武星星,王伏生,胡耀峰,任棟梁,馮冬青,王宏宇
1山西醫(yī)科大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院,太原030001
2山西醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院乳腺外科,太原0300010
乳腺癌是性激素受體依賴的腫瘤之一,其中約有75%的乳腺癌患者為雌激素受體(estrogen receptor,ER)陽(yáng)性[1]。目前,內(nèi)分泌治療在ER陽(yáng)性乳腺癌患者的治療中占有重要地位[2]。內(nèi)分泌治療是激素受體(hormone receptor,HR)陽(yáng)性乳腺癌患者全身治療的基礎(chǔ)方法之一,研究表明,約50%的ER陽(yáng)性乳腺癌患者,及約75%的ER和孕激素受體(progesterone receptor,PR)同時(shí)陽(yáng)性乳腺癌患者將從內(nèi)分泌治療中獲益[3]。選擇性ER調(diào)節(jié)劑(如氟維司群等)、ER拮抗劑(如他莫昔芬等)和芳香化酶抑制劑(如阿那曲唑等)為乳腺癌內(nèi)分泌治療的主要藥物。已有研究表明,對(duì)HR陽(yáng)性乳腺癌患者行內(nèi)分泌治療,可將患者的復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)降低約40%[4]。但是,在輔助內(nèi)分泌治療超過(guò)2年或完成輔助內(nèi)分泌治療12個(gè)月內(nèi),多數(shù)患者可對(duì)內(nèi)分泌治療產(chǎn)生耐藥性(獲得性耐藥),而部分患者可能無(wú)法對(duì)初始治療做出反應(yīng)(原發(fā)性耐藥),進(jìn)而導(dǎo)致腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移[5]。因此,克服原發(fā)性或繼發(fā)性乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥是提高乳腺癌治療效果的關(guān)鍵。目前,針對(duì)乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥機(jī)制研究較多的為細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(cyclin dependent kinase,CDK)4/6-視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤(retinoblastoma,RB)軸、磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol 3 kinase,PI3K)/蛋白激酶 B(protein kinase B,PKB,又稱AKT)/雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycinm,MTOR)信號(hào)通路、ESR1基因突變和表觀遺傳修飾等。本文就乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥相關(guān)的信號(hào)通路及靶向藥物的研究進(jìn)展作一綜述。
細(xì)胞周期蛋白D1(cyclin D1)和CDK4是參與管腔上皮細(xì)胞增殖的重要因子,其在HR陽(yáng)性乳腺癌的發(fā)生中具有重要作用。cyclin D1與CDK4結(jié)合可以形成蛋白復(fù)合物,P21蛋白通過(guò)抑制DNA復(fù)制,使該蛋白復(fù)合物穩(wěn)定,進(jìn)而呈現(xiàn)為一種活性全酶。隨后,活性全酶單磷酸化RB蛋白,促進(jìn)E2F轉(zhuǎn)錄因子釋放,進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞周期蛋白E的表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞周期由G1期進(jìn)入到S期[6]。cyclin D1-CDK4/6軸過(guò)度活躍時(shí),能夠促使細(xì)胞周期從G1期向S1期轉(zhuǎn)變,導(dǎo)致乳腺癌細(xì)胞過(guò)度增殖。CDK4/6是細(xì)胞周期的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子,其被激活時(shí)便可以促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的增殖。cyclin D1-CDK4/6復(fù)合物通過(guò)磷酸化關(guān)鍵的腫瘤抑制因子,使細(xì)胞周期進(jìn)程中的轉(zhuǎn)錄因子釋放,CDK4/6在細(xì)胞周期調(diào)控中的重要作用使之成為腫瘤治療的有效靶點(diǎn),尤其在乳腺癌中[7-8]。目前,已經(jīng)用于臨床的CDK4/6抑制劑有3種,分別為帕博西林、瑞博西林、?,斘髁?,這些藥物可以防止RB腫瘤抑制因子的磷酸化,從而引發(fā)腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞周期在G1期停滯,發(fā)揮抑制腫瘤細(xì)胞增殖的作用。
