引用本文： 李磊, 崔思倩, 張慧強, 張進, 劉靜. 磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B信號通路在甲狀腺癌中的研究進展. 中國普外基礎與臨床雜志, 2023, 30(1): 91-98. doi: 10.7507/1007-9424.202205076 復制
2021年的文獻[1]報道，內分泌腫瘤中甲狀腺癌（thyroid cancer，TC）的發病率最高，占全球診斷惡性腫瘤的3%。2018年我國女性TC發病率為15.8/10萬[2]。TC可分為乳頭狀TC（papillary TC，PTC）、濾泡狀TC（follicular TC，FTC）、髓樣TC（medullary TC，MTC）、未分化TC（anaplastic TC，ATC）[3]。磷脂酰肌醇-3-激酶（phosphatidylinositol-3-kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，又名AKT）信號軸的許多正調節因子在體外轉化試驗和體內基因工程小鼠模型中均被證明具有致癌潛力[4]。近年來，PI3K/AKT信號通路及其介質在TC中的研究也成為當下研究的熱點。筆者將對PI3K/AKT信號通路及其部分介質如10號染色體上磷酸酶和張力蛋白同源物缺失（phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten，PTEN）、哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）、叉頭框（forkhead box，Fox）等在TC研究中的進展情況做一簡要總結。
1 PI3K/AKT信號通路及其部分介質簡介
1.1 PI3K/AKT信號通路
PI3K可將來自于生長因子、細胞因子和其他環境的信號進行整合，進一步轉化為調節多種信號通路的細胞內信號，調節的這些信號通路控制包括細胞增殖、生長、轉移、代謝等多種生理功能[5]。研究最廣泛的是PI3KⅠ類，它可以被細胞表面受體直接激活，根據其激活模式分為ⅠA類和ⅠB類，ⅠA類被受體酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinase，RTK）、G蛋白偶聯受體和小G蛋白Ras激活，而ⅠB類僅被G蛋白偶聯受體激活。
AKT是PI3K下游信號分子。磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸 ［phosphatidylinositol-3,4,5-trisphosphate，PI（3,4,5）P3］或磷脂酰肌醇-3,4-二磷酸 ［phosphatidylinositol-3,4-bisphosphate，PI（3,4）P2］與AKT的普列克底物蛋白同源（Plechkstin homology，PH）結構域結合，誘導AKT聚集到細胞膜并分別通過PI3K家族成員mTOR復合物2和AKT上游激酶磷酸肌醇依賴性激酶1誘導AKT在絲氨酸473和蘇氨酸308處的磷酸化和活化，活化的AKT再磷酸化包括如FoxO轉錄因子、糖原合成酶激酶-3β（glycogen synthase kinase 3β，GSK-3β）、結節性硬化復合物2（tuberous sclerosis complex 2，TSC2）等在內的200多種AKT底物[6]。
1.2 PI3K/AKT信號通路的部分介質
1.2.1 PTEN
PTEN是胰島素依賴性信號傳導的重要調節因子。PTEN是通過對抗AKT激活來抑制PI3K信號的關鍵負調節因子。PTEN在肌醇環的3′-OH位置使其編碼的蛋白質PI（3,4,5）P3去磷酸化生成磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸 ［phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate，PI（4,5）P2］，因此，PTEN表達的喪失或降低會導致PI3K/AKT通路的激活[7]。PI（3,4,5）P3肌醇環的5位磷酸被Src含同源2結構域的肌醇-5-磷酸酶（Src homology 2 domain-containing inositol-5-phosphatase，SHIP）或富含脯氨酸的肌醇多磷酸5-磷酸酶（proline-rich inositol polyphosphate 5-phosphatase，PIPP）去磷酸化，生成PI（3,4）P2[8]。PI（3,4）P2、PI（4,5）P2和PI（3,4,5）P3都可以與包含AKT、磷酸肌醇依賴性蛋白激酶1等蛋白質的PH結構域結合。肌醇多聚磷酸-4-磷酸酶Ⅰ型（inositol polyphosphate-4-phosphatase type Ⅰ，INPP4A）及其Ⅱ型（INPP4B）具有脂質磷酸酶活性，可以將PI（3,4）P2水解為磷脂酰肌醇5-磷酸或3-磷酸。PTEN、SHIP、PIPP、INPP4A和INPP4B這些PI3K的負調節因子參與了癌的發生與發展[8]。
1.2.2 mTOR
mTOR是PI3K相關激酶蛋白家族的成員，參與識別營養信號和調節細胞生長和增殖[9]。mTOR分為復合物1和復合物2[10]。AKT通過TSC2的磷酸化激活mTOR復合物1，磷酸化的TSC2破壞TSC1/TSC2復合物，從而使小G蛋白腦Ras同源蛋白（Ras homolog enriched in brain，Rheb）從抑制中恢復，GTP負載的Rheb增強了mTOR復合物1的表達，但由TSC1/TSC2復合物刺激的GTP水解到GDP，使Rheb失活；mTOR復合物1的激活導致核糖體S6蛋白激酶1和真核起始因子（eukaryotic initiation factor，eIF）4E結合蛋白1的磷酸化，從而導致蛋白質合成增強，未磷酸化的eIF4E結合蛋白1反而抑制eIF4E的活性[11]。eIF4E是eIF4F復合物的組成部分，與細胞核中參與轉錄的所有mRNA的帽結構結合，eIF4E結合蛋白1的磷酸化可釋放eIF4E，從而激活eIF4F的形成和翻譯，這是帽依賴性mRNA翻譯的限速步驟；eIF4E可影響一般翻譯，但eIF4E促進包含復雜和結構化5′-非翻譯區的mRNA子集的翻譯[11]。
1.2.3 FoxO1
自1989年發現第1個釵頭（forkhead）基因以來，已經確定了該家族的100多個成員[12]。在forkhead基因成員中FoxO家族的研究最為深入，人類的4個同源FoxO基因是FoxO1、FoxO2、FoxO3a和FoxO4[13]。FoxO亞家族成員從細胞質穿梭到細胞核，在細胞增殖、凋亡、分化和抗氧化應激中發揮重要作用，而且FoxO1位于許多信號轉導通路的交匯處，可能是許多疾病治療或干預的靶點[14-15]。
2 TC中 PI3K/AKT信號通路相關內容及其作用途徑
2.1 與PI3K/AKT信號通路相關的蛋白
