MTOR

MTOR（Mechanistic Target Of Rapamycin Kinase），中文名为雷帕霉素机械靶蛋白（旧称 Mammalian Target Of Rapamycin,哺乳动物雷帕霉素靶蛋白），编码一种非典型丝氨酸/苏氨酸激酶。作为细胞代谢的中枢调控者，mTOR 感知营养、生长因子和能量状态，通过形成两个功能独特的复合物——mTORC1 和 mTORC2——来控制细胞生长、增殖、自噬和代谢。mTOR 信号通路的异常激活是癌症（特别是肾细胞癌、乳腺癌）、遗传性疾病（如结节性硬化症）以及衰老过程的核心驱动力。

mTOR · 基因档案

Gene & Protein Profile (点击展开)

                   mTOR 信号通路示意图

细胞代谢总开关

基因符号	MTOR
曾用别名	FRAP1, RAFT1, RAPT1
编码蛋白	mTOR Kinase
染色体位置	1p36.22
Entrez ID	2475
HGNC ID	3942
UniProt	P42345
分子量	~289 kDa
通路归属	PI3K/AKT/mTOR

分子机制：双重复合物的精细调控

mTOR 激酶不单独行动，而是作为核心催化亚基存在于两个结构与功能迥异的蛋白质复合物中：

• mTORC1 (Rapamycin-sensitive):
  包含 Raptor。主要整合氨基酸、葡萄糖、氧气和生长因子信号。
  下游效应： 磷酸化 S6K1 和 4E-BP1，促进蛋白质合成、核糖体生成和脂质合成，同时抑制自噬 (Autophagy)。它是雷帕霉素（Rapamycin）的主要靶点。
• mTORC2 (Rapamycin-insensitive):
  包含 Rictor。主要响应生长因子（如胰岛素）。
  下游效应： 磷酸化 AKT (Ser473) 和 PKC，调控细胞存活、代谢及细胞骨架重组。传统的雷帕霉素对其抑制作用较弱或需长期处理才显现。

临床景观：癌症、遗传病与衰老

mTOR 通路的失调与多种人类疾病密切相关，其过度激活（Hyperactivation）是典型的病理特征。

疾病领域	病理机制	临床应用与特征
肾细胞癌 (RCC)	VHL 缺失导致 HIF积聚 mTOR 激活促进血管生成	mTOR 抑制剂（如替西罗莫司、依维莫司）是晚期肾癌的标准二/三线疗法。
结节性硬化症 (TSC)	TSC1/2 突变丧失对 mTORC1 的抑制	导致多器官错构瘤（脑、肾、肺）。mTOR 抑制剂可显著缩小肿瘤体积，是 FDA 批准的首选疗法。
激素受体阳性乳腺癌	PI3K/mTOR 激活导致内分泌耐药	依维莫司与芳香化酶抑制剂联用，可逆转内分泌治疗耐药，延长无进展生存期（PFS）。
衰老 (Aging)	mTOR 功能亢进 (Hyperfunction)	抑制 mTOR 可延长多个物种（小鼠、果蝇等）的寿命。它是目前长寿科学中最核心的药物靶点。

治疗策略：Rapalogs 与新一代抑制剂

针对 mTOR 的药理学干预经历了从天然产物到合成激酶抑制剂的演变。

• 第一代：雷帕霉素类似物 (Rapalogs)
  代表药物：Sirolimus (雷帕霉素), Everolimus, Temsirolimus。
  *机制：与胞内蛋白 FKBP12 结合，变构抑制 mTORC1。对 mTORC2 无直接抑制作用，常导致 AKT 反馈性激活（耐药原因之一）。
• 第二代：mTOR 激酶抑制剂 (TORKi)
  代表药物：Sapanisertib (MLN0128)。
  *机制：直接竞争 ATP 结合位点，同时抑制 mTORC1 和 mTORC2，理论上疗效更强，但毒性管理更具挑战。
• 第三代：Raptor/Rictor 靶向剂
  正在研发中，旨在特异性破坏特定复合物的组装，以实现更精准的调控（如仅抑制 mTORC1 而保留 mTORC2 的生存信号）。

关键关联概念

• PI3K/AKT 通路： mTOR 的上游主要激活信号，也是癌症中最常突变的通路之一。
• 自噬 (Autophagy)： 受 mTORC1 负调控的细胞降解回收过程，mTOR 抑制剂是强效自噬诱导剂。
• TSC1/TSC2 复合物： mTORC1 的天然抑制因子（GAP），其突变直接导致 mTOR 持续激活。
• Rapamycin (Sirolimus)： 源自复活节岛土壤细菌的天然产物，mTOR 的命名来源。

       学术参考文献与权威点评
       

[1] Sabatini DM, et al. (1994). RAFT1: a mammalian protein that binds to FKBP12 in a rapamycin-dependent fashion and is homologous to yeast TORs. Cell.
[学术点评]：里程碑文献。David Sabatini 实验室首次分离并鉴定了 mTOR 蛋白（当时称为 RAFT1），开启了该领域的分子研究。

[2] Saxton RA, Sabatini DM. (2017). mTOR Signaling in Growth, Metabolism, and Disease. Cell.
[学术点评]：权威综述。系统性总结了 mTORC1 和 mTORC2 的结构、上游感知机制（如氨基酸感应）及在疾病中的作用，是该领域的必读文献。

[3] Motzer RJ, et al. (2008). Efficacy of everolimus in advanced renal cell carcinoma: a double-blind, randomised, placebo-controlled phase III trial. The Lancet.
[学术点评]：RECORD-1 临床试验。确立了依维莫司在转移性肾细胞癌中的治疗地位，是 mTOR 抑制剂抗癌成功的标志性研究。

[4] Harrison DE, et al. (2009). Rapamycin fed late in life extends lifespan in genetically heterogeneous mice. Nature.
[学术点评]：衰老生物学核心文献。首次证明药物（雷帕霉素）干预可以延长哺乳动物的寿命，即便是在晚年开始给药。

[5] Franz DN, et al. (2006). Rapamycin causes regression of astrocytomas in tuberous sclerosis complex. Annals of Neurology.
[学术点评]：证明了 mTOR 抑制剂对遗传性疾病 TSC 的显著疗效，从分子机制直接转化为临床治疗的典范。

mTOR · 知识图谱关联

           PI3K/AKT通路 • 雷帕霉素 • 结节性硬化症 • 自噬 • 肾细胞癌 • Raptor • Rictor • 长寿因子