芬戈莫德（fingolimod，FTY720）作為一種新型免疫抑制劑，是其前體藥物鞘氨醇-1-磷酸（sphingosine-1-phosphate，S1P）的受體激動劑，是第1個批準口服治療復發緩解型多發性硬化（relapsing-remitting multiple sclerosis，RRMS）一線口服藥物。與傳統的免疫抑制劑不同，它不影響淋巴細胞的活化和增殖，主要通過作用于細胞表面的鞘氨醇-1-磷酸受體（S1PR）來發揮免疫抑制和免疫調控作用。此外，FTY720也被證明能夠抑制多種癌癥相關的信號轉導通路，在體內和體外實驗中都表現出有效的抗癌作用。而在治療膠質母細胞瘤（glioblastoma multiforme，GBM）試驗中，同樣表現出杰出的功效，并能協同當前治療GBM的標準化療藥物替莫唑胺（temozolomide，TMZ）更有效地治療GBM。本文現就FTY720在抗GBM中所發揮的作用及其機制研究進展綜述如下。
一、FTY720和GBM
冬蟲夏草（isaria sinclairii，IS）又名蟲草，它是麥角菌科真菌冬蟲夏草菌（草藥）寄生在幼蟲蛾科昆蟲幼蟲上的子座及幼蟲尸體的復合體，在中國它是一種傳統的草藥，經常用于治療癌癥、過度肥胖，緩解疲勞，止血等。1990年日本Kyoto大學的Fujita教授從中藥冬蟲夏草（子囊菌亞門赤僵菌）培養液中提取分離出一種鞘胺醇樣物質多球殼菌素（ISP-1）。1994年Fujita等發現ISP-1在試驗模型中免疫抑制的活性是環孢素A的10~100倍。2000年ISP-1經修飾成為胃毒性較小的FTY720。2010年9月美國食品藥品監督管理局（FDA）已經批準FTY720作為第1種口服藥用于多發性硬化（MS）的臨床治療。FTY720的主要作用是將血液循環中的淋巴細胞阻斷在淋巴結等次級淋巴器官，從而導致血液中淋巴細胞減少。與傳統的免疫抑制劑不同，它不影響淋巴細胞的活化和增殖，主要作用于細胞表面的鞘氨醇1-磷酸受體（S1PR）來發揮免疫抑制和免疫調控作用。除了免疫抑制作用外，FTY720對多種腫瘤細胞都表現出明確的抗腫瘤作用。有研究證明FTY720可以誘導多發性骨髓瘤、肝細胞癌、胃癌細胞發生Caspase依賴的細胞凋亡；還可以誘導卵巢癌、套細胞淋巴瘤等發生Caspase非依賴的細胞死亡。FTY720還被證實可抑制裸鼠乳腺癌模型的生長、侵襲和轉移，顯著延長裸鼠的生存期。在膠質瘤、腎癌、肺癌等模型中，也被證實發揮了抗腫瘤作用。值得注意的是：與其他免疫抑制劑不同，FTY720的抗腫瘤作用并不是通過他的磷酸化形式發揮的，而是FTY720對腫瘤的直接殺傷作用。
GBM是最常見的中樞神經系統惡性腦腫瘤，現在認為其起源是星形膠質細胞，也是死亡率最高的人類癌癥之一，被世界衛生組織（WHO）最新版顱內腫瘤分級標準劃分為WHO Ⅳ級（惡性程度最高的級別）膠質瘤。GBM在腦組織周圍呈侵襲性和浸潤性的增殖，手術不能完全切除，并且大多數GBM還會出現在原瘤體位置的復發現象。GBM的癥狀取決于腫瘤的位置，可能包括持續性頭痛、癲癇發作、視力改變、惡心、嘔吐，食欲減退，言語困難，情緒和行為的改變，精力和腦神經缺損，運動或感覺異常。目前GBM標準治療方案為手術切除輔以術后放化療。化療藥物中最常用的是一種可穿透血腦屏障并作用于GBM的新型燒化劑TMZ。盡管GBM常常會選擇多種治療方法綜合應用，但其預后還是不佳，中位生存時間僅為12~15個月。所以急需新的有效的治療方法出現。
二、FTY720抗GBM的效應及其機制
與免疫抑制作用不同，FTY720抗GBM作用是由非磷酸化的FTY720引起的，它似乎可以直接作用于腫瘤細胞并產生效應。FTY720的抗GBM作用機制包括：（1）誘導GBM細胞自噬、凋亡及壞死；（2）誘導GBM細胞自噬相關的凋亡和壞死；（3）抑制GBM的侵襲和轉移；（4）誘導GBM干細胞的凋亡。
（一）FTY720誘導了GBM的自噬、凋亡和程序性壞死
