皮如玉,李佳蕊
PARP抑制劑在卵巢癌治療中的研究進展
皮如玉,李佳蕊△
卵巢癌起病隱匿,發(fā)現(xiàn)時多處于疾病晚期,目前在婦科惡性腫瘤的病死率中居首位,大多數(shù)患者死于腫瘤復發(fā)和耐藥。聚二磷酸腺苷(ADP)核糖聚合酶(poly ADP-ribose polymerase,PARP)抑制劑是一種卵巢癌靶向治療的新藥,能選擇性抑制PARP功能以達到靶向治療的目的。大量試驗顯示,PARP抑制劑在具有乳腺癌易感基因(BRCA)突變的卵巢癌中有抗腫瘤作用,且有良好的耐受性。PARP抑制劑能顯著延長攜帶BRCA基因突變的卵巢癌患者的疾病無進展生存時間,尤其對鉑類敏感、攜帶BRCA基因突變的卵巢癌患者獲益最大。綜述PARP抑制劑的作用機制及其代表藥物在卵巢癌治療的臨床研究進展。
聚ADP核糖聚合酶類;卵巢腫瘤;基因,BRCA1;基因,BRCA2;藥物療法
卵巢癌在目前婦科惡性腫瘤中病死率居于首位,明顯高于子宮頸癌和子宮內(nèi)膜癌[1]。其中,約70%的卵巢癌死亡患者為晚期高級別卵巢漿液性癌(HGS-OvCa)。臨床上常用的治療方法包括腫瘤細胞減滅術(shù),術(shù)后輔以鉑類藥物為基礎(chǔ)的聯(lián)合化療,但大多數(shù)卵巢癌患者最終死于腫瘤復發(fā)和耐藥。目前大量臨床研究發(fā)現(xiàn),聚二磷酸腺苷(ADP)核糖聚合酶(poly ADP-ribose polymerase,PARP)抑制劑在復發(fā)性卵巢癌中有抗腫瘤效果,尤其對鉑類敏感、攜帶乳腺癌易感基因(BRCA)1/2突變(BRCA mutation,BRCA m)的卵巢癌患者使用PARP抑制劑治療后疾病無進展生存時間(progress free survival,PFS)明顯延長[2]。2014年12月,美國食品和藥物管理局(FDA)批準奧拉帕尼(Olaparib)可用于治療攜帶或可能攜帶BRCA m進展期卵巢癌[3]。PARP抑制劑作為一種新型靶向藥物,為復發(fā)性卵巢癌的治療帶來希望。本文就PARP抑制劑在卵巢癌治療的作用機制及近年來的研究進展加以綜述。
機體有完善的DNA修復系統(tǒng)可以修復細胞內(nèi)的DNA損傷,維持基因組的完整性。目前研究認為,DNA修復機制包括堿基切除修復(BER)、核苷酸切除修復(NER)、錯配修復(MMR)、同源重組(HR)修復、非同源末端連接(NHEJ)修復等。
PARP是一個酶家族,由許多成員組成,其功能包括基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)、染色質(zhì)變形、DNA損傷修復、細胞增殖和分化、DNA甲基化及細胞凋亡等。其中最主要功能為參與BER途徑的單鏈DNA破裂(single-strand breaks,SSBs)的修復[4]。
當PARP缺失或活性被抑制時,因BER功能缺陷SSBs不被修復,進而SSBs通過復制叉縮短,形成雙鏈DNA破裂(double-strand breaks,DSBs)。在正常細胞中,DSBs可以經(jīng)由BRCA1/2蛋白參與的HR途徑修復雙鏈損傷,以維持染色體穩(wěn)定,不影響細胞生存。在BRCA m的細胞中,BRCA1/2蛋白活性降低或缺失導致HR功能缺陷。在HR功能缺陷的細胞中,DSBs經(jīng)NHEJ途徑使DNA的斷端簡單鏈接,破裂損傷未修復繼續(xù)存在,導致染色體不穩(wěn)定。在BRCA m的腫瘤細胞中,HR修復功能喪失,使用PARP抑制劑后,SSBs損傷不被修復,不斷積聚并形成DSBs,不能通過HR修復,導致DNA復制叉的停止,產(chǎn)生細胞毒性,導致合成致死,靶向殺死腫瘤細胞,發(fā)揮抗腫瘤作用。即為合成致死(synthetic lethality)效應(yīng)[4]。
HR修復或BER途徑兩者僅一個有缺陷時不會影響細胞的存活,當兩個同時存在缺陷時就會導致細胞合成致死。換句話說,正常細胞(HR+,BER+)、未治療的BRCA m腫瘤細胞(HR-,BER+)和經(jīng)PARP抑制劑處理后的正常非腫瘤細胞(HR+,BER-)都可以存活。然而,經(jīng)PARP抑制劑治療后BRCA缺陷的腫瘤細胞(HR-,BER-)則靶向死亡。
除BRCA基因外其他基因的改變也會影響HR功能,包括EMSY基因的擴增、第10號染色體缺失與張力蛋白同源的磷酸酶基因(PTEN)的缺失或突變、RAD51C基因的高甲基化、ATM基因或ATR基因的突變等,導致HR功能障礙[5]。根據(jù)腫瘤基因圖譜[5]顯示,約50%的HGS-OvCa可能有HR功能缺陷,約10%~18%的卵巢癌患者伴有BRCA1/2基因突變[6],PARP抑制劑可能使這部分卵巢癌患者獲益。
