CDK4/6作为cyclinD- CDK4/6-INK4-Rb通路关键激酶，长期以来都被认为是恶性肿瘤治疗的一个重要靶点。CDK4/6抑制剂用于绝经后、雌激素受体阳性、人表皮生长因子受体2阴性的转移性乳腺癌的药物，CDK4/6抑制剂作为一种持续的治疗方法，能够阻止肿瘤的生长，并诱导肿瘤移植物的消退，具有有效的抗肿瘤活性。在体内和体外胶质母细胞瘤的实验表现出有效的抗癌效果，本文就CDK4/6抑制剂作用及其机制机制，在抗胶质母细胞瘤的研究现况和应用瓶颈作一综述。

1 CDK4/6抑制剂的研究现况

CDK4/6理论上也是胶质母细胞瘤治疗的靶点。在乳腺癌、头颈癌、非小细胞肺癌等多种恶性肿瘤中也均观察到了CDK4/6抑制剂可以抑制肿瘤活性，从其治疗机制来看展示了CDK4/6抑制剂治疗的广阔前景。

1.1 CDK4/6抑制剂抗肿瘤机制

细胞周期素依赖性蛋白激酶(cyclin-dependent kinases，CDKs)是细胞周期调控的关键因子，CDK的激活依赖于随细胞周期呈时相性表达的细胞周期蛋白。CDK4与CDK6有71%的氨基酸同源，都能与cyclinD的3种亚型结合(cyclinD1;cyclinD2;cyclinD3)。在促有丝分裂信号的诱导下，cyclinD与CDK4/6结合形成复合物，促使抑癌基因Rb磷酸化，导致转录因子E2F从Rb-E2F复合物解离，激活基因转录，使细胞从G₁期进入S期^[1]。cyclinD- CDK4/6-INK4-Rb通路的持续激活可诱导肿瘤的发生，在乳腺癌、头颈癌、非小细胞肺癌等多种恶性肿瘤中均观察到了CDK4、CDK6的扩增^{[3, 4]}。最近研究发现，CDK4/6抑制剂还可以通过阻断CDK4/LKB1相互作用，选择性抑制LKB1缺失或突变型肺癌细胞^[2]，提示其抗肿瘤活性的发挥并不仅仅局限于Rb信号通路。除此之外，在最近的一项研究中^{[3, 4]}发现CDK4/6抑制剂可以与CDK4/6以外的几种蛋白和脂质激酶相互作用。

1.2 CDK4/6抑制剂的临床研究及应用

CDK4/6抑制剂主要药物包括帕博西尼、瑞博西尼和玻玛西尼。帕博西尼是一种选择性抑制CDK4/6的小分子化合物^[6]，是第一个被美国FDA加速批准用于绝经后、雌激素受体阳性、人表皮生长因子受体2阴性的转移性乳腺癌的药物^{[1, 7]}。一项研究表明，在不同的小鼠模型中，CDK4/6抑制剂都有很强的抗肿瘤活性，包括结肠癌、胶质母细胞瘤、乳腺癌和前列腺癌的异种移植，连续给药的帕博西尼能阻止肿瘤生长并诱导移植瘤消退^[6]。早在2010年，Michaud等在胶质母细胞瘤异种移植瘤的小鼠模型的研究中，发现在胶质母细胞瘤的细胞系上显示了帕博西尼活性，并且发现帕博西尼可以抑制有Rb1胶质母细胞瘤细胞增殖，但是缺乏Rb1将导致肿瘤耐药^[18]。帕博西尼还在免疫低下的小鼠身上进行了研究，发现CDK4/6抑制剂能显著扰乱细胞外基质组织，增加细胞静止和凋亡，减少侵袭、转移和肿瘤进展^[8]。另外，一项实体瘤小鼠模型的研究表明CDK4/6的抑制作用也可能诱发广泛的免疫事件，可能增加了肿瘤细胞的抗原提呈能力，减少了T调节淋巴细胞的免疫抑制群，共同增强细胞毒性T细胞的活化，从而最终杀死肿瘤细胞^[9]。因此CDK4/6抑制剂可能成为抗肿瘤治疗新的选择。

2 CDK4/6抑制剂治疗脑胶质母细胞瘤

CDK4/6抑制剂在治疗胶质母细胞瘤的研究方面已经进入Ⅱ期临床研究阶段^[5]，如何提高胶质母细胞瘤的治疗效果一直是医学界研究的热点。新型治疗手段和药物的开发也是治疗脑胶质母细胞瘤迫在眉睫的任务。