TC中與PI3K/AKT信號通路相關蛋白較多，最新研究發現了以下幾個與TC有關的蛋白及其作用途徑。6-磷酸果聚糖-2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酶4（6-phosphofructo-2-kinase/fructose-2,6-bisphosphatase 4，PFKFB4）是糖酵解的關鍵調節酶，其可上調組蛋白乙酰轉移酶GCN5的表達，從而激活PI3K/AKT下游信號，促進TC細胞的增殖[16]。溶血磷脂酸受體（lysophosphatidic acid receptor，LPAR）5通過PI3K/AKT/mTOR通路在PTC中發揮重要作用，其通過直接激活PI3KⅠA類催化亞基p110β而促進TC細胞的增殖和遷移[17]。組蛋白乙酰轉移酶哺乳動物雄性第一缺失（male absent on the first，MOF）與基因轉錄、細胞周期、胚胎早期發育、腫瘤發生等多種生物學過程有關。MOF在TC中結合酪氨酸激酶非受體2啟動子激活酪氨酸激酶非受體2轉錄激活PI3K/AKT信號通路，對TC有明顯的促增殖和抑制凋亡作用[18]。小G蛋白信號調節劑2與Ras相關蛋白1相互作用并增強其活性，激活的Ras相關蛋白1競爭性地抑制Ras激活，從而抑制PI3K/AKT信號通路的激活，對TC有抑增殖和促凋亡作用[19]。
2.2 與PI3K/AKT信號通路相關的基因
在未區分TC類型的相關基因研究中，查找到的與PI3K/AKT信號通路相關的基因最新相關研究較少，只有T-box（TBX）基因。TBX0基因是參與發育過程調控的系統發育保守基因家族的一部分，該家族的幾個成員已被證明與腫瘤發生有關，如TBX2、TBX3和TBX5，而TBX1在腫瘤發展和進展中的研究較少[20]，僅檢索到一項研究[21]發現，在TC細胞中，TBX1阻斷PI3K/AKT信號通路的活性，從而誘導細胞周期停滯于G2/M期和凋亡，并通過轉錄激活其下游靶基因的不同機制抑制細胞遷移和侵襲。
2.3 與PI3K/AKT信號通路相關的微小RNA（microRNA，miRNA或miR）和長鏈非編碼RNA（long chain non-coding RNA，lncRNA）
TC中與PI3K/AKT信號通路相關的miRNA和lncRNA較多，其中最新的相關研究包括lncRNAsZEB1反義1（ZEB1 antisense RNA 1，ZEB1-AS1）、結腸癌相關轉錄物1（colon cancer-associated transcript 1，CCAT1）、Linc00210、Linc00312、X染色體失活特異轉錄物（X-inactive specific transcript，XIST）等。lncRNA ZEB1-AS1與miR-133a-3p呈負相關、與LPAR3蛋白和表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）呈正相關，ZEB1-AS1、LPAR3和EGFR均可促進TC細胞的增殖并抑制細胞凋亡，miR-133a-3p過表達對TC進展有抑制作用，而LPAR3吸附miR-133a-3p可部分消除miR-133a-3p過表達對TC進展的抑制作用，ZEB1-AS1/miR-133a-3p/LPAR3/EGFR 軸可能是通過激活PI3K/AKT通路促進TC發展的[22]。lncRNA CCAT1在TC中可通過抑制miR-143表達激活PI3K/AKT通路，潛在地表現出促癌功能[23]。CCAT1過表達增加了與PI3K/AKT通路相關的蛋白表達，增強了細胞活力、增殖、遷移和侵襲，并通過下調miR-143減少細胞凋亡，相反miR-143過表達則抑制了這些作用[24]。類似的研究[25]發現，PI3K銜接蛋白1是一種蛋白質編碼基因，吸附miR-1246，抑制PI3K/AKT通路的激活從而抑制TC的發展。lncRNA Linc00210吸附miR-195-5p下調其表達，抵消miR-195-5p抑制PI3K/AKT通路激活劑胰島素樣生長因子（insulin like growth factor，IGF）-1受體的表達和PI3K/AKT信號的激活效應[26]。lncRNA Linc00312作為TC中的腫瘤抑制因子，其過度表達顯著降低了PI3K和磷酸化-AKT的表達，減弱了TC中PI3K/AKT信號通路的激活并在一定程度上抑制TC的侵襲[27]。lncRNA XIST作為miR-34a的競爭性內源RNA，其與MET（MET原癌基因，RTK）競爭與miR-34a結合，通過miR-34a下游MET-PI3K/AKT信號傳導調節TC的細胞增殖和腫瘤生長，MET表達與XIST呈正相關，而與miR-34a表達呈負相關，XIST通過吸附miR-34a使miR-34a表達下調，從而抵消miR-34a對MET-PI3K/AKT信號傳導通路的抑制作用[28]。
綜上所述，在TC中，與PI3K/AKT信號通路相關的蛋白PFKFB4、LPAR、MOF等以及與PI3K/AKT信號通路相關的lncRNA ZEB1-AS1通過不同途徑激活PI3K/AKT信號通路，從而促進TC的發生與發展，或lncRNA Ras相關蛋白1、PI3K銜接蛋白1、Linc00210、Linc00312通過競爭性地抑制Ras激活、直接阻斷PI3K/AKT信號通路和吸附作用對TC的發生和發展起抑制作用。相信隨著研究的深入，TC中PI3K/AKT信號通路相關的蛋白、基因及lncRNA有可能成為TC診斷以及治療的切入點，使得TC的治療更加個體化。
3 PI3K/AKT信號通路在4種不同類型TC中的研究進展
3.1 在PTC中的研究進展
3.1.1 與PI3K/AKT信號通路相關的環狀RNA（circular RNA，circRNA）和miRNA
① 在PTC中，與PI3K/AKT信號通路相關的circRNA主要包括circRNA_100395、circRNA_含血小板白細胞C激酶底物和Sec7域3（circular RNA pleckstrin and Sec7 domain containing 3，circ_PSD3）等。circRNA_100395在多種癌進展中發揮重要作用，然而circ_100395在PTC發展中的確切作用及它與有氧糖酵解的關系以及潛在機制尚未闡明。Chen等[29]研究發現，circ_100395可以通過抑制PI3K/AKT/mTOR信號通路在PTC細胞中起抗癌作用，其過表達顯著降低了PTC細胞的有氧糖酵解及生存、遷移和侵襲能力。circ_PSD3來源于PSD3基因，其通過circ_PSD3/miR-637/HEMGN（紅細胞分化相關基因）軸調節PTC細胞中PI3K/AKT信號通路的活性來促進PTC的發展[30]。② 在PTC中，與PI3K/AKT信號通路相關的circRNA主要包括 miR-776、miR-30c-5p、miR-218等。miR-766已在多種類型的人類癌中得到充分研究，然而miR-766在PTC中的表達狀態、具體作用和調控機制仍不清楚。