哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）广泛存在于细胞中，可感受来自于细胞内外的信号，调节细胞增殖、生长、细胞凋亡、血管生成及调控细胞周期。mTOR信号传导通路的活化与多种肿瘤相关，多项对血液系统恶性疾病的研究表明，其与白血病、淋巴瘤的发病密切相关。现对mTOR信号通路的组成及其作用机制进行阐述，并着重对mTOR信号通路抑制剂与多种淋巴瘤的治疗研究进行综述。
引用本文： 马涛, 李晓明, 邢宏运. 哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路与淋巴瘤的治疗研究进展. 华西医学, 2015, 30(9): 1789-1792. doi: 10.7507/1002-0179.20150512 复制
哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号传导通路在调节细胞增殖、生长、调控细胞周期、细胞凋亡等多方面发挥着重要作用[1]。对淋巴瘤的研究表明，mTOR信号通路与弥漫性大B细胞淋巴瘤（DLBCL）、套细胞淋巴瘤（MCL）、间变大细胞淋巴瘤（ALCL）及霍奇金淋巴瘤（HL）的发病密切相关[2-5]。针对该通路的靶向药物治疗淋巴瘤的研究已成为热点，特别是mTOR抑制剂，如雷帕霉素、依维莫司、替西罗莫司等，对各种淋巴瘤的治疗有很好的反应，目前已经作为复发难治性MCL的一线治疗用药[3]。
1 mTOR信号传导通路
mTOR广泛存在于细胞中，是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，属于磷脂酰肌醇3-激酶相关激酶（PIKK）蛋白质家族成员。mTOR主要感受来自于细胞内外的营养物质、生长因子、能量、压力等信号，调控着大量促进细胞周期进程的蛋白质的翻译，在调节细胞增殖、细胞生长、细胞凋亡、调控细胞周期等多方面发挥着重要作用[1]。
1.1 mTOR及mTOR信号通路传导途径
1.1.1 mTOR激酶
mTOR激酶主要结构从N端到C端，依次为HEAT重复序列、FAT结构域、FKBP12-雷帕霉素结合位点（FRB）激酶结构域、S/T Kinase及FATC结构域。其中靠近C端的Kinase结构域是mTOR蛋白质属于PIKK超家族激酶的主要原因之一；kinase激酶结构域上游为FRB结构域，雷帕霉素与细胞内受体FKBP12结合形成FKBP12-雷帕霉素复合物，再与FRB区相结合而发挥抑制mTOR激酶活性的作用；FRB结构域的上游有一个FAT结构域，C末端也有一个FAT结构域，称为FATC，二者相互作用以暴露出激酶结构域[6]。
mTOR分为mTOR复合物1（mTORC1）和mTOR复合物2（mTORC2）两种复合体。mTORC1由Raptor、mTOR、mLST8、Deptor和PRAS40组成；而mTORC2包括Rictor、mTOR、mLST8、Deptor、mSin1和Protor、Hsp70[7]。FKBP12-雷帕霉素复合物结合并抑制Raptor，但并不结合Rictor，故对雷帕霉素及其衍生物敏感的mTOR为mTORC1。Raptor在真核生物中具有较高的进化上的保守性，当营养物质不存在时，mLST8将mTOR与Raptor紧密连接，使mTOR不能与下游效应分子如翻译抑制因子4E-结合蛋白1（4E-BP1）、核糖体蛋白激酶（p70S6k）连接；当营养物质存在时，mTOR可与上述分子结合，进而促进蛋白质的翻译合成[8-9]。mTORC2发现较晚，目前认为它参与了细胞骨架的形成、细胞迁移和蛋白质合成，并可参与体内多个关键重要的细胞通路[7]。
1.1.2 mTOR信号通路传导途径
