Aurora激酶的研究進(jìn)展

        Aurora瀲酶家族是一組近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的調(diào)節(jié)中心體和微管功能的絲氨酸／蘇氨酸蛋白激酶，其參與了中心體的復(fù)制與分離、紡錘體微管的組裝和穩(wěn)定、染色體濃集和染色體中板聚合等多種事件，對(duì)丁執(zhí)行各種有絲分裂活動(dòng)和維持基因組的完整性方面發(fā)揮著至關(guān)覃耍的作用，在細(xì)胞有絲分裂的正常進(jìn)程中起著非常重要的作用。哺乳動(dòng)物細(xì)胞Aurora激酶家族迄今發(fā)現(xiàn)有3個(gè)成員：Aurora-A、Aurora-B和Au-rora-C。Aurora-A是Aurora激酶家族的承要成員。
        相關(guān)研究表明在一些實(shí)體腫瘤如乳腺癌、卵巢癌、食管癌、結(jié)腸癌、肺癌及膀胱癌等腫瘤中均出現(xiàn)Aurora-A基因的高表達(dá)，尤其是乳腺癌和卵巢癌。近的研究表明，Aurora-A的表達(dá)水平與某些腫瘤的生物學(xué)行為有明照的相關(guān)性，對(duì)某些腫瘤的預(yù)后也有一定的預(yù)測(cè)作用№1。大量文獻(xiàn)報(bào)道，Aurora-A作為一個(gè)癌基因，對(duì)包括PPI、RASGAP、TPX2、Aju-ba、P53、CDHI等在內(nèi)的多種蛋白底物磷酸化，從而參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程7-9]。同時(shí)也有研究發(fā)現(xiàn)，Aurora-A過(guò)表達(dá)能破壞紫杉醇或噻氨酯噠唑激活紡錘體檢驗(yàn)點(diǎn)的作用，從而引起腫瘤對(duì)這些藥物的耐藥。日前，由丁Aurora-A激酶在多種惡性腫瘤中高表達(dá)且影Ⅱ向腫瘤的生物學(xué)特性，已經(jīng)逐漸引起人們暈視并將其視為腫瘤治療的一個(gè)熱門靶點(diǎn)，其小分子抑制劑的研究和使用，尤其是與化療藥物的聯(lián)合應(yīng)用，將成為今后惡性胂瘤治療的新方向。在此，將近幾年國(guó)內(nèi)外對(duì)Aurora-A激酶的研究進(jìn)行分析總結(jié)，對(duì)其生物學(xué)功能、與腫瘤的關(guān)系及其抑制劑的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

        1 Aurora-A的生物學(xué)功能
        Aurora-A是一種關(guān)鍵的激酶編碼基因，定位在20q13.2，該區(qū)在人類惡性腫瘤中普遍存在擴(kuò)增，如結(jié)腸癌、卵巢癌、胃癌、乳腺癌以及食管癌等。Aurora-A早從乳腺癌組織中檢測(cè)到，被稱為BTAK，又名Au-rora2、AIKl、STKl5、STK6、HsAIRKl等…]，由403個(gè)氨作者單位：①天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院甲狀腺頸部腫瘤科，國(guó)家腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心，天津市腫瘤免疫與生物治療重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津市腫瘤防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（天津市300060）；②生物治療科；③美國(guó)莫菲特癌癥中心分子腫瘤實(shí)驗(yàn)室基酸組成，蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)含有兩個(gè)結(jié)構(gòu)域，一個(gè)是可變區(qū)，一個(gè)是催化區(qū)。催化區(qū)位于C末端，氨基酸序列具有高度保守性，催化區(qū)內(nèi)含有活化環(huán)和降解框，活化環(huán)參與Aurora-A激酶活性的調(diào)節(jié)，降解框D-box參與Aurora-A激酶的降解?？勺儏^(qū)位于N末端，此區(qū)含有3個(gè)box，與Aurora-A的胞內(nèi)定位以及識(shí)別、結(jié)合中心體的相關(guān)蛋白有關(guān)，其中A-box還負(fù)責(zé)激活D-box的降解功能。 Aurora-A的mRNA、蛋白水平在G．和S期低，在G：和M期增大至峰值，M期結(jié)束后迅速下降。Au-rora-A激酶在G：到M期轉(zhuǎn)換期間激活，丁有絲分裂早期激酶活性達(dá)到大。Aurora-A在S期末開(kāi)始分布丁中心體，并對(duì)中心體起修飾作用。

