3/DDP细胞对DDP化疗敏感性，增敏倍数为4.041倍[8]。逆转化疗耐药的具体机制还有待于深入研究。MK-2206可以与半星霉素衍生物(R)(S)(S)-BF65协同作用，抑制SKOV3细胞生长，还可能抑制癌细胞侵袭，当在MK-2206之前施用多西紫杉醇或紫杉醇时，具有更好的协同作用[9]。

2.2 GSK690693GSK690693是Pan-AKT的一种抑制剂。AKT又称蛋白激酶B(protein kinase B，PKB)，可以参与细胞多种重要的生理活动。AKT通路通道的激活与卵巢癌出现疼痛有着密切的关系，但目前为止GSK690693对于卵巢癌癌痛中作用机制目前不清楚，需要进一步的研究。有两种可能的原因：一种可能是因为GSK690693可以阻断通路进一步抑制下游分子mTOR，而mTOR又有着抗肿瘤的作用，所以GSK690693对于缓解肿瘤疼痛有着一定的作用；第二种可能是AKT信号通路被激活后可能导致一些止痛因子的释放，因而对于减轻疼痛有着一定的联系[10]。

3 mTOR抑制剂

mTOR特异性抑制剂有Rapamycin、AZD8055、WYE-354等，部分特异性抑制剂的研究进展如下。

3.1 RapamycinmTOR是Rapamycin的特异性结合位点，近年来关于Rapamycin的多项研究显示[11-14]，其通过与mTORC1上的FKBP结合[12-13]，可以使细胞增殖相关蛋白表达减少，进而抑制细胞增殖。其次，有结果表明，Rapamycin一方面使mTOR通路下游的蛋白磷酸化，降低CDK以及cycin复合物激酶等的活性，另一方面抑制p21的表达，使细胞周期停滞进而使细胞凋亡[11-14]。而且，林孝坤等人从实验中发现Rapamycin可使SK-N-SH等细胞系发生自噬[11]，以及提高细胞对药物的敏感性[13]。徐国才等人也研究出，Rapamycin可使SKOV3/DDP细胞系凋亡达到逆转耐药的效果[14]。此外，Rapamycin可通过抑制血管生成，减少癌细胞营养物质的来源，削弱其能量代谢，进一步促使癌细胞凋亡[12]。

3.2 依维莫司mTOR信号通路抑制剂依维莫司属于水溶性西罗莫司的衍生物的一种，其通过抑制肿瘤细胞的增殖发育，阻碍肿瘤内新生血管的生长从而影响肿瘤细胞的发展。依维莫司对卵巢具有一定的保护作用，是一种在传统化疗中用于保留生育能力的潜在药物。依维莫司可通过阻碍mTOR在卵巢癌中的过度表达，调控mTOR激酶从而达到抗肿瘤效果，成为治疗卵巢癌的一种最具潜力的分子靶向药物[15]。对于肥胖型卵巢癌，用依维莫司干扰后能使mTOR的表达降低，卵巢癌细胞的黏附和侵袭能力减弱。目前实验研究依维莫司与其他药物混合使用治疗卵巢癌已成为一种新趋势。但有数据表明，与单独使用贝伐单抗相比，联合使用依维莫司和贝伐单抗并不能明显改善肿瘤细胞的生长速度[16]。

4 PI3K/mTOR双重抑制剂

PI3K/mTOR双重抑制剂是指既能抑制PI3K，也能抑制mTOR的抑制剂。如PKI-402、GDC-0941、BKM120等。

4.1 PKI-402研究显示，PIK3CA基因突变被发现在上皮性卵巢癌细胞系SKOV3和A2780中，而且两者对双PI3K/mTOR抑制剂PKI-402的敏感性没有显著差异。推测PIK3CA基因的突变位点与PKI-402可能提高顺铂耐药细胞系SKOV3对顺铂的敏感性有关。用双PI3K/mTOR抑制剂PKI-402、PI3Kα抑制剂BYL-719和mTORC1抑制剂雷帕霉素处理细胞24 h，结果表明细胞活力以剂量依赖性方式降低，PKI-402可以显著抑制细胞增殖。PKI-402诱导细胞凋亡的机制可能是通过降低抗凋亡蛋白如Mcl-1的表达，导致Bak/Mcl-1比率增加，进而通过线粒体凋亡途径发挥作用，从而通过不同于顺铂的机制诱导细胞凋亡。这给类型为PI3K信号通路突变的卵巢癌患者的治疗带来了希望[17]。这也为对于PKI-402的进一步研究与应用提供宝贵经验。