mTOR直接的上游激活蛋白是Rheb，Rheb是一个具有小GTPase活性的蛋白，是mTOR的正性调节物；而结节性脑硬化复合物1和2（TSC1/TSC2）可通过抑制Rheb达到抑制mTOR的作用，是它上游的负性调控因子[10]。
mTOR的上游传导途径：经典途径：mTOR是磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）信号通路下游的效应分子，PI3K/Akt可以直接激活mTOR，也可以通过作用于mTOR上游的负性调控因子TSC1/TSC2，从而激活mTOR[9]。非依赖PI3K/Akt途径：在缺乏能量的细胞中，二磷酸腺苷含量上升，激活二磷酸腺苷活化激酶，从而增加TSC2的活性，TSC1/TSC2复合物增多，抑制mTOR的活性[10]。
mTOR的下游传导途径：其下游传导途径主要有4E-BP1和p70S6K。elF-4E是帽结合蛋白，它与mRNA 5’cap结合后再与elF-4G结合，进而启动翻译[11]，4E-BP1有与elF-4G相似的elF-4E识别序列，可以抑制elF-4G与elF-4E的结合而达到抑制翻译的目的，mTOR激活后可磷酸化4E-BP1使其失活，进而解除翻译抑制[12-13]。p70S6K被激活后同样促进蛋白质的合成[14]。
1.1.3 PTEN基因
PTEN基因是位于10号染色体上的抑癌基因，是PI3K/Akt途径的负向调控因子，通过抑制PI3K/Akt通路的激活，抑制mTOR的活化，导致抑制细胞凋亡、加快细胞周期运行、促进血管形成和肿瘤侵袭转移，在恶性肿瘤的发生和发展中发挥着重要的作用。
2 mTOR信号通路与淋巴瘤
mTOR信号传导通路的活化与脑胶质瘤、乳腺癌、膀胱癌等多种肿瘤的发生密切相关[15-17]。对淋巴瘤的研究表明，该通路也与多种淋巴瘤的发生有关，且针对该通路的靶向治疗研究已大量开展，mTOR抑制剂已经作为复发难治性MCL的一线治疗用药[3]。
2.1 mTOR信号通路与非霍奇金淋巴瘤（NHL）
2.1.1 mTOR与DLBCL
DLBCL是最常见的NHL，DLBCL中存在着mTOR信号通路的异常激活，Xu等[2]对总共73例DLBCL患者的研究表明，磷酸化Akt占54.8%，磷酸化p70S6K占46.6%，磷酸化4E-BP1占45.2%。而有mTOR信号通路激活的DLBCL患者的治疗反应差，存活时间少，病情迅速恶性化，雷帕霉素抑制剂（如替西罗莫司、依维莫司等）与利妥昔单抗联合使用可扭转其影响[2]，二者的联用比单药治疗可更有效地控制瘤细胞生长[18]。Wanner等[19]对DLBCL细胞系的观察发现，依维莫司不引起细胞凋亡，但却可诱导DLBCL细胞G1期阻滞，并增加利妥昔单抗的细胞毒性。二者的联用将可能是治疗DLBCL的新策略。
2.1.2 mTOR与MCL
MCL是NHL的一种亚型，具有较强的侵袭性。其常有t（11；14）易位，此易位促进细胞循环调节蛋白cyclin D1的过度表达；MCL中也有PI3K/Akt/mTOR信号通路的表达[3]，替西罗莫司（CCI-779）可调控cyclin D1和Ki-67而发挥抗肿瘤效应。Witzig等[20]进行的Ⅱ期临床试验使用替西罗莫司250 mg/周治疗35例MCL，其中50%以上的患者为复发难治者，91%为Ⅳ期者。治疗结果客观反应率为38%，其中完全缓解率为3%，部分缓解率为35%。血小板减少为常见不良反应。
Coiffier[21]在Ⅲ期临床试验中使用替西罗莫司175 mg/周，共3周，接着使用75 mg/周，结果显示该方案可显著改善患者的存活率及反应率，其治疗结果客观反应率为22%，其中完全缓解率为2%，部分缓解率为20%；其主要不良反应为血小板减少、中性粒细胞减少、高血糖等。
