间变性淋巴瘤激酶与神经母细胞瘤

黄体龙，杨跃煌，张娴文

(1.昆明市儿童医院 血液科，云南 昆明 650000; 2.昆明理工大学 医学院，云南 昆明 650500)

神经母细胞瘤(neuroblastoma, NB)起源于肾上腺髓质或交感神经节的神经嵴细胞，是儿童时期最常见和最难治的恶性颅外实体肿瘤之一，可发生于交感神经系统从颈部至盆腔的任何部位，以肾上腺及其周围最常见。NB约占儿童恶性肿瘤的8%～10%，病死率却占儿童肿瘤相关死亡的15%[1]。其治疗方法有手术、化疗、放疗、自体造血干细胞移植、免疫治疗及靶向治疗等综合措施。但因其生物学行为多样，病因复杂，肿瘤异质性明显，大部分恶性程度高、进展迅速、易复发、预后差，治疗较为困难[2]。间变性淋巴瘤激酶(anaplastic lymphoma kinase，ALK)基因是家族性NB的主要易感基因，也是散发性NB的主要致病基因。因此，研究ALK在NB发病机制中的作用， 可为针对ALK异常的分子靶向治疗提供重要的理论依据。

1 ALK的结构

ALK是一种酪氨酸激酶受体，属于胰岛素受体超家族。ALK基因位于人类染色体2p23，含有26个外显子，编码200 ku的成熟ALK蛋白。人类正常的ALK是一条含有1 620个氨基酸的单链跨膜蛋白，具有典型受体酪氨酸蛋白激酶的胞外配体结构域，跨膜结构域和胞内酪氨酸激酶结构域[3]。细胞外区包含特殊的结合域：N端信号肽，2个甲基多巴，A5蛋白和受体蛋白酪氨酸磷酸酶μ域(meprin, A5 protein and receptor protein tyrosine phosphatase μ, MAM)，1个低密度脂蛋白类A基序(low-density lipoprotein A, LDL-A)以及1个靠近细胞膜的甘氨酸富集区(glycine-rich, G-rich)。MAM域和G-rich区可能与ALK活化有关，胞内酪氨酸激酶结构域含有3个磷酸化位点：Y1278、Y1282和Y1283。研究发现ALK以两种形式存在：一种为220 ku的全长受体形式，另一种为胞外分裂后质量为140 ku的截断蛋白质[4]。目前已知ALK的天然配体为肝素结合相关因子包括中期因子(midkine, MK)和多效因子(pleiotrophin, P-rN)，最近发现高碱性蛋白FAM150B和FAM150A也是ALK的配体[5]。ALK发挥其生理作用需要依赖配体，当有配体与之结合时可抑制细胞凋亡，否则促进细胞凋亡。正常情况下，ALK仅在神经系统中特异表达，其表达水平随脑的发育成熟而下降，成熟脑组织中含量很低，但ALK蛋白在NB细胞系及肿瘤组织中高水平表达[6]。

2 ALK与神经母细胞瘤

2.1 NB中ALK的突变

ALK的融合、突变和扩增与NB的发生有密切关系。ALK突变最常见，是NB中除了MYCN扩增外第二个常见的基因表达异常形式，其突变发生在酪氨酸激酶高度保守的结构域中并导致激酶活性增强[7]。目前报道的ALK激活突变的形式达20余种，功能获得性突变在家族性和散发性NB中均有报道。在NB中，85%ALK激活突变发生在密码子F1174、R1275和F1245。R1275的突变多出现在遗传性NB，而 F1174突变多见于散发性NB[8]。最近，有报道在患者ALK激活环1278-yrasyy-1283基序中发现了Y1278S突变，从而导致ALK受体激活，促进神经母细胞瘤的增值[9]。

2.2 ALK参与NB形成

ALK在胚胎发育过程中与神经系统的发生、分化及细胞增殖密切相关，出生后所有组织中的ALK mRNA和蛋白表达显著降低，在儿童神经外胚层肿瘤和NB中ALK的表达增高。NB起源于胚胎发育过程中神经嵴的原始多能交感神经细胞。在交感神经母细胞中ALK的持续表达并激活可降低促凋亡因子 Bcl-2相互作用细胞死亡介导因子(bcl-2 interacting mediator of cell death, BIM)的表达，抑制细胞凋亡，促进细胞的分化和有丝分裂后神经元的存活，导致神经母细胞增殖，可能是NB形成的始动因素[10]。FAM150与ALK形成的配体受体复合物可促进神经嵴祖细胞增殖，迁移和分化[11]。ALK可激活糖原合成酶激酶3(glycogen synthase kinase 3, GSK3)促进神经嵴发育和癌细胞迁移，参与NB的发病[12]。ALK使磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphoinositide 3-kinase, PI3K)的调节亚单位p55γ磷酸化，增加蛋白激酶B(protein kinase B, PKB/AKT)的表达，促进神经细胞的迁移[13]，表明ALK/PI3K/AKT在NB的转移中起重要作用。

