磷脂酰肌醇3-激酶γ/δ抑制与炎症相关疾病治疗

　　炎症是指生物组织受到外伤、出血、病原体感染等刺激时所引发的一系列复杂的生物应答． 通常情况下，炎症反应作为生物体的自动防御机制，有助于病原体及损伤组织的清除及机体的疗愈;但异常激活及过度的炎症反应会导致对机体自身组织的攻击，进而造成炎症相关疾病． 炎症分为急性反应与慢性反应 2 个阶段． 急性反应由细菌衍生物( 如脂多糖) 或内源性化学介质( 如补体) 引起的免疫细胞活化所触发，一般在机体损伤后的数分钟或几小时内即被启动． 在急性反应的早期阶段，由“常驻”细胞( 巨噬细胞与肥大细胞) 发挥作用: 巨噬细胞与肥大细胞释放促炎因子，进而使白细胞向被感染组织募集; 募集的白细胞导致淋巴细胞活化，随着炎性介质的逐步去除，炎症反应逐渐消退． 如果炎性介质未被及时有效清除，炎症将会发展进入慢性反应阶段，主要表现为免疫细胞持续性浸润、组织受损与纤维化病变． 炎症反应从早期激活、炎症因子的释放到后期的消退过程，都伴有细胞信号通路的精细调控． 近年的研究发现，磷脂酰肌醇 3-激酶( phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K) 信号通路，在炎症的发生及发展过程中发挥关键调控作用，PI3K 信号通路也成为有效干预炎症相关疾病进程的关键靶点． 本文就磷脂酰肌醇-3-激酶家族简介与 PI3Kγ/δ 在免疫系统各类型细胞中的功能及 PI3K 的抑制对各类炎症相关病症( 自身免疫性疾病、呼吸系统疾病、心血管疾病及全身性炎性疾病等) 进程的干预作用进行介绍．　　　　1 磷脂酰肌醇 3-激酶家族概述

　　磷脂酰肌醇 3-激酶( PI3K) 家族是一类同时具有脂质与蛋白激酶活性的，可特异性催化磷脂酰肌醇( phosphatidyl inositol，PI) 及其衍生物肌醇环3-位羟基磷酸化，产生具有第二信使作用的肌醇脂物质的激酶． 哺乳动物 PI3K 家族成员众多，按照其结构特征及催化产物的特异性等差异，可将此家族划分为 3 型( Table 1) ． 依据激活机制与调节亚基的不同，又可将Ⅰ型 PI3K 细分为 2 种亚型: 由催化亚基 P110α/β/δ 与调节亚基 P85 家族组成的异二聚体为ⅠA 型; 由催化亚基 P110γ 与调节亚基 P101 或P84 /87 组成的异二聚体为ⅠB 型． 在Ⅰ型 PI3K中，PI3Kα 与 PI3Kβ 广泛表达于哺乳动物体内，二者的基因敲除小鼠均在胚胎期死亡，说明这 2种亚型在哺乳动物发育过程中具有重要功能; 而PI3Kγ 与 PI3Kδ 则主要表达于免疫相关细胞及心血管系统中，基因敲除小鼠模型研究显示，这 2 种PI3K 亚型参与先天性与获得性免疫应答，是炎性反应的重要调控因子．多种刺激均可导致 PI3K 活化，目前对Ⅰ型PI3K 的活化机制研究较清楚 ( Fig． 1 ) ，Ⅱ 型、Ⅲ 型PI3K 的活化机制尚不明确． 其中，ⅠA 型 PI3K 主要由 受 体 酪 氨 酸 激 酶 ( receptor tyrosine kinase，RTK) 激活调控: 如某些生长因子的受体被激活后，引起 RTK 二聚化及胞内区 YXXM 模体酪氨酸残基自身磷酸化，暴露出 SH2 结构域高亲和位点．　　　　ⅠA型 PI3K 的调节亚基 p85，通过自身的 SH2 结构域与活化的受体结合并被招募至 RTK，同时 p85/pl10 复合物发生构象改变，p85 亚基对 PI3K 异二聚体中p110 催化亚基的抑制作 用 解 除，导 致 PI3K 活化; RTK 亦可先与接头蛋白的 SH2 结构域作用，再通过后者的“停泊位点”与 p85 的 SH2 结构域作用，从而间接活化 PI3K． ⅠB 型 PI3K 受 G 蛋白偶联受体( G protein coupled receptor，GPCR) 激活调控，白介素、趋化因子、有丝分裂原等刺激与其GPCR 特异性结合，引起异源三聚体 G 蛋白 αβγ 亚基解聚，其中 Gβγ 亚基通过接头蛋白介导与调节亚基结合，最终活化 PI3K． 