替西罗莫司已被批准用于治疗难治性MCL，但是其反应率低且反应持续时间均较短。Müller等[3]的研究表明抗细胞凋亡BCL-2家族成员MCL-1在MCL生存中起主要调节作用，与雷帕霉素共培养后MCL-1蛋白水平保持不变，而与PI3K及mTOR的双重抑制剂NVP-BEZ235共培养则可下调MCL-1的含量。mTOR信号通路抑制剂可改善治疗MCL的方案。
2.1.3 mTOR与滤泡型淋巴瘤（FL）
FL是常见的惰性NHL，化学疗法（化疗）效果好，但易复发或向侵袭性淋巴瘤转变，1、2级FL临床表现为惰性过程，3级FL为侵袭性。虽然目前治疗复发性FL的主要药物仍为利妥昔单抗，或使用挽救方案，但Smith等[22]发现PI3K/AKT/mTOR信号通路在FL中也有表达，并对FL患者给予替西罗莫司25 mg治疗，总缓解率为53.8%，其中完全缓解率为25.6%，中位无病生存时间为12.7个月。使用mTOR抑制剂单药治疗复发性FL的效果令人鼓舞，与其他药物组合可能提高其缓解率。
2.1.4 mTOR与伯基特淋巴瘤（BL）
BL是可能来源于滤泡生发中心细胞的高度恶性的B细胞肿瘤，儿童多发。目前对于其治疗多使用传统的环磷酰胺+多柔比星+长春新碱+泼尼松（CHOP）方案或依托泊苷+多柔比星+长春新碱+环磷酰胺+泼尼松+利妥昔单抗（EPOCH-R）方案。Saint-Hubert等[23]通过使用替西罗莫司及环磷酰胺治疗BL的小鼠模型，对比发现环磷酰胺使淋巴瘤细胞停留于S期，而替西罗莫司使淋巴瘤细胞快速凋亡并大多数停留在G0-G1期，说明mTOR抑制剂与传统化疗药物联用也许是治疗BL的新方法。
2.1.5 mTOR与原发性巨球蛋白血症（WM）
WM为分泌大量单克隆免疫球蛋白M（巨球蛋白）的浆细胞样淋巴细胞恶性增生性疾病，Ghobrial等[24]对50例WM患者口服依维莫司10 mg/d，发现总缓解率为70%，其中部分缓解率为42%，轻微缓解率为28%，估计无病生存6、12个月者分别为75%和62%。Roccaro等[25]则发现NVP-BEZ235可在WM细胞中引起显著的细胞毒性，且可影响骨髓中的肿瘤细胞。这些研究表明WM对PI3K/mTOR信号通路抑制剂的良好反应可为其靶向治疗提供支持。
2.1.6 mTOR与ALCL
ALCL常伴有t（2；5）（p23；q35）和过度表达间变性淋巴瘤激酶蛋白[4]。ALCL细胞中可见mTOR信号通路的磷酸化，包括4E-BP1和p70S6K等，使用mTOR抑制剂雷帕霉素或小RNA干扰mTOR信号通路，可诱导细胞阻滞及细胞凋亡。细胞周期阻滞与抑制因子p21及p27有关，细胞凋亡与抗凋亡蛋白的下调有关，如c-FLIP、MCL-1、和BCL-2[4]。在ALCL的治疗中mTOR抑制剂是一种新策略。
2.2 mTOR信号通路与HL
HL的治疗已取得较好的疗效，但仍有15%的患者的一线或二线治疗均失败，而对这些患者的治疗方法比较有限[26]。Márk等[5]发现HL较正常淋巴组织有高（＞50%）的mTOR表达，Johnston等[27]在一项Ⅱ期试验中对19例难治性HL患者使用依维莫司口服10 mg/d，每3个周期评估反应率，患者持续服药直到疾病进展或出现毒副反应，总体反应率为47%，其中8例患者部分缓解，1例患者完全缓解，中位无疾病进展时间为7.2个月。
3 结语与展望