2.1 脑胶质母细胞瘤现况及其治疗

脑胶质瘤是中枢神经系统最常见的恶性肿瘤，占颅内原发肿瘤的半数，其中，恶性程度最高的是Ⅳ脑胶质瘤，又称胶质母细胞瘤(Glioblastoma，GBM)，发病率约占胶质瘤的50%，中位生存期不到1年^[10.11]。

手术，放疗和化疗是目前治疗脑胶质瘤的主要手段。对于早期阶段的胶质瘤而言，外科手术无疑仍是最主要的治疗方法，但脑胶质瘤与正常脑组织基本没有明显界限，所以手术难以完全切除。胶质瘤的另一个特点在于对于放疗的不敏感性，且不同亚型的肿瘤细胞之间存在差异，放疗效果存在难以提升的瓶颈。化疗目前是胶质瘤治疗的主要手段，尤其是对胶质母细胞瘤患者的治疗。替莫唑胺(Temozolomide, TMZ)是当前胶质瘤化疗首选药物。有研究^[12]发现放疗联合TMZ的中位生存时间和2年生存率均较单纯放疗提高，死亡风险下降，且联合治疗的不良反应轻微，耐受性良好。然而，和其他肿瘤的化疗药物一样，TMZ在治疗中的问题也主要在于有效率较低和耐药性的存在。

2.2 CDK4/6抑制剂治疗脑胶质瘤重要理论依据

随着基因组学及蛋白组学的不断发展，对大量的肿瘤标本在基因水平的分析使得肿瘤的发生机制越来越清楚，并出现了很多可以用于药物治疗的靶点。如癌基因组全面解析计划(The Cancer Genome Atlas, TCGA)发现受体酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase, RTK)，(Phosphatidylinositol-3-Kinase, PI3K)激酶和Rb信号通路是胶质母细胞瘤的发生发展的主要通路^[13]，提示三条通路相关调控因子作为靶点的可行性。

以帕博西尼为代表的CDK4/6抑制剂治疗胶质母细胞瘤的过程中，其活性机制主要是体现在Rb, CDK4, CDK6之间的表达关系^[5]。而Rb1功能又是帕博西尼治疗效果的决定因素，Rb1缺乏或功能丧失将导致对帕博西尼产生抗性。有研究比较了缺乏Rb1和表达Rb1的细胞系在帕博西尼治疗反应方面的差异，在大多数肿瘤细胞系中，Rb1的敲除后将不能通过抑制CDK4/6来阻止肿瘤的增殖^[14-17]。

3 CDK4/6抑制剂未来研究方向

CDK4/6抑制剂在胶质母细胞瘤的临床研究虽然取得了良好的效果，但是在临床应用过程中尚需要更加高级别的临床试验来验证。对于CDK4/6抑制剂未来的研究方向，我们可以致力于寻找预测脑胶质瘤标志物、克服CDK4/6抑制剂治疗脑胶质瘤的障碍、以及探索联合治疗脑胶质瘤当中来。

3.1 寻找预测标志物

cyclinD-CDK4/6-INK4-Rb通路的持续激活可诱导肿瘤的发生，该通路也是上文所提到胶质母细胞瘤源发通路之一。CDK4/6抑制剂作用于该通路，这个通路中的各个分子都可以成为治疗的预测因子。

最新的报道表明CDK4/6抑制剂可以通过NF-κB，诱导胶质母细胞瘤细胞c-Met信号传导通路激活^[19]，Akt及MAPK信号传导通路是c-Met通路的下游。研究也表明致癌的Akt/mTOR和Ras/Erk通路之间存在多个交叉点，包括通过抑制mTOR提高MAPK活性^{[20, 21]}。这些通路之间的相关分子有期望成为一些特定的预测因子。