自從PARP抑制劑發(fā)現(xiàn)以來,研發(fā)了許多藥物包括Olaparib、Veliparib、Niraparib、Rucaparib、BMN673等。目前研究最為廣泛的是Olaparib。以下將介紹Olaparib和其他代表藥物的研究進展。
2.1 O laparib是一種新型口服的PARP抑制劑,體外實驗顯示Olaparib可抑制多種形式的PARP(包括PARP-1、-2、-3),具有抗腫瘤作用。
Olaparib單藥治療的最大安全劑量(maximum tolerated dose,MTD)為400mg,2次/d。臨床試驗顯示攜帶BRCA基因突變的卵巢癌患者對Olaparib(400 mg,2次/d)的客觀反應(yīng)率(objective response rate,ORR)為30%~41%[2,7-9],Olaparib能明顯提高患者的PFS。Ledermann等[2]研究了Olaparib維持劑量在鉑類敏感型的復發(fā)性卵巢癌的治療效果,結(jié)果顯示Olaparib可以使BRCA m卵巢癌患者PFS明顯延長。在攜帶BRCA m患者中Olaparib組與安慰劑組的PFS分別是11.2個月、4.3個月(P<0.000 1),在不攜帶BRCA m患者中PFS也有提高(7.4個月vs.5.5個月,P=0.007 5)。然而Olaparib組與安慰劑組的總生存時間(overallsurvival,OS)差異無統(tǒng)計學意義(29.8個月vs.27.8個月,P>0.05)。Fong等[10]研究中發(fā)現(xiàn),Olaparib的抗腫瘤能力與對鉑類的敏感性有關(guān)。Ledermann等[2]的試驗也發(fā)現(xiàn)攜帶BRCA m且對鉑類敏感的患者從Olaparib治療中獲益最大。
Olaparib與其他化療藥物、分子靶向藥物的聯(lián)合治療已投入臨床試驗,取得了一系列進展。Lee等[11]和DelConte等[12]分別研究了Olaparib與卡鉑、脂質(zhì)體多柔比星聯(lián)合的治療效果,結(jié)果顯示對BRCA m卵巢癌患者有抗腫瘤效果,且基本耐受。Oza等[13]和Liu等[14]分別研究了紫杉醇+卡鉑化療后聯(lián)合Olaparib維持治療,Olaparib與血管內(nèi)皮生長因子受體(VEGFR)抑制劑西地尼布聯(lián)合化療的臨床效果,結(jié)果顯示對鉑類敏感的卵巢癌患者的PFS明顯延長。
2.2 Veliparib又稱ABT-888,是一種新型口服PARP抑制劑,能在微小濃度下抑制PARP-1、PARP-2,并能穿過血腦屏障[15]。
Veliparib單獨治療BRCA m卵巢癌的MTD為400mg,2次/d。Coleman等[15]在攜帶BRCA m卵巢癌的臨床試驗中發(fā)現(xiàn),Veliparib具有抗腫瘤效果,ORR達26%。有趣的是,在此項試驗中觀察到對鉑類耐藥的患者對Veliparib仍有應(yīng)答(ORR為20%)。
Landrum等[16]參與的Veliparib與多柔比星、卡鉑、貝伐單抗聯(lián)用的臨床試驗中發(fā)現(xiàn),在復發(fā)性鉑類敏感卵巢癌患者中,聯(lián)合治療具有抗腫瘤效果,聯(lián)用時Veliparib的MTD降為80mg,2次/d。
Reiss等[17]研究Veliparib與小劑量放療聯(lián)合治療實體腫瘤和腹膜癌的效果,結(jié)果顯示卵巢癌患者的PFS延長,且能耐受。
Veliparib與環(huán)磷酰胺(CYC)聯(lián)合治療BRCA m相關(guān)腫瘤在Ⅰ期臨床試驗觀察到具有抗腫瘤作用。但Kummar等[18]的Ⅱ期臨床試驗將患者分成單獨使用CYC與聯(lián)用Veliparib兩組進行對照,結(jié)果提示CYC聯(lián)合Veliparib沒有提高卵巢癌患者的ORR與PFS。
2.3 Niraparib又稱MK4827,是另一種口服靶向PARP-1/2抑制劑。Niraparib在實驗中顯示可抑制BRCAm相關(guān)腫瘤的生長。Niraparib半衰期較長,每日劑量大于或等于60 mg可發(fā)揮抗腫瘤作用。Sandhu等[19]研究Niraparib在BRCA m腫瘤(其中是20例攜帶BRCA m的卵巢癌)治療的安全性,試驗表明Niraparib在BRCA m卵巢癌中有抗腫瘤作用,推薦劑量300mg,1次/d,患者可耐受。一項Ⅲ期臨床試驗研究Niraparib維持治療在BRCA m卵巢癌或HGS-OvCa的效果,Niraparib維持治療是否能延長PFS,還有待觀察。
