蛋白激酶B抑制劑在乳腺癌治療中的研究進(jìn)展

顧麗慧，劉汝貴，鄭勁草，尤鐵賓，張宇弛，劉 偉

1 河北醫(yī)科大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，河北石家莊 050051；2 河北醫(yī)科大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院免疫教研室，河北省重大疾病的免疫機(jī)制及干預(yù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北石家莊 050017

乳腺癌發(fā)病率逐年增高且發(fā)病年齡趨于年輕化，已躍居女性惡性腫瘤的首位，是導(dǎo)致女性死亡的第二大原因，嚴(yán)重危害女性健康[1-2]。乳腺癌發(fā)病主要與磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol-3-kinase，PI3K)—蛋 白 激 酶B(protein kinase B，Akt/PKB)—哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)通 路 的 過 度 激 活 有關(guān)，該通路的過度激活可引發(fā)乳腺癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和擴(kuò)散，從而發(fā)生不可逆的損害[3]。因此靶向抑制該通路中的關(guān)鍵效應(yīng)因子Akt可以有效抑制乳腺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)增殖，發(fā)揮抗乳腺癌的作用[4]。本文對(duì)Akt分子靶向抑制劑在乳腺癌治療方面的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為后續(xù)研究提供參考。

1 PI3K-Akt-mTOR通路

PI3K是一種胞內(nèi)磷脂酰肌醇激酶，與癌基因的產(chǎn)物密切相關(guān)。PI3K根據(jù)結(jié)構(gòu)和功能不同分為Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型，其中Ⅰ型與腫瘤的發(fā)生發(fā)展有關(guān)[5]。PI3K通過G-蛋白偶聯(lián)受體或酶聯(lián)型受體被激活，激活的PI3K使其底物3,4-二磷酸磷脂酰肌醇磷酸化為3,4,5-三磷酸磷脂酰肌醇，使信號(hào)通路活化[6-7]。

Akt因與致小鼠白血病的病毒癌基因v-Akt高度同源，故名Akt；又因其激酶活性區(qū)的氨基酸序列與蛋白激酶A(protein kinase A，PKA)和PKC高度類似，故又稱PKB，是PI3K主要下游效應(yīng)分子[8]。Akt家族的成員有Akt1、Akt2、Akt3三個(gè)亞型，又分別稱為PKBα、PKBβ、PKBγ，三個(gè)Akt亞型結(jié)構(gòu)相似，都具有三個(gè)功能不同的結(jié)構(gòu)區(qū)域[9]。Akt1主要分布于心、腦和肺中，發(fā)揮抑制細(xì)胞凋亡的作用；Akt2主要分布于卵巢、乳腺和胰腺中，在葡萄糖代謝方面起著關(guān)鍵作用；Akt3主要分布于大腦、心臟和腎中，主要影響腦的發(fā)育[10]。磷酸化的3,4,5-三磷酸磷脂酰肌醇可與Akt的PH結(jié)構(gòu)域結(jié)合，使Akt從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜并與3-磷酸肌醇依賴性蛋白激酶1(3-phosphoinositide-dependent kinase-1，PDK1)結(jié)合，進(jìn)而Akt的蘇氨酸和絲氨酸位點(diǎn)分別被PDK1和mTORC2磷酸化，最終完全激活A(yù)kt[11]。作為PI3K-Akt-mTOR信號(hào)通路的中心，Akt可激活并調(diào)控眾多激酶靶點(diǎn)，包括通過磷酸化多種細(xì)胞蛋白，如激酶、腫瘤抑制因子等促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞生長(zhǎng)、抑制其凋亡[12]。

mTOR是Akt下游重要效應(yīng)分子之一，包括兩種結(jié)構(gòu)功能不同的蛋白復(fù)合物——mTORC1和mTORC2。mTORC1被Akt激活后磷酸化下游兩個(gè)分子，即真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄起始因子結(jié)合蛋白1和核糖體蛋白[6]。核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄起始因子結(jié)合蛋白1磷酸化后與真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄起始因子分離失活，分離的真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄起始因子與翻譯分子結(jié)合，啟動(dòng)蛋白質(zhì)的翻譯；而核糖體蛋白磷酸化后可促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成[13]。

雖然目前乳腺癌發(fā)病的確切機(jī)制尚不清楚，但研究已證實(shí)乳腺癌的發(fā)生與PI3K-Akt-mTOR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的過度激活密切相關(guān)[14]。因此靶向抑制Akt的表達(dá)，阻斷該信號(hào)通路，可達(dá)到抗乳腺癌的效果。

