AXL基因位于染色体19q13.2上，首次在慢性髓系白血病(chronic myelogenous leukemia, CML) 患者中被发现，是由AXL基因编码的蛋白质，称为AXL(UFO、ARK、Tyro7或JTK11)。AXL这个词来自希腊语“anexelekto”,意为“不受控制的”,是TAM(TYRO3-AXL-MER)家族中的一员[1]。AXL的激活与NF-κB、MAPK、PI3K、PKB和S6K多种信号通路有关。AXL在肿瘤生物学中发挥着复杂的作用，包括促进肿瘤细胞的生长、侵袭、转移以及对抗血管生成治疗的耐药性，高表达的AXL常导致患者预后不良[2]。

1、AXL的生物学性状和功能

AXL由包括两个免疫球蛋白(Ig)样结构域和双纤连蛋白Ⅲ型(FNⅢ)重复序列的细胞外部分、一个跨膜区域和一个负责酪氨酸激酶活性的细胞质结构域组成[3]。AXL的表达在miRNA、基因转录和翻译后水平上进行调控，当其被紧邻跨膜螺旋区域的蛋白水解酶ADAM10和ADAM17裂解后可形成一种80 kDa的外结构域，释放到细胞外环境中，称为可溶性AXL(sAXL)[4]。AXL是先天免疫反应的重要调节因子，它存在于单核细胞、吞噬细胞、树突状细胞(dentritic cell, DC)和自然杀伤(natural killer, NK)细胞等各种免疫细胞的表面。在生理条件下，吞噬细胞上的AXL通过结 合“eat-me”信号，触发磷脂酰丝氨酸(phospatidyserine, PS)介导的胞葬作用，在凋亡细胞的清除中发挥重要作用[5]。AXL不仅在先天免疫、中枢神经系统发育、血管生成和血小板聚集等方面具有重要的生理功能，还被证明能够增加神经炎症和血管通透性。AXL的激活方式包括配体激活和非配体激活，其中最常见的激活方式为AXL胞外的Ig在FNⅢ的调控下与其配体生长阻滞特异性蛋白6(growth arrest specifific protein 6,Gas6)结合而发生同源二聚化。这种依赖Gas6的激活不仅在内皮细胞存活、自然杀伤细胞发育、肝再生、神经元迁移和存活、血小板活化和造血等多个正常生理过程中发挥作用[6],也是促进肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭的重要途径。因此，Gas6/AXL信号通路可能是肿瘤治疗的潜在靶点。

2、AXL在肿瘤生物学中的作用

研究表明，AXL在乳腺癌、非小细胞肺癌、卵巢癌和透明细胞肾癌等多种癌症中表达异常并影响着肿瘤的发生发展[7]。具体而言，AXL在肿瘤中由激活蛋白-1(AP-1)、髓系锌指蛋白-1(myeloid zinc finger-1,MZF-1)、FOS相关抗原-1(FOS-related antigen-1, FRA-1)、YES关联蛋白-1(YES associated protein-1,YAP-1)和特异性蛋白1/3(specificity protein 1/3,SP1/3)等多种转录因子所调节[8],并在血管生成、上皮-间充质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)[9]、侵袭和转移以及耐药等多种过程中起着重要作用[10],见图1。