Zhao等[31]的研究表明，miR-776在體內與體外都可以直接與胰島素受體底物2（insulin receptor substrate 2，IRS2）的3′-非翻譯區結合，降低PTC細胞內源性IRS2的表達（IRS2在PTC組織中上調，IRS2表達與miR-766表達呈負相關）來抑制PI3K/AKT信號通路的激活。miR-30c-5p是一種腫瘤抑制性miRNA，直接靶向作用于E3泛素連接酶Pellino-1（PELI1）以抑制PTC細胞增殖和遷移；相反如果miR-30c-5p缺失會誘導PELI1積累從而通過激活PTC中的PI3K/AKT途徑促進細胞增殖和遷移[32]。miR-218是從位于染色體4p15.31（miR-218-1）和5q35.1（miR-218-2）上的兩個位點轉錄的miRNA，在PTC的發展中充當腫瘤抑制因子，其上調降低了磷酸化AKT（Ser4473）表達并提高了PTEN水平，而Runx2（轉錄因子Runxx家族成員之一）過表達顯著減弱了這些作用，miR-218吸附Runx2阻斷了PI3K/AKT信號通路，從而抑制PTC的發生和發展，而且miR-218的異位表達顯著限制了mTOR和GSK-3β的磷酸化[33]，GSK-3是AKT下游的重要分子，是一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白酶[34]。筆者認為，miRNA和circRNA在PTC中廣泛失調，失調的miRNA和circRNA及其靶基因構成了一個復雜的網絡，該網絡與PTC發病機制有關；進一步了解異常表達的miRNA和circRNA在PTC中的功能作用以及潛在的分子機制，可能有助于鑒定新的治療靶點。
3.1.2 與PI3K/AKT信號通路相關的lncRNA
lncRNA小核仁RNA宿主基因7（small nucleolar RNA host gene 7，SNHG7）與miRNA結合在多種癌中起腫瘤促進作用[35-36]，然而它在PTC中的作用仍不清楚。在Chen等[37]的研究中發現，SNHG7為miR?9?5p的競爭性內源RNA，可以吸附miR-9-5p上調二肽基肽酶4的表達，進一步激活PI3K/AKT，從而促進PTC細胞的增殖與發展。根據癌癥基因組圖譜數據庫的數據，lncRNA α/β水解酶域11反義RNA1（alpha/beta hydrolase domain 11 antisense RNA 1，ABHD11-AS1）在PTC中高度表達，它在Wen等[38]的研究中被證實通過激活PI3K/AKT信號通路在PTC中發揮致癌作用，作為一種競爭性內源RNA被轉錄因子STAT3激活，通過吸附miR-1301-3p上調STAT3，從而形成ABHD11-AS1/miR-1301-3p/STAT3反饋回路促進PTC進程。lncRNA BRAF激活的非蛋白質編碼RNA （BRAF-activated non-protein coding RNA，BANCR）是一種新型且潛在的癌細胞增殖和遷移調節劑，在Zhang等[39]的研究中被證實通過誘導細胞周期將它阻滯在G2/M期和誘導細胞凋亡以及通過抑制PI3K/AKT途徑來調節PTC的增殖和遷移，而BANCR表達下調可促進PTC的侵襲性。lncRNA β珠蛋白基因座3主要位于PTC細胞的細胞質中，與PTEN相互作用并募集去泛素酶卵巢腫瘤結構域蛋白3（ovarian tumour domain-containing protein 3，OTUD3），增強了OTUD3對PTEN的去泛素化作用，從而提高了PTEN蛋白的穩定性，使致癌PI3K/AKT信號傳導失活[40]。筆者認為，lncRNA是基因組穩定性和人類疾病的新興調節因子，但lncRNA通過PI3K/AKT信號通路對PTC的作用機制及其作用靶點在很大程度上仍然是未知的，其具體靶點的確定以及作用途徑的發現可以為PTC的治療提供新的方案。
3.1.3 與PI3K/AKT信號通路相關的蛋白
PTC中與PI3K/AKT信號通路相關的蛋白相對較多，筆者總結了近期發現的細胞黏附分子Nectin4、Pin2/TRF1相互作用蛋白X1（Pin2/TRF1 interacting protein X1，PINX1）、BRAFV600E突變相關的主要Vault蛋白（major Vault protein，MVP）等一些相關蛋白及其作用途徑。細胞黏附分子Nectin家族是一組不依賴Ca2+ 的免疫球蛋白樣分子，由4個成員（Nectin1~4）組成，Nectin1~3在正常成人組織中廣泛表達，而Nectin4在癌組織中過度表達[41]。在PTC中，敲除Nectin4后磷酸化AKT的表達遠低于未敲除組，使用AKT磷酸化激活劑SC79逆轉了由Nectin4 敲除后引起的細胞遷移和侵襲抑制效應，Nectin4敲除后可表現出類似于使用了強AKT抑制劑LY294002的作用即抑制TC的增殖和遷移能力，提示Nectin4在PI3K/AKT信號通路中可能起著激活AKT表達的作用[42]。PINX1可調節PTC和ATC細胞中AKT、絲裂原活化蛋白激酶（mitogen activated protein kinase，MAPK）包括細胞外調節蛋白激酶（extracellular regulated protein kinases，ERK）和p38的磷酸化，PINX1表達下調降低了ATC細胞中AKT、ERK、p38的磷酸化水平，但PINX1表達上調則增加了AKT、ERK和p38的磷酸化水平，這對PTC向ATC的轉換有重要影響[43]。MVP通過激活PI3K/AKT/mTOR途徑在PTC細胞中發揮其致癌功能[44]。轉錄因子E2F1通過誘導lncRNA RNA152（LINC00152）的過表達，激活PI3K/AKT軸來增強PTC細胞增殖、遷移和侵襲[45]。N-乙酰氨基半乳糖轉移酶7（acetylgalactosaminyltransferase 7，GALNT7）通過上調EGFR的表達進一步激活EGFR/PI3K/AKT通路促進PTC細胞的增殖和轉移，且發現GALNT7是miR-30b-5p的下游靶基因，miR-30b-5p靶向作用于GALNT7抑制體內GALNT7的表達，從而抑制 PTC細胞的增殖和轉移[46]。三結構域蛋白26（tripartite motif 26，TRIM26）的過度表達導致磷酸化PI3K和磷酸化AKT的表達顯著降低，并證明TRIM26抑制PTC細胞中PI3K/AKT通路的激活，從而抑制PTC細胞的細胞增殖、遷移、侵襲、上皮間質轉化表型和糖酵解[47]。筆者認為PTC中與PI3K/AKT信號通路相關的蛋白大多是通過過度激活PI3K、AKT的磷酸化或抑制PI3K、AKT的磷酸化來促進或抑制PTC細胞的細胞增殖、遷移或侵襲。
3.1.4 與PI3K/AKT信號通路相關的基因
