張作艷，李楊玲，周 旋，林 珠，朱素燕，徐 萍，張 翀

（1.寧波市第一醫(yī)院藥學(xué)部，浙江 寧波 315000；2.浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬杭州市第一人民醫(yī)院臨床藥學(xué)部，浙江 杭州 310006；3.浙大城市學(xué)院醫(yī)學(xué)院，浙江 杭州 310015）

磷酸二酯酶（phosphodiesterase，PDE）是一類(lèi)可以特異性水解環(huán)磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate，cAMP）和環(huán)磷酸鳥(niǎo)苷（cyclic guanosine monophosphate，cGMP）的酶類(lèi)，而 cAMP/cGMP表達(dá)水平與能量代謝、記憶、免疫、細(xì)胞增殖、周期調(diào)節(jié)和凋亡等密切相關(guān)［1］。PDE家族成員眾多，分布于人體的各個(gè)組織和器官，且不同亞型在不同組織器官中的表達(dá)不盡相同。PDE在中樞神經(jīng)系統(tǒng)、免疫、血液和泌尿系統(tǒng)疾病的發(fā)生發(fā)展發(fā)揮重要作用，因其廣泛的的抑制效果，PDE抑制劑的研究開(kāi)發(fā)成為近幾年研究的熱點(diǎn)。

PDE家族由11個(gè)亞型組成，包括PDE1～PDE11，這些PDE具有降解cAMP、cGMP和調(diào)節(jié)細(xì)胞功能的能力［1］。部分PDE可特異性水解cAMP（PDE4，PDE7和PDE8），一些PDE則水解cGMP（PDE5，PDE6和PDE9），而有些PDE則能同時(shí)水解兩者（PDE1，PDE2，PDE3，PDE10 和 PDE11）［2-3］。近年來(lái)，陸續(xù)有研究發(fā)現(xiàn)，PDE可通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡等機(jī)制參與腫瘤進(jìn)展，另外PDE在腫瘤組織中的異常表達(dá)也可作為生物標(biāo)志物［4-5］。研究發(fā)現(xiàn)，相較于人類(lèi)正常組織或其他癌組織，PDE3A和PDE3B在胃腸道間質(zhì)瘤（gastrointestinal stromal tumors，GIST）中表達(dá)較高，可作為GIST的生物標(biāo)志物［6］。此外，PDE4A在肝癌患者組織中表達(dá)顯著高于癌旁組織，且PDE4A表達(dá)較高肝癌患者肝切除術(shù)后預(yù)后也較差，PDE4A在肝癌中誘導(dǎo)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化［7］，促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移，可作為腫瘤預(yù)測(cè)因子及肝癌治療靶點(diǎn)。本文就PDE的結(jié)構(gòu)與功能及其基因亞型和抑制劑在腫瘤中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，并對(duì)PDE參與調(diào)控腫瘤的分子機(jī)制進(jìn)行分析，為研究開(kāi)發(fā)特異性強(qiáng)，生物活性高的PDE抑制劑和調(diào)控腫瘤發(fā)生的分子機(jī)制及臨床應(yīng)用提供思路。

1 磷酸二酯酶的結(jié)構(gòu)與功能

1.1 結(jié)構(gòu)

PDE包括N端調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域和C端催化結(jié)構(gòu)域。催化結(jié)構(gòu)域高度保守，包含cAMP和cGMP分子底物結(jié)合口袋、同源結(jié)構(gòu)域和氨基酸殘基等，是金屬依賴(lài)性磷酸水解酶的獨(dú)特特征結(jié)構(gòu)域，保證PDE各亞型調(diào)節(jié)特性及細(xì)胞功能［5］；不同亞型調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域氨基酸序列差別很大，如圖1所示，主要有Ca2+/鈣調(diào)蛋白（calmodulin，CaM）結(jié)合位點(diǎn)（PDE1），cGMP磷酸二酯酶-腺苷酸環(huán)化酶-細(xì)菌轉(zhuǎn)錄因子1A（cGMP-binding phosphodiesterases，adenylyl cyclases，formate hydrogenlyase tracription activator 1A，GAF）催化結(jié)構(gòu)域（PDE2，5，6，10，11），膜相關(guān)結(jié)構(gòu)域（PDE3），上游保護(hù)區(qū)（upstream conserved regions，UCR）結(jié)構(gòu)域（PDE4）和周期晝夜蛋白-芳基烴受體核轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白-專(zhuān)一蛋白（Per-Arnt-Sim，PAS）結(jié)構(gòu)域（PDE8），以及蛋白激酶A（protein kinase A，PKA）和cGMP依賴(lài)性蛋白激酶（cGMP-dependent protein kinase，PKG）磷酸化的必要位點(diǎn)如絲氨酸157（Ser157），絲氨酸239（Ser239）等［1，8-9］。