2 Akt抑制劑

目前針對(duì)PI3K-Akt-mTOR通路的早期藥物研發(fā)已取得了一定成果，美國(guó)食品及藥物管理局已批準(zhǔn)mTOR抑制劑Everolimus、PI3K抑制劑Alpelisib用于治療乳腺癌[15-16]。但Akt抑制劑尚處于臨床藥物開發(fā)階段。Akt抑制劑包括抑制Akt三個(gè)亞基的廣譜Akt抑制劑、針對(duì)特定亞基的選擇性Akt抑制劑及 PI3K/Akt雙重抑制劑。下面分別介紹處于臨床試驗(yàn)階段的Akt分子靶向抑制劑在治療乳腺癌方面的相關(guān)研究進(jìn)展(表1)。

表1 用于乳腺癌治療的Akt靶向抑制劑

2.1 廣 譜Akt抑 制 劑 Ipatasertib(GDC-0068)是癌癥中經(jīng)常被激活的Akt選擇性抑制劑，可抑制Akt的三種同工型，在臨床前腫瘤模型中表現(xiàn)出良好的抗腫瘤活性[17]。在具有多種遺傳背景的人類癌細(xì)胞系和異種移植模型中進(jìn)行評(píng)估，Ipatasertib既可以作為單一藥物，也可以與紫杉醇等其他化學(xué)治療藥物聯(lián)合使用[18]。研究顯示Ipatasertib在幾種不同的乳腺癌細(xì)胞中均能降低Akt的磷酸化水平，由此發(fā)揮其抗乳腺癌活性[19]。一項(xiàng)多中心、隨機(jī)、對(duì)照的Ⅱ期臨床研究中，納入了124例三陰性乳腺癌患者，其中62例接受Ipatasertib + 紫杉醇治療，另外62例接受紫杉醇 + 安慰劑療法；結(jié)果顯示，聯(lián)合Ipatasertib治療的三陰性乳腺癌患者中位無進(jìn)展生存時(shí)間為6.2個(gè)月(95% CI：3.8～9.0)，安慰劑組為4.9個(gè)月(95% CI：3.6～5.4)。此結(jié)果表明，加用Ipatasertib治療的三陰性乳腺癌患者無進(jìn)展生存期長(zhǎng)于僅使用紫杉醇治療的患者[20]。有專門針對(duì)三陰性乳腺癌的隨機(jī)Ⅲ期臨床試驗(yàn)報(bào)告顯示，僅進(jìn)行化療，中位無進(jìn)展生存期為3～5個(gè)月[21]。因此，Ipatasertib靶向治療三陰性乳腺癌值得進(jìn)一步研究。

Capivasertib(AZD5363)是一種強(qiáng)效的廣譜Akt抑制劑，有助于抑制大多數(shù)轉(zhuǎn)移性Akt突變(變構(gòu)型)腫瘤患者的腫瘤生長(zhǎng)，在臨床前模型中具有顯著的抗增殖活性[22]。Capivasertib通過靶向抑制Akt信號(hào)分子可提高帶有PIK3CA突變、PTEN缺失或失活突變的癌癥模型的敏感度，并可抑制各種乳腺癌細(xì)胞系的生長(zhǎng)[23]。在一項(xiàng)評(píng)估Capivasertib療效的多中心隨機(jī)對(duì)照Ⅱ期臨床研究中，檢測(cè)了Capivasertib對(duì)晚期雌激素受體陽性HER2陰性乳腺癌患者的安全性、藥物代謝動(dòng)力學(xué)、藥物效應(yīng)動(dòng)力學(xué)和初步療效。該研究共納入了140例患者，其中69例接受氟維司群 +Capivasertib治療，71例接受氟維司群+安慰劑治療，結(jié)果顯示加用Capivasertib的治療組中位無進(jìn)展生存期為10.3個(gè)月(95% CI：5.0～13.2)，加用安慰劑組為4.8個(gè)月(95% CI：3.1～7.7)。此結(jié)果表明應(yīng)用氟維司群 + Capivasertib治療的乳腺癌患者，中位無進(jìn)展生存期明顯長(zhǎng)于單純應(yīng)用氟維司群組[24]。有研究顯示Capivasertib單藥治療經(jīng)過大量預(yù)處理的Akt1突變實(shí)體癌(包括雌激素受體陽性乳腺癌)患者，可觀察到初步臨床療效[25]。

2.2 選擇性Akt抑制劑 Akt作為PI3K-Akt-mTOR信號(hào)通路的中心，在乳腺癌的發(fā)生發(fā)展中起重要作用[26]。因此選擇性地抑制Akt分子的特定亞基可以發(fā)揮治療乳腺癌的作用。

CCT128930是一種新型的選擇性Akt2抑制劑，具有顯著的抗增殖活性，并抑制乳腺癌細(xì)胞Akt底物的磷酸化從而發(fā)揮其抗乳腺癌效應(yīng)[27]。在一項(xiàng)CCT128930的臨床前藥理學(xué)研究中，將HER2陽性，PIK3CA突變的BT474人乳腺癌細(xì)胞注入雌鼠體內(nèi)，建立異種移植物模型，隨后加入不同濃度的CCT128930進(jìn)行處理，結(jié)果顯示40 mg/kg CCT128930處理后的人乳腺癌細(xì)胞生長(zhǎng)完全停滯，該結(jié)果表明CCT128930作為單一藥物在人乳腺癌細(xì)胞模型中具有良好的抗腫瘤活性[28]。