位于染色體3p25.3上的Von Hippel-Lindau（VHL）腫瘤抑制基因在基因表達調控中起核心作用[48]，VHL是miRNA-21的靶基因。有研究[49]證實，VHL是PTC細胞中miRNA-21的靶基因，miRNA-21可能是通過作用于VHL抑制其表達，進而激活PI3K/AKT信號通路并促進PTC細胞增殖和侵襲。有研究[50]發現，Tektin4基因的下調可以阻斷PI3K/AKT信號通路，從而抑制PTC的發生。筆者認為，PTC中與PI3K/AKT信號通路相關的基因，大多作為靶基因或其他作用途徑的一部分直接作用于PI3K/AKT信號通路，對該信號通路起到激活或阻斷作用。
3.2 在MTC中的研究進展
筆者在查找PI3K/AKT信號通路在MTC中的研究進展相關資料時，查閱到的研究大都集中在基因以及miRNA的研究，因此筆者以下只對這兩者的研究進展進行了總結。
3.2.1 與PI3K/AKT信號通路相關的基因
在MTC中，與PI3K/AKT信號通路相關的基因主要是Ras基因，EGFR、c-MET、血管內皮生長因子受體的過表達及轉染重排基因的點突變均可激活Ras基因，從而進一步激活PI3K/AKT信號通路，促進MTC細胞的增殖、侵襲、存活以及抗凋亡能力；而Ras基因的突變也可進一步促進PI3K/AKT信號通路的激活，引起相應的效應[51]。
3.2.2 與PI3K/AKT信號通路相關的miRNA
在MTC中，與PI3K/AKT信號通路相關的miRNA研究較多，其中miR-21、miR-34a、miR-144、miR-375、miR-129-5P為筆者所查找到的近期研究較多的miRNA。在MTC中，miR-21可抑制PTEN表達，從而進一步促進PI3K/AKT的激活，在疾病中起到促癌作用[52]。miR-34a和miR-144可直接靶向作用于mTOR并抑制其表達[53-54]，miR-34a、miR-144還分別靶向作用于酪氨酸蛋白激酶受體AXL（是PI3K/AKT/mTOR通路的上游受體之一）與mTOR引起AXL表達的上調和mTOR表達的下調[55-57]。miR-375直接靶標于PI3K/AKT途徑中的酪氨酸蛋白激酶 2和神經生長因子受體，并且是在mRNA而不是蛋白質水平上觀察到下調[55]；此外，miR-375在MTC中可通過增加聚腺苷二磷酸-核糖聚合酶裂解和減少AKT磷酸化來影響細胞增殖和活力[52]。miR-129-5P水平升高可阻斷轉染重排基因的表達和AKT的磷酸化，而在miR-129-5P水平升高的細胞中，轉染重排基因的過表達恢復了被miR-129-5P降低的AKT磷酸化狀態，提示miR-129-5P的抑癌活性可能與降低轉染重排基因表達和抑制AKT磷酸化有關[52]。筆者認為，雖然 miRNA參與MTC病因學的研究是近年來才出現的，但在了解其調節機制方面正在取得進展，同時筆者認為miRNA 可以在組織和體液中快速可靠地檢測到，故miRNA可望作為MTC的診斷、預后和預測患者分層的生物標志物。
3.3 在ATC中的研究進展
筆者查閱PI3K/AKT信號通路在ATC中的研究進展的相關資料較少。PI3K家族成員mTOR復合物1靶向蛋白FoxK2轉錄誘導的血管內皮生長因子A可與血管內皮生長因子受體1結合，從而通過激活人臍靜脈內皮細胞中的ERK、PI3K/AKT和p38/MAPK信號通路，在ATC血管生成中起關鍵作用[58]。SRY相關HMG盒-2（SRY?related HMG box-2，SOX2）是一種多能性相關的轉錄因子，參與多種不同類型癌的生長、轉移。SOX2過表達增加了纖維連接蛋白1、p65、磷酸化PI3K和AKT的表達水平，而SOX2下調則促進了相反的作用，SOX2介導ATC細胞的基因調控可能是通過PI3K/AKT信號通路促進纖維連接蛋白1的表達，從而誘導ATC細胞的侵襲性表型[59]。腫瘤相關巨噬細胞是腫瘤組織中浸潤的巨噬細胞，主要由單核細胞分化而來，其中M2樣腫瘤相關巨噬細胞可促進ATC細胞轉移及增強ATC細胞的活力，其機制可能與它阻斷IGF-1、激活胰島素受體-A/IGF-1受體介導的PI3K/AKT/mTOR信號通路有關[60]。55 kDa 的中心體蛋白（centrosomal protein of 55 kDa，CEP55）作為中心體相關蛋白家族的一員，可促進ATC進展，PI3K/AKT信號通路可能是它作用的下游靶點[61]。腫瘤抑制因子甲狀腺激素受體β（thyroid hormone receptor beta，TRβ）的表達缺失與ATC密切相關。一項關于TRβ抑制ATC中的PI3K/AKT/mTOR信號軸的研究[62]中發現，TRβ確實通過未報道的基因組機制抑制ATC細胞系中的PI3K信號，包括RTK表達降低和磷酸肌醇和AKT磷酸酶表達的增加，結果提示，TRβ通過基因組調控RTK和磷酸酶來抑制ATC細胞中的 PI3K信號傳導。筆者認為這些研究發現為ATC發病機制提供了重要的分子見解，而且FoxK2、SOX2 和CEP55有望用作ATC的治療靶點，但詳細分子機制仍有待進一步研究。
3.4 在FTC中的研究進展
筆者查閱PI3K/AKT信號通路在FTC中的研究進展的相關資料較少，僅查閱到巖藻糖基轉移酶Ⅶ（fucosyltransferase Ⅶ，FUT7）和核酸內切酶G與FTC的相關研究。FUT7催化α1,3-巖藻糖的合成，催化GDP-巖藻糖殘基向受體分子轉移并參與腫瘤進展和細胞黏附，它在FTC中表達增加并促進EGFR α1,3-巖藻糖基化，導致EGFR及其下游效應分子即MAPK和PI3k/AKT途徑的磷酸化和活化增強，增強的信號傳遞最終促進了FTC的增殖、上皮間質轉化、侵襲和轉移[63]。核酸內切酶G是一種蛋白質編碼基因，線粒體內核酸內切酶G與FTC的增殖有關，抑制其表達會阻礙FTC的增殖，它與PI3K/AKT信號通路中PTEN活性低、磷酸化AKT表達高有關[64]。筆者認為，糖基化對FTC轉移性轉化十分重要，而糖基化的阻斷有望作為轉移性FTC治療的一個新方向。
4 小結與展望
現在PI3K/AKT軸被認為是人類惡性腫瘤中最常被激活的信號通路之一，是較有研究前景的治療靶標，已有大量研究[65-68]致力于開發針對該信號通路的預防或治療的靶向藥物。PI3K/AKT信號通路及其介質在TC中的研究也成為當下的研究熱點。PI3K/AKT信號通路在TC中直接或間接地被異常活化，導致細胞凋亡受抑制、惡性增殖、周期進展加速、新生血管生成、侵襲、轉移等，促進TC的發生及發展；也有許多抑癌基因、miRNA等通過作用于PTEN間接抑制PI3K/AKT活性或直接作用于PI3K/AKT抑制其活性，從而抑制TC的發生和發展。然而就目前的研究現狀看，仍存在許多問題：① 目前研究大部分集中于體外和動物模型，運用到臨床者較少；② 在各類TC中PI3K/AKT信號通路作用的研究較多，但其具體作用靶點的發現仍較少；③ PI3K/AKT信號通路在ATC和FTC中的研究相對較少（也可能與其發病率較低有關）；④ 盡管在TC中PI3K/AKT信號通路的研究取得一些進展且發現了一些新的和有前景的治療方法，但仍缺乏對晚期和轉移性碘難治性TC的有效治療方法。以上這些問題均需更多的基礎與臨床研究來解決，才能為TC的早期診斷和治療提供新的思路。
重要聲明
利益沖突聲明：本文全體作者閱讀并理解了《中國普外基礎與臨床雜志》的政策聲明，我們沒有相互競爭的利益。
