3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1在肿瘤发生发展及治疗中的作用论文

Ｃｏｒｒｅ印。融，曙ａｕｔｈｏｒ：Ｂｉ
Ｊｉｎｇｗａｎｇ，Ｅｍａｉｌ：ｊｉｎｇｗａｎｇｂｉ＠ｌｉｖｅ．ｃａ
ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ
【Ａｂｓｔｒａｃｔ】３－ｐｈｏｓｐｈｏｉｎｏｓｉｔｉｄｅ
ｔｈｅ Ｐ１３Ｋ—Ａｋｔ ｐａｔｈｗａｙ．ＰＤＫｌ
ｔｏ ｃａｎ
ｋｉｎａｓｅ－１（ＰＤＫｌ）ｈａｓ
ｂｅｅｎ ｓｈｏｗｎ ｔｏ ｂｅ
据。 ２．７食管癌
有研究证明，ＰＤＫｌ参与非小细胞肺癌（ＮＳＣＬＣ） 的发生，敲除ＰＤＫｌ基因会抑制Ａ５４９肺癌细胞的增
殖，因而ＰＤＫｌ靶向治疗可能是一种可行有效的治疗
方法，而且可能会增强化疗的疗效¨４｜。也有研究证 明乙酰半胱氨酸可通过减少ＰＤＫｌ表达而抑制 ＮＳＣＬＣ细胞增殖¨５Ｉ。ＰＤＫｌ过表达降低了乙酰半胱 氨酸对细胞增殖的抑制作用。但也有研究表明 ＰＤＫｌ在肺癌组织中低表达，因而需要大样本的肺癌 组织来研究ＰＤＫｌ的蛋白组织学、免疫组织化学特
点，以进一步验证ＰＤＫｌ在肺癌中的表达特点。
Ｙｕ等旧２ｏ将人工合成的ＰＤＫｌ ｓｉＲＮＡ转染至 ＰＤＫｌ基因后，采用反转录ＰＣＲ（ＲＴ．ＰＣＲ）和Ｗｅｓｔｅｒｎ
ｂｌｏｔｔｉｎｇ检测ＰＤＫｌ ｍＲＮＡ水平、蛋白质表达水平和
Ａｋｔ下游蛋白的磷酸化水平。同时采用ＭＴｒ、流式细 胞仪、Ｔｒａｎｓｗｅｌｌ侵袭实验和裸鼠肿瘤移植模型来检测 细胞增殖、细胞凋亡、细胞侵袭和体内肿瘤形成能力。
ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ ｉｎ ｈｅａｄ ａｎｄ ｎｅｃｋ ｃａｎｃｅｒ，ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｍｙｅｌｏｍａ，ｐａｎｃｒｅａｔｉｃ ｃａｎｃｅｒ，ｅｓｏｐｈａｇｅａｌ ｃａｎｃｅｒ，ｃｏｌｏｎ ｏｔｈｅｒ ｍａｌｉｇｎａｎｔ ｔｕｍｏｍ．Ｔｈｅｒｅｂｙ ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇ ＰＤＫｌ ｏｖｅｒｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｍａｙ ｐｒｏｖｉｄｅ
ＰＤＫｌ作为肿瘤治疗新靶点的研究
Ｂａｙａｓｅａｓ【８ ｏ构建ＰＤＫｌ亚效等位基因小鼠时认为
ＰＤＫｌ是一个可行的恶性肿瘤治疗靶点。Ｔａｎ等一。也 发现剔除ＰＤＫｌ基因可有效地抑制肿瘤生长，剔除 Ｐ１３Ｋ催化亚单位ｏｔ基因（ＰＩＫ３ＣＡ）、Ｐ１３Ｋ催化亚单 位Ｂ基因（ＰＩＫ３ＣＢ）或Ａｋｔ后则没有出现这种现象， 从另一方面证明ＰＤＫｌ治疗肿瘤的可行性∽Ｊ。有研 究发现，ＰＤＫｌ在４５％的急性粒细胞白血病患者中过 表达。此外，也有研究发现ＰＤＫｌ可在头颈部肿瘤、 多发性骨髓瘤、胰腺癌和结肠癌中高表达，并可以作 为治疗的靶点旧Ｊ。
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・２８５－
・综述・
３一磷酸肌醇依赖性蛋白激酶１在肿瘤发生发展及治疗中的作用
刘田田
毕经旺