4.2 PF-04691502PF-04691502是一种有效的抑制PI3K和mTOR激酶活性的双重抑制剂，用于每日一次口服给药。固体恶性肿瘤患者单剂量PF-04691502的最大耐受剂量(MTD)确定为1次/d,每次8mg[18]。有研究调查了mTOR/PI3K双重抑制剂PF-04691502对一组六个人类患者衍生卵巢癌异种移植模型的抗肿瘤作用。实验显示mTOR/PI3K的双重抑制剂PF-04691502表现出对所有受试异种移植物具有抗肿瘤活性[19]。该化合物在治疗期间使受试异种移植物产生肿瘤停滞，在肿瘤停止生长前一周的治疗过程中，肿瘤的体积明显减小且速度较快，而治疗停止后，肿瘤又开始重新生长。磷-S6表达(作为mTOR活性的读数)降低，但在治疗停止时表达又恢复到对照组(无治疗)水平。磷酸-AKT(Ser473)表达(作为PI3K读数)也被该种药物抑制，但不如磷酸-S6表达明显。结果表明，在长期慢性治疗期间，mTOR/PI3K双抑制剂PF-04691502可在卵巢癌异种移植物模型中使受试异种移植物产生广谱肿瘤生长停滞，这与肿瘤细胞凋亡相关。PF-04691502现已通过一期临床试验，正在进行与化疗和其他靶向途径抑制剂联合的研究。

4.3 VS-5584VS-5584一种有效的，选择性的PI3K/mTOR信号通路双重抑制剂，是由SB2343更名而来,主要通过竞争性的结合ATP结合位点，导致PI3K和下游mTOR激酶活性被抑制。VS-5584对P13K和mTORCl、mTORC2的所有的异构体均有抑制作用。在体内研究中，三阴性乳腺癌的小鼠中，VS-5584的口服剂量减少肿瘤干细胞，并诱导紫杉烷抗性的模型中肿瘤消退。另外，通过口服抑制剂VS-5584考察表明，VS-5584阻断PI3K/mTOR通路，诱导G0/G1细胞周期阻滞，对神经母细胞瘤体内外均有抗肿瘤作用[20]。此外，VS-5584还被证实能够抑制恶黑细胞系(A375,A-2058和SK-MEL-3)和人原代恶黑细胞的生长和增殖。由于PI3K/mTOR在原发性止血中起着至关重要的作用，通过在体外和体内研究表明，VS-5584还是一种有效的针对多种血小板功能的初级止血抑制剂[21]。随着各种研究结果验证，VS-5584可能是一种很有前景的抗癌药物，在肿瘤的化疗和化学预防方面具有潜在的应用前景。而被研发的P13K/mTOR双重抑制剂越来越多，比如PF一04691502、P1103。

5 PI3K/AKT双重抑制剂

可以对PI3K起到抑制作用，也会抑制AKT的抑制剂包括Deguelin等。

有一种鱼藤酮类的化合物---天然产物鱼藤素(Deguelin)，它可以抑制肿瘤细胞的增殖以及诱导细胞发生细胞程序性坏死。对于对肺癌、乳腺癌、宫颈癌、结肠癌、前列腺癌、头颈癌等多种都有着明显的抗肿瘤效应[22]。根据近几年来的研究调查显示，鱼藤素的抗肿瘤效应跟它诱导细胞周期阻滞有关，对细胞的抑制效果于其使用剂量和时间有着很大关系[23]。卵巢癌在临床治疗上的一大难关就在于细胞的耐药性强。因此，鱼藤素在解决卵巢癌治疗上可能起到相当重要的作用，鱼藤素可以抑制卵巢癌细胞的增殖以及诱导卵巢癌细胞发生程序性坏死。

6 结语

卵巢癌对女性的健康危害非常大，卵巢癌腹水促进其产生化疗耐药的特性也严重影响了患者的生命健康和生活质量。PI3K/AKT/mTOR信号通路在卵巢癌发生、发展的过程中发挥着极其重要的作用，故此信号通路中各组分的抑制剂成为了卵巢癌研究的前沿方向。目前，很多种类的抑制剂都已被发现或研制，但大多数的临床试验还处于Ⅰ/Ⅱ期或还没有具体开展临床研究。如今仍需将大量研究精力投入到临床Ⅲ期实验中，力求开发卵巢癌治疗新方法，以改善卵巢癌患者的预后情况，为患者带来福音。