帕博西林不僅可以通過(guò)阻斷RB蛋白的磷酸化,下調(diào)E2F靶向基因,阻滯細(xì)胞周期,還可以使轉(zhuǎn)錄因子FXM1失活,抑制細(xì)胞增殖[9]。除了抗腫瘤細(xì)胞增殖作用外,帕博西林還可以抑制上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化及腫瘤細(xì)胞侵襲[10]。PALOMA-1試驗(yàn)[11]和PALOMA-2試驗(yàn)[12]針對(duì)未接受任何治療的絕經(jīng)后ER陽(yáng)性、人表皮生長(zhǎng)因子受體2(human epidermalgrowth factor receptor-2,HER2)陰性晚期乳腺癌患者進(jìn)行研究,結(jié)果均顯示帕博西林聯(lián)合來(lái)曲唑組患者的無(wú)進(jìn)展生存率高于來(lái)曲唑組患者,表明帕博西林聯(lián)合來(lái)曲唑可能作為ER陽(yáng)性、HER2陰性晚期乳腺癌患者的一線治療方案。PALOMA-3試驗(yàn)對(duì)帕博西林聯(lián)合氟維司瓊治療既往內(nèi)分泌治療失敗的HR陽(yáng)性、HER2陰性的絕經(jīng)前或絕經(jīng)后晚期乳腺癌患者的療效進(jìn)行評(píng)估,結(jié)果表明帕博西林聯(lián)合氟維司瓊組患者的無(wú)進(jìn)展生存期為9.2個(gè)月,長(zhǎng)于安慰劑組患者的3.8個(gè)月,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)[13]。
瑞博西林是一種高選擇性的CDK4/6抑制劑,在乳腺癌中具有潛在的抗腫瘤活性[14]。研究表明,瑞博西林聯(lián)合3-磷酸肌醇依賴性蛋白激酶1(3-phosphoinositide-dependent protein kinase 1,PDK1)抑制劑GSK23 34 470可以有效抑制ER陽(yáng)性乳腺癌細(xì)胞的增殖,并促進(jìn)細(xì)胞凋亡[15]。CDK4/6抑制劑聯(lián)合內(nèi)分泌治療時(shí),瑞博西林與PI3K/MTOR抑制劑在促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞凋亡方面具有協(xié)同作用。MONALEESA-2試驗(yàn)對(duì)CDK4/6抑制劑治療HR陽(yáng)性、HER2陰性的絕經(jīng)后晚期乳腺癌患者的療效進(jìn)行分析,結(jié)果顯示瑞博西林聯(lián)合來(lái)曲唑組患者的無(wú)進(jìn)展生存期明顯長(zhǎng)于安慰劑聯(lián)合來(lái)曲唑組患者,但骨髓抑制發(fā)生率高于安慰劑聯(lián)合來(lái)曲唑組患者[16]。
與帕博西林和瑞博西林相比,?,斘髁謱?duì)CDK4和CDK6具有相同的親和力,其對(duì)CDK4的選擇性高于CDK6,且具有抗CDK9活性[17]。?,斘髁謱?duì)三磷酸腺苷結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白B1(adenosine triphosphate-binding cassette transporter protein B1,ABCB1)或三磷酸腺苷結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白G2(adenosine triphosphate-binding cassette transporter protein G2,ABCG2)過(guò)表達(dá)的腫瘤細(xì)胞療效顯著,其可以通過(guò)抑制ABCB1和ABCG2將抗腫瘤藥物運(yùn)送到腫瘤細(xì)胞外,逆轉(zhuǎn)ABCB1或ABCG2誘導(dǎo)的多藥耐藥[18]。MONARCH 2試驗(yàn)對(duì)玻瑪西林治療ER陽(yáng)性、HER2陰性進(jìn)展期乳腺癌患者的療效進(jìn)行分析,結(jié)果顯示?,斘髁致?lián)合氟維司瓊組患者的中位無(wú)進(jìn)展生存期長(zhǎng)于安慰劑聯(lián)合氟維司瓊組患者(16.4個(gè)月vs9.3個(gè)月),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)[19]。
