靜脈畸形相關(guān)分子水平研究進展

何夢子 徐小凡 冉程

摘 要：本文對近年來關(guān)于VMs的最新分子水平研究成果，主要為以PI3K/AKT為核心部分的信號傳導進行簡單闡述，還包括以該機制為基礎(chǔ)，針對VM的最重要和最常見的突變TIE2-L914F和PI3KCA-H1047R進行的動物模型實驗與臨床試驗結(jié)果的總結(jié)與討論。

關(guān)鍵詞：靜脈畸形; TIE2; 分子機制

中圖分類號：R743.4 ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ?文章編號：1006-3315（2020）2-195-001

靜脈畸形（VMs）是由血管系統(tǒng)發(fā)育缺陷引起的，其特征是靜脈通道的大量擴張和彎曲。VM的增長會導致畸形、重要結(jié)構(gòu)阻塞、出血和疼痛。目前還沒有針對這種情況的靶向藥物治療。TIE2，或稱TEK，是受體酪氨酸激酶亞家族的成員，在物種中高度保守，它通過配體相關(guān)的磷酸化和調(diào)節(jié)，主要在血管生成，重塑、成熟和血管完整性方面表現(xiàn)明顯的調(diào)節(jié)作用。因此，更深入地了解TIE2對于確定復(fù)發(fā)或嚴重VM的機制至關(guān)重要，研究VM中TIE2突變在獨特蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、細胞功能、信號傳導途徑和ECM形成方面的潛在致病作用也一直是一個熱點。

1.TIE2相關(guān)血管生成調(diào)控機制

盡管已經(jīng)建立了許多與TIE2相關(guān)的通用途徑，但尚未發(fā)現(xiàn)清晰的網(wǎng)絡(luò)來解釋VM的發(fā)展。目前認為其核心是TIE2通過PI3K/AKT來發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。由周細胞分泌的血管生成素-1與位于內(nèi)皮細胞上的酪氨酸激酶受體TIE2結(jié)合，刺激PI3K的p85調(diào)節(jié)亞單位向膜的募集和PI3K的p110催化亞單位的活化，產(chǎn)生可以與AKT和PDK1上相應(yīng)結(jié)構(gòu)域結(jié)合的PIP3，PDK1在被激活后磷酸化，AKT蛋白的Ser308導致AKT的第一部分活化。由mTOR的兩種復(fù)合物之一mTORC2誘導的Ser473上的第二次磷酸化則完全激活A(yù)KT，從而能夠激活mTORC1及其底物，mTOR可通過調(diào)節(jié)細胞的存活，內(nèi)皮細胞增殖，與細胞的侵襲力來調(diào)控體內(nèi)血管的生成。

2.基因突變導致的調(diào)控紊亂

TIE2或PI3K的突變均可誘生VM，大多數(shù)靜脈畸形是由于編碼TIE2或PI3K的基因中的獲得性體細胞突變而導致。其中高達60%的酪氨酸激酶內(nèi)皮細胞（TEK）基因（9號染色體）中存在活化突變，編碼PI3K催化亞基的基因PIK3CA的突變導致20%的靜脈畸形，其不僅存在于TEK活化突變體中，甚至PIK3CA體細胞突變所導致的VM病例中有25%-54%沒有檢測到TEK突變。一系列研究證實了它們在VM發(fā)展中的關(guān)鍵作用。

3.針對突變的基礎(chǔ)或臨床實驗

3.1雷帕霉素/西莫羅斯是第一種可顯著改善VM患者生活質(zhì)量的靶向治療方法，它是mTOR的變構(gòu)抑制劑。它抑制mTORC1并破壞mTORC2，導致AKT活化減少，使PDGF-b水平升高并刺激周細胞覆蓋。

Boscolo E等通過在免疫缺陷型nu/nu小鼠皮下注射L914F-TIE2突變的HUVECs（臍靜脈內(nèi)皮細胞）產(chǎn)生小鼠靜脈畸形模型，其導致與人靜脈畸形非常相似的血管病變，血管擴張，細胞層稀薄且不連續(xù)。而在WT外植體中僅檢測到數(shù)量極少的血管。實驗者對比了雷帕霉素和TIE2酪氨酸激酶抑制劑對小鼠VM擴增的影響以及它們抑制突變體TIE2信號的能力。發(fā)現(xiàn)雷帕霉素抑制VM生長，而TIE2-TKI無明顯作用。在表達L914F的培養(yǎng)中，雷帕霉素有效地降低了突變體TIE2誘導的AKT信號通路，盡管TIE2-TKI確實對WT受體發(fā)揮了作用，但它對突變體誘導的AKT信號通路僅有微弱的抑制作用。雷帕霉素治療減少了內(nèi)皮細胞的增殖和靜脈畸形的生長。使管腔更小，擴張更少，并且周細胞覆蓋的數(shù)量增加。

3.2普納替尼聯(lián)合雷帕霉素Jillian Goines2等在表達L914F突變的人臍靜脈EC中進行了食品和藥物管理局批準藥物的無偏篩選，三種ABL激酶抑制劑阻止L914F的細胞增殖，并發(fā)現(xiàn)用ABL激酶抑制劑普納替尼和雷帕霉素的組合治療在注射L914F的VM的異種移植模型中引起VM消退。實驗者在細胞注射后1天開始聯(lián)合治療，與載體和普納替尼單藥相比，聯(lián)合用藥抑制VM病變效果更顯著，但治療導致小鼠體重輕度減輕。

3.3雙PI3K/mTOR抑制劑BEZ235Laura di Blasio3等利用作為癌癥藥物開發(fā)的幾種PI3K/mTOR信號通路抑制劑，特別評估了依維莫司（屬于西莫羅斯的衍生物）和BEZ235（mTOR/ PI3K雙抑制劑）對H1047R突變模型的影響。體外實驗顯示用BEZ235處理緩解了由H1047R或E545K表達誘導的增生，完全抑制VEGF-A刺激條件下的細胞增殖。依維莫司獲得了類似的結(jié)果，它完全消除了由PIK3CA激活突變誘導的增殖增加。用BEZ235和依維莫司治療也能夠減少由VEGF-A刺激的EC球狀體的血管生成發(fā)芽。體內(nèi)實驗組織切片的分析證實，兩種治療均可減少血管化和出血。依維莫司的作用不太明顯，組織切片的特征仍然是病理組織和廣泛的出血區(qū)域。值得注意的是，這兩種治療方法并不是簡單地阻斷血管病變的進展，而是減少了病理性狀的實體，并重新建立了正常血管化的組織，這是除手術(shù)外一種可以引起VM實體減小的藥物治療方法。

4.討論

單獨硬化療法或與手術(shù)切除相結(jié)合是治療靜脈畸形的金標準手術(shù)。然而，這些手術(shù)很少治愈，或者對于患有廣泛和浸潤性病變的患者不可行，因此需要探求新的治療方法。雷帕霉素是目前臨床實驗最多的靶向藥物，雖通過減少疼痛和改善功能來提高患者生活質(zhì)量，但不能治愈它們，因為沒有觀察到病變的消失，一些患者在用藥中斷后幾天出現(xiàn)了出血和疼痛的復(fù)發(fā)。一些其他藥物目前尚在基礎(chǔ)試驗階段，因此需要開發(fā)新的靶向劑和不斷關(guān)注TIE2-PI3K軸的新型治療策略，以期減輕藥物副作用并提升療效。

參考文獻：

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