【摘要】３一磷酸肌醇依赖性蛋白激酶１（ＰＤＫｌ）是磷脂酰肌醇３激酶一蛋白激酶Ｂ（Ｐ１３Ｋ—Ａｋｔ）通路 的一个关键调节分子。ＰＤＫｌ可通过激活Ａｋｔ，参与Ｐ１３Ｋ—Ａｋｔ信号通路的活化，促进肿瘤的发生、发展及 浸润转移。目前已经发现ＰＤＫｌ在头颈部肿瘤、多发性骨髓瘤、胰腺癌、食管癌、结肠癌等多种恶性肿瘤 中高表达。抑制ＰＤＫｌ过表达可为恶性肿瘤的治疗找到新的突破点。目前已有多种ＰＤＫｌ抑制剂投入 生产，发挥了抗肿瘤作用，
ａ
ｃｒｉｔｉｃａｌ ｒｅｇｕｌａｔｏｒ ｏｆ
ａｃｔｉｖａｔｅ Ａｋｔ ａｎｄ ｐａｒｔｉｃｉｐａｔｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｏｆ ＰＤＫ—Ａｋｔ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｐａｔｈｗａｙ ｉｓ ｈｉｇｈｌｙ ａｎｄ
ｐｒｏｍｏｔｅ ｔｕｍｏｒ
ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｉｎｖａｓｉｏｎ ａｎｄ ｍｅｔａｓｔａｓｉｓ．Ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ，ｉｔ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ＰＤＫｌ

酶、真核细胞始动因子４Ｅ结合蛋白１等，抑制细胞凋 亡并刺激肿瘤细胞增殖、代谢和血管生成，最终促进 恶性肿瘤的发生、发展∞Ｊ。 尽管ＰＤＫｌ主要参与Ｐ１３Ｋ．Ａｋｔ信号通路的激 活，也有研究发现ＰＤＫｌ可能会引发额外的信号输出 促进肿瘤形成。Ｔａｎ等＂１的研究证明，ＰＤＫｌ直接诱
发Ｐｏｌｏ Ｌｉｋｅ激酶１的磷酸化，后者又诱发ｍｙｃ（Ｃ—
ｋｉｎａｓｅ一１，ＰＤＫｌ）是蛋白激酶Ｂ
（Ａｋｔ）的上游信号分子，在许多恶性肿瘤中异常活 化。ＰＤＫｌ可通过激活Ａｋｔ，进而参与磷脂酰肌醇３ 激酶（Ｐ１３Ｋ）－Ａｋｔ．雷帕霉素靶蛋白（ｍＴＯＲ）信号通路 的活化，导致肿瘤的发生发展及浸润转移。抑制 ＰＤＫｌ的过表达或可为恶性肿瘤的治疗找到新的突
破点‘１。２
ｒｏｌｅ ｉｎ ｔｕｍｏｒ ｔｈｅｒａｐｙ． ｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎ；３－Ｐｈｏｓｐｈｏｉｎｏｓｉｔｉｄｅ ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｋｉｎａｓｅ－１
【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ】Ｎｅｏｐｌａｓｍｓ；Ｓｉｇｎａｌ
３一磷酸肌醇依赖性蛋白激酶１（３－ｐｈｏｓｐｈｏｉｎｏｓｉｔ—
ｉｄｅ—ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｐｒｏｔｅｉｎ
ＤＯＩ：１０．３７６０／ｃｍａ．ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３－４２２Ｘ．２０１６．０４．０１２
作者单位：２５００３１济南军区总医院肿瘤科（刘田田、毕经旺）；辽 宁医学院研究生部（刘田田） 通信作者：毕经旺，Ｅｍａｉｌ：ｊｉｎｇｗａｎｇｂｉ＠ｌｉｖｅ．ｃｎ
万方数据
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２．５
增殖的信号通路靶点的抑制剂有耐药性。抑制７一羟 基氧星形孢菌素（ＵＣＮ旬Ｉ）中的星形孢菌素则可以明 显抑制体内干细胞样细胞的生长。Ｓｉｇｎｏｒｅ等ｎ１］的研 究证明ＵＣＮ旬Ｉ的敏感性与ＰＤＫｌ介导的信号通路的 激活和细胞周期检测点激酶１诱发的ＤＮＡ损伤反应 相关，认为同时抑制ＰＤＫｌ和细胞周期检测点激酶１ 可以有效抑制胶质母细胞瘤的生长。
