静脉畸形相关分子水平研究进展
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摘 要：本文对近年来关于VMs的最新分子水平研究成果，主要为以PI3K/AKT为核心部分的信号传导进行简单阐述，还包括以该机制为基础，针对VM的最重要和最常见的突变TIE2-L914F和PI3KCA-H1047R进行的动物模型实验与临床试验结果的总结与讨论。
关键词：静脉畸形; TIE2; 分子机制
中图分类号：R743.4 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2020）2-195-001
静脉畸形（VMs）是由血管系统发育缺陷引起的，其特征是静脉通道的大量扩张和弯曲。VM的增長会导致畸形、重要结构阻塞、出血和疼痛。目前还没有针对这种情况的靶向药物治疗。TIE2，或称TEK，是受体酪氨酸激酶亚家族的成员，在物种中高度保守，它通过配体相关的磷酸化和调节，主要在血管生成，重塑、成熟和血管完整性方面表现明显的调节作用。因此，更深入地了解TIE2对于确定复发或严重VM的机制至关重要，研究VM中TIE2突变在独特蛋白质结构、细胞功能、信号传导途径和ECM形成方面的潜在致病作用也一直是一个热点。
1.TIE2相关血管生成调控机制
尽管已经建立了许多与TIE2相关的通用途径，但尚未发现清晰的网络来解释VM的发展。目前认为其核心是TIE2通过PI3K/AKT来发挥调节作用。由周细胞分泌的血管生成素-1与位于内皮细胞上的酪氨酸激酶受体TIE2结合，刺激PI3K的p85调节亚单位向膜的募集和PI3K的p110催化亚单位的活化，产生可以与AKT和PDK1上相应结构域结合的PIP3，PDK1在被激活后磷酸化，AKT蛋白的Ser308导致AKT的第一部分活化。由mTOR的两种复合物之一mTORC2诱导的Ser473上的第二次磷酸化则完全激活AKT，从而能够激活mTORC1及其底物，mTOR可通过调节细胞的存活，内皮细胞增殖，与细胞的侵袭力来调控体内血管的生成。
2.基因突变导致的调控紊乱
TIE2或PI3K的突变均可诱生VM，大多数静脉畸形是由于编码TIE2或PI3K的基因中的获得性体细胞突变而导致。其中高达60%的酪氨酸激酶内皮细胞（TEK）基因（9号染色体）中存在活化突变，编码PI3K催化亚基的基因PIK3CA的突变导致20%的静脉畸形，其不仅存在于TEK活化突变体中，甚至PIK3CA体细胞突变所导致的VM病例中有25%-54%没有检测到TEK突变。一系列研究证实了它们在VM发展中的关键作用。
3.针对突变的基础或临床实验
3.1雷帕霉素/西莫罗斯是第一种可显著改善VM患者生活质量的靶向治疗方法，它是mTOR的变构抑制剂。它抑制mTORC1并破坏mTORC2，导致AKT活化减少，使PDGF-b水平升高并刺激周细胞覆盖。
Boscolo E等通过在免疫缺陷型nu/nu小鼠皮下注射L914F-TIE2突变的HUVECs（脐静脉内皮细胞）产生小鼠静脉畸形模型，其导致与人静脉畸形非常相似的血管病变，血管扩张，细胞层稀薄且不连续。而在WT外植体中仅检测到数量极少的血管。实验者对比了雷帕霉素和TIE2酪氨酸激酶抑制剂对小鼠VM扩增的影响以及它们抑制突变体TIE2信号的能力。发现雷帕霉素抑制VM生长，而TIE2-TKI无明显作用。在表达L914F的培养中，雷帕霉素有效地降低了突变体TIE2诱导的AKT信号通路，尽管TIE2-TKI确实对WT受体发挥了作用，但它对突变体诱导的AKT信号通路仅有微弱的抑制作用。雷帕霉素治疗减少了内皮细胞的增殖和静脉畸形的生长。使管腔更小，扩张更少，并且周细胞覆盖的数量增加。
3.2普纳替尼联合雷帕霉素Jillian Goines2等在表达L914F突变的人脐静脉EC中进行了食品和药物管理局批准药物的无偏筛选，三种ABL激酶抑制剂阻止L914F的细胞增殖，并发现用ABL激酶抑制剂普纳替尼和雷帕霉素的组合治疗在注射L914F的VM的异种移植模型中引起VM消退。实验者在细胞注射后1天开始联合治疗，与载体和普纳替尼单药相比，联合用药抑制VM病变效果更显著，但治疗导致小鼠体重轻度减轻。
3.3双PI3K/mTOR抑制剂BEZ235Laura di Blasio3等利用作为癌症药物开发的几种PI3K/mTOR信号通路抑制剂，特别评估了依维莫司（属于西莫罗斯的衍生物）和BEZ235（mTOR/ PI3K双抑制剂）对H1047R突变模型的影响。体外实验显示用BEZ235处理缓解了由H1047R或E545K表达诱导的增生，完全抑制VEGF-A刺激条件下的细胞增殖。依维莫司获得了类似的结果，它完全消除了由PIK3CA激活突变诱导的增殖增加。用BEZ235和依维莫司治疗也能够减少由VEGF-A刺激的EC球状体的血管生成发芽。体内实验组织切片的分析证实，两种治疗均可减少血管化和出血。依维莫司的作用不太明显，组织切片的特征仍然是病理组织和广泛的出血区域。值得注意的是，这两种治疗方法并不是简单地阻断血管病变的进展，而是减少了病理性状的实体，并重新建立了正常血管化的组织，这是除手术外一种可以引起VM实体减小的药物治疗方法。
4.讨论
单独硬化疗法或与手术切除相结合是治疗静脉畸形的金标准手术。然而，这些手术很少治愈，或者对于患有广泛和浸润性病变的患者不可行，因此需要探求新的治疗方法。雷帕霉素是目前临床实验最多的靶向药物，虽通过减少疼痛和改善功能来提高患者生活质量，但不能治愈它们，因为没有观察到病变的消失，一些患者在用药中断后几天出现了出血和疼痛的复发。一些其他药物目前尚在基础试验阶段，因此需要开发新的靶向剂和不断关注TIE2-PI3K轴的新型治疗策略，以期减轻药物副作用并提升疗效。
参考文献：
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[3]di Blasio L，Puliafito A，Gagliardi PA et al.PI3K/mTOR inhibition promotes the regression of experimental vascular malformations driven by PIK3CA-activating mutations.[J]Cell Death Dis，2018 Jan 19;9（2）：45
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