圖1 磷酸二酯酶（PDE）各亞型結(jié)構(gòu)與功能.GAF：cGMP磷酸二酯酶-腺苷酸環(huán)化酶-細(xì)菌轉(zhuǎn)錄因子；PK：蛋白激酶；PKG：cGMP依賴(lài)性蛋白激酶.

1.2 功能

cAMP和cGMP作為第二信使，通過(guò)激活PKA/PKG通路參與人體多種生理作用。PDE作為水解cAMP和cGMP的調(diào)節(jié)因子，通過(guò)調(diào)控PDE表達(dá)影響人體生理病理過(guò)程。PDE通過(guò)mRNA剪切或轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生近百種同工酶［10］，各亞型的三維結(jié)構(gòu)、動(dòng)力學(xué)特性、調(diào)節(jié)模式、細(xì)胞內(nèi)定位、細(xì)胞表達(dá)和抑制劑的敏感性均不同［11］，但是通過(guò)cGMP/cAMP信號(hào)通路（抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)，是PDEs發(fā)揮促腫瘤作用的主要途徑。研究表明［12］，PDE1可抑制人惡性黑色素瘤相關(guān)抗原細(xì)胞人白血病細(xì)胞增殖。研究發(fā)現(xiàn)，PDE1作為分化誘導(dǎo)因子（differentiation inducing factors-1，DIF-1）的特異性靶標(biāo)，DIF-1 0.5 mmol·L-1可競(jìng)爭(zhēng)性阻斷cAMP與PDE1結(jié)合，發(fā)揮腫瘤抑制作用［12］。PDE3B在結(jié)腸癌細(xì)胞HT-29中高表達(dá)，研究發(fā)現(xiàn)環(huán)狀磷脂酸（cyclic phosphatidic acid，cPA）可抑制 PKB磷酸化，而PKB磷酸化后，以濃度依賴(lài)性方式激活PDE3B，下調(diào)cAMP表達(dá)水平，促進(jìn)HT-29細(xì)胞增殖［13］，推測(cè)cPA/PDE3B/cAMP信號(hào)通路是抑制結(jié)腸癌細(xì)胞增殖的主要信號(hào)通路。

2 磷酸二脂酶抑制劑的抗癌作用及機(jī)制

PDE作為一個(gè)多基因家族，可通過(guò)cAMP水解細(xì)胞內(nèi)的調(diào)節(jié)其生物學(xué)功能。研究發(fā)現(xiàn)，多個(gè)PDE抑制劑在抗腫瘤中發(fā)揮較大作用，能夠抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)。如，PDE1抑制劑能夠通過(guò)誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞自噬增加對(duì)索拉非尼（sorafenib）的敏感性，促進(jìn)肝癌細(xì)胞凋亡［14］；PDE4抑制劑在臨床試驗(yàn)中對(duì)肝癌和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤具有較好的抑制效果。PDE1～PDE11各亞型組成、常見(jiàn)抑制劑以及調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域和組織分布表達(dá)見(jiàn)表1。