PI3K/AKT/MTOR信號(hào)通路促進(jìn)了細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖、轉(zhuǎn)移和血管生成等[20],細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路相關(guān)因子的突變是腫瘤發(fā)生的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素,因此在腫瘤治療中具有重要意義。由受體酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase,RTK)激活后的PI3K可以磷酸化磷脂酰肌醇-4,5-雙磷酸(phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate,PIP2)形成磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸(phosphatidylinositol 3,4,5-triphosphate,PIP3),PIP3通過(guò)同源結(jié)構(gòu)域與多個(gè)下游介質(zhì)[如AKT、PDK1、3-磷酸肌醇依賴性蛋白激酶 2(3-phosphoinositide-dependent protein kinase 2,PDK2)等]相結(jié)合,促使PIP3向細(xì)胞膜聚集,進(jìn)而激活A(yù)KT,活化的AKT直接磷酸化MTOR使其激活。PI3K/AKT/MTOR信號(hào)通路的異常激活與乳腺癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),其可以促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的增殖,加速乳腺癌的進(jìn)展,增加乳腺癌的惡性程度,誘導(dǎo)內(nèi)分泌治療耐藥的發(fā)生[21]。
第一代PI3K抑制劑LY294002和Wortmannin因低溶解性、不穩(wěn)定性和高毒性而限制了臨床應(yīng)用價(jià)值[22]。BYL719是第一個(gè)特異性靶向P110亞型藥物,在早期的臨床試驗(yàn)中顯示出可觀的功效和可接受的毒性譜,為晚期管腔型乳腺癌患者提供了一種新型的治療方法[23]。目前,針對(duì)新輔助治療的PI3K抑制劑的試驗(yàn)也在進(jìn)行中[24]。
依維莫司是雷帕霉素靶蛋白復(fù)合物1(mammalian target of rapamycin complex 1,MTORC1)中MTOR的變構(gòu)抑制劑。美國(guó)食品藥品管理局(Food and Drug Administration,F(xiàn)DA)批準(zhǔn)依維莫司聯(lián)合依西美坦用于AI治療失敗的絕經(jīng)后HR陽(yáng)性、HER2陰性的晚期乳腺癌患者的治療。BOLERO-2試驗(yàn)[25]將HR陽(yáng)性、HER2陰性絕經(jīng)后非甾體類AI耐藥性乳腺癌患者分為依維莫司聯(lián)合依西美坦組和依維莫司聯(lián)合安慰劑組,結(jié)果顯示,依維莫司聯(lián)合依西美坦組患者的無(wú)進(jìn)展生存期較依維莫司聯(lián)合安慰劑組患者明顯延長(zhǎng)(7.8個(gè)月vs3.2個(gè)月,P<0.01)。依維莫司可以抑制MTORC1,但對(duì)雷帕霉素靶蛋白復(fù)合物2(mammalian target of rapamycin complex 2,MTORC2)無(wú)明顯抑制作用,且且PI3K和AKT的反饋激活限制了依維莫司的有效性。新型MTOR抑制劑具有MTORC1和MTORC2雙重抑制作用,這些抑制劑正處于臨床試驗(yàn)階段[26]。
表觀遺傳學(xué)修飾是指在D NA序列不發(fā)生改變,但在基因表達(dá)過(guò)程中發(fā)生的一組可遺傳的變化,包括DNA甲基化、組蛋白修飾和非編碼RNA調(diào)控[27]。表觀遺傳學(xué)修飾的作用主要是通過(guò)改變ER的表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(DNA methyltransferases,DNMT)可以直接與組蛋白脫乙酰基酶(histone deacetylases,HDAC)基因啟動(dòng)子區(qū)的甲基-胞嘧啶磷酸鳥嘌呤(cytosine-phosphate-guanine,CpG)結(jié)合域蛋白家族相互作用,形成抑制性轉(zhuǎn)錄復(fù)合物,進(jìn)而參與乳腺癌內(nèi)分泌治療的耐藥過(guò)程[28]。DNA甲基化是在多梳抑制復(fù)合物和DNMT的作用下,以S-腺苷甲硫氨酸為甲基供體,CpG二核苷酸胞嘧啶環(huán)上5'端位置的氫被活性甲基取代的過(guò)程[29]。在正常細(xì)胞中,抑癌基因一般是非甲基化的,因此具有轉(zhuǎn)錄活性;但在乳腺癌中,抑癌基因高甲基化現(xiàn)象特別常見,DNA甲基化模式發(fā)生變化,導(dǎo)致抑癌基因轉(zhuǎn)錄失活,進(jìn)而表達(dá)沉默,最終導(dǎo)致腫瘤發(fā)生[30-31]。
組蛋白修飾包括甲基化、乙?;⒘姿峄?、泛素化等,其可以單獨(dú)作用或與DNA甲基化共同作用于基因調(diào)控。組蛋白與DNA結(jié)合形成核小體,通過(guò)改變組蛋白的翻譯后修飾可以改變基因的表達(dá),但不改變DNA序列。組蛋白翻譯后修飾決定了基因組的翻譯活性,激活或反激活基因表達(dá),進(jìn)而導(dǎo)致腫瘤發(fā)生[32]。在乳腺癌中,ESR1基因的沉默可能繼發(fā)于基因啟動(dòng)子區(qū)的高甲基化和乙酰轉(zhuǎn)移酶編碼基因的突變,而加入乙酰基的組蛋白可以改變?nèi)旧|(zhì)的結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響MYST1、MYST4基因的轉(zhuǎn)錄。因此,使用HDAC抑制劑可以解決乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥的問(wèn)題[33]。
