Bcl-2家族是一类重要的凋亡调节蛋白，在调 控线粒体细胞凋亡途径中起重要作用。Bcl-2家 族按所含BH同源结构域(BH1~BH4)的数目以及 功能大致可以分为三个亚族:（1）包含多个BH结 构域，具有促生存作用的Bcl-2亚族：Bcl-2、Bcl- XL、Mcl-1等；（2）包含多个BH结构域具有促凋 亡作用的Bax亚族：Bax、Bcl-XS、Bak等；（3） 仅含有一个BH结构域具有促凋亡作用的BH-3亚 族：Bad、Bid、Blk、NIP3、Noxa、Bmf等^[1]。Bim （Bcl-2 interacting mediator of cell death）属于第三 亚族，目前至少发现了19种Bim的亚型，它们含有 不同数目的碱基，也具有不同的促凋亡活性。

Bim因仅含有一个BH-3结构域而被称为“仅含 BH3域蛋白”，是近年来研究较多的促凋亡蛋白。 本文将讨论Bim结构与功能、作用机制与调节以及 在肺癌化疗与TKIs治疗中的研究进展。 1 Bim结构和功能 1.1 Bim分子结构

Bim含有6个外显子，外显子3是兼性内含子， 包含一个终止密码子和聚腺苷酸化信号，和外显 子4的剪接修饰是相互排斥的^{[2, 3]}。研究人员对慢性 粒细胞白血病中的Bim转录体进行测序检测，确认 了外显子3和外显子4不包含在同一个转录体中的 说法^[3]。Ng等^[4]研究发现外显子4能编码BH3结构 域，外显子3却无此功能，含有外显子4的Bim亚 型如BimL、BimS具有促凋亡功能。结构特征为： （1）仅含有一个BH3结构域，Bim通过该结构域 与Bcl-2家族其他成员相互作用，形成同源或异源 二聚体在一系列细胞活动中发挥抗凋亡或促凋亡 调节作用，该结构域是各亚型发挥促凋亡作用必 不可少的^{[5, 6]}，而且在Bim对膜的定位过程中具有 重要作用；（2）含有动力蛋白结合结构域，是Bim 分子和胞质动力蛋白轻链LC8相互作用的中介。 1.2 功能

Bim在防御自身细胞免疫、维持造血细胞稳态 中有重要意义，并有肿瘤抑制因子活性^{[7, 8, 9]},不仅广 泛分布于机体正常组织细胞，而且在恶性肿瘤细 胞中常有表达。在包括破骨细胞、成骨细胞、肥 大细胞、上皮细胞、血管内皮细胞和神经细胞等正常组织细胞凋亡中Bim是必不可少的。Bim在恶 性肿瘤如乳腺癌、前列腺癌以及非小细胞肺癌细 胞系中也均有表达。研究发现，在一定刺激下， Bim的表达上调能引起肿瘤细胞凋亡，说明Bim有 抗肿瘤作用^{[2, 10, 11]}。 2 Bim的作用机制与功能调节 2.1 作用机制

一定的凋亡刺激如细胞因子撤除、化疗药物 作用、紫外线照射等通过各种信号途径激活Bim 分子，活化的Bim分子从微管蛋白复合体上释 放，移位于线粒体膜，通过以下途径发挥促凋亡 作用：（1）抑制抗凋亡分子，与Bcl-2、Bcl-xL、 Mcl-1相互结合，抑制其抗凋亡作用；（2）活化 BAK/BAX促凋亡分子，同时置换出被Bcl-2结合 的BAX/BAK，使得寡聚化的BAX/BAK分子插入 线粒体外膜，引起线粒体外膜骨架改变，导致其 通透性改变并释放出细胞色素C。细胞色素C与凋 亡蛋白酶活化因子1（apoptotic-protease-activating factor 1,Apaf1) 形成凋亡小体，凋亡小体与凋亡蛋 白caspase作用，进一步激活caspases级联反应，最 终导致接受刺激的细胞凋亡^{[6, 12, 13, 14]}。 2.2 功能调节

已有研究证实Bim促凋亡活性受到转录和翻译 后两个水平的调节且具有细胞和组织特异性。 2.2.1 转录水平调节

表现在调节Bim mRNA表 达水平，主要途径有PI3K/AKT、MEK/ERK等。 转录调节因子FOXO3a (forkhead box O3a)和肿瘤 抑制因子Runx3 (runt-related protein 3)是关键调节 因子。在造骨细胞、肝细胞、神经元和一些肿瘤 细胞中，化疗药物紫杉醇通过激活FOXO3a，上调 Bim mRNA水平诱导细胞凋亡^{[15, 16]}。 2.2.2 翻译后调节

此水平上的调节主要表现为 对Bim的磷酸化调节上，主要有ERK/MAPK、JNK 等途径。TGF-β通过激活ERK/MAPK，使Bim磷酸 化并从动力蛋白复合体上释放出来而发挥促凋亡 作用^{[17, 18]}。T细胞急性淋巴细胞白血病细胞系Sup-T 中，通过JNK使Bim磷酸化位点磷酸化，进而使其 蛋白酶体退化^[19]。 3 Bim在肺癌治疗中的研究进展