2.4 Rucaparib又稱CO338、AGO14699、PFO1367338,是一種PARP-1和PARP-2的口服抑制劑,已經(jīng)投入復發(fā)性卵巢癌的臨床研究,其在臨床前試驗中顯示具有抗腫瘤活性。
Swisher等[20]研究Rucaparib治療復發(fā)性卵巢癌的試驗結(jié)果顯示,其在BRCA m組的ORR最高,Rucaparib在HR功能缺陷(HRD)的卵巢癌中有抗腫瘤作用并可耐受。Rucaparib維持治療的Ⅲ期試驗還在進行中。
2.5 BMN673又稱Talazoparib,是一種新型口服PARP抑制劑,比Olaparib的細胞毒性更強[21]。
BMN673在BRCA m上皮性卵巢癌小鼠細胞株的體外實驗中可增加腹膜CD8+T細胞和自然殺傷(NK)細胞及其產(chǎn)物γ干擾素(IFN-γ)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)的表達。試驗表明BMN673不僅可以誘導癌細胞自身合成致死,還可以誘導細胞外抗腫瘤免疫以殺死癌細胞[22]。這提示BMN673可與免疫治療聯(lián)合,增加抗腫瘤能力。
De Bono等[23]研究BMN673用于進展期或復發(fā)性實體腫瘤的治療,觀察到抗腫瘤效果,建議Ⅱ期臨床試驗劑量為1 000μg/d。目前BMN673用于卵巢癌治療的試驗仍在進行中。
根據(jù)現(xiàn)有的臨床試驗結(jié)果顯示,PARP抑制劑總體有很好的耐受性。研究發(fā)現(xiàn),PARP抑制劑的不良反應(yīng)主要是血液系統(tǒng)反應(yīng)[3]。各種代表藥的不良反應(yīng)相似,分為血液系統(tǒng)不良反應(yīng)和非血液系統(tǒng)不良反應(yīng),多是輕至中度,間斷性且可以處理的。血液系統(tǒng)不良反應(yīng)包括貧血、淋巴細胞減少、中性粒細胞減少等。非血液系統(tǒng)不良反應(yīng)包括乏力、胃腸道反應(yīng)(惡心、納差、嘔吐、腹瀉、便秘)、頭痛、上呼吸道感染、咳嗽、關(guān)節(jié)痛、肌痛、后背痛、皮疹、腹部疼痛或不適[2-3,7-9,19]。Olaparib用于懷孕小鼠發(fā)現(xiàn),有胚胎毒性和致畸作用[3]。值得注意的是,在Kaufman等[9]涉及193例攜帶BRCA m卵巢癌患者服用Olaparib治療的試驗中,發(fā)生1例骨髓異常增生綜合征(MDS)和2例急性髓系白血?。ˋML)。在目前的臨床試驗中由PARP抑制劑導致MDS、AML等嚴重不良反應(yīng)的數(shù)量小,難以系統(tǒng)研究,需要更多的臨床觀察,PARP抑制劑的遠期不良反應(yīng)還有待觀察。
在與其他化療藥物、分子靶向藥物等聯(lián)合治療時,為避免增加毒副作用,應(yīng)調(diào)整用藥劑量,小于單獨用藥劑量。Olaparib、Veliparib與作用于DNA的化療藥物聯(lián)合應(yīng)用會增加骨髓抑制反應(yīng),主要是中性粒細胞減少。
PARP抑制劑在卵巢癌的治療中取得了巨大的進展,但在臨床應(yīng)用中尚存在問題。其一,如何確定PARP抑制劑的適合患者。美國FDA通過的關(guān)于Olaparib的提案中,指出允許Olaparib用于治療攜帶或可能攜帶BRCA m進展期卵巢癌患者,并且已經(jīng)接受過三種或更多的化療方案治療。但臨床試驗結(jié)果顯示,不攜帶BRCA m的患者對PARP抑制劑可能也有反應(yīng),PARP抑制劑的應(yīng)答在對鉑類敏感、攜帶BRCA m的患者中最高。然而,在對鉑類耐藥的卵巢癌患者中也能對PARP抑制劑有反應(yīng)。說明PARP抑制劑不僅局限于攜帶BRCA m的患者,具有HR功能缺陷的患者都有對PARP抑制劑應(yīng)答的潛能,同時對鉑類的敏感性不是指導應(yīng)用PARP抑制劑的唯一因素。如何判定患者具有HR功能缺陷還有待進一步研究。其二,在臨床試驗中發(fā)現(xiàn)存在患者對PARP抑制劑耐藥,如何出現(xiàn)耐藥以及克服、改善耐藥問題有待解決。有報道部分BRCA缺乏或HR缺陷患者對PARP抑制劑不敏感,包括原發(fā)和繼發(fā)。目前耐藥機制還不明確,學者提出了許多有關(guān)耐藥的假說,其中廣泛接受的是BRCA1/2基因二次突變,開放讀碼框恢復,使其蛋白功能恢復進而對PARP抑制劑耐藥[24]。除此之外,耐藥的可能機制還包括BRCA1/2亞效等位基因,使BRCA1/2蛋白減少;PARP-1表達丟失,水平或活力下降等[25]。還需進一步研究PARP抑制劑的耐藥機制和如何改善耐藥狀況。其三,PARP抑制劑應(yīng)用的時機不明確和目前昂貴的價格也是其臨床上應(yīng)用的局限之一。