【关键词】肿瘤；信号传导；３－磷酸肌醇依赖性蛋白激酶１
３－Ｐｈｏｓｐｈｏｉｎｏｓｉｔｉｄｅ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｐｒｏｔｅｉｎ ｋｉｎａｓｅ－１ ｉｎ ｔｕｍｏｒ ｇｅｎｅｓｉｓ，ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｉａｎ ４，Ｂｉ Ｊｉｎｇｗａｎｇ．‘Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ Ｕｕ Ｔｉａｎ—
２．６
１２］用免疫组织化学方法分析２４１例乳腺
癌患者中ＰＤＫｌ的表达情况及ＰＩＫ３ＣＡ的突变状态， 结果发现２１３例（８８％）乳腺癌患者ＰＤＫｌ呈中高度 表达；同时也发现ＰＤＫｌ高表达与ＰＩＫ３ＣＡ突变状态 无关。此外，研究还发现ＰＤＫｌ可在乳腺癌中独立激 活，并不仅是ＰＩＫ３ＣＡ通路的一部分，表明ＰＤＫｌ在 ＰＩＫ３ＣＡ—Ａｋｔ通路中发挥了独特的作用，可以独立于 Ａｋｔ而促进肿瘤发展。从而说明ＰＤＫｌ和ＰＤＫｌ下游 分子可以成为乳腺癌治疗的有效靶点。 吴敏等¨列构建了ＰＤＫｌ特异的小ＲＮＡ干扰质 粒转染乳腺癌细胞株ＭＤＡ．ＭＢ０２３ １，证明了乳腺癌细 胞的生长能力与对照组细胞相比差异无统计学意义。 但ＰＤＫｌ蛋白表达水平下降后乳腺癌细胞的侵袭能 力也明显下降，提示ＰＤＫｌ可能与乳腺癌ＭＤＡ．ＭＢ一 ２３１细胞的侵袭能力相关。因为ＰＤＫｌ处于ＰＤＫｌ一 Ａｋｔ－ＰＫＣ信号通路的上游，以ＰＤＫｌ为靶标的分子干 预可能会有效地抑制乳腺癌细胞的侵袭转移。
２．１胶质母细胞瘤 Ｖｅｌｐｕｌａ等¨叫研究发现ＰＤＫｌ、表皮生长因子受 体（ＥＧＦＲ）和缺氧诱导因子一１ａ在胶质母细胞瘤中的 表达较正常脑组织高。同时也发现二氯乙酸盐（一 种特殊的ＰＤＫｌ抑制剂）可以抑制ＥＧＦＲ磷酸化，从 而抑制ＥＧＦＲ突变诱导的肿瘤生长。Ｓｉｇｎｏｒｅ等［１１ １发 现，胶质母细胞瘤因含有干细胞样细胞从而具有较强
ｍｅｎｔ
ａ
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ｐｌａｙｓ ａｎ
的侵袭性。大多数干细胞样细胞对参与细胞生长和
胰腺癌侵袭性很强，而且由于缺乏特征性的临床 特点而不易早期确诊，容易延误治疗，预后不良。有 研究发现，ＰＤＫｌ在胰腺癌中高表达，并促进肿瘤细 胞的增殖、生长和侵袭ｕ６。。Ｚｈｏｕ等¨７１研究发现，降 低胰腺癌中ＰＤＫｌ的表达，可抑制肿瘤的生长、增殖。 宋世铎等¨引研究发现胰腺癌组织中ＰＤＫｌ ｍＲＮＡ和 蛋白表达水平明显高于癌旁正常组织，且ＰＤＫｌ表达 与患者性别、年龄、肿瘤大小和分化程度无关（Ｐ＞ ０．０５），而与肿瘤分期、淋巴结转移和ＴＮＭ分期密切 相关（Ｐ＜０．０５），提示ＰＤＫｌ在胰腺癌中过表达，并 参与肿瘤的发生、发展等。
２．３肺癌
胃癌
董倩倩等Ⅲ１的研究结果显示，ＰＤＫｌ蛋白在胃癌 及癌旁组织中的阳性率分别为７５％（１５／２０）和３０％
（６／２０），差异具有统计学意义（Ｐ＜０．０５）。Ｔｓｕｋａ—
ｍｏｔｏ等旧刈使用ｍｉＲＮＡ微阵列芯片（包含４７０个人类 ｍｉＲＮＡ）研究胃癌中ｍｉＲＮＡ的表达水平时发现，胃癌 中大多数ｍｉＲ一３７５表达下调，是胃癌中潜在的肿瘤抑 制性ｍｉＲＮＡ；另外ＰＤＫｌ是ｍｉＲ－３７５的靶基因之一， ｍｉＲ．３７５的表达抑制了ＰＤＫｌ的表达，进而抑制了 Ａｋｔ的磷酸化。该研究还通过敲除胃癌细胞中的 ＰＤＫｌ证明了ｍｉＲ－３７５通过下调ＰＤＫｌ促进肿瘤凋 亡，从而为ＰＤＫｌ成为胃癌治疗靶点提供了研究证