Akti-1/2是PH域依賴性的選擇性Akt1/2抑制劑，其選擇性抑制Akt1和Akt2的作用較強(qiáng)，可以通過抑制Akt信號(hào)傳導(dǎo)致G1阻滯，引起乳腺癌細(xì)胞凋亡[29]。而與乳腺癌相關(guān)的各種蛋白質(zhì)突變中，Akt1的突變是最主要的[30]。在一項(xiàng)研究Akt1磷酸化依賴性的實(shí)驗(yàn)中，用1μmol/L的Akti-1/2處理乳腺癌細(xì)胞，在數(shù)分鐘到數(shù)小時(shí)內(nèi)Akt磷酸化水平顯著降低，乳腺癌細(xì)胞大量凋亡[31]。該結(jié)果表明Akti-1/2可能是治療乳腺癌的有效的選擇性抑制劑。

BAY 1125976是一種新型Akt1/2抑制劑，其可以有效抑制Akt1和Akt2的活性而對(duì)Akt3幾乎沒有作用。BAY 1125976在多種乳腺癌模型中起到抑制癌細(xì)胞增殖的作用[32]。在評(píng)估BAY 1125976的一項(xiàng)Ⅰ期臨床研究中，共納入79例晚期實(shí)體瘤患者。第一階段納入51例患者，進(jìn)行最大耐受量測(cè)量，測(cè)量結(jié)果為60 mg，并應(yīng)用于第2階段。第2階段納入28例激素受體陽性轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者，以測(cè)量的60 mg劑量按2次/d給藥；結(jié)果顯示，28例乳腺癌患者中1例疾病部分緩解，7例疾病穩(wěn)定，15例疾病進(jìn)展。該研究證明BAY 1125976在包括乳腺癌在內(nèi)的晚期實(shí)體瘤患者中起到抗腫瘤效果。其半衰期較短，耐受性相對(duì)較好，但在大劑量下不良事件發(fā)生率較高，故仍需對(duì)該藥物的劑量限制毒性等進(jìn)行進(jìn)一步探討[33]。

2.3 PI3K/Akt雙重抑制劑 PI3K-Akt-mTOR信號(hào)通路接收到上游信號(hào)如生長(zhǎng)因子等的刺激時(shí)，PI3K活化，激活A(yù)kt，活化的Akt進(jìn)一步激活下游各種信號(hào)分子，從而調(diào)控腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲與轉(zhuǎn)移。有研究證實(shí)PI3K/Akt信號(hào)通路在乳腺癌中經(jīng)常被過度激活，因此抑制該通路可抑制乳腺癌的增殖和分化，從而發(fā)揮抗乳腺癌活性[34]。

Miltefosine是臨床研究最早的PI3K/Akt雙重抑制劑，具有細(xì)胞膜靶向性，可以進(jìn)入癌細(xì)胞膜誘發(fā)功能性障礙，阻止腫瘤生長(zhǎng)，此外Miltefosine還具有免疫調(diào)節(jié)活性，促進(jìn)IL-2介導(dǎo)的T細(xì)胞活化，因此對(duì)激素依賴性乳腺癌可產(chǎn)生強(qiáng)大的抑制作用[35]。在一項(xiàng)評(píng)估Miltefosine療效的多中心、隨機(jī)、對(duì)照3期臨床研究中，納入了52例乳腺癌皮膚轉(zhuǎn)移患者，其中24例接受6% Miltefosine溶液的治療，28例接受安慰劑治療，結(jié)果顯示Miltefosine組中位治療失敗時(shí)間為56 d，安慰劑組中位治療失敗時(shí)間為21 d，此研究結(jié)果表明6%的Miltefosine溶液可以作為乳腺癌皮膚轉(zhuǎn)移患者的有效姑息治療選擇[36]。但Miltefosine局部應(yīng)用治療乳腺癌皮膚轉(zhuǎn)移患者時(shí)，由于其具有明顯的細(xì)胞毒性和較高的溶血潛力且其所致復(fù)發(fā)較難治療，因此目前僅作為一種新的選擇[37]。

3 結(jié)語

研究已證實(shí)PI3K-Akt-mTOR信號(hào)通路在乳腺癌中呈活化狀態(tài)，靶向該通路的抑制劑對(duì)乳腺癌的發(fā)展有臨床效益，故其被認(rèn)為是具有良好發(fā)展前景的靶向治療乳腺癌的新方向。目前大量以該通路中的Akt分子為靶向的抑制劑已進(jìn)行臨床試驗(yàn)，并有大量的新Akt抑制劑相繼被研發(fā)，但Akt抑制劑治療乳腺癌的臨床數(shù)據(jù)還不夠充分，期待未來有更多有關(guān)Akt抑制劑的臨床研究。