活化后的Ⅰ型 PI3K 磷酸化磷脂酰肌醇4，5-二磷酸( phosphatidyl inositol 4，5-bisphosphate，PIP2) 肌醇环上的 3-位羟基，产生 1种重要的第二信使物质———磷脂酰肌醇3，4，5-三磷酸 ( phosphatidyl inositol 3，4，5-trisphosphate，PIP3)． PIP3的非极性部分位于质膜内，其极性头部 3-磷酸肌醇位于质膜胞浆侧，是募集和激活下游磷脂结合结构域( 如 PH domain) 信号蛋白质的一类“锚”分子． PKB ( protein kinase B ) 、PDK1( phosphoinositide-dependent kinase 1) 、TEC( tyrosinekinase expressed in hepatocellular carcinoma) 等是促进细胞存活、生长与增殖的蛋白激酶，Gab2( GRB2-associated-binding protein 2) 等为介导关键信号转导复合体装配的支架蛋白，以及与细胞骨架重构、质膜转运和细胞运动密切相关的 GAPs( GTPaseactivating protein ) 、 GEFs ( guaninenucleotideexchanging factors) 等为 PI3K 下游效应分子，均可通过 PH 结构域被 PIP3所募集并激活，从而发挥其生物学效应． 鉴于 PIP3在 PI3K 信号通路中的枢钮作用，生物体内 PIP3的有效浓度受到磷酸酶的严格调控: 人第 10 号染色体缺失的磷酸酶以及张力蛋白 同 源 基 因 ( phosphatase and tensin homologdeleted on chromosome ten，PTEN) 编码的产物，可在PIP3肌醇环上的 3-位去磷酸化，而 SHIP( 含 SH2 结构域的肌醇磷酸酶) 则可在 5-位去磷酸化，共同实现对 PI3K 信号通路的抑制．　　　　2 磷脂酰肌醇 3-激酶 γ/δ 在免疫相关细胞中的功能

　　与 I 型 PI3K 家族中的 PI3Kα 和 PI3Kβ 不同，PI3Kγ 与 PI3Kδ 主要表达于免疫相关细胞中． 近年通过基因工程小鼠模型或小分子抑制剂等手段，对PI3Kγ 和 PI3Kδ 的生物学功能的大量研究显示，PI3Kγ 与 PI3Kδ 参与炎症应答进程，并在其中发挥关键调控作用，两者在炎症相关疾病的发生发展中发挥协同作用．　　　　2. 1 中性粒细胞与巨噬细胞

　　中性粒细胞与巨噬细胞可循化学介质，尤其是趋化因子与细胞因子的浓度梯度，由低浓度向高浓度定向运动，最终被募集到受感染部位，以抵御病原体侵染，这一生理过程被称为趋化作用． 最初，通过对渥曼青霉( Wortmannin，PI3K 抑制剂) 的研究，人们发现，PI3K 在趋化作用中发挥重要作用． 借助基因敲除技术与 PI3K 特定亚型抑制剂的开发，大量遗传学和药理学的结果表明，在趋化现象中起主要作用的 PI3K 特定亚型———PI3Kγ 与 PI3Kδ．在 PI3Kγ 基因敲除小鼠( PI3Kγ － / － ) 构建的脓毒性腹膜炎病理模型中，白细胞浸润数目明显减少． 