mTOR信号传导通路在细胞中的主要作用是调控促进细胞周期进程蛋白质的翻译，在细胞增殖、生长、凋亡和血管生成等方面发挥重要作用。淋巴瘤细胞中同样存在mTOR信号通路的表达，使用mTOR信号通路抑制剂如雷帕霉素、依维莫司等药物可实现针对对该通路的靶向治疗，调控cyclin D1和Ki-67而发挥抗肿瘤效应，诱导细胞周期阻滞于G1期及细胞凋亡；其在大多数淋巴瘤的Ⅱ期或Ⅲ期试验中均取得较好的效果，目前已经作为复发难治性MCL的一线治疗用药。但淋巴瘤对单一的雷帕霉素及其衍生物反应性低，mTOR抑制剂与利妥昔单抗等药物的合用可提高反应率、缓解率，其对难治性复发性淋巴瘤的治疗更让人期待，进行更多的Ⅱ、Ⅲ期临床试验，并将这些研究结果及知识利用于临床，将会改善淋巴瘤患者的预后。
哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号传导通路在调节细胞增殖、生长、调控细胞周期、细胞凋亡等多方面发挥着重要作用[1]。对淋巴瘤的研究表明，mTOR信号通路与弥漫性大B细胞淋巴瘤（DLBCL）、套细胞淋巴瘤（MCL）、间变大细胞淋巴瘤（ALCL）及霍奇金淋巴瘤（HL）的发病密切相关[2-5]。针对该通路的靶向药物治疗淋巴瘤的研究已成为热点，特别是mTOR抑制剂，如雷帕霉素、依维莫司、替西罗莫司等，对各种淋巴瘤的治疗有很好的反应，目前已经作为复发难治性MCL的一线治疗用药[3]。
1 mTOR信号传导通路
mTOR广泛存在于细胞中，是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，属于磷脂酰肌醇3-激酶相关激酶（PIKK）蛋白质家族成员。mTOR主要感受来自于细胞内外的营养物质、生长因子、能量、压力等信号，调控着大量促进细胞周期进程的蛋白质的翻译，在调节细胞增殖、细胞生长、细胞凋亡、调控细胞周期等多方面发挥着重要作用[1]。
1.1 mTOR及mTOR信号通路传导途径
1.1.1 mTOR激酶
mTOR激酶主要结构从N端到C端，依次为HEAT重复序列、FAT结构域、FKBP12-雷帕霉素结合位点（FRB）激酶结构域、S/T Kinase及FATC结构域。其中靠近C端的Kinase结构域是mTOR蛋白质属于PIKK超家族激酶的主要原因之一；kinase激酶结构域上游为FRB结构域，雷帕霉素与细胞内受体FKBP12结合形成FKBP12-雷帕霉素复合物，再与FRB区相结合而发挥抑制mTOR激酶活性的作用；FRB结构域的上游有一个FAT结构域，C末端也有一个FAT结构域，称为FATC，二者相互作用以暴露出激酶结构域[6]。
mTOR分为mTOR复合物1（mTORC1）和mTOR复合物2（mTORC2）两种复合体。mTORC1由Raptor、mTOR、mLST8、Deptor和PRAS40组成；而mTORC2包括Rictor、mTOR、mLST8、Deptor、mSin1和Protor、Hsp70[7]。FKBP12-雷帕霉素复合物结合并抑制Raptor，但并不结合Rictor，故对雷帕霉素及其衍生物敏感的mTOR为mTORC1。Raptor在真核生物中具有较高的进化上的保守性，当营养物质不存在时，mLST8将mTOR与Raptor紧密连接，使mTOR不能与下游效应分子如翻译抑制因子4E-结合蛋白1（4E-BP1）、核糖体蛋白激酶（p70S6k）连接；当营养物质存在时，mTOR可与上述分子结合，进而促进蛋白质的翻译合成[8-9]。mTORC2发现较晚，目前认为它参与了细胞骨架的形成、细胞迁移和蛋白质合成，并可参与体内多个关键重要的细胞通路[7]。
1.1.2 mTOR信号通路传导途径
mTOR直接的上游激活蛋白是Rheb，Rheb是一个具有小GTPase活性的蛋白，是mTOR的正性调节物；而结节性脑硬化复合物1和2（TSC1/TSC2）可通过抑制Rheb达到抑制mTOR的作用，是它上游的负性调控因子[10]。