图1 AXL在肿瘤发病及其治疗中的作用机制   

2.1 AXL与肿瘤的血管生成

血管生成，即从已存在的血管系统中形成新的血管。异常的血管生成是癌症的一个标志，并与肿瘤的进展密切相关。已有研究证实内皮细胞所表达的AXL介导了肿瘤细胞的血管生成，在肿瘤细胞中抑制AXL可减少促血管生成因子的分泌，并间接抑制内皮细胞向肿瘤的募集[11]。研究发现，局部黏着斑激酶(focal adhesion kinase, FAK)的缺失增强了AXL的磷酸化，并上调了富含半胱氨酸的血管生成蛋白61(cysteine rich 61,CYR61)的表达，从而促进了肿瘤的血管生成[12]。AXL主要在肝细胞肝癌(hepatocellular carcinoma, HCC)肿瘤源性内皮细胞(tumor-derived endothelial cells, TECs)中表达，AXL调控人脐静脉内 皮细胞中PI3K/AKT通路的激活，而PI3K/AKT通路参与了AXL介 导的SOX2/DKK-1轴。并且，AXL通过激活PI3K/AKT/SOX2/DKK-1轴促进了HCC的细胞迁移和血管形成[13]。另有研究表明，在肾透明细胞癌中Gas6/AXL信号通路可通过SRC激活S100A10的表达，进而促进纤溶酶的产生、内皮细胞的侵袭和血管生成[14]。

2.2 AXL与EMT

EMT 是指上皮细胞失去黏附性，转化为间质细胞向其他组织迁移和侵袭的过程。 它在胚胎发育和伤口愈合等生理过程中发挥重要作用，也是癌细胞转移到远处组织的重要环节[15]。有研究指出，AXL可通过激活下游ERKMAPK、p38MAPK、JNK和PI3K-AKT等信号通路促进 EMT 的发生[16]。REICHL等人[17]的研究表明，AXL与14-3-3ζ蛋白结合后导致Smad3连接区(Smad3L)的磷酸化，从而使TGF-β靶基因如纤溶酶原激活物抑制剂-1(plasminogen activator inhibitor-1,PAI-1)、基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)和Snail高表达，促进EMT过程，使肿瘤细胞血管浸润率和复发风险增高，导致患者预后不良。在HUA等人[18]的研究中，甲基转移酶3(methyltransferase like 3,METTL3)通过增强AXL的转录翻译来激活EMT,促进了卵巢癌的生长和侵袭。ANTONY等人[19]发现，AXL与RTK的交叉激活诱导了FRA-1的表达，而ERK/FRA-1轴又通过调节EMT转录因子Slug和ZEB1这条路径使肿瘤细胞的迁移和侵袭能力增强。此外，在HE等人[20]的研究中，AXL通过上调转录因子ZEB1促进EMT、侵袭和增殖等过程，而沉默AXL抑制了胃癌细胞的生长和肺转移，Gas6/AXL/ZEB1信号通路可能是胃癌的潜在治疗靶点。另外，AXL还可以激活细胞免疫和炎症信号通路(如NF-κB或SOCS-1)和细胞骨架重排信号通路(如SRC/FAK信号转导),促进细胞发生EMT[21]。

2.3 AXL与肿瘤的侵袭和转移

侵袭是转移级联反应的第一步，肿瘤细胞获得移动的能力，可穿透周围组织，进入淋巴和血管进行扩散[22]。MELCHIONNA等人[23]发现，肿瘤细胞和肿瘤相关纤维母细胞(cancer associated fibroblasts, CAFs)之间的动态和旁分泌相互作用上调AXL,抑制肌动蛋白调节蛋白hMENA可能会中断肿瘤细胞与CAFs之间的通信，从而通过调控Gas6/AXL轴抑制肿瘤侵袭，并影响非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)患者的预后。AXL还可以通过ERK/NF-κB通路来促进MMP-9的表达并促进其活性，当肿瘤细胞大量表达AXL时，引发MMP-9的表达，进而分解基底膜及细胞外基质，造成肿瘤细胞侵袭、转移能力增强[24]。而在另一研究中通过建立裸鼠皮下移植瘤模型发现，与对照组相比，敲除AXL基因的实验组的肿瘤细胞未发生转移，这表明敲低AXL抑制了肿瘤的生长[25]。单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)能促进破骨细胞的形成，而近期研究发现，在肿瘤形成过程中，MCP-1以AXL下游载体的形式存在，通过抑制AXL/MCP-1信号轴损害了破骨细胞的形成，以此来减少乳腺癌的骨转移[26]。在对于内分泌治疗不敏感的三阴性乳腺癌(triple negative breast cancer, TNBC)中，DCC-2036通过靶向 AXL/MET治疗TNBC,抑制了其PI3K/AKT-NF-κB通路的激活和EMT的发生，最终抑制了肿瘤的迁移和侵袭[27]。

