間變性淋巴瘤激酶與神經母細胞瘤

黃體龍，楊躍煌，張嫻文

(1.昆明市兒童醫院 血液科，云南 昆明 650000; 2.昆明理工大學 醫學院，云南 昆明 650500)

神經母細胞瘤(neuroblastoma, NB)起源于腎上腺髓質或交感神經節的神經嵴細胞，是兒童時期最常見和最難治的惡性顱外實體腫瘤之一，可發生于交感神經系統從頸部至盆腔的任何部位，以腎上腺及其周圍最常見。NB約占兒童惡性腫瘤的8%～10%，病死率卻占兒童腫瘤相關死亡的15%[1]。其治療方法有手術、化療、放療、自體造血干細胞移植、免疫治療及靶向治療等綜合措施。但因其生物學行為多樣，病因復雜，腫瘤異質性明顯，大部分惡性程度高、進展迅速、易復發、預后差，治療較為困難[2]。間變性淋巴瘤激酶(anaplastic lymphoma kinase，ALK)基因是家族性NB的主要易感基因，也是散發性NB的主要致病基因。因此，研究ALK在NB發病機制中的作用， 可為針對ALK異常的分子靶向治療提供重要的理論依據。

1 ALK的結構

ALK是一種酪氨酸激酶受體，屬于胰島素受體超家族。ALK基因位于人類染色體2p23，含有26個外顯子，編碼200 ku的成熟ALK蛋白。人類正常的ALK是一條含有1 620個氨基酸的單鏈跨膜蛋白，具有典型受體酪氨酸蛋白激酶的胞外配體結構域，跨膜結構域和胞內酪氨酸激酶結構域[3]。細胞外區包含特殊的結合域：N端信號肽，2個甲基多巴，A5蛋白和受體蛋白酪氨酸磷酸酶μ域(meprin, A5 protein and receptor protein tyrosine phosphatase μ, MAM)，1個低密度脂蛋白類A基序(low-density lipoprotein A, LDL-A)以及1個靠近細胞膜的甘氨酸富集區(glycine-rich, G-rich)。MAM域和G-rich區可能與ALK活化有關，胞內酪氨酸激酶結構域含有3個磷酸化位點：Y1278、Y1282和Y1283。研究發現ALK以兩種形式存在：一種為220 ku的全長受體形式，另一種為胞外分裂后質量為140 ku的截斷蛋白質[4]。目前已知ALK的天然配體為肝素結合相關因子包括中期因子(midkine, MK)和多效因子(pleiotrophin, P-rN)，最近發現高堿性蛋白FAM150B和FAM150A也是ALK的配體[5]。ALK發揮其生理作用需要依賴配體，當有配體與之結合時可抑制細胞凋亡，否則促進細胞凋亡。正常情況下，ALK僅在神經系統中特異表達，其表達水平隨腦的發育成熟而下降，成熟腦組織中含量很低，但ALK蛋白在NB細胞系及腫瘤組織中高水平表達[6]。

2 ALK與神經母細胞瘤

2.1 NB中ALK的突變

ALK的融合、突變和擴增與NB的發生有密切關系。ALK突變最常見，是NB中除了MYCN擴增外第二個常見的基因表達異常形式，其突變發生在酪氨酸激酶高度保守的結構域中并導致激酶活性增強[7]。目前報道的ALK激活突變的形式達20余種，功能獲得性突變在家族性和散發性NB中均有報道。在NB中，85%ALK激活突變發生在密碼子F1174、R1275和F1245。R1275的突變多出現在遺傳性NB，而 F1174突變多見于散發性NB[8]。最近，有報道在患者ALK激活環1278-yrasyy-1283基序中發現了Y1278S突變，從而導致ALK受體激活，促進神經母細胞瘤的增值[9]。

2.2 ALK參與NB形成

ALK在胚胎發育過程中與神經系統的發生、分化及細胞增殖密切相關，出生后所有組織中的ALK mRNA和蛋白表達顯著降低，在兒童神經外胚層腫瘤和NB中ALK的表達增高。NB起源于胚胎發育過程中神經嵴的原始多能交感神經細胞。在交感神經母細胞中ALK的持續表達并激活可降低促凋亡因子 Bcl-2相互作用細胞死亡介導因子(bcl-2 interacting mediator of cell death, BIM)的表達，抑制細胞凋亡，促進細胞的分化和有絲分裂后神經元的存活，導致神經母細胞增殖，可能是NB形成的始動因素[10]。FAM150與ALK形成的配體受體復合物可促進神經嵴祖細胞增殖，遷移和分化[11]。ALK可激活糖原合成酶激酶3(glycogen synthase kinase 3, GSK3)促進神經嵴發育和癌細胞遷移，參與NB的發病[12]。ALK使磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphoinositide 3-kinase, PI3K)的調節亞單位p55γ磷酸化，增加蛋白激酶B(protein kinase B, PKB/AKT)的表達，促進神經細胞的遷移[13]，表明ALK/PI3K/AKT在NB的轉移中起重要作用。