与之相一致的，PI3Kγ － / － 小鼠的中性粒细胞与巨噬细胞在对 fMLP( formyl-Met-Leu-Phe) 、C5a( complement component 5a) 、IL-8 ( interleukin-8)等 GPCR 刺激物的响应时，表现出迁移能力受损，趋化作用受到抑制． 除 PI3Kγ 之外，PI3Kδ 亦可调控中性粒细胞迁移． 采用 PI3Kδ 特异性抑制剂IC87114 处理野生型小鼠肺炎模型，实验组浸润细胞数目明显减少．炎性细胞的趋化迁移是复杂的生理进程，主要包括: 选择素介导的白细胞俘获、内皮细胞诱发的白细胞滚动、整合素介导的白细胞稳定粘附、白细胞自血管壁外渗以及白细胞向炎性病灶部位移行，PI3Kγ 与 PI3Kδ 在整个进程的各步骤中均起重要作用( Fig． 2) ．　　　　在使用肿瘤坏死因子 α 刺激血管内皮的实验中，PI3Kγ 与 PI3Kδ 基因双敲除( PI3Kγ － /－ δ － / － ) 小鼠的中性粒细胞，以及血管内皮细胞的贴附能力与 PI3Kγ 或 PI3Kδ 基因单独敲除的小鼠相比显着下降． 白细胞自血管中溢出并向炎性病灶移行的过程，要依赖于 PI3Kγ 活化所导致的细胞极化，活化的 PI3Kγ 在细胞前缘产生 PIP3．　　　　而在细胞质膜处的 PI3Kγ 被激活的同时，肌醇磷酸酶SHIP1 的活性受阻，因此，PIP3可以选择性聚集于细胞质膜前缘． PIP3募集 Rac-GEFs，进一步激活小GTP 酶 Rac，而 Rac 的活化可引起细胞质膜肌动蛋白的重构形成伪足，导致细胞极化并改变中性粒细胞与巨噬细胞的移行． 最新研究表明，PIP3活化Rac 引起细胞极化的过程中，其它小 GTP 酶( 如 Rho和 Arf 等) 亦协同发挥作用，形成 PIP3-小 GTP 酶-肌动蛋白调控回路，共同维持中性粒细胞极化状态的稳定．一旦抵达炎性病灶部位，中性粒细胞与巨噬细胞即通过细胞吞噬作用杀灭入侵的微生物，活化胞内的膜结合烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶复合体 ( nicotinamide adenine dinucleotide phosphateoxidase complex，NADPH oxidase complex) ，继而使NADPH 氧化，产生活性氧 ( reactive oxygen species，ROS) ，起到清除感染源的作用，此过程称为呼吸爆发． 鼠类 GPCR 依赖性 ROS 是由 PI3Kγ 单独调控产生的，而人类的呼吸爆发则通过二相性机制调控，包括 PI3Kγ 依赖的 PIP3产生阶段，以及随后的 PI3Kδ 介导的信号放大阶段． 此外，PI3Kγ亦可利用其蛋白激酶活性，磷酸化蛋白激酶 C 并与其绑定，以此来调控呼吸爆发过程中 ROS 的产生．　　　　2. 2 肥大细胞与嗜酸性粒细胞

　　肥大细胞内贮存有大量的组胺、肝素、5-羟色胺等化学介质以及多种酶类的颗粒，其在肥大细胞受激后经由脱颗粒作用，将颗粒内容物释放到周围组织中． 早期研究发现，LY294002 及渥曼青霉素等PI3K 抑制剂，可减少肥大细胞的脱颗粒，表明PI3K 对肥大细胞功能具有调节作用． 目前研究发现，IgE 高亲和力受体( FcεRI) 是调控肥大细胞活化，以及脱颗粒与细胞因子释放的主要受体类型，其下游通过 PI3Kδ 调控肥大细胞脱颗粒过程． 采用遗传学手段使肥大细胞表达催化活性钝化的 PI3Kδ( PI3KδD910A) ，或使用 PI3Kδ 特异性抑制剂 IC87114处理肥大细胞，均可使肥大细胞脱颗粒显着减少． 有趣的是，抑制 PI3Kγ 的活性同样减少肥大细胞的脱颗粒，PI3Kγ － / － 动物能对被动全身性过敏反应产生抵抗． 