        這時(shí)中心體已復(fù)制完成，并且中心粒丌始復(fù)制時(shí)細(xì)胞中檢測(cè)不到Aurora-A激酶，因此Aurora-A并未盲接參與中心體的復(fù)制。但是體外培養(yǎng)細(xì)胞的研究發(fā)現(xiàn)，Aurora-A的異常表達(dá)可以激起中心體的擴(kuò)增，并且不依賴Au-rora-A激酶的活性12-13]；同時(shí)，Aurora-A在雙極紡錘體的建立和維持過(guò)程中起關(guān)鍵作用，抑制Aurora-A活性，可導(dǎo)致單極紡錘體的形成，而雙極紡錘體才是染色體正確分離的前提。另有研究永，在Auro-ra-A缺失的人類腫瘤細(xì)胞中，雖然形成了雙極紡錘體，但染色體不能排列到赤道平面上，可能是由于微管聚集，或動(dòng)粒與微管相。巨作用失誤所致。 Aurora-A在諸多決定有絲分裂及因Aurora-A的消耗而導(dǎo)致有絲分裂副產(chǎn)物形成的過(guò)程中扮演了極為蕈要的角色。

        因此可以預(yù)言，Aurora-A選擇性的抑制將對(duì)抗有絲分裂產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。2 Aurora-A激酶與腫瘤的關(guān)系 Aurora-A過(guò)表達(dá)可以促進(jìn)惡性腫瘤的形成，Au-rora-A的mRNA和蛋白雖然在各種腫瘤中過(guò)表達(dá)的頻率相當(dāng)高，但是這并不與其基因的擴(kuò)增相關(guān)。例如，雖然60%以上的肝細(xì)胞癌中Aurora-A的mRNA和蛋白高表達(dá)，但是只有3%能檢測(cè)到Aurora-A基因的擴(kuò)增，這種情況在乳腺癌和胃癌中也有報(bào)道。因此，Aurora-A的過(guò)表達(dá)可能不單單是通過(guò)基因擴(kuò)增來(lái)調(diào)節(jié)，也可能是由丁其他機(jī)制，如轉(zhuǎn)錄激活或者抑制蛋白的降解引起的。 Aurora-A可磷酸化多種底物來(lái)發(fā)揮其作用，Au-rora-A能直接與BRCAI的aal 314 -1 863區(qū)域結(jié)合，并且在有絲分裂早期磷酸化BRCAI的Ser308位點(diǎn)，從而影響細(xì)胞周期。Aurora-A還能磷酸化P53的Ser315位點(diǎn)，促進(jìn)MDM2介導(dǎo)的P53的降解，同時(shí)也能磷酸化P53的Ser215位點(diǎn)，降低P53的轉(zhuǎn)錄活性，從而下調(diào)P53的抑癌功能；而P53能反饋性的抑制Aurora-A的癌基因活性，同時(shí)這種作用可被TPX2所阻滯。因此認(rèn)為Aurora-A激酶與P53相可作用在惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起到了熏要的作用。在乳腺癌特異性表達(dá)Aurora-A的轉(zhuǎn)基因鼠中，mTOR的Ser2 448和AKT的Ser473位點(diǎn)磷酸化活性明艟升高，證明了Aurora-A能調(diào)節(jié)mTOR信號(hào)通路。除此之外Auro-ra-A還能通過(guò)磷酸化調(diào)節(jié)以下底物：CPEB、Eg5、 TACC、Ajuba、TPX2、CENP-A以及PPI等。

        當(dāng)然，Aurora-A與這些蛋白之間的關(guān)系大部分都是相H調(diào)節(jié)的，如PPI能使Aurora-A去磷酸化，降低其酶活性；TPX2也能激活A(yù)urora-A，促使Aurora-A在行絲分裂期到紡錘體上；Ajuba也能激活A(yù)urora-A，促進(jìn)細(xì)胞進(jìn)入有絲分裂期。 有文獻(xiàn)指出，具有異倍體的惡性腫瘤一般比具有二倍體的惡性腫瘤惡性程度更高n們。研究表明，Aurora-A與惡性腫瘤異倍體之間有歸的相關(guān)性，能促進(jìn)異倍體的形成。主要有兩方面因素：細(xì)胞質(zhì)故障和有絲分裂紡錘體的形成，通過(guò)激活紡錘體的檢驗(yàn)點(diǎn)，從而導(dǎo)致有絲分裂終止，形成異倍體。因此，Aurora-A的異?？赡芘c惡性腫瘤的病理特點(diǎn)、臨床分期及預(yù)后有某種相關(guān)性。但是，針對(duì)不同腫瘤的研究結(jié)果不一㈣]。同時(shí)，Aurora-A的基因(Phe3llle和Val571le基因)多態(tài)性與人類腫瘤易感性關(guān)系密切，Phe3llle的Ile31等位基因已被發(fā)現(xiàn)在人結(jié)腸癌及卵巢癌中常呈現(xiàn)擴(kuò)增。