2.3 ALK參與NB形成的機制

活化的ALK可通過PI3K/AKT, 絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)/細胞外調節蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases, ERK), 信號傳導及轉錄活化因子3(signal transducer and activator of transcription 3, STAT3)等信號通路來調節NB細胞株的增殖，分化和遷移等功能，增加NB細胞的惡性增生。

原癌基因 c-ret 產物(rearranged during transfection, RET)，屬于受體酪氨酸激酶超家族成員, 能夠調節神經細胞的增殖和分化。在NB細胞株中，ALK通過MEK/ERK信號通路，在蛋白和mRNA水平調節轉錄因子Ets差異基因5(etsvariantgene5, ETV5)的表達，活化的ETV5與RET上游的增強子結合，激活RET基因的轉錄。以上結果表明活化的ALK通過ERK/ETV5/RET通路作為一個關鍵的驅動在NB的發生中起重要作用[14]。在神經母細胞瘤細胞株SH-SY5Y中，突變的ALK還可通過PI3K/AKT抑制轉錄因子叉頭框蛋白3a(forkhead box protein 3a, FOXO3a)的磷酸化，激活RET，影響神經元的分化[15]。以上研究結果提示ALK通過PI3K/AKT、ERK調節RET的功能，參與了NB的分化。此外，ALK 通過上調神經絲介質多肽，促進神經元的分化[10]。

ALK介導的PI3K/AKT/mTOR信號傳導可促進NB細胞的增值。在ALK突變的NB細胞株中，ALK抑制劑阿雷替尼和AZD3463能阻斷ALK/PI3K/AKT/mTOR信號傳導，誘導NB細胞自噬，促進細胞凋亡，抑制NB細胞增殖[16]。在ALK(F1174L)突變的NB轉基因小鼠中，克唑替尼與PI3K抑制劑或mTOR抑制劑聯合應用能降低核糖體蛋白S6(ribosomal protein S6, RPS6)的磷酸化，增加細胞毒性，減少細胞增殖、增加細胞凋亡，抑制腫瘤細胞[17]。ALK抑制劑可抑制ALK下游c-Jun氨基末端激酶(c-JunN-terminalkinase, JNK)的活性，導致腫瘤細胞的細胞周期阻滯，誘導細胞凋亡，抑制腫瘤細胞增殖[18]。神經富亮氨酸重復(neural leucine rich repeat, NLRR)蛋白家族是跨膜蛋白，影響受體酪氨酸激酶信號，NLRR1可與ALK的胞外區結合，降低ALK的磷酸化，抑制NB細胞株的增殖[19]。

STAT3介導的信號轉換或轉錄激活，與腫瘤細胞的增殖、侵襲和復發等密切相關。在神經母細胞瘤中，ALK基因外顯子4至11缺失，可活化下游的ERK和STAT3，但STAT3磷酸化遲于ERK和AKT磷酸化，表明ALK間接激活STAT3，參與NB腫瘤的發生[20]。

2.4 ALK與NB的預后

ALK突變或擴增與NB臨床預后不良及復發相關。ALKF1174突變和MYCN擴增的患者，NB的侵襲性更強，預后更差，致死率更高[21]。ALK表達隨腫瘤分期增加而增高，提示ALK蛋白表達可作為NB侵襲性的標志物，且ALK陽性的患者，NB的復發率更高[22]。在263例原發性NB患兒的腫瘤組織中，無論突變型還是野生型ALK導致的ALK蛋白高表達均提示預后不佳[23]。超過50%的NB復發病人中有ALK過表達且ALK的突變頻率更高，其機制是ALK的突變導致下游RAS/MAPK信號激活，促進細胞的增殖和抑制凋亡[24-25]，提示ALK在NB的復發中起重要作用。以上結果表明ALK突變可能與NB預后不良有關，故ALK突變可能成為推斷預后的重要分子標志物。但ALK引起NB復發的作用機制還不清楚，有待進一步研究。

3 問題與展望

活化的ALK作用于下游信號分子STAT3、AKT和ERK1/2，促進NB細胞的增殖，分化和遷移等功能，參與NB形成。但是ALK影響的下游分子是否相互作用，是如何相互作用還不清楚。因此聯合應用ALK抑制劑和下游靶點抑制劑進行NB治療還有待進一步研究。此外，ALK的突變與NB預后及復發相關，故ALK在NB的發病中起重要作用，信號通路中的重要分子有望成為NB治療的新靶標。因此，研究ALK在NB中的發病機制，可為針對ALK異常的分子靶向治療提供新的治療思路。