这是由于肥大细胞 FcεRI 激活后，会释放腺苷酸或前列腺素 E2 等 GPCR 激动剂，这些 GPCR 激动剂通过自分泌或旁分泌作用，进一步促进肥大细胞脱颗粒过程． PI3Kγ － / － 或采用PI3Kγ 抑制剂 AS252424 处理的肥大细胞与正常肥大细胞相比，在脱颗粒的早期阶段并无明显差异，直至反应后期，才表现出显着的脱颗粒减少，此结果提示，PI3Kγ 活性下降并非仅影响脱颗粒的起始阶段，而是信号放大的阶段．　　　　PI3Kδ 负责在脱颗粒早期响应 IgE，PI3Kγ 则介导随后的信号放大过程，同时在某种程度上调控了肥大细胞的趋化作用．嗜酸性粒细胞是典型的浸润性细胞，其含量通常不足循环白细胞总量的 7%，它通过分泌细胞因子及产生 ROS，在哮喘等过敏性疾病中发挥显着作用． 药理学研究已证明，PI3K 活化对嗜酸性粒细胞的趋化作用同样至关重要: 渥曼青霉素抑制骨髓释放嗜酸性粒细胞，在卵清蛋白( ovalbumin，OVA)诱发的小鼠支气管哮喘模型中，其减少嗜酸性粒细胞的数目，缓解嗜酸性粒细胞增多症． PI3Kγ － /－ 小鼠经 OVA 诱发处理后，其导致的嗜酸性气道炎症与气道重构比对照组显着降低，支气管肺泡灌洗液中嗜酸性粒细胞数目大幅度减少． 因此有人认为，PI3Kγ 是负责调控嗜酸性粒细胞募集的 PI3K 亚型． 然而，另有研究表明，PI3Kγ 主要负责调控体内嗜酸性粒细胞的存活，嗜酸性粒细胞的募集则可能由其他 PI3K 亚型来调节．　　　　2. 3 淋巴细胞

　　早期药理学研究表明，PI3K 与 T 细胞功能密切相关，研究证实，PI3Kγ 与 PI3Kδ 在 T 细胞中具有特殊作 用． PI3Kγ 基 因 敲 除 可 导 致 胸 腺 中 CD4－CD8－/ CD4+CD8+细胞的比率升高，阻碍胸腺细胞发育，最终导致 PI3Kγ － / － 小鼠外周血 T 淋巴细胞减少［39］; 而 PI3Kδ 催化活性钝化( PI3KδD910A / D910A) 则对胸腺细胞发育并无影响，同时敲除 PI3Kγ 与PI3Kδ 会导致 CD4－CD8－胸腺细胞显着增多．此外，缺乏 PI3Kγ 还会导致免疫突触的装配异常，进而减弱 T 淋巴细胞的响应能力． PI3Kδ 在CD4+T 淋巴细胞向 Th1、Th2、Th17、Treg 等 T 细胞亚群分化的过程中也发挥重要作用． PI3Kδ 可与SHIP 协同作用，以维持 Th17 与 Treg 细胞的正常比率． 在 SHIP1 － / － 小鼠中，T 淋巴细胞优先分化为Treg 细胞; 与之相反，在 PI3KδD910A / D910A 小鼠中，外周 Treg 细胞的成熟会受到抑制．　　　　Treg 细胞功能受损并伴有 B 淋巴细胞 IgE 的产生增多，即PI3KδD910A / D910A 小鼠具有伴发自身免 疫病的倾向． 与中性粒细胞和巨噬细胞不同，T 淋巴细胞移行主要受 DOCK2( dedicator of cytokinesis 2) 调节，PI3Kγ 只能通过控制表达 CXCR3 ( C-X-Cchemokine receptor) 等趋化因子受体，从而间接调控T 淋巴细胞的趋化作用． 因此，PI3Kγ － / － 小鼠仅表现出 T 淋巴细胞迁移能力的微小损伤． 然而，PI3Kδ 活化对 T 淋巴细胞转运尤为重要． PI3Kδ可通过调控转录因子 KLF2( kruppel-like factor 2) ，进而 抑 制 关 键 性 淋 巴 结 归 巢 受 体 L-选 择 素( CD62L) 转录，还可通过有丝分裂原活化的蛋白激酶将已转录的 CD62L 水解．