作者貢獻聲明：李磊負責文獻查閱及文章的撰寫；劉靜負責文章內容的審閱及提出修改意見；崔思倩和張慧強負責文獻的補充查閱；張進負責文章內容的審閱。
2021年的文獻[1]報道，內分泌腫瘤中甲狀腺癌（thyroid cancer，TC）的發病率最高，占全球診斷惡性腫瘤的3%。2018年我國女性TC發病率為15.8/10萬[2]。TC可分為乳頭狀TC（papillary TC，PTC）、濾泡狀TC（follicular TC，FTC）、髓樣TC（medullary TC，MTC）、未分化TC（anaplastic TC，ATC）[3]。磷脂酰肌醇-3-激酶（phosphatidylinositol-3-kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，又名AKT）信號軸的許多正調節因子在體外轉化試驗和體內基因工程小鼠模型中均被證明具有致癌潛力[4]。近年來，PI3K/AKT信號通路及其介質在TC中的研究也成為當下研究的熱點。筆者將對PI3K/AKT信號通路及其部分介質如10號染色體上磷酸酶和張力蛋白同源物缺失（phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten，PTEN）、哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）、叉頭框（forkhead box，Fox）等在TC研究中的進展情況做一簡要總結。
1 PI3K/AKT信號通路及其部分介質簡介
1.1 PI3K/AKT信號通路
PI3K可將來自于生長因子、細胞因子和其他環境的信號進行整合，進一步轉化為調節多種信號通路的細胞內信號，調節的這些信號通路控制包括細胞增殖、生長、轉移、代謝等多種生理功能[5]。研究最廣泛的是PI3KⅠ類，它可以被細胞表面受體直接激活，根據其激活模式分為ⅠA類和ⅠB類，ⅠA類被受體酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinase，RTK）、G蛋白偶聯受體和小G蛋白Ras激活，而ⅠB類僅被G蛋白偶聯受體激活。
AKT是PI3K下游信號分子。磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸 ［phosphatidylinositol-3,4,5-trisphosphate，PI（3,4,5）P3］或磷脂酰肌醇-3,4-二磷酸 ［phosphatidylinositol-3,4-bisphosphate，PI（3,4）P2］與AKT的普列克底物蛋白同源（Plechkstin homology，PH）結構域結合，誘導AKT聚集到細胞膜并分別通過PI3K家族成員mTOR復合物2和AKT上游激酶磷酸肌醇依賴性激酶1誘導AKT在絲氨酸473和蘇氨酸308處的磷酸化和活化，活化的AKT再磷酸化包括如FoxO轉錄因子、糖原合成酶激酶-3β（glycogen synthase kinase 3β，GSK-3β）、結節性硬化復合物2（tuberous sclerosis complex 2，TSC2）等在內的200多種AKT底物[6]。
1.2 PI3K/AKT信號通路的部分介質
1.2.1 PTEN
PTEN是胰島素依賴性信號傳導的重要調節因子。PTEN是通過對抗AKT激活來抑制PI3K信號的關鍵負調節因子。PTEN在肌醇環的3′-OH位置使其編碼的蛋白質PI（3,4,5）P3去磷酸化生成磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸 ［phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate，PI（4,5）P2］，因此，PTEN表達的喪失或降低會導致PI3K/AKT通路的激活[7]。PI（3,4,5）P3肌醇環的5位磷酸被Src含同源2結構域的肌醇-5-磷酸酶（Src homology 2 domain-containing inositol-5-phosphatase，SHIP）或富含脯氨酸的肌醇多磷酸5-磷酸酶（proline-rich inositol polyphosphate 5-phosphatase，PIPP）去磷酸化，生成PI（3,4）P2[8]。PI（3,4）P2、PI（4,5）P2和PI（3,4,5）P3都可以與包含AKT、磷酸肌醇依賴性蛋白激酶1等蛋白質的PH結構域結合。肌醇多聚磷酸-4-磷酸酶Ⅰ型（inositol polyphosphate-4-phosphatase type Ⅰ，INPP4A）及其Ⅱ型（INPP4B）具有脂質磷酸酶活性，可以將PI（3,4）P2水解為磷脂酰肌醇5-磷酸或3-磷酸。PTEN、SHIP、PIPP、INPP4A和INPP4B這些PI3K的負調節因子參與了癌的發生與發展[8]。
1.2.2 mTOR
mTOR是PI3K相關激酶蛋白家族的成員，參與識別營養信號和調節細胞生長和增殖[9]。mTOR分為復合物1和復合物2[10]。AKT通過TSC2的磷酸化激活mTOR復合物1，磷酸化的TSC2破壞TSC1/TSC2復合物，從而使小G蛋白腦Ras同源蛋白（Ras homolog enriched in brain，Rheb）從抑制中恢復，GTP負載的Rheb增強了mTOR復合物1的表達，但由TSC1/TSC2復合物刺激的GTP水解到GDP，使Rheb失活；mTOR復合物1的激活導致核糖體S6蛋白激酶1和真核起始因子（eukaryotic initiation factor，eIF）4E結合蛋白1的磷酸化，從而導致蛋白質合成增強，未磷酸化的eIF4E結合蛋白1反而抑制eIF4E的活性[11]。eIF4E是eIF4F復合物的組成部分，與細胞核中參與轉錄的所有mRNA的帽結構結合，eIF4E結合蛋白1的磷酸化可釋放eIF4E，從而激活eIF4F的形成和翻譯，這是帽依賴性mRNA翻譯的限速步驟；eIF4E可影響一般翻譯，但eIF4E促進包含復雜和結構化5′-非翻譯區的mRNA子集的翻譯[11]。
1.2.3 FoxO1
自1989年發現第1個釵頭（forkhead）基因以來，已經確定了該家族的100多個成員[12]。在forkhead基因成員中FoxO家族的研究最為深入，人類的4個同源FoxO基因是FoxO1、FoxO2、FoxO3a和FoxO4[13]。FoxO亞家族成員從細胞質穿梭到細胞核，在細胞增殖、凋亡、分化和抗氧化應激中發揮重要作用，而且FoxO1位于許多信號轉導通路的交匯處，可能是許多疾病治療或干預的靶點[14-15]。
2 TC中 PI3K/AKT信號通路相關內容及其作用途徑
2.1 與PI3K/AKT信號通路相關的蛋白