        日前有前瞻性病例對(duì)照研究娩刊j，若Phe3llle和Val571le多態(tài)性并存，不僅使女性患乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)率增加2倍，尤其在絕經(jīng)后女性中，還可增加患者罹患侵襲性乳腺癌的概率。另有報(bào)道，Val571le多態(tài)性與胃癌的進(jìn)展程度密切相關(guān)，而Phe3llle多態(tài)性則與胃癌的易感性緊密相連。 3 Aurora-A激酶抑制劑的研究進(jìn)展 在正常細(xì)胞申，Aurora-A僅在胸腺組織中較高表達(dá)，而在小腸、睪丸、結(jié)腸、脾和腦組織中表達(dá)水平很低。因此可認(rèn)為，Aurora-A激酶抑制劑相對(duì)特異性的靶向腫瘤組織，而對(duì)其他正常組織損傷性較小。此外南于Aurora-A激酶只在細(xì)胞有絲分裂期表達(dá)并激活，因此處于非增殖期的正常細(xì)胞將不會(huì)受到Aurora-A激酶抑制劑的影響陋叫。日前在研的Au-rora激酶抑制劑很多，部分已經(jīng)進(jìn)入早期臨床應(yīng)用，但大多數(shù)都是非特異性的抑制劑，能同時(shí)抑制Auro-ra-A、Aurora-B及Aurora-C。Aurora激酶小分子化學(xué)合成抑制劑的第1代包括Hesperadin、ZM447439和MK0457（也稱作VX-680）等，第2代也已得到發(fā)展，包括AZD1152、PHA-739358及MLN8237等，這些藥物正處于臨床試驗(yàn)的評(píng)估階段。

        根據(jù)藥物抑制Aurora激酶的種類還可以將其分成：1）非特異性Au-rora激酶抑制劑：此類抑制劑可以同時(shí)抑制Auro-ra-A、Aurora-B及Aurora-C；2）Aurora-A激酶抑制劑：此類抑制劑豐要以抑制Aurora-A的活性為豐，包括MLN8054及MLN8237；3）Aurora-B激酶抑制劑：此類抑制劑豐要以抑制Aurora-B的活性為豐，包括AZD1152等。近幾年推出的各種Aurora激酶抑制劑以及其生物學(xué)療效見(jiàn)表1。 目前關(guān)于Aurora-A的研究較多，且Aurora-A與腫瘤的關(guān)系緊密，因此著蕈介紹特異性Aurora-A激酶分子抑制劑，包括第1代產(chǎn)品MLN8054和第2代產(chǎn)品MLN8237。 MLN8054( Millennium)是口服、有效、有力且具有選擇性的苯并氮雜卓類A urora-A抑制劑（抑制Au-rora-A和B的IC，。值分別為4和172 nmol/L），是ATP競(jìng)爭(zhēng)性和可逆性抑制劑。在體內(nèi)模型中，采用低濃度的MLN8054抑制Aurora-A會(huì)導(dǎo)致有絲分裂紡錘體形成異常，而高濃度的MLN8054會(huì)造成組蛋HH3的磷酸化缺失。該化合物對(duì)人類腫痦（包括結(jié)腸癌、前列腺癌和非小細(xì)胞肺癌）均表現(xiàn)…抗腫瘤活性陋，日前正處于臨床期研究。 MLN8237 (Aliserlib)是一種新型的，特異性抑制Aurora-A的口服小分子抑制劑，也是第2代Aurora-A特異性抑制劑，其特點(diǎn)是口服利用率高，選擇性抑制Aurora-A激酶，日前已進(jìn)入Ⅱ期臨床試驗(yàn)階段，對(duì)實(shí)體瘤和m液系統(tǒng)惡性腫瘤表現(xiàn)了良好的療效。 

        4 結(jié)語(yǔ)
        Aurora-A激酶在正常細(xì)胞和癌細(xì)胞中的生物功能的闡明使小分子抑制劑得到r很快的發(fā)展。臨床前期及臨床試驗(yàn)的初步結(jié)果表明陋，盡管Aurora-A激酶抑制劑誘導(dǎo)癌細(xì)胞生長(zhǎng)受阻和凋亡的分子機(jī)制還有待于進(jìn)一步解釋，但這類抑制劑對(duì)于癌癥的治療是很有希望的。因此，在未來(lái)治療癌癥的過(guò)程中，Aurora-A激酶抑制劑作為有力的抗癌靶向藥物需要進(jìn)一步證實(shí)，許多臨床試驗(yàn)將會(huì)在不久的將來(lái)給出答復(fù)。