PI3Kδ 是调控 B 淋巴细胞活化与成熟的主要PI3K 亚型． B 淋巴细胞在骨髓内的发育，可经过祖B 细胞( Pro-B) 、前 B 细胞( Pre-B) 以及未成熟 B 细胞这几个阶段，未成熟 B 细胞会在脾的淋巴结滤泡( Follicular，FO) ，以及边缘区( marginal zone，MZ)继续分化成熟，直至形成成熟 B 细胞( mature B) ．PI3Kδ － / － 增加了 pro-B / pre-B 的比率，即阻遏了 B淋巴细胞在骨髓内的发育; PI3KδD910A / D910A 小鼠体内，未成熟 B 细胞分化至成熟的能力受到损伤．如果抑制 PI3Kδ 的活性，尽管 Th2 响应减弱，但 IgE产生却异常增多，此为 PI3Kδ 具有调控免疫球蛋白类别转换的功能． 此外，与 T 淋巴细胞类似，B 淋巴细胞的 移 行 同 样 不 受 PI3K 直 接 控 制，而 是 由DOCK2 与 PI3K 依赖的 Btk ( bruton tyrosine kinase，Btk) 信号通路调节．　　　　3 磷脂酰肌醇 3-激酶 γ/δ 抑制与炎症相关疾病治疗　　　　PI3Kγ 与 PI3Kδ 是调控炎症反应中各种免疫细胞状态和功能的枢纽，被视为对免疫应答异常引发的各类炎症相关疾病进行药物研发的靶点． 炎症相关疾病的传统治疗，通常采用皮质类固醇类药物干预炎症进程． 这种治疗不但副作用明显，且对哮喘、慢性阻塞性肺病等对激素不敏感型疾病收效甚微． PI3Kγ 与 PI3Kδ 特异性抑制剂则对该类型疾病有较好的疗效，成为炎症相关疾病治疗研究新的热点．　　　　近年来，国际多个研究机构和制药公司已相继筛选出多种特异性小分子抑制剂，并利用动物模型进行药理、药效及毒理学研究，其中一些药物已进入临床试验阶段． 本节将对 PI3Kγ 与 PI3Kδ 特异性抑制剂在部分疾病中的疗效进行介绍．　　　　3. 1 自身免疫性疾病

　　系统性红斑狼疮( systemic lupus erythematosus，SLE) 是一种慢性炎性疾病，由于 T 淋巴细胞介导的B 淋巴细胞活化异常，造成 B 淋巴细胞广泛扩增，以及血液中丙种球蛋白过高，最终导致肾小球肾炎与肾衰竭． 通常采用免疫抑制剂及细胞生长抑制剂来阻断 SLE 进程，但副作用较多． Barber 等向SLE 模 型 小 鼠 腹 腔 注 射 PI3Kγ 特 异 性 抑 制 剂AS605240，可显着减少模型小鼠肾小球肾炎的发病率，减弱病症的严重程度，延长模型小鼠寿命，并且在长期给药的治疗期间( 3 个月) ，无副作用发生．类风湿性关节炎( rheumatoid arthritis，RA) ，是以慢性侵蚀性关节炎为特征的全身性自身免疫病，会对关节结构造成持续性损毁． Camps 等报道，由于抑制了中性粒细胞的趋化作用，PI3Kγ － / － 小鼠可避免罹患风湿性关节炎，且 RA 模型小鼠口服PI3Kγ 抑制剂 AS605240，滑膜炎症及关节软骨侵蚀均明 显 减 轻． Gruen 等采 用 PI3Kγ 抑 制 剂AS605240 处理关节炎模型小鼠，实验组结果表明，中性粒细胞与巨噬细胞向膝关节病灶处移行与活化能力受损，T 淋巴细胞功能则未受影响． 此外，PI3Kδ被抑制对类风湿性关节炎同样具有显着疗效．Randis 等研究表明，与 PI3Kγ － / － 小鼠类似，PI3Kδ － / － 小鼠在注射致关节炎抗原血清后，爪部水肿明显较对照组为轻; 野生型小鼠在注射致关节炎抗原血清 5 d 后，口服 PI3Kδ 抑制剂 IC87114，总体炎症反应与关节软骨侵蚀均显着降低． 此外，PI3Kγ 与 PI3Kδ 双重抑制产生的临床治疗效果优于单亚型抑制，也进一步提示，PI3Kγ 与 PI3Kδ在炎症反应调控中的协同作用． 