TC中與PI3K/AKT信號通路相關蛋白較多，最新研究發現了以下幾個與TC有關的蛋白及其作用途徑。6-磷酸果聚糖-2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酶4（6-phosphofructo-2-kinase/fructose-2,6-bisphosphatase 4，PFKFB4）是糖酵解的關鍵調節酶，其可上調組蛋白乙酰轉移酶GCN5的表達，從而激活PI3K/AKT下游信號，促進TC細胞的增殖[16]。溶血磷脂酸受體（lysophosphatidic acid receptor，LPAR）5通過PI3K/AKT/mTOR通路在PTC中發揮重要作用，其通過直接激活PI3KⅠA類催化亞基p110β而促進TC細胞的增殖和遷移[17]。組蛋白乙酰轉移酶哺乳動物雄性第一缺失（male absent on the first，MOF）與基因轉錄、細胞周期、胚胎早期發育、腫瘤發生等多種生物學過程有關。MOF在TC中結合酪氨酸激酶非受體2啟動子激活酪氨酸激酶非受體2轉錄激活PI3K/AKT信號通路，對TC有明顯的促增殖和抑制凋亡作用[18]。小G蛋白信號調節劑2與Ras相關蛋白1相互作用并增強其活性，激活的Ras相關蛋白1競爭性地抑制Ras激活，從而抑制PI3K/AKT信號通路的激活，對TC有抑增殖和促凋亡作用[19]。
2.2 與PI3K/AKT信號通路相關的基因
在未區分TC類型的相關基因研究中，查找到的與PI3K/AKT信號通路相關的基因最新相關研究較少，只有T-box（TBX）基因。TBX0基因是參與發育過程調控的系統發育保守基因家族的一部分，該家族的幾個成員已被證明與腫瘤發生有關，如TBX2、TBX3和TBX5，而TBX1在腫瘤發展和進展中的研究較少[20]，僅檢索到一項研究[21]發現，在TC細胞中，TBX1阻斷PI3K/AKT信號通路的活性，從而誘導細胞周期停滯于G2/M期和凋亡，并通過轉錄激活其下游靶基因的不同機制抑制細胞遷移和侵襲。
2.3 與PI3K/AKT信號通路相關的微小RNA（microRNA，miRNA或miR）和長鏈非編碼RNA（long chain non-coding RNA，lncRNA）
TC中與PI3K/AKT信號通路相關的miRNA和lncRNA較多，其中最新的相關研究包括lncRNAsZEB1反義1（ZEB1 antisense RNA 1，ZEB1-AS1）、結腸癌相關轉錄物1（colon cancer-associated transcript 1，CCAT1）、Linc00210、Linc00312、X染色體失活特異轉錄物（X-inactive specific transcript，XIST）等。lncRNA ZEB1-AS1與miR-133a-3p呈負相關、與LPAR3蛋白和表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）呈正相關，ZEB1-AS1、LPAR3和EGFR均可促進TC細胞的增殖并抑制細胞凋亡，miR-133a-3p過表達對TC進展有抑制作用，而LPAR3吸附miR-133a-3p可部分消除miR-133a-3p過表達對TC進展的抑制作用，ZEB1-AS1/miR-133a-3p/LPAR3/EGFR 軸可能是通過激活PI3K/AKT通路促進TC發展的[22]。lncRNA CCAT1在TC中可通過抑制miR-143表達激活PI3K/AKT通路，潛在地表現出促癌功能[23]。CCAT1過表達增加了與PI3K/AKT通路相關的蛋白表達，增強了細胞活力、增殖、遷移和侵襲，并通過下調miR-143減少細胞凋亡，相反miR-143過表達則抑制了這些作用[24]。類似的研究[25]發現，PI3K銜接蛋白1是一種蛋白質編碼基因，吸附miR-1246，抑制PI3K/AKT通路的激活從而抑制TC的發展。lncRNA Linc00210吸附miR-195-5p下調其表達，抵消miR-195-5p抑制PI3K/AKT通路激活劑胰島素樣生長因子（insulin like growth factor，IGF）-1受體的表達和PI3K/AKT信號的激活效應[26]。lncRNA Linc00312作為TC中的腫瘤抑制因子，其過度表達顯著降低了PI3K和磷酸化-AKT的表達，減弱了TC中PI3K/AKT信號通路的激活并在一定程度上抑制TC的侵襲[27]。lncRNA XIST作為miR-34a的競爭性內源RNA，其與MET（MET原癌基因，RTK）競爭與miR-34a結合，通過miR-34a下游MET-PI3K/AKT信號傳導調節TC的細胞增殖和腫瘤生長，MET表達與XIST呈正相關，而與miR-34a表達呈負相關，XIST通過吸附miR-34a使miR-34a表達下調，從而抵消miR-34a對MET-PI3K/AKT信號傳導通路的抑制作用[28]。
綜上所述，在TC中，與PI3K/AKT信號通路相關的蛋白PFKFB4、LPAR、MOF等以及與PI3K/AKT信號通路相關的lncRNA ZEB1-AS1通過不同途徑激活PI3K/AKT信號通路，從而促進TC的發生與發展，或lncRNA Ras相關蛋白1、PI3K銜接蛋白1、Linc00210、Linc00312通過競爭性地抑制Ras激活、直接阻斷PI3K/AKT信號通路和吸附作用對TC的發生和發展起抑制作用。相信隨著研究的深入，TC中PI3K/AKT信號通路相關的蛋白、基因及lncRNA有可能成為TC診斷以及治療的切入點，使得TC的治療更加個體化。
3 PI3K/AKT信號通路在4種不同類型TC中的研究進展
3.1 在PTC中的研究進展
3.1.1 與PI3K/AKT信號通路相關的環狀RNA（circular RNA，circRNA）和miRNA
① 在PTC中，與PI3K/AKT信號通路相關的circRNA主要包括circRNA_100395、circRNA_含血小板白細胞C激酶底物和Sec7域3（circular RNA pleckstrin and Sec7 domain containing 3，circ_PSD3）等。circRNA_100395在多種癌進展中發揮重要作用，然而circ_100395在PTC發展中的確切作用及它與有氧糖酵解的關系以及潛在機制尚未闡明。Chen等[29]研究發現，circ_100395可以通過抑制PI3K/AKT/mTOR信號通路在PTC細胞中起抗癌作用，其過表達顯著降低了PTC細胞的有氧糖酵解及生存、遷移和侵襲能力。circ_PSD3來源于PSD3基因，其通過circ_PSD3/miR-637/HEMGN（紅細胞分化相關基因）軸調節PTC細胞中PI3K/AKT信號通路的活性來促進PTC的發展[30]。② 在PTC中，與PI3K/AKT信號通路相關的circRNA主要包括 miR-776、miR-30c-5p、miR-218等。miR-766已在多種類型的人類癌中得到充分研究，然而miR-766在PTC中的表達狀態、具體作用和調控機制仍不清楚。Zhao等[31]的研究表明，miR-776在體內與體外都可以直接與胰島素受體底物2（insulin receptor substrate 2，IRS2）的3′-非翻譯區結合，降低PTC細胞內源性IRS2的表達（IRS2在PTC組織中上調，IRS2表達與miR-766表達呈負相關）來抑制PI3K/AKT信號通路的激活。