3.2 克服CDK4/6抑制剂治疗脑胶质瘤的障碍

血脑屏障(blood brain barrier, BBB)是由大脑中的内皮细胞形成的，这些内皮细胞通过阻止细胞旁运动而紧密相连，但是，具有适当亲脂性的小溶质可通过脂质介导的被动扩散进入大脑。胶质母细胞瘤对标准治疗的抵抗力似乎是多因素的，随着研究的进展，现在已经知道胶质母细胞瘤中基底膜存在着一小部分可以耐药的胶质瘤启动细胞(glioma initiating cell, GIC)，可能导致肿瘤复发^[23]。胶质母细胞瘤还具有遗传异质性和适应性，这可能导致对单一疗法产生抵抗。因此，确定合理有效的联合治疗方案更有可能有效治疗胶质母细胞瘤。临床研究表明^[24]，CDK4/6抑制剂作为单一药物不能提供持久的效果，可能部分原因是因为肿瘤产生的适应性，需要与其他药物联合使用才能达到预期效果。治疗胶质母细胞瘤的主要障碍为BBB阻止了有效的药物通过，限制了治疗方案，除了物理屏障外，BBB还含有多药A-TP结合盒(ABC)转运体，如P-糖蛋白(P-gp，ABCB1)和乳腺癌耐药蛋白(BCRP1，ABCG2)，进一步限制了治疗药物的脑传递^[25-26]。有研究明确P-gp和BCRP都限制了CDK4/6抑制剂的脑渗透，导致药物水平较低^[27]。有研究设计两种活性药物的联合治疗，其中一种药物用来抑制血脑屏障外流转运体，发现了另一种药物的在脑内的浓度有所提高。虽然几种细胞周期调节因子如CDK2的激活、细胞周期素D的放大、p21CIP1或p27KIP1的缺失可能有助于肿瘤的适应，但对CDK4/6抑制剂治疗的主要耐药性是由RB1失活介导的^{[14, 28]}。有大量研究发现编码细胞周期素E1的基因CCNE1在对CDK4/6抑制剂耐药的模型中上调^[29-30]，CCNE1的表达与Palbociclib有关^[31]，同时大量数据也表明CCNE1扩增与获得性对palbociclib的耐药性有关^[32]。于此同时，Malorni等^[33]发现RBsig是Rb功能丧失的基因表达标志，已经在鉴定对Palbociclib敏感和耐药的细胞系中得到验证。因此，我们致力寻求一种使用CDK4/6抑制剂的联合方案，它可以抑制整个细胞周期的进展。

3.3 探索联合治疗模式

于此同时有些研究者认为某些药物可以增高帕博西尼在颅内的浓度，延长作用时间。一项动物实验研究表明^[16]帕博西尼治疗胶质母细胞瘤时同时口服依维莫司可提高帕博西尼的2倍脑内药物浓度。有研究发现高度选择性的CDK4/6抑制剂帕博西尼和玻玛西尼可通过抑制Rb1磷酸化来诱导细胞周期阻滞^[34]，这两种抑制剂都是治疗神经胶质瘤的有希望的药物。在体内研究中，帕博西尼和玻玛西尼与替莫唑胺和放疗联合使用具有优势，重要的是，这两种化合物都具有穿越血脑屏障的能力^[34]。Liu等^[22]研究了CDK4/6抑制剂帕博西尼和表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor, EGFR)抑制剂厄洛替尼联合应用时，发现这两种药物具有协同的抗胶质母细胞瘤活性，不仅如此，还发现了这两种药物可能通过阻断Rb和Akt/mTor信号通路发挥协同的抗胶质母细胞瘤活性。帕博西尼和依维莫司通常都被认为是抑制细胞生长和增殖的细胞抑制剂，但是与细胞毒性药物相比，帕博西尼诱导的凋亡的能力却是最弱的^[35]。有研究注意到帕博西尼治疗抑制了Erk的活性^[36]，这同时解释了哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin, mTOR)的代偿性激活。且用CDK4/6特异性siRNA进一步证明，Erk活性的抑制确实与CDK4/6的抑制有关，而不是与帕博西尼的脱靶效应有关，而且发现核糖体蛋白S6是mTOR途径的主要下游调节因子之一，它在蛋白质合成、细胞周期进程和能量代谢中具有重要作用，其活性受p70S6激酶(P70S6K)的磷酸化调节，提示CDK4/6抑制剂还可能通过抑制p70S6K活性来降低S6的磷酸化。

4 结语

综上述，CDK4/6抑制剂在胶质母细胞瘤治疗方面的研究具有广阔的前景。高度恶性的胶质瘤仍然是最具挑战性的肿瘤之一，患者的预后仍然很差。对CDK4/6抑制剂研究的进步改变了我们对神经胶质瘤生物学的认识，揭示了脑肿瘤异质性的真正复杂性。CDK4/6抑制剂为治疗神经胶质母细胞瘤的研究提供了新思路。最终还需要不断的努力来结合许多专业领域，共享资源和数据成果来试图解决胶质母细胞瘤耐药性和复发性等治疗过程中的关键难题。CDK4/6抑制剂在胶质母细胞瘤治疗方面的研究暂时限于临床Ⅱ期临床研究, 缺乏Ⅲ期以后的临床研究。CDK4/6抑制剂在克服胶质母细胞瘤耐药问题及寻求更高效的联合治疗模式仍然是将来研究中的重心。