表1 磷酸二酯酶（PDE）各亞型成員、抑制劑及組織分布

2.1 磷酸二酯酶1抑制劑

PDE1是最早發(fā)現(xiàn)的同工酶，能夠同時(shí)水解cGMP和cAMP，有A，B，C 3種亞型。PDE1發(fā)揮作用主要是通過(guò)Ca2+結(jié)合到PDE1的CaM結(jié)構(gòu)域，Ca2+和CaM綁定后，緩解催化位點(diǎn)N端自動(dòng)抑制，從而發(fā)揮作用。PDE1抑制劑主要有長(zhǎng)春西汀、姜黃素、尼莫地平、胸腺醌、青蒿素和雙氫青蒿素等。胸腺醌可特異性抑制急性淋巴白血病細(xì)胞PDE1A表達(dá)，通過(guò)激活P73抑制jurkat細(xì)胞生長(zhǎng)和結(jié)直腸癌細(xì)胞增殖［15］。姜黃素抑制PDE1后，細(xì)胞周期蛋白激酶表達(dá)增強(qiáng)，抑制腫瘤細(xì)胞增殖［16］。研究發(fā)現(xiàn)，靶向CaM抑制PDE1活性是PDE1抑制劑發(fā)揮抗腫瘤作用的重要機(jī)制，如天然倍半萜內(nèi)脂（tehranolide）和柚皮素通過(guò)靶向CaM使PDE1A酶活喪失，細(xì)胞內(nèi)cAMP增加，激活PKA，最終抑制白血病細(xì)胞增殖［17-18］。

2.2 磷酸二酯酶2抑制劑

PDE2可同時(shí)水解cGMP和cAMP，PDE2結(jié)合cGMP后，可促進(jìn)cAMP水解，因此又稱(chēng)為cGMP驅(qū)動(dòng)型PDE2。PDE2僅有PDE2A一種亞型，目前已知的PDE2抑制劑有外消旋-9-（2-羥基-3-壬基）腺嘌呤鹽酸鹽〔racemic-9-（2-hydroxy-3-nonyl）adenine9 hydrochloride，EHNA〕，Bay60-7750，IC933和雙嘧達(dá)默（dipyridamole）等。研究發(fā)現(xiàn)，EHNA可通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期發(fā)揮抗腫瘤作用［19-20］，如EHNA通過(guò)抑制黑色素瘤細(xì)胞DNA合成，使腫瘤細(xì)胞停滯在G2/M期，周期蛋白A mRNA水平下降影響黑色素瘤細(xì)胞生長(zhǎng)［15］。此外，PDE2在人骨肉瘤組織中高表達(dá)，抑制PDE2-cAMP途徑可抑制骨肉瘤細(xì)胞增殖，而抑制PDE2-cGMP途徑抑制骨肉瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移［21］。線粒體穩(wěn)態(tài)在細(xì)胞生長(zhǎng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用，研究發(fā)現(xiàn)，線粒體Ca2+可激活結(jié)腸癌細(xì)胞中PDE2活性，通過(guò)cAMP/PKA信號(hào)通路上調(diào)線粒體轉(zhuǎn)錄因子，促進(jìn)結(jié)腸癌細(xì)胞生長(zhǎng)［22］。PDE2A主要分布在線粒體內(nèi)，可通過(guò)PKA介導(dǎo)線粒體接觸部位和嵴組織系統(tǒng)磷酸化，調(diào)節(jié)Parkin向線粒體募集和誘導(dǎo)線粒體自噬［23］。

2.3 磷酸二酯酶3抑制劑

PDE3主要包括PDE3A和PDE3B。PDE3主要表達(dá)在心、血管、大腦、肝和內(nèi)皮細(xì)胞［24］。研究發(fā)現(xiàn)，PDE3A在不同實(shí)體瘤患者的腫瘤細(xì)胞亞群中均有表達(dá)，但以GIST標(biāo)本表達(dá)最高。92%GIST患者腫瘤組織中檢測(cè)到PDE3A高表達(dá)［25］，且患者PDE3A表達(dá)水平越高，抑制劑化療效果也更明顯，因此，PDE3A有望成為腫瘤生物標(biāo)志物，用于判斷癌癥治療效果［26-27］。西洛酰胺（cilostamide）和西洛他唑（cilostazol）是PDE3特異性抑制劑，西洛他唑目前已獲FDA批準(zhǔn)，用于治療間歇性跛行、肺動(dòng)脈高壓和慢性阻塞性肺疾病。研究發(fā)現(xiàn)，西洛他唑和西洛酰胺可有效抑制腫瘤細(xì)胞增殖和侵襲［28］，還能減弱GIST對(duì)伊馬替尼耐藥［29］。此外，Kumazoe等［30］發(fā)現(xiàn)，PDE3抑制劑和表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯聯(lián)用可抑制腫瘤干細(xì)胞因子FOXO3和CD44在胰腺癌細(xì)胞中表達(dá)，抑制胰腺癌形成和肝轉(zhuǎn)移。