２．２乳腺癌
Ａｒｓｅｎｉｃ
ｏ
结直肠癌
董景涛等¨刊的研究发现，结直肠癌组织中ＰＤＫｌ 表达阳性率为７６．２０％，与癌旁正常组织相比差异有 统计学意义（Ｐ＜０．０１），且其表达率与患者的性别、 年龄、肿瘤位置和肿瘤大小无关。此外，研究还发现， 低分化组织中ＰＤＫｌ的阳性率高于高分化组织（Ｐ＜ ｏ．０５），有淋巴结转移的肿瘤中ＰＤＫｌ的阳性率也明 显高于无淋巴结转移者（Ｐ＜０．０５），随着Ｄｕｋｅ分期 进展，ＰＤＫｌ阳性表达率也呈增高趋势。研究提示， ＰＤＫｌ在结直肠癌中高表达，且在不同分化程度、不 同Ｄｕｋｅ分期和是否伴随淋巴结转移等因素中表达 阳性率差异显著。
ＰＤＫｌ
ｓｉＲＮＡ有效地抑制了ＰＤＫｌ ｍＲＮＡ和蛋白表
２．４胰腺癌 万方数据
达，同时下调了ＥＣ９７０６细胞（Ｐ＜０．０５）中Ａｋｔ蛋白
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质的磷酸化水平。它也抑制了细胞增殖、细胞侵袭， 促进了细胞凋亡。这种影响在转染后４８ ｈ和７２ ｈ尤 为明显。从而证明了肿瘤组织中ＰＤＫｌ表达减少，裸 鼠模型中肿瘤组织的生长就会受到抑制。因而 ＰＤＫｌ可能与食管癌细胞的细胞增殖、凋亡和侵袭密 切相关，有可能会成为食管癌基因治疗的有效靶点。 Ｙａｎｇ等怛纠研究证明ＰＤＫｌ与食管鳞状细胞癌的增 殖、预后及浸润密切相关。他们收集了１２０对经过福 尔马林固定、石蜡包埋的食管鳞状细胞癌组织和癌旁 组织，利用免疫组织化学方法检测了ＰＤＫｌ蛋白的表 达和亚细胞定位，统计分析了ＰＤＫｌ蛋白与肿瘤发展 和肿瘤患者预后的关系，模拟了体内ｓｉＲＮＡ靶向 ＰＤＫｌ转染的肿瘤细胞的转移和浸润情形。免疫组 织化学结果显示食管鳞状细胞癌细胞质中的ＰＤＫｌ 蛋白表达率高于癌旁组织（Ｐ＜０．００１）。另外，ＰＤＫｌ 高表达率与肿瘤分期（Ｐ＝０．００６）、淋巴结转移（Ｐ＝ ０．０１）及病理组织分化程度（Ｐ＝０．０２）密切相关。生 存分析显示ＰＤＫｌ表达率与总生存期呈负相关（Ｐ＝ ０．００１）。多因素分析进一步证明了ＰＤＫｌ表达率可 以作为食管鳞状细胞癌患者的一个独立预后因素。 利用ｓｉＲＮＡ敲除体内食管鳞状细胞癌细胞中的 ＰＤＫｌ基因可抑制肿瘤细胞的增殖和浸润。这些结 果均证明了ＰＤＫｌ有助于食管鳞状细胞癌的发展和 转移。ＰＤＫｌ可作为一个有效的预后指标，为人类食 管鳞状细胞癌提供一种新的治疗策略。
１
３。
ｍｙｃ、Ｎ．ｍｙｃ、Ｌ．ｍｙｃ）的磷酸化和蛋白聚集，从而对肿 瘤细胞生长和存活发挥重要作用。
２
ＰＤＫｌ过表达促进肿瘤发生、发展
ＰＤＫｌ通过磷酸化丝氨酸一苏氨酸残基调节至少 ２３种ＡＧＣ蛋白激酶（蛋白激酶Ａ、蛋白激酶Ｇ、蛋白 激酶Ｃ）¨引。其中ＰＤＫｌ可通过磷酸化Ａｋｔ的苏氨 酸３０８位点，促使Ａｋｔ激活，进而激活下游通路信号 分子ｍＴＯＲ，从而激活ｐ７０核糖体蛋白Ｓ６激酶、血清 糖皮质激素依赖性蛋白激酶、Ｐ９０核糖体蛋白ｓ６激
ｏｆＯｎｅｏｌｏｇｙ，Ｇｅｎｅｒａｌ Ｈｏｓｐｉｔａｌ，Ｊｉ ７ｎａｎ
Ｃｏｍｍａｎｄ
ｏｆｔｈｅ
Ｐｅｏｐｌｅ’ｓ Ｌｉｂｅｒａｔｉｏｎ
Ａｒｍｙ，Ｊｉ ７ｎＡＴｔｎ ２５００３１，Ｃｈｉｎａ；Ｇｒａｄｕａｔｅ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎｚｈｏｕ １２１０００，Ｃｈｉｎａ