miR-30c-5p是一種腫瘤抑制性miRNA，直接靶向作用于E3泛素連接酶Pellino-1（PELI1）以抑制PTC細胞增殖和遷移；相反如果miR-30c-5p缺失會誘導PELI1積累從而通過激活PTC中的PI3K/AKT途徑促進細胞增殖和遷移[32]。miR-218是從位于染色體4p15.31（miR-218-1）和5q35.1（miR-218-2）上的兩個位點轉錄的miRNA，在PTC的發展中充當腫瘤抑制因子，其上調降低了磷酸化AKT（Ser4473）表達并提高了PTEN水平，而Runx2（轉錄因子Runxx家族成員之一）過表達顯著減弱了這些作用，miR-218吸附Runx2阻斷了PI3K/AKT信號通路，從而抑制PTC的發生和發展，而且miR-218的異位表達顯著限制了mTOR和GSK-3β的磷酸化[33]，GSK-3是AKT下游的重要分子，是一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白酶[34]。筆者認為，miRNA和circRNA在PTC中廣泛失調，失調的miRNA和circRNA及其靶基因構成了一個復雜的網絡，該網絡與PTC發病機制有關；進一步了解異常表達的miRNA和circRNA在PTC中的功能作用以及潛在的分子機制，可能有助于鑒定新的治療靶點。
3.1.2 與PI3K/AKT信號通路相關的lncRNA
lncRNA小核仁RNA宿主基因7（small nucleolar RNA host gene 7，SNHG7）與miRNA結合在多種癌中起腫瘤促進作用[35-36]，然而它在PTC中的作用仍不清楚。在Chen等[37]的研究中發現，SNHG7為miR?9?5p的競爭性內源RNA，可以吸附miR-9-5p上調二肽基肽酶4的表達，進一步激活PI3K/AKT，從而促進PTC細胞的增殖與發展。根據癌癥基因組圖譜數據庫的數據，lncRNA α/β水解酶域11反義RNA1（alpha/beta hydrolase domain 11 antisense RNA 1，ABHD11-AS1）在PTC中高度表達，它在Wen等[38]的研究中被證實通過激活PI3K/AKT信號通路在PTC中發揮致癌作用，作為一種競爭性內源RNA被轉錄因子STAT3激活，通過吸附miR-1301-3p上調STAT3，從而形成ABHD11-AS1/miR-1301-3p/STAT3反饋回路促進PTC進程。lncRNA BRAF激活的非蛋白質編碼RNA （BRAF-activated non-protein coding RNA，BANCR）是一種新型且潛在的癌細胞增殖和遷移調節劑，在Zhang等[39]的研究中被證實通過誘導細胞周期將它阻滯在G2/M期和誘導細胞凋亡以及通過抑制PI3K/AKT途徑來調節PTC的增殖和遷移，而BANCR表達下調可促進PTC的侵襲性。lncRNA β珠蛋白基因座3主要位于PTC細胞的細胞質中，與PTEN相互作用并募集去泛素酶卵巢腫瘤結構域蛋白3（ovarian tumour domain-containing protein 3，OTUD3），增強了OTUD3對PTEN的去泛素化作用，從而提高了PTEN蛋白的穩定性，使致癌PI3K/AKT信號傳導失活[40]。筆者認為，lncRNA是基因組穩定性和人類疾病的新興調節因子，但lncRNA通過PI3K/AKT信號通路對PTC的作用機制及其作用靶點在很大程度上仍然是未知的，其具體靶點的確定以及作用途徑的發現可以為PTC的治療提供新的方案。
3.1.3 與PI3K/AKT信號通路相關的蛋白
PTC中與PI3K/AKT信號通路相關的蛋白相對較多，筆者總結了近期發現的細胞黏附分子Nectin4、Pin2/TRF1相互作用蛋白X1（Pin2/TRF1 interacting protein X1，PINX1）、BRAFV600E突變相關的主要Vault蛋白（major Vault protein，MVP）等一些相關蛋白及其作用途徑。細胞黏附分子Nectin家族是一組不依賴Ca2+ 的免疫球蛋白樣分子，由4個成員（Nectin1~4）組成，Nectin1~3在正常成人組織中廣泛表達，而Nectin4在癌組織中過度表達[41]。在PTC中，敲除Nectin4后磷酸化AKT的表達遠低于未敲除組，使用AKT磷酸化激活劑SC79逆轉了由Nectin4 敲除后引起的細胞遷移和侵襲抑制效應，Nectin4敲除后可表現出類似于使用了強AKT抑制劑LY294002的作用即抑制TC的增殖和遷移能力，提示Nectin4在PI3K/AKT信號通路中可能起著激活AKT表達的作用[42]。PINX1可調節PTC和ATC細胞中AKT、絲裂原活化蛋白激酶（mitogen activated protein kinase，MAPK）包括細胞外調節蛋白激酶（extracellular regulated protein kinases，ERK）和p38的磷酸化，PINX1表達下調降低了ATC細胞中AKT、ERK、p38的磷酸化水平，但PINX1表達上調則增加了AKT、ERK和p38的磷酸化水平，這對PTC向ATC的轉換有重要影響[43]。MVP通過激活PI3K/AKT/mTOR途徑在PTC細胞中發揮其致癌功能[44]。轉錄因子E2F1通過誘導lncRNA RNA152（LINC00152）的過表達，激活PI3K/AKT軸來增強PTC細胞增殖、遷移和侵襲[45]。N-乙酰氨基半乳糖轉移酶7（acetylgalactosaminyltransferase 7，GALNT7）通過上調EGFR的表達進一步激活EGFR/PI3K/AKT通路促進PTC細胞的增殖和轉移，且發現GALNT7是miR-30b-5p的下游靶基因，miR-30b-5p靶向作用于GALNT7抑制體內GALNT7的表達，從而抑制 PTC細胞的增殖和轉移[46]。三結構域蛋白26（tripartite motif 26，TRIM26）的過度表達導致磷酸化PI3K和磷酸化AKT的表達顯著降低，并證明TRIM26抑制PTC細胞中PI3K/AKT通路的激活，從而抑制PTC細胞的細胞增殖、遷移、侵襲、上皮間質轉化表型和糖酵解[47]。筆者認為PTC中與PI3K/AKT信號通路相關的蛋白大多是通過過度激活PI3K、AKT的磷酸化或抑制PI3K、AKT的磷酸化來促進或抑制PTC細胞的細胞增殖、遷移或侵襲。
3.1.4 與PI3K/AKT信號通路相關的基因
位于染色體3p25.3上的Von Hippel-Lindau（VHL）腫瘤抑制基因在基因表達調控中起核心作用[48]，VHL是miRNA-21的靶基因。有研究[49]證實，VHL是PTC細胞中miRNA-21的靶基因，miRNA-21可能是通過作用于VHL抑制其表達，進而激活PI3K/AKT信號通路并促進PTC細胞增殖和侵襲。有研究[50]發現，Tektin4基因的下調可以阻斷PI3K/AKT信號通路，從而抑制PTC的發生。筆者認為，PTC中與PI3K/AKT信號通路相關的基因，大多作為靶基因或其他作用途徑的一部分直接作用于PI3K/AKT信號通路，對該信號通路起到激活或阻斷作用。