目前肺癌的化疗、靶向治疗都面临着广泛耐 药，因此寻找耐药产生的原因与克服耐药的方 法、探索新的治疗靶点成为当前研究热点。Bim在 诱导肺癌细胞凋亡中的作用以及其与肺癌耐药的 关系备受研究者关注。 3.1 Bim蛋白表达与肺癌化疗或分子靶向治疗的 关系

为研究Bim表达与肺癌病理类型和临床特征 之间的关系。Sakakibara-Konishi等^[20]将135例非 小细胞肺癌标本分为两组，鳞癌组（鳞癌54例） 与非鳞癌组（腺癌74例、腺鳞癌5例、大细胞癌2 例），运用免疫组织化学技术检测标本中Bim的表 达，结果显示58例（43%）有Bim的高表达，分析 Bim表达与临床特征之间的关系，发现Bim表达与 性别、吸烟习惯、组织病理类型、病理T分期、疾 病TNM分期以及肿瘤分化程度存在相关性。多因 素分析发现，鳞癌与Bim的低表达存在显著相关性 (P=0.04)，这些结果提示，鳞癌中Bim低表达似乎 意味着抗肿瘤药物的耐药。此外，Bim高表达与 肿瘤高分化也存在相关性(P=0.02)，Bim低表达与 Ki67高表达有一定相关性。结果提示Bim可能对 细胞增殖活性以及肿瘤特性有一定影响。综合来 看，Bim未来可能会成为肺癌治疗的标志物，Bim 在不同类型组织中差异性的表达可能在以后肺癌 的治疗中发挥作用。

Bim在抗微管药物诱导肺癌细胞凋亡中发挥重 要作用。Mendez等^[21]通过给予肺癌细胞株H460微 管毒性药物CA-4,发现CA-4诱导细胞微管解聚， 使细胞终止于有丝分裂，上调Bim mRNA和蛋白表 达，Bim从微管蛋白复合体上释放出来并移位于线 粒体外膜，最终通过Caspase3依赖的细胞有丝分裂 障碍而诱导细胞凋亡，在此过程中Bim起着始发者 的作用。进一步研究发现，通过使用小分子RNA 干扰技术沉默Bim表达后，经CA-4作用的细胞凋亡 率也迅速降低，这表明微管毒性药物诱导细胞凋 亡的敏感度与Bim表达成正相关。Savry等^[22]研究 肺癌细胞株A549时发现，Bcl-2过表达的细胞对微 管毒性药物紫杉醇更敏感，在裸鼠的动物实验中 证实，在Bcl-2过表达的肺癌细胞所形成肿瘤中， 紫杉醇缩小肿瘤体积的作用更强，且该类小鼠有 更好的生存获益。基因分析中发现，紫杉醇作用 的加强依赖于Bim的表达上调。这些结果表明， Bim是联系微管毒性与细胞凋亡的关键因子，为我 们探索肺癌化疗策略提供了新的线索，提示我们 使用抗微管毒性药物时上调Bim表达似乎可以提高 肺癌化疗治疗效果。

TKIs出现后，接受该类药物治疗的患者有效 率可达80%^{[23, 24]}，然而，20%左右的伴有EGFR突 变的NSCLC患者表现出原发或者固有耐药性。近 年来，寻找新的耐药标志物并克服治疗耐药性成 为了研究热点。Bim不仅在抗微管药物诱导的肺癌 细胞凋亡中起重要作用，而且在肺癌TKIs治疗中 有重要作用^{[25, 26]}。

Faber等^[27]研究伴有EGFR突变的NSCLC患者 使用EGFR-TKIs治疗时发现，Bim高表达患者的无疾病生存期（PFS）为11.3月，明显长于低表达的 4.3月，表明了Bim的低表达与EGFR-TKIs不良反 应存在相关性。Li等^[28]通过对H1299、A549、PC-9 和PC-9/BB4肺癌细胞株（有或无EGFR突变）进行 研究发现，对吉非替尼敏感的细胞株，Bim表达增 强，而耐药细胞株中Bim表达变化不明显。用RNA 技术沉默Bim的表达降低了吉非替尼诱导突变细胞 凋亡的能力。这些结果提示Bim的表达在TKIs治疗 肿瘤时具有重要作用。

Konishi等^[29]通过研究表达Notch3的肺癌细胞 HCC2429发现，Notch3抑制剂通过MAPK信号通 路上调Bim，进而诱导细胞凋亡。通过RNA干扰 技术沉默Bim表达，细胞凋亡率显著降低，表明该 抑制剂的凋亡作用与Bim的表达呈正相关。通过裸 鼠动物实验研究发现，Notch3抑制剂γ分泌酶与厄 洛替尼在上调Bim促进肿瘤缩小具有很好的协同作 用。这些结果提示我们，在肺癌的治疗中，TKIs联 合其他药物的使用可能提高其治疗效果。 3.2 Bim多态性与肺癌化疗或分子靶向治疗的关系

以往研究均显示，正常结构的Bim在肺癌治 疗中有重要作用，那么存在某种缺失或者不含有 BH3结构域的Bim是否能有同样重要作用引起人们 的关注。近来关于Bim缺失多态性与肺癌化疗与 TKIs治疗的相关性研究取得了重大进展。