mTOR的上游传导途径：经典途径：mTOR是磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）信号通路下游的效应分子，PI3K/Akt可以直接激活mTOR，也可以通过作用于mTOR上游的负性调控因子TSC1/TSC2，从而激活mTOR[9]。非依赖PI3K/Akt途径：在缺乏能量的细胞中，二磷酸腺苷含量上升，激活二磷酸腺苷活化激酶，从而增加TSC2的活性，TSC1/TSC2复合物增多，抑制mTOR的活性[10]。
mTOR的下游传导途径：其下游传导途径主要有4E-BP1和p70S6K。elF-4E是帽结合蛋白，它与mRNA 5’cap结合后再与elF-4G结合，进而启动翻译[11]，4E-BP1有与elF-4G相似的elF-4E识别序列，可以抑制elF-4G与elF-4E的结合而达到抑制翻译的目的，mTOR激活后可磷酸化4E-BP1使其失活，进而解除翻译抑制[12-13]。p70S6K被激活后同样促进蛋白质的合成[14]。
1.1.3 PTEN基因
PTEN基因是位于10号染色体上的抑癌基因，是PI3K/Akt途径的负向调控因子，通过抑制PI3K/Akt通路的激活，抑制mTOR的活化，导致抑制细胞凋亡、加快细胞周期运行、促进血管形成和肿瘤侵袭转移，在恶性肿瘤的发生和发展中发挥着重要的作用。
2 mTOR信号通路与淋巴瘤
mTOR信号传导通路的活化与脑胶质瘤、乳腺癌、膀胱癌等多种肿瘤的发生密切相关[15-17]。对淋巴瘤的研究表明，该通路也与多种淋巴瘤的发生有关，且针对该通路的靶向治疗研究已大量开展，mTOR抑制剂已经作为复发难治性MCL的一线治疗用药[3]。
2.1 mTOR信号通路与非霍奇金淋巴瘤（NHL）
2.1.1 mTOR与DLBCL
DLBCL是最常见的NHL，DLBCL中存在着mTOR信号通路的异常激活，Xu等[2]对总共73例DLBCL患者的研究表明，磷酸化Akt占54.8%，磷酸化p70S6K占46.6%，磷酸化4E-BP1占45.2%。而有mTOR信号通路激活的DLBCL患者的治疗反应差，存活时间少，病情迅速恶性化，雷帕霉素抑制剂（如替西罗莫司、依维莫司等）与利妥昔单抗联合使用可扭转其影响[2]，二者的联用比单药治疗可更有效地控制瘤细胞生长[18]。Wanner等[19]对DLBCL细胞系的观察发现，依维莫司不引起细胞凋亡，但却可诱导DLBCL细胞G1期阻滞，并增加利妥昔单抗的细胞毒性。二者的联用将可能是治疗DLBCL的新策略。
2.1.2 mTOR与MCL
MCL是NHL的一种亚型，具有较强的侵袭性。其常有t（11；14）易位，此易位促进细胞循环调节蛋白cyclin D1的过度表达；MCL中也有PI3K/Akt/mTOR信号通路的表达[3]，替西罗莫司（CCI-779）可调控cyclin D1和Ki-67而发挥抗肿瘤效应。Witzig等[20]进行的Ⅱ期临床试验使用替西罗莫司250 mg/周治疗35例MCL，其中50%以上的患者为复发难治者，91%为Ⅳ期者。治疗结果客观反应率为38%，其中完全缓解率为3%，部分缓解率为35%。血小板减少为常见不良反应。
Coiffier[21]在Ⅲ期临床试验中使用替西罗莫司175 mg/周，共3周，接着使用75 mg/周，结果显示该方案可显著改善患者的存活率及反应率，其治疗结果客观反应率为22%，其中完全缓解率为2%，部分缓解率为20%；其主要不良反应为血小板减少、中性粒细胞减少、高血糖等。
替西罗莫司已被批准用于治疗难治性MCL，但是其反应率低且反应持续时间均较短。Müller等[3]的研究表明抗细胞凋亡BCL-2家族成员MCL-1在MCL生存中起主要调节作用，与雷帕霉素共培养后MCL-1蛋白水平保持不变，而与PI3K及mTOR的双重抑制剂NVP-BEZ235共培养则可下调MCL-1的含量。mTOR信号通路抑制剂可改善治疗MCL的方案。