因此，PI3Kγ 与PI3Kδ 抑制剂联合使用，是值得期待的类风湿性关节炎新型高效治疗方案．结肠炎( colitis) 是一种急性或慢性结肠炎症，常表现有腹痛、腹胀、腹泻、乏力、痉挛、食欲不振等症状，由于此病并发自身免疫病( 如自身免疫性溶血性贫血) 者较多，因此被视为自身免疫性疾病． 在右旋糖酐硫酸酯钠( dextran sodium sulfate，DSS) 诱发的急 性 或 慢 性 胰 腺 炎 模 型 中，PI3Kγ 抑 制 剂AS605240，可增加实验组动物存活率，降低疾病严重程度，减少组织损伤． 此因 PI3Kγ 的阻滞减少了白细胞浸润，降低了髓过氧化物酶( myeloperoxidase，MPO) 与前炎性细胞因子的浓度所致．　　　　3. 2 呼吸道疾病

　　过敏性哮喘( allergic asthma) 是由多种炎性细胞，特别是肥大细胞、嗜酸性粒细胞以及介导 Th2 免疫应答的 CD4+T 淋巴细胞，其共同参与的对过敏原高度敏感的慢性气道炎症． Lee 等通过 OVA 诱发的小鼠支气管哮喘模型，研究了 PI3Kδ 抑制剂IC87114 的潜在治疗效果． 通过向模型小鼠气管内滴入 IC87114，可显着缓解 OVA 诱发的组织嗜酸性粒细胞增多症与细支气管炎症，减少呼吸道内的黏液产生细胞; 阻断 OVA 激发小鼠的 PI3Kδ，会限制趋化因子与 Th2 细胞因子的释放，前者是嗜酸性粒细胞向呼吸道募集的关键，后者是哮喘病症持续与恶化的诱因． 此外，IC87114 处理模型小鼠后，实验组还表现出血清 IgE 水平与气道高反应性( airwayhyper-responsiveness，AHR) 下调． 此外，PI3Kγ 与PI3Kδ 抑制剂联合使用，在过敏性哮喘的治疗中呈现良好的应用前景． 通过鼻腔雾化给药的方式，采用 PI3Kγ 与 PI3Kδ 双亚型抑制剂 TG100-115，处理 OVA 诱发的支气管哮喘模型小鼠，最终显着降低了肺 部 嗜 酸 性 粒 细 胞 增 多 症，减 少 了 IL-13( interleukin-13) 与粘液素的产生，抑制了血管与细支气管周边的白细胞积聚; 即使在过敏性哮喘症状已显现后才进行 TG100-115 处理，实验组仍能表现出明显的气道高反应性下调．慢性阻塞性肺病( obstructive pulmonary disease，COPD) 是中性粒细胞、巨噬细胞、以及 CD8+T 淋巴细胞释放的 Th1 细胞因子参与的慢性呼吸道炎症．脂多糖( lipopolysaccharide，LPS) 诱发的 COPD 模型，经 PI3Kγ 与 PI3Kδ 双亚型抑制剂 TG100-115 雾化给药处理，可显着减少中性粒细胞积聚与 TNFα( 典型的 Th1 细胞因子) 的产生．　　　　暴露于香烟烟雾诱发的 COPD 属于类固醇激素不敏感型，TG100-115在该病理模型中同样具有显着功效． 最近研究表明，TG100-115 之所以对类固醇激素不敏感型 COPD功效显着，是由于抑制 PI3Kδ 后可修复糖皮质激素功能，PI3Kγ 的抑制作用不大． 尽管仍需深入探究其作用机制，但 PI3Kγ 与 PI3Kδ 双亚型抑制剂，正在成为类固醇激素不敏感型呼吸道疾病治疗的新希望．重症患者呼吸衰竭后将导致肺部气体交换受阻，为维持病患生命体征，通常会采用呼吸机进行机械强制通气，然而强制通气会造成肺泡过度扩张，过高的生物力学压力与吸入氧浓度，最终引发呼吸机相 关 性 肺 损 伤 ( ventilator-induced lung injury，VILI) ． Lionetti 等研 究 表 明，与 对 照 组 相 比，PI3Kγ － / － 小鼠肺顺应性增加，透明质膜形成与肺上皮细胞剥离均减少，这是由于激活了细胞凋亡蛋白-3( caspase-3) 信号通路，将原本的细胞坏死转变为受控的细胞凋亡． 