2.4 磷酸二酯酶4抑制劑

PDE4包括4種亞型（PDE4A，PDE4B，PDE4C和PDE4D），約有20個(gè)同工酶，對(duì)cAMP高度特異，廣泛分布在大腦、腎、心肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和免疫細(xì)胞中［31］。目前對(duì)PDE4的研究主要集中在免疫和炎癥相關(guān)疾病。PDE4抑制劑發(fā)揮抗腫瘤作用主要通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、抑制腫瘤細(xì)胞遷移和誘導(dǎo)腫瘤活性細(xì)胞抑制因子生成。大多數(shù)情況下，選擇性抑制PDE4活性可抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)，如結(jié)直腸癌、胰腺癌、肝癌和急性淋巴白血病等，但卻對(duì)黑色素瘤細(xì)胞有促生長(zhǎng)作用［32-34］。PDE4A和PDE4D在肝癌細(xì)胞中異常高表達(dá)。另外，PDE4D還可用于評(píng)估前列腺癌患者預(yù)后，PDE4D表達(dá)低的患者術(shù)后風(fēng)險(xiǎn)增加［35］。Rho是腫瘤轉(zhuǎn)移的臨床診斷指標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn)，PDE4C抑制劑可上調(diào)RhoA和RhoC表達(dá)，可誘導(dǎo)RhoA磷酸化進(jìn)而抑制胰腺癌轉(zhuǎn)移［36］。由此可見(jiàn)，PDE4與腫瘤進(jìn)展密切相關(guān)，可作為腫瘤生物標(biāo)記物和治療靶點(diǎn)。

第一代PDE4抑制劑主要有茶堿、咯利普蘭（rolipram）和吡拉米司特（piclamilast）等。其中，咯利普蘭對(duì)肝癌細(xì)胞和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤抑制作用顯著，在臨床試驗(yàn)中也具有良好療效［37-38］。成膠質(zhì)細(xì)胞瘤干細(xì)胞能分泌PDE4，促進(jìn)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）表達(dá)，咯利普蘭和VEGF阻斷劑貝伐單抗（bevacizumab）能有效誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，兩種藥物聯(lián)用可抑制蛋白激酶B磷酸化［38］。VEGF與腫瘤轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，因此，靶向抑制PDE4對(duì)于膠質(zhì)母細(xì)胞瘤轉(zhuǎn)移也具有作用。

第二代PDE4抑制劑有羅氟司特（roflumilast）和西洛司特（cilomilast）等。羅氟司特使細(xì)胞內(nèi)cAMP水平增加，可有效抑制成熟B細(xì)胞淋巴瘤細(xì)胞和白血病細(xì)胞增殖［39］。另外，一項(xiàng)Ⅰ期臨床研究顯示，羅氟司特和潑尼松用于治療晚期B細(xì)胞腫瘤患者時(shí)，羅氟司特單藥治療顯著抑制率患者磷脂酰肌醇3-激酶（phosphoinositide 3-kinase，PI3K）活性，且PI3K低表達(dá)患者存活的時(shí)間較PI3K高表達(dá)的患者時(shí)間增加了67 d，表明羅氟司特可用于臨床B細(xì)胞惡性腫瘤的治療［40］。

2.5 磷酸二酯酶5抑制劑

PDE5可特異性水解cGMP，僅有PDE5A一種亞型。PDE5A在多種腫瘤中過(guò)表達(dá)，如膀胱癌、前列腺癌、乳腺癌、結(jié)腸腺癌、慢性淋巴細(xì)胞白血病和非小細(xì)胞肺癌等［41］，PDE5選擇性抑制劑主要有西地那非（sildenafil）、伐地那非（vardenafil）、他達(dá)那非（tildenafil）和烏地那非（udenafil）等。PDE5抑制劑對(duì)腫瘤的抑制作用多與cGMP有關(guān)，其中涉及的信號(hào)分子有cGMP依賴(lài)性蛋白激酶（cGMP-dependent protein kinase，PKG）、腺苷酸激活蛋白激酶（AMP-activated protein kinase，AMPK）、哺乳動(dòng)物Ste20樣激酶/大腫瘤抑制激酶（large tumor suppressor/mammalian ste20-like kinase，MST/LATS）激酶和分子伴侶熱休克蛋白90（human heat shock protein，HSP90）［42-43］。研究發(fā)現(xiàn)，抑制PDE5能夠增強(qiáng)順鉑的敏感性，PDE5抑制劑與化療藥物聯(lián)用能有效預(yù)防前列腺癌轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)［44］。西地那非作用于腫瘤細(xì)胞后，HSP90表達(dá)會(huì)增加，與HSP90抑制劑PU-H71聯(lián)合用藥可協(xié)同抑制體內(nèi)癌細(xì)胞生長(zhǎng)［45］。此外，PDE5在乳腺癌相關(guān)成纖維細(xì)胞中表達(dá)增加，且與患者總生存期相關(guān)，PDE5過(guò)表達(dá)會(huì)使胚胎成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化為活化的成纖維細(xì)胞表型，通過(guò)CXCL16促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移［46］。