PARP抑制劑在攜帶BRCA1/2基因突變的卵巢癌治療上取得了巨大進展。PARP抑制劑與其他化療藥物、靶向藥物、放療聯(lián)合治療方案還有待臨床試驗進一步研究。PARP抑制劑具有良好的耐受性,其遠期不良反應(yīng)還有待臨床觀察。臨床試驗觀察到部分患者耐藥,目前耐藥機制還不明確。確定合適的人群以及最佳的治療策略仍是今后面臨的挑戰(zhàn)。
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Research Progress in Poly ADP-ribose Polymerase Inhibitors for Ovarian Cancer Treatment
PIRu-yu,LI Jia-rui.
Shanghai Jiao TongUniversity Schoolof Xinhua ClinicalMedicine,Shanghai200092,China(PIRu-yu);DepartmentofGynecology,Xinhua Hospital,SchoolofMedicine,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai200092,China(LIJia-rui)
Ovarian cancer is amalignant cancer with insidious onset,and it remains the leading cause of death from gynecologicalmalignancies.Mostovarian cancer patients die of recurrences and drug-resistance.Poly ADP-ribose polymerase(PARP)inhibitors emerge as a new class of targeted agents for ovarian cancer.PARP inhibitors can inhibit PARP enzyme as target in BRCA mutation-positive cells.With a numberofclinical trialshave shown,PARP inhibitorshave anti-cancer effecton ovarian cancer with BRCA mutations.And the adverse effects are well tolerated.As clinical trials shown,PARP inhibitors prolong significantly the progress free survivalofovarian cancer patientswith BRCA deficiency.In addition,PARP inhibitorsare most active in platinum-sensitive,BRCA mutation-positive ovarian cancer.This review discusses the mechanism of PARP inhibitorsaswellas the clinicaldevelopmentof this classofanti-canceragents in ovarian cancer treatment.
Poly(ADP-ribose)polymerases;Ovarian neoplasms;Genes,BRCA1;Genes,BRCA2;Drug therapy(JInt Obstet Gynecol,2016,43:515-518)
2016-01-21)
[本文編輯王琳]
200092上海交通大學醫(yī)學院附屬新華臨床醫(yī)學院(皮如玉);上海交通大學附屬新華醫(yī)院婦科(李佳蕊)
△審校者