2.3 ALK参与NB形成的机制

活化的ALK可通过PI3K/AKT, 丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)/细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases, ERK), 信号传导及转录活化因子3(signal transducer and activator of transcription 3, STAT3)等信号通路来调节NB细胞株的增殖，分化和迁移等功能，增加NB细胞的恶性增生。

原癌基因 c-ret 产物(rearranged during transfection, RET)，属于受体酪氨酸激酶超家族成员, 能够调节神经细胞的增殖和分化。在NB细胞株中，ALK通过MEK/ERK信号通路，在蛋白和mRNA水平调节转录因子Ets差异基因5(etsvariantgene5, ETV5)的表达，活化的ETV5与RET上游的增强子结合，激活RET基因的转录。以上结果表明活化的ALK通过ERK/ETV5/RET通路作为一个关键的驱动在NB的发生中起重要作用[14]。在神经母细胞瘤细胞株SH-SY5Y中，突变的ALK还可通过PI3K/AKT抑制转录因子叉头框蛋白3a(forkhead box protein 3a, FOXO3a)的磷酸化，激活RET，影响神经元的分化[15]。以上研究结果提示ALK通过PI3K/AKT、ERK调节RET的功能，参与了NB的分化。此外，ALK 通过上调神经丝介质多肽，促进神经元的分化[10]。

ALK介导的PI3K/AKT/mTOR信号传导可促进NB细胞的增值。在ALK突变的NB细胞株中，ALK抑制剂阿雷替尼和AZD3463能阻断ALK/PI3K/AKT/mTOR信号传导，诱导NB细胞自噬，促进细胞凋亡，抑制NB细胞增殖[16]。在ALK(F1174L)突变的NB转基因小鼠中，克唑替尼与PI3K抑制剂或mTOR抑制剂联合应用能降低核糖体蛋白S6(ribosomal protein S6, RPS6)的磷酸化，增加细胞毒性，减少细胞增殖、增加细胞凋亡，抑制肿瘤细胞[17]。ALK抑制剂可抑制ALK下游c-Jun氨基末端激酶(c-JunN-terminalkinase, JNK)的活性，导致肿瘤细胞的细胞周期阻滞，诱导细胞凋亡，抑制肿瘤细胞增殖[18]。神经富亮氨酸重复(neural leucine rich repeat, NLRR)蛋白家族是跨膜蛋白，影响受体酪氨酸激酶信号，NLRR1可与ALK的胞外区结合，降低ALK的磷酸化，抑制NB细胞株的增殖[19]。

STAT3介导的信号转换或转录激活，与肿瘤细胞的增殖、侵袭和复发等密切相关。在神经母细胞瘤中，ALK基因外显子4至11缺失，可活化下游的ERK和STAT3，但STAT3磷酸化迟于ERK和AKT磷酸化，表明ALK间接激活STAT3，参与NB肿瘤的发生[20]。

2.4 ALK与NB的预后

ALK突变或扩增与NB临床预后不良及复发相关。ALKF1174突变和MYCN扩增的患者，NB的侵袭性更强，预后更差，致死率更高[21]。ALK表达随肿瘤分期增加而增高，提示ALK蛋白表达可作为NB侵袭性的标志物，且ALK阳性的患者，NB的复发率更高[22]。在263例原发性NB患儿的肿瘤组织中，无论突变型还是野生型ALK导致的ALK蛋白高表达均提示预后不佳[23]。超过50%的NB复发病人中有ALK过表达且ALK的突变频率更高，其机制是ALK的突变导致下游RAS/MAPK信号激活，促进细胞的增殖和抑制凋亡[24-25]，提示ALK在NB的复发中起重要作用。以上结果表明ALK突变可能与NB预后不良有关，故ALK突变可能成为推断预后的重要分子标志物。但ALK引起NB复发的作用机制还不清楚，有待进一步研究。

3 问题与展望

活化的ALK作用于下游信号分子STAT3、AKT和ERK1/2，促进NB细胞的增殖，分化和迁移等功能，参与NB形成。但是ALK影响的下游分子是否相互作用，是如何相互作用还不清楚。因此联合应用ALK抑制剂和下游靶点抑制剂进行NB治疗还有待进一步研究。此外，ALK的突变与NB预后及复发相关，故ALK在NB的发病中起重要作用，信号通路中的重要分子有望成为NB治疗的新靶标。因此，研究ALK在NB中的发病机制，可为针对ALK异常的分子靶向治疗提供新的治疗思路。