2.4 AXL与肿瘤免疫

AXL表达于巨噬细胞、NK细胞、DC细胞、T细胞等多种免疫细胞，并且可以通过调节其下游的信号通路来影响免疫细胞的发育及功能。例如，AXL通过参与巨噬细胞向M2表型的转换，从而进一步维持了肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophages, TAM)的促肿瘤活性[28]。因此，阻断AXL以减少巨噬细胞向M2型的极化和巨噬细胞介导的胞葬作用的方式或许能成为一种新型肿瘤免疫治疗策略。此外，研究证实，在化疗诱导的凋亡细胞被肿瘤相关巨噬细胞吞噬后，分泌的14-3-3ζ与AXL相互作用后激活了促生存信号通路，最终诱导胰腺导管腺癌耐药[29]。在乳腺癌细胞中，AXL通路的激活导致MHC I类抗原的表达和呈递减少，CD4+和CD8+T细胞对肿瘤的浸润减少，从而发生了免疫逃逸。在HCC中，趋化因子CXCL5被确定为驱动细胞侵袭和肿瘤形成的主要因素。HAIDER等人[30]发现TGF-β和 AXL通路可诱导HCC中CXCL5的分泌和中性粒细胞的募集，促进中性粒细胞在HCC中的浸润，形成了免疫抑制微环境。

2.5 AXL与肿瘤耐药

在药物治疗方面，CHOI等人[31]的研究中发现，阿霉素治疗的间充质型肺癌细胞激活了TGF-Smad4信号通路，进而启动了YAP/TAZ[也称为含WW域的转录调节因子1(WW domain containing transcription regulator 1,WWTR1)]对AXL表达的活性，以促进间充质型肺癌细胞的化疗耐药性。有研究表明，AXL是主要的YAP下游效应体，并且YAP通路激活可诱导AXL过表达并使NSCLC细胞对表皮生长因子受体-酪氨酸激酶抑制剂(epidermal growth factor receptor-tyrosine kinase inhibitors, EGFR-TKI)产生耐药。因此，联合抑制EGFR和YAP/AXL轴对NSCLC患者是一种良好的选择[32]。另一项研究发现，在多西他赛耐药的前列腺癌细胞(DU145-DR和PC3-DR)中，AXL可能通过激活AKT、ERK和NF-κB等信号通路以及上调前列腺癌中的ATP结合盒转运体 B1(ATP binding cassette subfamily B member 1,ABCB1)的表达等多种机制使前列腺癌细胞对多西他赛产生耐药。而抑制AXL可有效诱导细胞凋亡，减少前列腺癌细胞的迁移和侵袭[33]。

3、AXL与抗肿瘤药物的开发

由于AXL在许多癌症类型中过表达，并与疾病的不良预后密切相关，截至目前，有2种以AXL为靶点的药物已经上市，有20多种药物正处于临床前阶段。越来越多的AXL靶向药物呈现出较小的毒副反应和较好的治疗效果，成为当下肿瘤药物研究的新热点。