PDE5抑制劑可抑制結(jié)腸癌細(xì)胞生長(zhǎng)，另外也可抑制手術(shù)誘導(dǎo)的免疫抑制，通過(guò)cGMP/PKG2信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制結(jié)直腸癌發(fā)展［47-48］。GUCY2C是一種鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶受體，GUCY2C結(jié)合鳥(niǎo)嘌呤后可激活cGMP下游信號(hào)通路，PDE5水解cGMP可阻斷GUCY2C信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)促進(jìn)大腸癌進(jìn)展［49］。一項(xiàng)臨床調(diào)查顯示，使用PDE5抑制劑能有效降低患大腸腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)，且早期使用PDE5抑制劑的患者患病風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)小于晚期使用者［50］，這種風(fēng)險(xiǎn)降低與PDE5抑制劑的累計(jì)劑量增加有關(guān)。另外，使用PDE5抑制劑可有效改善男性結(jié)直腸癌患者預(yù)后，降低轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)［51］。

2.6 磷酸二酯酶6

PDE6又稱(chēng)為感光PDE，主要分布在視網(wǎng)膜中，是光感受器細(xì)胞進(jìn)行光轉(zhuǎn)換級(jí)聯(lián)反應(yīng)過(guò)程的重要酶［52］。PDE6每個(gè)亞基N端區(qū)域包含2個(gè)變構(gòu)cGMP結(jié)合域GAF-A和GAF-B，兩個(gè)結(jié)合域取向相同，可與C端的催化域相互作用發(fā)揮催化活性［53］。在黑色素瘤細(xì)胞中，PDE6可被癌癥視網(wǎng)膜抗原通過(guò)Wnt5A-Frizzled-2激活，導(dǎo)致cGMP水平降低，CaM增加，鈣穩(wěn)態(tài)失衡［54］，而鈣穩(wěn)態(tài)失衡會(huì)誘導(dǎo)活性轉(zhuǎn)錄因子cAMP通過(guò)調(diào)控微管網(wǎng)絡(luò)調(diào)控原件（cAMP-response element binding protein，CREB）磷酸化，促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。另外，在人乳腺癌細(xì)胞和患者原發(fā)性癌組織中檢測(cè)到PDE6B，PDE6C和PDE6D的大量表達(dá)，說(shuō)明PDE6在乳腺癌進(jìn)展中可能發(fā)揮作用［55］。PDE6非選擇性抑制劑扎普司特和雙嘧達(dá)莫目前主要用于心血管和支氣管哮喘等疾病的治療，在腫瘤方面的作用尚未見(jiàn)報(bào)道。