程序性細胞死亡按其發生機制不同可分為Ⅰ型程序性死亡（又稱凋亡）和Ⅱ型程序性死亡[又稱自吞噬性程序性細胞死亡（自噬）]。近年來，一種新的程序性死亡-程序性壞死受到人們的關注。程序性壞死是一種由死亡受體介導的Caspases非依賴性細胞死亡模式，該過程受激酶受體相互作用蛋白激酶1（RIP1）和受體相互作用蛋白激酶3（RIP3）調控并且可被necrostatins（特異阻斷程序性細胞壞死相關的一類藥物）特異性抑制。早在2001年Sonoda等在體外細胞實驗中就發現FTY720能夠誘導膠質瘤細胞的凋亡，并且在A172、U87MG、U251MG、U373MG、T98G膠質瘤細胞系中，FTY720誘導大部分的Caspase-6、部分的Caspase-3活化，而最近的研究亦表明FTY720誘導了GBM的自噬、凋亡和程序性壞死。FTY720可以誘導自噬相關蛋白LC3、Beclin l、Atg等表達，此外免疫熒光和透射電鏡也觀察到FTY720作用后細胞內形成自噬體，程序性壞死蛋白RIP1、R1P3以及凋亡蛋白Caspase-8，Caspase-3、聚腺苷二磷酸核糖聚合酶（PARP）等的裂解形式明顯增多，并且磷酯酰絲氨酸結合蛋白/碘化丙啶（AnnexinV/PI）染色發現凋亡和壞死陽性細胞數量都明顯増多。
FTY720誘導GBM細胞的自噬，凋亡和壞死可能還依賴于活性氧-c-Jun氨基末端激酶-腫瘤抑制基因（ROS-JNK-p53）介導的磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B/哺乳動物雷帕霉素靶分子/核糖體蛋白S6激酶（PI3K/AKT/mTOR/p70S6K）信號通路。FTY720作用于GBM，激活了ROS-JNK-p53信號通路。而且研究表明ROS-JNK-p53信號通路在FTY720誘導的PI3K/AKT/mTOR/p70S6K脫磷酸化途徑中起重要作用，它通過抑制AKT的磷酸化，促進FTY720誘發的細胞凋亡、自噬及程序性壞死。
（二）FTY720誘導的自噬促進了凋亡和壞死的發生
盡管凋亡、自噬和程序性壞死有各自不同的形態特征以及生理或病理過程，但是他們之間也存在著密不可分的聯系。已知有些誘導細胞凋亡的藥物也可激活自噬。在某些情況下，自噬起到保護作用——保護細胞免遭凋亡的命運，而在其他情況下，自噬作為啟動子具有促進細胞凋亡的作用。自噬和程序性壞死之間的關系是錯綜復雜的。在特定情況下，自噬可以誘導程序性壞死的發生，而有些時候自噬和程序性壞死卻無特定聯系。此外，程序性壞死的過程還伴有凋亡的發生。因此，根據不同的腫瘤，不同的環境和不同的干預措施，自噬、凋亡和程序性壞死可以相互抑制，相互協同或者相互促進。
研究發現，使用自噬抑制劑3-甲基腺嘌呤（3-MA）以及慢病毒下調自噬基因Beclin 1的表達后，FTY720誘導的凋亡和壞死都明顯減少，表明自噬促進了凋亡和壞死的發生。
（三）FTY720抑制了GBM的侵襲和遷移
FTY720可以通過多個信號通路抑制GBM細胞的侵襲和遷移，包括：（1）在腫瘤的侵襲和遷移過程中，基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）在其中扮演了極其重要的角色。MMP是鋅離子（Zn2+）依賴型內化酶，他們可以通過降解細胞外基質從而促進腫瘤細胞的侵襲和轉移。與此相反，金屬蛋白酶組織抑制劑（tissue inhibitor of metalloproteinase，TIMP）是內源性MMP蛋白的抑制劑。因此，抑制MMP蛋白或者激活TIMP蛋白都可以抑制腫瘤的侵襲和轉移。最近的研究發現，FTY720顯著抑制U251MG和U87MG細胞系中的MMP-2和MMP-9表達，同時上調TIMP-1和TMP-2的表達，恢復了腫瘤細胞內MMP/TIMP的平衡，這表明FTY720在GBM細胞系中的抗侵襲和遷移作用與調控MMP和TIMP蛋白的表達是密切相關的。（2）腫瘤細胞的侵襲和轉移包括一系列過程，而上皮間質轉化（epithelial-to-mesenchymal tonsition，EMT）被認為是這個過程中的啟動者。