研究发现，东亚人群中Bim基因的2号内含 子存在缺失多态性，导致这一人群表达的是缺 乏BH3结构域，没有促凋亡活性的Bim亚型，从 而引起该类患者对EGFR-TKIs的原发耐药或削弱 TKIs的临床疗效。人类基因组单倍体图计划中 的中国人Bim缺失多态性携带率为20.5%。有报 道，中国患者的Bim缺失多态性携带率为12.3% （75/608），本研究所检测了169例肺癌患者的 Bim基因，也发现24.3%（42/169）的患者存在 Bim缺失多态性。相比而言，德国或欧洲人群则未 见Bim缺失多态性。Zhang等^[30]研究140名接受一线 含铂方案2周期化疗的NSCLC患者，排除获得临床 稳定的患者后，余下分为反应组（RE）与疾病进 展组（PD），其中RE组含49名患者，PD组32名患 者，运用PCR技术检测患者外周血细胞中Bim缺失 多态性，其中RE组为8.2%（4/49），PD组为25% （8/32），统计分析发现两者差异具有统计学意义 （优势比=0.267,P=0.046），最终得出Bim缺失多 态性可能是晚期NSCLC患者化疗固有性耐药产生 的潜在因子。

Ng等^[4]研究了Bim缺失多态性和TKIs治疗反 应相关性，发现Bim多态性发生是由于2号内含子 的一个含有2 093个碱基片段的缺失，导致了外显 子3优先于外显子4被剪切，从而产生了缺少BH3结构域的亚型，该亚型无促凋亡功能。最终结果 显示，携带Bim缺失多态性的伴有EGFR突变的 NSCLC患者对TKIs的治疗反应显著低于野生型 患者，无进展生存期较非缺失患者明显缩短（6.6 月 vs. 11.9月，P=0.0027），可以看出Bim缺失多 态性是EGFR-TKIs一个新的固有耐药机制，Bim 缺失多态性是潜在的NSCLC EGFR-TKIs疗效预 测因子。Lee等^[31]研究发现，一线使用易瑞沙的 NSCLC EGFR突变患者中，携带正常Bim与携带 Bim缺失多态性的患者的中位PFS分别为8.1与3.6 月，中位OS分别为22.1与14.1月。在44名具有同 种EGFR（19外显子缺失或L858R突变）亚型突变 的患者中，携带正常Bim与携带Bim缺失多态性的 患者的中位PFS分别为9.6与7.4月。多变量分析发 现，EGFR突变状态与Bim缺失多态性是TKIs疗效 的独立预测因子。最终得出携带Bim缺失多态性的 EGFR突变的NSCLC患者一线使用TKIs预示着更短 的PFS。这些结果提示Bim缺失多态性将来可能成 为选择NSCLC EGFR患者进行TKIs治疗的一个参 考标准。

Isobe等^[32]运用PCR技术对70名一线使用EGFRTKI 治疗的EGFR突变NSCLC患者的石蜡包埋标本 和（或）外周血标本进行Bim缺失多态性检测，70 名患者中13名检出阳性(18.6%)，经过相关统计学 分析发现，携带与没携带Bim缺失多态性的患者之 间的临床特征、EGFR-TKI反应率以及不良反应的 发生率差异无统计学意义，但携带Bim缺失多态性 的组别较没携带组具有更短的PFS（中位PFS：216 天 vs. 430天，P<0.001），OS差异却无统计学意 义。Cox回归分析后认为，Bim缺失多态性可以认 为是较短的PFS的独立预测因子。最终得出，患者 的组织或者血液标本中都可以进行Bim缺失多态性 的检测，Bim缺失多态性可以被认为是短的PFS的 独立预测因子，提示可能需要为携带Bim缺失多态 性的患者寻找新的治疗方案。 4 展望

上述研究表明，诱导肺癌细胞中Bim表达水平 上调可作为肺癌治疗的新策略。针对Bim引起的 耐药相关问题，可能有以下对策：一是使用Bim 模拟物和BCL-2抑制剂：BH3结构域模拟肽ABT- 737以及AB7-263研究已经显示出其诱导小细胞肺 癌细胞凋亡的能力^[33]，目前ABT-263已进入小细 胞肺癌（SCLC）的Ⅰ期、Ⅱ期临床试验，AT-101 是第一个被报道能使患者生存获益的BCL-2抑制 剂，已经进入非小细胞肺癌（NSCLC）的Ⅱ期临 床试验^{[34, 35, 36]}；二是药物的联合使用：HDAC抑制剂 Vorinostat，根据Nakagawa等^[37]的一项研究报道，HDAC可上调Bim蛋白表达水平，与EGFR抑制剂 联合应用可克服耐药，目前还需前瞻性试验研究 验证；三是寻找Bim更敏感的检测方法，并且联合 多个分子检测提高预测能力，为患者选择更合适 的个体化治疗方案。我们期待更多高效的作用于 Bim的药物出现，并期待着针对Bim联合治疗成为 肺癌治疗的新策略。