2.7 磷酸二酯酶7抑制劑

PDE7生物學(xué)功能與PDE4相似，對(duì)cAMP有高度選擇性，包括PDE7A和PDE7B 2種亞型，常見(jiàn)分布于大腦、脾、肺部、胸腺和淋巴細(xì)胞，尤以T淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中表達(dá)最高。目前，PDE7對(duì)T淋巴細(xì)胞的作用存在爭(zhēng)議，有些研究者發(fā)現(xiàn)PDE7可促進(jìn)T細(xì)胞激活，也有研究者認(rèn)為PDE7活性對(duì)T細(xì)胞并不重要。但多項(xiàng)研究表明，選擇性PDE4/7抑制劑可抑制T細(xì)胞活性，抑制免疫反應(yīng)［56］。BC54是一種PDE4/7選擇性抑制劑，能促進(jìn)慢性淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞凋亡，且效果要好于咯利普蘭（PDE4抑制劑）和PDE7抑制劑BRL 50481。BRL 50481［57］也可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，與其他PDE抑制劑聯(lián)合使用抗腫瘤效果增強(qiáng)，如BRL 50481單獨(dú)作用于CD8+T淋巴細(xì)胞、單核以及肺巨噬細(xì)胞時(shí)，CD8+T淋巴細(xì)胞增殖無(wú)變化，且腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）生成僅降低2%～11%，但與咯利普蘭聯(lián)用后，明顯增強(qiáng)咯利普蘭對(duì)腫瘤細(xì)胞的增殖抑制作用，TNF-α生成也顯著下降。另外，基于計(jì)算機(jī)模擬發(fā)現(xiàn)的小分子化合物S14和VP1.15也能通過(guò)抑制PDE7發(fā)揮抗炎作用［58］。

2.8 磷酸二酯酶10抑制劑

PDE10對(duì)cAMP和cGMP均有水解作用，但對(duì)cGMP水解作用更強(qiáng)［59］。PDE10A與肺癌、乳腺癌和結(jié)腸癌發(fā)生相關(guān)。抑制PDE10A可以抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞生長(zhǎng)，主要是由于cGMP/PKG信號(hào)通路激活阻斷了β連環(huán)蛋白通路促進(jìn)細(xì)胞核易位［60］。PDE10A在人非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞中過(guò)表達(dá)，PDE10抑制劑PQ10和ADT-020能夠迅速增加cGMP水平，激活PKG，抑制NSCLC細(xì)胞生長(zhǎng)。PKG激活抑制β連環(huán)蛋白和絲裂原活化蛋白激酶（micogenactivated protein kinase，MAPK）信號(hào)傳導(dǎo)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡是PDE10發(fā)揮抗腫瘤作用的重要機(jī)制［61］。目前PDE10抑制劑的研究主要集中在周?chē)椭袠猩窠?jīng)系統(tǒng)疾病，腫瘤相對(duì)較少。

2.9 其他PDE抑制劑

近年來(lái)，PDE在腫瘤中的作用研究逐漸增多，PDE及其抑制劑影響腫瘤細(xì)胞內(nèi)cGMP和cAMP表達(dá)對(duì)腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和增殖已經(jīng)有很多報(bào)道，但關(guān)于PDE8，PDE9和PDE11在腫瘤中的作用研究仍較少。有研究者發(fā)現(xiàn)，PDE8在非分泌性腎上腺皮質(zhì)癌中存在遺傳缺陷，可能與腎上腺皮脂癌的易感性相關(guān)，但作用機(jī)制有待研究［62］。PDE9抑制劑WYQ-C36D可通過(guò)cGMP-CREB信號(hào)通路改善皮質(zhì)酮誘導(dǎo)的神經(jīng)毒性和抑郁行為［63］。另外，PDE9抑制劑在治療肝纖維化中也具有較好療效［64］。PDE9目前在腫瘤中的作用尚未見(jiàn)報(bào)道。PDE11與睪丸和腎上腺腫瘤的發(fā)生存在關(guān)聯(lián)，但目前尚無(wú)PDE11的特異性抑制劑［65］，其在腫瘤中的作用有待進(jìn)一步研究。

3 磷酸二脂酶促腫瘤作用機(jī)制

從目前研究看來(lái)，PDE抑制劑發(fā)揮抗腫瘤作用主要是通過(guò)調(diào)控cAMP/cGMP水平影響下游信號(hào)分子實(shí)現(xiàn)。如cAMP可以抑制腎素-血管緊張素系統(tǒng)活性，降低腫瘤細(xì)胞中偏高的MAPK活性，而MAPK信號(hào)通路又可分為細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（extracellular regulated protein kinases，ERK），應(yīng)激活化蛋白激酶（c-Jun N-terminal kinase，JNK）和P38/MAPK，其中JNK、P38與細(xì)胞生長(zhǎng)、凋亡和炎癥有關(guān)；另一方面，cAMP/cGMP水平改變會(huì)使Bcl-2家族促凋亡蛋白易位到線粒體外膜，下調(diào)凋亡因子表達(dá)［66］，如cAMP可降低細(xì)胞內(nèi)Bcl-2和鼠雙微粒體小體2（murine double minute-2，MDM2）水平，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。