恩替司他是一種選擇性HDAC抑制劑,可以通過(guò)上調(diào)ER和芳香化酶表達(dá),恢復(fù)細(xì)胞對(duì)非甾體類AI的敏感性[34]。Ⅱ期ENCORE301臨床試驗(yàn)對(duì)非甾體類AI治療后出現(xiàn)疾病進(jìn)展的絕經(jīng)后晚期乳腺癌患者進(jìn)行研究,結(jié)果顯示,依西美坦聯(lián)合恩替司他組患者的無(wú)進(jìn)展生存期長(zhǎng)于依西美坦聯(lián)合安慰劑組患者(4.3個(gè)月vs2.3個(gè)月),而且依西美坦聯(lián)合恩替司他組患者的不良反應(yīng)均可耐受,其中中性粒細(xì)胞減少(13%)和疲勞(11%)是該方案引起的最常見的3級(jí)或4級(jí)不良反應(yīng)[35]。Ⅲ期E2112試驗(yàn)選擇男性或絕經(jīng)后女性、HR陽(yáng)性、HER2陰性、局部晚期或發(fā)生轉(zhuǎn)移,且以往非甾體類AI治療后疾病進(jìn)展的乳腺癌患者,給予依西美坦聯(lián)合恩替司他或安慰劑治療,觀察患者的無(wú)進(jìn)展生存期和總生存期,并對(duì)其安全性和耐受性進(jìn)行評(píng)價(jià),但試驗(yàn)結(jié)果尚未出現(xiàn)[36]。
ER是乳腺癌內(nèi)分泌治療的重要靶點(diǎn),ER基因的表達(dá)受多種因素調(diào)控,其基因序列受DNA甲基化[37]及miRNA調(diào)控[38]。DNA甲基化可以改變ER啟動(dòng)子序列,造成ER表達(dá)丟失,進(jìn)而導(dǎo)致乳腺癌原發(fā)性內(nèi)分泌治療耐藥。乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥的另一種機(jī)制為ESR1基因改變,ESR1導(dǎo)致內(nèi)分泌治療耐藥的主要改變形式為點(diǎn)突變和基因擴(kuò)增。SOFFA試驗(yàn)對(duì)氟維司群和依西美坦治療經(jīng)非甾體類AI治療敏感的絕經(jīng)后乳腺癌患者的療效進(jìn)行分析,結(jié)果顯示接受氟維司群和依西美坦治療的ESR1突變患者的中位無(wú)進(jìn)展生存期分別為5.7、2.9個(gè)月,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.02);而接受氟維司群和依西美坦治療的野生型ESR1患者的中位無(wú)進(jìn)展生存期分別為5.4個(gè)月和8.0個(gè)月,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.77),表明ESR1突變患者可從含氟維司群的治療方案中獲益[39]。PALOMA-3試驗(yàn)對(duì)氟維司瓊聯(lián)合帕博西林或安慰劑治療內(nèi)分泌治療失敗的HER-2陰性乳腺癌患者的療效進(jìn)行分析,結(jié)果顯示,ESR1突變患者接受氟維司群聯(lián)合帕博西林治療的療效顯著優(yōu)于氟維司群聯(lián)合安慰劑組[40-41]。新的選擇性雌激素受體下調(diào)劑(selective estrogen receptor downregulator,SERD)或選擇性雌激素受體調(diào)節(jié) 劑(selective estrogen receptor modulator,SERM)通過(guò)提高藥代動(dòng)力學(xué)和口服生物利用度,改善了ESR1突變型乳腺癌患者的預(yù)后。目前,已經(jīng)合成了幾種新的 SERDS(RAD1901、AZD9496、GDSC-0810)[42]。對(duì)于SERM藥物,巴多昔芬已被批準(zhǔn)用于骨質(zhì)疏松癥患者。在乳腺癌模型中,巴多昔芬可以抑制他莫昔芬耐藥乳腺癌細(xì)胞的生長(zhǎng),且其與帕博西林具有協(xié)同作用[43]。
乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥的機(jī)制較多,包括未提及的生長(zhǎng)因子信號(hào)通路、絲裂原活化蛋白激酶通路等,且各調(diào)控通路的深入機(jī)制尚未完全闡明,如何逆轉(zhuǎn)和延緩乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥的是目前臨床研究的重點(diǎn)之一。由于細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路是一個(gè)相互交叉復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),聯(lián)合用藥和靶向多位點(diǎn)的藥物可能會(huì)有更好的療效,臨床前景更加廣闊。利用基因檢測(cè)對(duì)ER陽(yáng)性乳腺癌進(jìn)行精準(zhǔn)的靶向治療對(duì)改善內(nèi)分泌治療耐藥的乳腺癌患者預(yù)后及生存意義重大。