近期研究同样佐证，由于减少了PKB 与 eNOS( endothelial nitric oxide synthase) 的磷酸化，降低了硝基酪氨酸与 cAMP( cyclic adenosinemonophosphate) 水平，因此在呼吸机灌注诱发的VILI 病理模型小鼠中，PI3Kγ 抑制会使肺泡容积与水肿形成减少，缓解 VILI 症状．肺纤维化( pulmonary fibrosis) 是肺受损后人体修复的一种呼吸道疾病，其主要病理特征为肺间质组织肿胀与瘢痕，并导致慢性炎症，引起肺顺应性降低与呼吸困难．　　　　在博来霉素( bleomycin) 诱发的肺纤维化模型中，PI3Kγ － / － 小鼠表现出存活率增加，白细胞浸润与活化、肺部炎症与纤维化均减少，此外，PI3Kγ 抑制还会降低纤维母细胞分泌的胶原蛋白量． 与之相类似的，向博来霉素诱发的肺纤维化模型小鼠口服 PI3Kγ 抑制剂 AS605240，可减少炎性细胞募集与纤维化，降低炎性介质浓度．　　　　3. 3 心血管疾病

　　近期研究表明，单独使用 PI3Kγ/PI3Kδ 抑制剂或将二者联用，可有效治疗炎症反应相关的其他病症，如动脉粥样硬化及心肌梗塞．动脉粥样硬化是中、大动脉慢性疾病，以脂质条纹的形成作为发病征兆，并发展为斑块破损、血栓形成以及心肌梗塞． 在发病时，除病灶部位血管细胞病变外，炎性细胞与免疫细胞向动脉粥样硬化斑块移行也是其病理特征． Chang 等首次证明，PI3Kγ 是动脉粥样硬化发生与发展的关键因素． 巨噬细胞对诱发动脉粥样硬化的介质产生响应，并导致 PI3Kγ被激活．　　　　最新研究亦表明，在动脉粥样硬化的血管病变中，中性粒细胞所分泌的弹性蛋白酶可降解动脉管壁的弹性蛋白环，产生具有类似细胞因子作用的弹性蛋白衍生肽( elastin-derived peptides，EPs) ，EPs可结合于细胞表面的弹性蛋白受体复合物( elastinreceptor complex，ERC ) ，而 ERC 可进 一 步 激 活PI3Kγ 及其下游的 MEK( MAPK / ERK kinase) 、ERK( extracellular signal-regulated kinase) 等信号通路，最终导致平滑肌细胞的浸润以及动脉粥样硬化斑块的形成． 研究表明，敲除动脉粥样硬化 ApoE － / －模型小鼠的 PI3Kγ，可有效减少斑块面积; 与之相类似的，向 ApoE － / － 模型小鼠腹腔注射 PI3Kγ 抑制剂 AS605240，可明显减少病理性损伤的形成．　　　　此外，在家族性高胆固醇血症( LDRL － / － 小鼠模型)的心血管疾病中，AS605240 同样可以减少动脉粥样硬化的发病． 在移植有 PI3Kγ － / － 小鼠骨髓的LDRL － / － 模型小鼠中，抗动脉粥样硬化功能依然存在，其充分证明，PI3Kγ 在免疫细胞中的表达足以导致动脉粥样硬化病变的发生． 除了减少病变面积，移植了 PI3Kγ － / － 小鼠骨髓的 LDRL － / － 小鼠还表现出斑块稳定性的增强，因此可以降低斑块破裂的风险，从而减少血栓形成与心肌梗塞．心肌梗塞是由血栓形成引发的心肌局部缺血/再灌注损伤，包括第一阶段的心肌细胞凋亡，以及炎症诱发的组织损伤． PI3Kγ 与 PI3Kδ 双亚型抑制剂TG100-115，可减少中性粒细胞向缺血组织的募集，但不影响内皮细胞有益的血管新生功能． 在心肌梗塞模型生物体内，TG100-115 表现出心肌保护作用，即使心肌缺血/再灌注发生 3 h 后再给药，仍能减少心梗发生，保留心肌功能．　　　　3. 4 全身性炎性疾病与脑部炎症

