FOXO1
FOXO1（Forkhead Box O1），旧称 FKHR（Forkhead in Rhabdomyosarcoma），是 Forkhead 转录因子家族 O 亚群的核心成员。作为细胞命运的“总开关”，FOXO1 在代谢调节、细胞周期阻滞、凋亡及氧化应激反应中起决定性作用。在经典信号通路中，FOXO1 是 PI3K/AKT 通路的主要下游负效应因子：生长因子（如胰岛素）激活 AKT，AKT 磷酸化 FOXO1 导致其被排斥出细胞核并降解，从而解除其对细胞生长的抑制。在肿瘤学中，FOXO1 扮演着复杂的“双面角色”：在大多数实体瘤中，它是被抑制的抑癌基因；而在腺泡状横纹肌海绵状瘤 (ARMS) 中，它通过染色体易位形成 PAX3-FOXO1 致癌融合蛋白；在弥漫大B细胞淋巴瘤 (DLBCL) 中，其点突变导致核内滞留，转而驱动肿瘤生存。此外，在细胞治疗领域，FOXO1 是维持 CAR-T 细胞记忆表型（Memory Phenotype）和持久性的关键因子。
分子机制：核质穿梭与融合致癌
FOXO1 的功能严格依赖于其亚细胞定位（核 vs 质），这一机制在肿瘤和免疫细胞中具有截然不同的意义。
- AKT 依赖的核输出（正常生理/抑癌）： 在胰岛素或生长因子刺激下，激活的 AKT 激酶磷酸化 FOXO1 的三个关键位点（Thr24, Ser256, Ser319）。磷酸化的 FOXO1 结合伴侣蛋白 14-3-3，导致其被转运出细胞核并进入细胞质进行泛素化降解。这一过程阻止了 FOXO1 诱导的细胞凋亡（如 Bim）和糖异生基因转录。
- 融合蛋白重编程（ARMS）： 在腺泡状横纹肌瘤中，t(2;13) 易位产生 PAX3-FOXO1 融合蛋白。该蛋白保留了 PAX3 的 DNA 结合域和 FOXO1 的强效转录激活域，但丢失了 AKT 磷酸化调节位点。结果是产生了一种活性超强、不受生长因子负调控的核内转录因子，强制启动异常的肌肉分化和增殖程序。
- 免疫记忆维持： 在 T 细胞中，FOXO1 是维持“干性”的关键。它与 TCF1 协同作用，抑制效应分化基因，维持记忆 T 细胞（Tmem）的静息状态和长期存活。过强的 AKT 信号（如持续抗原刺激）会导致 FOXO1 失活，促使 T 细胞耗竭。
临床景观：儿科肉瘤与淋巴瘤
FOXO1 的异常主要定义了两类高度恶性的肿瘤：儿科软组织肉瘤和成人 B 细胞淋巴瘤。
| 疾病类型 | 变异特征 | 临床意义 |
|---|---|---|
| 腺泡状横纹肌瘤 (ARMS) | PAX3-FOXO1 (t(2;13)) PAX7-FOXO1 (t(1;13)) |
诊断的金标准。融合阳性定义了高危组 RMS，预后显著差于融合阴性（胚胎型）RMS。PAX3-FOXO1 阳性患者通常发生早期广泛转移（骨髓、肺），需接受高强度化疗。 |
| 弥漫大 B 细胞淋巴瘤 (DLBCL) | N 端体细胞突变 | 约 10-20% 的 DLBCL 携带 FOXO1 突变。这些突变通常位于 AKT 磷酸化位点附近，阻止其出核，导致 FOXO1 在核内持续激活，促进 PI3K 信号的适应性生存。 |
| 伯基特淋巴瘤 (Burkitt) | 激活突变 | 与 DLBCL 类似，FOXO1 突变与 MYC 易位协同作用，支持生发中心 B 细胞的快速增殖。 |
| CAR-T 细胞疗法 | 功能状态 (非突变) | FOXO1 的活性是决定 CAR-T 产品质量的关键。FOXO1 高活性的 CAR-T 细胞在体内扩增更好、持久性更长，不易耗竭。 |
治疗策略：难以成药的靶点
直接靶向转录因子（特别是融合蛋白）极具挑战性，目前的策略多为间接抑制或利用其代谢特性。
- 针对 ARMS 融合蛋白：
目前无直接抑制剂。策略包括：
- Entinostat (HDAC 抑制剂)： 干扰融合蛋白的转录活性。
- FGFR4 / IGF1R 抑制剂： 阻断 PAX3-FOXO1 下游的关键效应通路。
- PROTACs： 正在研发针对融合蛋白的特异性降解剂。 - 针对 DLBCL (FOXO1 突变)：
由于突变型 FOXO1 驱动肿瘤生存，抑制其上游 PI3K/AKT 可能无效（因为突变导致其不再受 AKT 调控）。可能需要针对其下游靶点或协同致死的代谢通路。 - 细胞治疗改造 (Gene Editing)：
在 CAR-T 制造中，通过过表达 FOXO1-3A（一种持续活性的突变体）或基因编辑抑制其负调控因子，可以强制 CAR-T 细胞维持记忆表型，提高抗肿瘤疗效。
关键关联概念
- PAX3： FOXO1 在肉瘤中的致癌融合伴侣。
- PI3K/AKT： 正常生理下 FOXO1 的主要负调控通路。
- 记忆 T 细胞 (Tmem)： FOXO1 是维持其“干性”的核心因子。
- 14-3-3 蛋白： 负责将磷酸化 FOXO1 运出细胞核的伴侣。
学术参考文献与权威点评
[1] Galili N, et al. (1993). Fusion of a fork head domain gene to PAX3 in the solid tumour alveolar rhabdomyosarcoma. Nature Genetics.
[学术点评]：发现之源。首次鉴定出 t(2;13) 易位导致 PAX3 与 FKHR (FOXO1) 融合，确立了腺泡状横纹肌瘤的分子致病机制。
[2] Brunet A, et al. (1999). Akt promotes cell survival by phosphorylating and inhibiting a Forkhead transcription factor. Cell.
[学术点评]：机制奠基。详细解析了 AKT 磷酸化 FOXO1 并导致其核输出和功能抑制的信号通路，连接了生长因子信号与转录调控。
[3] Trinh DL, et al. (2013). Clinical significance of recurrent somatic mutations in FOXO1 in diffuse large B-cell lymphoma. Nature Genetics.
[学术点评]：淋巴瘤突破。发现 FOXO1 在约 20% 的 DLBCL 中存在复发性突变，且这些突变不仅导致预后不良，还揭示了 FOXO1 在 B 细胞恶性肿瘤中非典型的“原癌基因”角色。
[4] Hess Michelini R, et al. (2013). Differentiation of CD8 memory T cells depends on Foxo1. J Exp Med.
[学术点评]：免疫学关键。证明了 FOXO1 是 CD8+ 记忆 T 细胞形成和维持的必需因子，为改良 CAR-T 细胞疗法提供了重要的理论靶点。
[5] Skapek SX, et al. (2013). Rhabdomyosarcoma. Lancet Oncology.
[学术点评]：临床综述。系统总结了 PAX3/7-FOXO1 融合状态在 RMS 风险分层和治疗决策中的核心地位。