【摘要】目的:PI3K/Akt信号传导通路是细胞内重要的信号传导通路之一,AKT作为下游信息分子参与调节肿瘤细胞的增殖、存活、迁移、黏附、肿瘤血管生成等过程,并在多种常见肿瘤中有高表达。本文就AKT与肿瘤关系的研究进展作一综述。
【关键词】AKT;肿瘤;研究进展
【中图分类号】R7302【文献标识码】A
【文章编号】2095-6851(2014)05-0070-01
AKT又称PKB(蛋白激酶B),是原癌基因 c-AKT 表达编码的一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,是体内重要的凋亡抑制蛋白。AKT可以诱导各种编码抗凋亡蛋白基因的表达,或通过信号偶联而不依赖转录方式直接抑制凋亡发生,并且AKT还参与了细胞的增殖、分化,在多种常见肿瘤中有高表达。因此,AKT可能为肿瘤的治疗提供新的靶点,已成为目前研究的热点。
1AKT的结构特点
AKT分子量约为 60KD,是PI3K/AKT 信号转导通路的核心。AKT的持续活化与肿瘤的发生、发展密切相关。研究发现,目前在哺乳动物中,AKT家族有三个亚型,分别为AKT1/ PKBα、AKT2/ PKBβ、 AKT3/ PKBγ,其中以AKT2 的作用为主并参与了下游底物的活化[1]。AKT从N端到 C 端依次为 PH 结构域、激酶/催化结构域和调节结构域。PH 结构域可介导AKT与PIP3(磷脂酰肌醇三磷酸)的结合,并在AKT的激活过程中介导AKT 膜转位,该结构域的突变或缺失可导致AKT活性降低或丧失。激酶/催化结构域中的308位苏氨酸的磷酸化为AKT活化所必需,该结构域和蛋白激酶A和蛋白激酶C有约70%的同源性。调节结构域含有AKT活化所必需的第二个磷酸化位点(Ser473),该位点的磷酸化使AKT的活性达到最大。
PI3K(磷脂酰肌醇3-激酶)激活的AKT可以通过磷酸化作用激活或抑制其下游靶蛋白 Bad、Caspase9、NF-κB、Forkhead、mTOR、Par-4、p21 等,从而介导多种生长因子等诱发的细胞增殖,经多种途径促进细胞存活。
2AKT与肺癌
有研究表明非小细胞肺癌癌组织中pAKT(磷酸化AKT)蛋白表达与肺癌发生、发展有关,可作为预测患者不良预后的独立危险因素[2]。袁莉等[3]研究发现,pAKT 在肺癌中的阳性率明显高于正常组织,并与淋巴结转移和分化程度有关;PTEN 在肺癌中的阳性率明显低于正常组织,并与淋巴结转移和分化程度相关,肺癌组织中 pAKT 和 PTEN 表达呈负相关。
余祖滨等[4]人将PI3K/AKT特异性抑制剂LY294002与化疗药物联合使用作用于肺癌细胞A549、SPC-A1。研究发现,联合LY294002作用后,肺癌细胞A549、SPC-A1对化疗药物顺铂、紫杉醇敏感性显著增强,细胞生长阻滞在G1期,G0/G1期细胞比例增加,S+G2/M期细胞比例减少,细胞凋亡率显著提高,肺癌化疗效果显著提高。
3AKT与结直肠癌
结直肠癌是常见的恶性肿瘤之一,在我国的发病率呈逐年上升的趋势。王小松等[5]选取323例结直肠癌标本研究发现,结直肠癌中AKT、pAKT308和pAKT473的表达显著高于癌旁正常粘膜的表达。AKT和pAKT473表达与肿瘤高分化具有统计学相关性,pAKT308表达与淋巴结转移相关。而且,AKT表达与pAKT308、pAKT473、VEGF和Ki67表达均有统计学相关性。说明,pAKT308是预示肿瘤演进和预后的良好指标,pAKT308 和pAKT473可能是有效的结直肠癌的分子治疗新靶点。
陈玉英等[6]研究发现在结直肠癌组织中FAK、AKT、NF-κB均呈现高表达,且AKT、NF-κB表达与FAK表达有显著正相关,而且AKT在分化程度高的组织中表达较低,而在分化程度低的组织中AKT表达较高,其差别显著。
4AKT与乳腺癌
乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一。目前,全球平均每年约有140万人患乳腺癌,我国每年约有20万新发患者。在乳腺癌中,PI3K/AKT 通路的活化率高达70%[7]。赵林等[8]人研究发现,AKT在乳腺癌组织中过度表达,晚期癌组织中表达高于早期癌,并且AKT的表达与乳腺癌腋窝淋巴结转移呈现正相关,说明AKT过度表达可能通过促细胞增殖、抑制细胞凋亡、促进血管生成而使肿瘤细胞增殖扩散,AKT 可能还参与了乳腺癌的淋巴结转移过程。PTEN mRNA在乳腺癌组织中呈低表达,且随肿瘤分期和组织学分级的增高逐渐降低。推测 PTEN 失活,通过抑制乳腺细胞凋亡而促进了乳腺癌的发展。
5AKT与泌尿系统肿瘤
体内外实验发现,PI3K/AKT信号通路参与泌尿系统肿瘤的进展和转移。前列腺癌、膀胱移行细胞癌、肾上腺皮质癌、嗜铬细胞瘤中可见到AKT的过表达,Gleason 评分越高,pAKT蛋白表达水平越高。PTEN 基因突变也在前列腺癌、膀胱移行细胞癌组织中出现[9-10]。
6AKT与卵巢癌
卵巢癌在女性生殖系统恶性肿瘤中排名第三,其死亡率居妇科恶性肿瘤首位,5年存活率不高于30%,已成为严重威胁妇女生命和健康的主要肿瘤。研究发现,AKT的活化能够明显促进卵巢癌细胞的侵袭转移,并且活化AKT的表达与卵巢癌FIGO分期呈正相关。利用RNA干扰技术沉默PI3K、AKT基因的表达,可以抑制卵巢癌SKOV3细胞增殖,诱导细胞凋亡,起到抑制肿瘤的作用[11-13]。
总之,PI3K/AKT细胞信号传导通路在肿瘤的发生发展过程中起重要作用。然而,AKT在肿瘤发生、发展及转移过程中的分子机制尚不完全明确,因此需进一步深入研究。
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