此外，RhoA蛋白激酶1（ROCK1）和Robo蛋白1（ROBO1）在腫瘤中通常是過表達的，并且ROCK1和ROBO1的過表達與腫瘤的發生發展以及腫瘤患者的預后密切相關。有文獻證明ROCKl和ROBO1可以通過多種途徑促進腫瘤的侵襲和轉移。最近的研究表明，在人U251MG和U87MG細胞系中，FTY720顯著抑制ROCK1、ROBO1、N-cadherin和vimentin的表達而上調E-cadherin的表達，表明FTY720抑制GBM細胞的侵襲和遷移與ROCK1、ROBO1和EMT有關。（3）PI3K/AKT/mTOR/p70S6K信號通路是細胞內調控細胞生存或死亡的重要信號通路。此外，該通路還與細胞的侵襲和轉移密切相關。
PI3K/AKT/mTOR/p70S6K信號通路在腫瘤細胞中的作用，其中主要包括誘導腫瘤細胞的自噬和抑制腫瘤細胞的侵襲和轉移。有研究發現，在鼠膠質瘤細胞中，應用PI3K抑制劑作用腫瘤細胞后可以產生濃度和時間相關性的侵襲抑制作用，而且這種抑制作用與AKT的磷酸化水平有密切聯系，并且應用PI3K抑制劑后可以使得腫瘤細胞內MMP-2和MMP-9的表達量顯著下降。這表明PI3K/AKT/mTOR/p70S6K信號通路還與MMPs的表達水平有關。研究發現在人U251MG和U87MG細胞系中，FTY720顯著抑制了AKT、mTOR和p70S6K磷酸化水平而對總的AKT、mTOR和p70S6K無明顯影響。此外，PI3K激酶抑制劑LY294002進一歩下調了MMP-2和MMP-9的表達，而上調了TIMP-1、TIMP-2的表達，說明PI3K/AKT/mTOR/p70S6K信號通路與FTY720介導的抑制GBM細胞侵襲和遷移關系密切。
（四）FTY720誘導GBM來源的腦腫瘤干細胞的凋亡
FTY720治療腦腫瘤干細胞（brain tumor stem cells，BTSCs）備受人們的關注，實驗已證明BTSCs對化療和放療是不敏感的。此外，BTSCs由于其自我更新的能力可以增殖形成新的腫瘤，這也是為什么手術切除腫瘤后容易復發的原因。因此靶向治療BTSCs是防止手術和化療后腫瘤復發的關鍵。Estrada-Bernal等證明了FTY720對人類GBM源性的BTSCs有促凋亡作用。體外實驗中當FTY720治療濃度在1 μg/mL或更高時，4種不同的BTSCs（包括BTSC9、BTSC44、BTSC57和BTSC61）都發生了不同程度的凋亡，FTY720能迅速激活BTSCs的ERK-MAP激酶活性，上調BH3-only蛋白的表達，提高裂解的Caspase 9、Caspase 7或Caspase 3的表達，導致BTSCs的凋亡。
同時BTSCs已被證明在裸鼠體內能夠自我更新并形成新的腫瘤，類似于原來的腫瘤，因此，被認為是靶向治療GBM的關鍵細胞，同時也是一種理想的GBM模型。將人類GBM源性的BTSCs細胞注射到裸鼠腦內，這些細胞形成神經球樣細胞聚集并且發展成為準確可靠的GBM病理模型。Estrada-Bernal等在實驗中曾將GBM源性的BTSCs注入裸鼠體內，在分別給予FTY720（10 mg/kg）、TMZ （5 mg/kg），或者聯合FTY720和TMZ治療的情況下，結果顯示單獨應用FTY720治療GBM源性BTSCs是有效的，能夠顯著延長生存期限，甚至降低腫瘤的生長，這與其體外研究結果相一致，從而從體內體外兩方面驗證了FTY720的抗BTSCs作用。雖然TMZ比FTY720治療GBM更有效，但是FTY720與TMZ聯合用藥能表現出更好的治療效果，FTY720仍是一個很有前景的治療GBM的（輔助）藥物。
三、結語
綜上所述，FTY720抗GBM的機制較為復雜，涉及腫瘤細胞的自噬、凋亡、壞死、侵襲、遷移、信號通路、腫瘤干細胞等不同方面，且還可以結合其他抗腫瘤藥物達到更好的治療效果。因此系統性地研究FTY720的抗腫瘤機制及其協同化療藥物的作用機制等，可以為GBM的治療以及與其他化療藥物聯合用藥提供新的途徑。