　　急性胰腺炎( acute pancreatitis) 是多种病因导致的胰腺组织自身消化、水肿、出血甚至坏死的全身性炎性疾病． Lupia 等利用高浓度蛙皮素灌喂，以及胆碱缺乏/乙硫氨基酪酸增补饲喂 2 种模型小鼠研究证明，PI3Kγ 在急性胰腺炎发病过程中发挥作用． 在这 2 种急性胰腺炎模型中，PI3Kγ － / － 小鼠均表现出腺泡细胞坏死与凋亡减少，同时中性粒细胞的浸润与活化有减弱． 此外，在饲喂诱发的急性胰腺炎模型中，阻断 PI3Kγ 还表现出显着的总存活率升高．重症脓毒症是涉及 PI3K 参与的全身性炎性疾病，由感染引发的全身炎症反应综合征( systemicinflammatory response syndrome，SIRS) 为临床特征，是重症监护患者的主要致死原因． Yum 等研究表明，在内毒素注射诱发的脓毒症模型中，阻断 PI3Kγ可显着减少急性肺损伤与水肿，降低炎性介质浓度与中性粒细胞募集． 然而，Ong 等在大肠杆菌注射诱发的脓毒症模型中，获得与之相反的结果，由于增加了肺间质中性粒细胞募集与水肿，增强了髓过氧化物酶与黏附分子表达，PI3Kγ － / － 模型小鼠表现出显着的急性肺损伤加剧． 为阐明 PI3Kγ 在重症脓毒症中的作用，Martin 等采用了盲肠结扎与穿孔模型，研究表明，无论采用何种手段抑制 PI3Kγ，均可保护模型小鼠免受盲肠结扎与穿孔导致的死亡、肝肺损伤、心血管损伤与凝血功能障碍．脑部炎症是 PI3K 功能研究的新领域之一．Passos 等研究表明，PI3Kγ 在 β-淀粉样蛋白沉淀( β-amyloid deposition) 的发生与发展中具有一定功能，而 β-淀 粉 样 蛋 白 沉 淀 是 阿 尔 茨 海 默 病( Alzheimer’s disease，AD) 发病机制的重要因素． 抑制 PI3Kγ 可减少 β-淀粉样蛋白在星形胶质细胞与小胶质细胞中的积聚; PI3Kγ 抑制剂 AS605240，可减少 β-淀粉样蛋白诱发的认知缺陷与突触功能障碍，PI3Kγ 可作为阿尔茨海默病药物治疗的靶点． Jin等研究了 PI3Kγ 在缺血性脑卒中诱发小胶质细胞活化的作用，P110γ 的 mRNA 与蛋白质在正常脑血管中仅有基础表达，而在大脑缺血导致的小胶质细胞中表达则显着上调． 在小鼠体内，PI3Kγ 敲除可减少小胶质细胞活化，以及因胞体膨胀至呈巨噬细胞样的变化．　　　　4 问题与展望

　　对于炎症相关疾病的临床治疗，已有某些特效药物可控制病症发展，但仍有无法避免的副作用或对某种类型病患的无效． PI3Kγ 与 PI3Kδ 对维持免疫系统正常运转十分重要，这2 种亚型的 PI3K 在炎症相关疾病的发生与发展中发挥关键作用． 在过去的数十年中，各大科研机构及制药公司相继开发了数十种 PI3Kγ 与 PI3Kδ 特异性小分子抑制剂，并利用多种炎症相关疾病的模型进行了大量的药理学研究．　　　　结果表明，在相应的模型中，PI3Kγ、PI3Kδ 或二者同时抑制均表现出不同程度的病症缓解，且无明显毒副作用，更充分的证明 PI3Kγ 与 PI3Kδ 是炎性疾病治疗最具希望的药物靶点． 尤其是 PI3Kγ 与PI3Kδ 抑制剂的联合使用，为炎症相关疾病的治疗指明了新的发展方向． 然而，PI3Kγ 与 PI3Kδ 在某些疾病的发生发展中的协同作用，及其之间相互影响的调控机制仍不明确，有待进一步深入研究，这种不同亚型之间的互作影响，也是 PI3Kγ/δ 抑制剂走向临床应用亟需解决的问题。