3.1 AXL抑制剂

根据结合位点的不同，AXL抑制剂主要分为两类：一些与AXL激酶结构域的天冬氨酸-苯丙氨酸-甘氨酸(DFG)基序结合称为I型抑制剂，其他通过与DFG以外的部分结合称为Ⅱ型抑制剂[34]。其中，BGB324(R428)作为第一个进入临床试验的AXL高选择性小分子抑制剂在乳腺癌中抑制AKT磷酸化，减少促炎细胞因子，抑制细胞侵袭[35]。在胰腺癌中，R428在体外抑制了胰腺癌细胞的侵袭性，并在体内增强了吉西他滨的疗效[36]。TP-0903作为一种新型的AXL选择性抑制剂，不仅可以提高神经母细胞瘤细胞对常规化疗的敏感性[37],还可以通过抑制AXL的磷酸化，下调慢性淋巴细胞白血病(chronic lymphocytic leukemia, CLL)中 的MCL-1、XIAP和BCL-2等抗凋亡蛋白的表达，进而促进CLL细胞发生凋亡。OKURA等人[38]发现ONO-7475 抑制了AXL过表达的EGFR突变的NSCLC细胞对初始EGFR-TKIs耐受细胞的出现和维持。ONO-7475和奥西替尼的联合治疗抑制了肿瘤的再生长，表明ONO-7475和奥西替尼联合应用在初始治疗阶段是非常有效的。此外，抑制剂吉列替尼可在抑制AXL的同时抑制FLT3的活性，通常情况下用于急性髓系白血病的治疗。而近期研究中表明，吉列替尼不仅在肿瘤中起到治疗作用，还被鉴定为对SARS-CoV-2具有抗病毒活性[39]。目前，如卡巴扎替尼、克里唑替尼和舒尼替尼等多靶点激酶抑制剂，已被批准用于晚期癌症，而波沙替尼可用于对其他RTK抑制剂耐药的难治性肿瘤(表1)。

3.2 抗AXL抗体

除AXL抑制剂之外，单克隆抗体(monoclonal antibodies, mAbs)和抗体-药物偶联物(antibody-drug conjugates, ADCs)也正处于研发阶段[40]。研究发现，从重组人AXL胞外段蛋白免疫小鼠中筛选出D9和E8两株单克隆抗体可抑制AXL及下游分子的磷酸化，进而有效的抑制胰腺癌细胞的增殖和迁移，而并没有干扰AXL和Gas6的结合[41]。而YW327.6S2作为AXL的另一种单克隆抗体，可以阻断AXL和Gas6的结合，并抑制下游信号通路的活化。在一项临床前研究中发现，YW327.6S2在乳腺癌模型中缩小了肿瘤体积的同时还提高了VEGF的治疗效果。此外，BOSHUIZEN等人[42]研发出的AXL-107-MMAE,作为靶向AXL的抗体-药物偶联物在许多临床前研究模型中显示了良好的抗肿瘤活性。为了进一步评估AXL-107-MMAE在临床中的有效性和安全性，其也正在进行Ⅰ/Ⅱ期临床试验。

表1 AXL抑制剂

4、结语与展望

本文综述了AXL在肿瘤中的生物学功能和相关分子机制，以及在促进肿瘤发生发展中起到的作用。TCGA数据库显示，AXL在许多类型的癌症中存在异常表达，在各类肿瘤中可能发挥着不同程度的调控作用。目前，临床上已经开发出多种AXL抗肿瘤药物，其使用为临床治疗带来了巨大希望，并可能在未来几年内显著发展。但AXL在肿瘤免疫调节中的作用机制仍未完全阐明，有研究发现，AXL在先天免疫系统的正常细胞中发挥着重要作用，抑制后可损害血管生长，增加炎症反应，甚至引起自体免疫。因此，进一步了解AXL在促肿瘤过程中所起的作用，有助于设计出更安全、有效的抗肿瘤治疗方式。作为一种新型的“免疫检查点”,深入研究AXL的作用机制或许能成为提升肿瘤治疗效果新的切入点。为癌症的早期诊断和治疗提供更多的可能。

基金资助:黑龙江省自然科学基金项目(编号:LH2021H082);

文章来源:何凯桐,周阳,王明珠等.受体酪氨酸激酶AXL在肿瘤生物学中的作用研究进展[J].现代肿瘤医学,2024,32(01):167-171.