3.2 在MTC中的研究進展
筆者在查找PI3K/AKT信號通路在MTC中的研究進展相關資料時，查閱到的研究大都集中在基因以及miRNA的研究，因此筆者以下只對這兩者的研究進展進行了總結。
3.2.1 與PI3K/AKT信號通路相關的基因
在MTC中，與PI3K/AKT信號通路相關的基因主要是Ras基因，EGFR、c-MET、血管內皮生長因子受體的過表達及轉染重排基因的點突變均可激活Ras基因，從而進一步激活PI3K/AKT信號通路，促進MTC細胞的增殖、侵襲、存活以及抗凋亡能力；而Ras基因的突變也可進一步促進PI3K/AKT信號通路的激活，引起相應的效應[51]。
3.2.2 與PI3K/AKT信號通路相關的miRNA
在MTC中，與PI3K/AKT信號通路相關的miRNA研究較多，其中miR-21、miR-34a、miR-144、miR-375、miR-129-5P為筆者所查找到的近期研究較多的miRNA。在MTC中，miR-21可抑制PTEN表達，從而進一步促進PI3K/AKT的激活，在疾病中起到促癌作用[52]。miR-34a和miR-144可直接靶向作用于mTOR并抑制其表達[53-54]，miR-34a、miR-144還分別靶向作用于酪氨酸蛋白激酶受體AXL（是PI3K/AKT/mTOR通路的上游受體之一）與mTOR引起AXL表達的上調和mTOR表達的下調[55-57]。miR-375直接靶標于PI3K/AKT途徑中的酪氨酸蛋白激酶 2和神經生長因子受體，并且是在mRNA而不是蛋白質水平上觀察到下調[55]；此外，miR-375在MTC中可通過增加聚腺苷二磷酸-核糖聚合酶裂解和減少AKT磷酸化來影響細胞增殖和活力[52]。miR-129-5P水平升高可阻斷轉染重排基因的表達和AKT的磷酸化，而在miR-129-5P水平升高的細胞中，轉染重排基因的過表達恢復了被miR-129-5P降低的AKT磷酸化狀態，提示miR-129-5P的抑癌活性可能與降低轉染重排基因表達和抑制AKT磷酸化有關[52]。筆者認為，雖然 miRNA參與MTC病因學的研究是近年來才出現的，但在了解其調節機制方面正在取得進展，同時筆者認為miRNA 可以在組織和體液中快速可靠地檢測到，故miRNA可望作為MTC的診斷、預后和預測患者分層的生物標志物。
3.3 在ATC中的研究進展
筆者查閱PI3K/AKT信號通路在ATC中的研究進展的相關資料較少。PI3K家族成員mTOR復合物1靶向蛋白FoxK2轉錄誘導的血管內皮生長因子A可與血管內皮生長因子受體1結合，從而通過激活人臍靜脈內皮細胞中的ERK、PI3K/AKT和p38/MAPK信號通路，在ATC血管生成中起關鍵作用[58]。SRY相關HMG盒-2（SRY?related HMG box-2，SOX2）是一種多能性相關的轉錄因子，參與多種不同類型癌的生長、轉移。SOX2過表達增加了纖維連接蛋白1、p65、磷酸化PI3K和AKT的表達水平，而SOX2下調則促進了相反的作用，SOX2介導ATC細胞的基因調控可能是通過PI3K/AKT信號通路促進纖維連接蛋白1的表達，從而誘導ATC細胞的侵襲性表型[59]。腫瘤相關巨噬細胞是腫瘤組織中浸潤的巨噬細胞，主要由單核細胞分化而來，其中M2樣腫瘤相關巨噬細胞可促進ATC細胞轉移及增強ATC細胞的活力，其機制可能與它阻斷IGF-1、激活胰島素受體-A/IGF-1受體介導的PI3K/AKT/mTOR信號通路有關[60]。55 kDa 的中心體蛋白（centrosomal protein of 55 kDa，CEP55）作為中心體相關蛋白家族的一員，可促進ATC進展，PI3K/AKT信號通路可能是它作用的下游靶點[61]。腫瘤抑制因子甲狀腺激素受體β（thyroid hormone receptor beta，TRβ）的表達缺失與ATC密切相關。一項關于TRβ抑制ATC中的PI3K/AKT/mTOR信號軸的研究[62]中發現，TRβ確實通過未報道的基因組機制抑制ATC細胞系中的PI3K信號，包括RTK表達降低和磷酸肌醇和AKT磷酸酶表達的增加，結果提示，TRβ通過基因組調控RTK和磷酸酶來抑制ATC細胞中的 PI3K信號傳導。筆者認為這些研究發現為ATC發病機制提供了重要的分子見解，而且FoxK2、SOX2 和CEP55有望用作ATC的治療靶點，但詳細分子機制仍有待進一步研究。
3.4 在FTC中的研究進展
筆者查閱PI3K/AKT信號通路在FTC中的研究進展的相關資料較少，僅查閱到巖藻糖基轉移酶Ⅶ（fucosyltransferase Ⅶ，FUT7）和核酸內切酶G與FTC的相關研究。FUT7催化α1,3-巖藻糖的合成，催化GDP-巖藻糖殘基向受體分子轉移并參與腫瘤進展和細胞黏附，它在FTC中表達增加并促進EGFR α1,3-巖藻糖基化，導致EGFR及其下游效應分子即MAPK和PI3k/AKT途徑的磷酸化和活化增強，增強的信號傳遞最終促進了FTC的增殖、上皮間質轉化、侵襲和轉移[63]。核酸內切酶G是一種蛋白質編碼基因，線粒體內核酸內切酶G與FTC的增殖有關，抑制其表達會阻礙FTC的增殖，它與PI3K/AKT信號通路中PTEN活性低、磷酸化AKT表達高有關[64]。筆者認為，糖基化對FTC轉移性轉化十分重要，而糖基化的阻斷有望作為轉移性FTC治療的一個新方向。
4 小結與展望
現在PI3K/AKT軸被認為是人類惡性腫瘤中最常被激活的信號通路之一，是較有研究前景的治療靶標，已有大量研究[65-68]致力于開發針對該信號通路的預防或治療的靶向藥物。PI3K/AKT信號通路及其介質在TC中的研究也成為當下的研究熱點。PI3K/AKT信號通路在TC中直接或間接地被異常活化，導致細胞凋亡受抑制、惡性增殖、周期進展加速、新生血管生成、侵襲、轉移等，促進TC的發生及發展；也有許多抑癌基因、miRNA等通過作用于PTEN間接抑制PI3K/AKT活性或直接作用于PI3K/AKT抑制其活性，從而抑制TC的發生和發展。然而就目前的研究現狀看，仍存在許多問題：① 目前研究大部分集中于體外和動物模型，運用到臨床者較少；② 在各類TC中PI3K/AKT信號通路作用的研究較多，但其具體作用靶點的發現仍較少；③ PI3K/AKT信號通路在ATC和FTC中的研究相對較少（也可能與其發病率較低有關）；④ 盡管在TC中PI3K/AKT信號通路的研究取得一些進展且發現了一些新的和有前景的治療方法，但仍缺乏對晚期和轉移性碘難治性TC的有效治療方法。以上這些問題均需更多的基礎與臨床研究來解決，才能為TC的早期診斷和治療提供新的思路。
重要聲明
利益沖突聲明：本文全體作者閱讀并理解了《中國普外基礎與臨床雜志》的政策聲明，我們沒有相互競爭的利益。
作者貢獻聲明：李磊負責文獻查閱及文章的撰寫；劉靜負責文章內容的審閱及提出修改意見；崔思倩和張慧強負責文獻的補充查閱；張進負責文章內容的審閱。