2.1.3 mTOR与滤泡型淋巴瘤（FL）
FL是常见的惰性NHL，化学疗法（化疗）效果好，但易复发或向侵袭性淋巴瘤转变，1、2级FL临床表现为惰性过程，3级FL为侵袭性。虽然目前治疗复发性FL的主要药物仍为利妥昔单抗，或使用挽救方案，但Smith等[22]发现PI3K/AKT/mTOR信号通路在FL中也有表达，并对FL患者给予替西罗莫司25 mg治疗，总缓解率为53.8%，其中完全缓解率为25.6%，中位无病生存时间为12.7个月。使用mTOR抑制剂单药治疗复发性FL的效果令人鼓舞，与其他药物组合可能提高其缓解率。
2.1.4 mTOR与伯基特淋巴瘤（BL）
BL是可能来源于滤泡生发中心细胞的高度恶性的B细胞肿瘤，儿童多发。目前对于其治疗多使用传统的环磷酰胺+多柔比星+长春新碱+泼尼松（CHOP）方案或依托泊苷+多柔比星+长春新碱+环磷酰胺+泼尼松+利妥昔单抗（EPOCH-R）方案。Saint-Hubert等[23]通过使用替西罗莫司及环磷酰胺治疗BL的小鼠模型，对比发现环磷酰胺使淋巴瘤细胞停留于S期，而替西罗莫司使淋巴瘤细胞快速凋亡并大多数停留在G0-G1期，说明mTOR抑制剂与传统化疗药物联用也许是治疗BL的新方法。
2.1.5 mTOR与原发性巨球蛋白血症（WM）
WM为分泌大量单克隆免疫球蛋白M（巨球蛋白）的浆细胞样淋巴细胞恶性增生性疾病，Ghobrial等[24]对50例WM患者口服依维莫司10 mg/d，发现总缓解率为70%，其中部分缓解率为42%，轻微缓解率为28%，估计无病生存6、12个月者分别为75%和62%。Roccaro等[25]则发现NVP-BEZ235可在WM细胞中引起显著的细胞毒性，且可影响骨髓中的肿瘤细胞。这些研究表明WM对PI3K/mTOR信号通路抑制剂的良好反应可为其靶向治疗提供支持。
2.1.6 mTOR与ALCL
ALCL常伴有t（2；5）（p23；q35）和过度表达间变性淋巴瘤激酶蛋白[4]。ALCL细胞中可见mTOR信号通路的磷酸化，包括4E-BP1和p70S6K等，使用mTOR抑制剂雷帕霉素或小RNA干扰mTOR信号通路，可诱导细胞阻滞及细胞凋亡。细胞周期阻滞与抑制因子p21及p27有关，细胞凋亡与抗凋亡蛋白的下调有关，如c-FLIP、MCL-1、和BCL-2[4]。在ALCL的治疗中mTOR抑制剂是一种新策略。
2.2 mTOR信号通路与HL
HL的治疗已取得较好的疗效，但仍有15%的患者的一线或二线治疗均失败，而对这些患者的治疗方法比较有限[26]。Márk等[5]发现HL较正常淋巴组织有高（＞50%）的mTOR表达，Johnston等[27]在一项Ⅱ期试验中对19例难治性HL患者使用依维莫司口服10 mg/d，每3个周期评估反应率，患者持续服药直到疾病进展或出现毒副反应，总体反应率为47%，其中8例患者部分缓解，1例患者完全缓解，中位无疾病进展时间为7.2个月。
3 结语与展望
mTOR信号传导通路在细胞中的主要作用是调控促进细胞周期进程蛋白质的翻译，在细胞增殖、生长、凋亡和血管生成等方面发挥重要作用。淋巴瘤细胞中同样存在mTOR信号通路的表达，使用mTOR信号通路抑制剂如雷帕霉素、依维莫司等药物可实现针对对该通路的靶向治疗，调控cyclin D1和Ki-67而发挥抗肿瘤效应，诱导细胞周期阻滞于G1期及细胞凋亡；其在大多数淋巴瘤的Ⅱ期或Ⅲ期试验中均取得较好的效果，目前已经作为复发难治性MCL的一线治疗用药。但淋巴瘤对单一的雷帕霉素及其衍生物反应性低，mTOR抑制剂与利妥昔单抗等药物的合用可提高反应率、缓解率，其对难治性复发性淋巴瘤的治疗更让人期待，进行更多的Ⅱ、Ⅲ期临床试验，并将这些研究结果及知识利用于临床，将会改善淋巴瘤患者的预后。