CREB磷酸化，導(dǎo)致骨架重構(gòu)，通過(guò)抑制PDE表達(dá)影響細(xì)胞遷移［67］。CREB是環(huán)核苷酸信號(hào)通路下游靶點(diǎn)，研究認(rèn)為它與腫瘤凋亡、血管新生及轉(zhuǎn)移有關(guān)［54，68］。Ca2+/CaM/CaM 激酶Ⅱ通路也可誘導(dǎo)CREB磷酸化［69］，PDE1家族主要由Ca2+和CaM組成，因此抑制PDE1表達(dá)可抑制腫瘤進(jìn)展。轉(zhuǎn)錄激活因子4（recombinant activating transcription factor 4，ATF4）是ATF/CREB家族的一員，ATF4在乳腺癌中過(guò)表達(dá)促使巨噬細(xì)胞向腫瘤細(xì)胞募集，促進(jìn)腫瘤血管生成和細(xì)胞生長(zhǎng)［70］。此外，血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子C可誘導(dǎo)腫瘤血管生成，促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移，而這些反應(yīng)都需要CREB介導(dǎo)相關(guān)信號(hào)通路激活［71］。因此，cAMP/PKA/CREB通路是影響腫瘤細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移的重要信號(hào)通路。

PKG作為cGMP的主要靶分子，包括PKG1和PKG2亞型。PKG1參與結(jié)腸癌、乳腺癌和卵巢癌等多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展，且PKG1α和PKG1β在不同腫瘤組織中呈現(xiàn)抗腫瘤和促腫瘤的不同效應(yīng)［72-73］。β連環(huán)蛋白與腫瘤細(xì)胞失巢敏感性有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，過(guò)表達(dá)PKG1可下調(diào)裸鼠結(jié)腸癌細(xì)胞移植瘤中β連環(huán)蛋白表達(dá)，抑制腫瘤血管生成［74］。TMPRSS2-EST轉(zhuǎn)錄因子家族相關(guān)基因（ETS-relatedgene，ERG）融合基因的異常激活是導(dǎo)致前列腺癌發(fā)展的主要事件，有研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，可溶性鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶（soluble guanylate cyclase，sGC）α 1和β1亞基在體內(nèi)受到ERG的直接和特異性調(diào)節(jié)，而sGC是NO-cGMP信號(hào)傳導(dǎo)的主要介質(zhì)，與NO結(jié)合后，催化cGMP合成激活PKG促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖，靶向NO-cGMP信號(hào)通路是治療前列腺癌的新策略［75］。此外，NO/sGC/cGMP/PKG信號(hào)通路能夠下調(diào)p53介導(dǎo)的自發(fā)性凋亡，促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞DNA合成和增殖，具有促腫瘤效應(yīng)［76］。PKG2還可通過(guò)抑制表皮生長(zhǎng)因子受體信號(hào)通路轉(zhuǎn)導(dǎo)，抑制卵巢癌發(fā)生發(fā)展［77］。

4 結(jié)語(yǔ)

PDE是一個(gè)龐大的家族，各亞型對(duì)環(huán)核苷酸的水解各有特點(diǎn)，基因和蛋白質(zhì)組學(xué)研究結(jié)果和臨床藥物應(yīng)用結(jié)果表明PDE可作為疾病治療靶點(diǎn)的有效性和安全性。截至2018年，全球已經(jīng)有40種PDE抑制劑作為治療藥物使用［12］，近幾年研究發(fā)現(xiàn)PDE在多種腫瘤中異常表達(dá)，對(duì)不同PDE家族各基因亞型調(diào)控腫瘤發(fā)生發(fā)展的機(jī)制進(jìn)行研究，可為腫瘤治療提供新靶點(diǎn)，將成為未來(lái)PDE研究的一大重要方向。但是，目前現(xiàn)有的具有抗腫瘤作用的PDE抑制劑大都還處于臨床前研究階段，部分臨床研究才剛剛起步尚未取得明確結(jié)果，因此，新型高效和高選擇性的PDE抑制劑的研發(fā)工作任重而道遠(yuǎn)。