李語婕,陳 顥
復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合科,復(fù)旦大學(xué)上海醫(yī)學(xué)院腫瘤學(xué)系,上海 200032
胰腺癌是指起源于胰腺體外分泌部的導(dǎo)管上皮腺癌,胰腺導(dǎo)管腺癌(pancreatic ductal adenocarcinoma,PDAC)約占90%。胰腺癌發(fā)展迅速且后果嚴(yán)重,2020年報告了全球495 773例胰腺癌新發(fā)病例[1]??偟?年生存率小于10%,大多數(shù)患者存在無法手術(shù)和無法治愈的腫瘤[2]。胰腺癌的早期癥狀隱匿導(dǎo)致確診時往往已經(jīng)到達(dá)晚期,不能進(jìn)行手術(shù)切除,再加上胰腺癌極具侵襲性且易發(fā)生轉(zhuǎn)移[3],這是導(dǎo)致胰腺癌患者高死亡率的原因之一。胰腺癌發(fā)病率非常穩(wěn)定[4],一項針對歐盟國家的研究[5]預(yù)測,2025年胰腺癌將超過乳腺癌,成為癌癥相關(guān)性死亡的第三大原因。另一項研究[6]預(yù)計到2030年,胰腺癌將可能成為癌癥相關(guān)性死亡的第二大原因,從如此嚴(yán)峻的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,臨床上亟待尋找可用于胰腺癌精準(zhǔn)治療或提高生存率的新靶標(biāo)。滋養(yǎng)層細(xì)胞表面抗原2(trophoblast cell surface antigen 2,TROP2),又稱腫瘤相關(guān)鈣信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白2(tumor-associated calcium signal transducer 2,TACSTD2),是一種Ⅰ型跨膜細(xì)胞表面糖蛋白,是TACSTD2基因編碼的蛋白產(chǎn)物。TROP2最初發(fā)現(xiàn)于人胎盤滋養(yǎng)層細(xì)胞,是一種細(xì)胞內(nèi)鈣信號傳感器,在許多正常組織中均有表達(dá),但在大多數(shù)人類腫瘤中高表達(dá)[7]。TROP2的表達(dá)依賴于多種轉(zhuǎn)錄因子,主要是肝細(xì)胞核因子4α(hepatocyte nuclear factor 4α,HNF4α)[8]。這種跨膜糖蛋白在多種細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中發(fā)揮作用,它向細(xì)胞發(fā)出自我更新、增殖和入侵的信號[9]。目前以TROP2為泛癌靶點(diǎn)的藥物在臨床試驗中取得了階段性成果[10],本文概述TROP2在胰腺癌中的表達(dá)、可能參與的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路及以TROP2為靶點(diǎn)的抗腫瘤藥物的研究進(jìn)展,為靶向TROP2在胰腺癌治療中的機(jī)制和提高患者預(yù)后方面提供參考。
TROP2通過細(xì)胞表面受體信號在腫瘤細(xì)胞增殖、凋亡、侵襲及轉(zhuǎn)移等方面發(fā)揮作用[11]。在體外實驗中抑制TROP2基因表達(dá),可顯著降低胰腺癌細(xì)胞增殖率并促進(jìn)細(xì)胞凋亡,體內(nèi)實驗[12]證明,TROP2基因的mRNA表達(dá)水平明顯高于癌旁組織。
在胰腺癌BALB/c裸小鼠皮下移植瘤模型中研究TROP2的表達(dá),觀察到在3種不同的胰腺癌細(xì)胞株中,TROP2表達(dá)都處于高水平[13]。Cubas等[14]研究發(fā)現(xiàn),TROP2可能介導(dǎo)胰腺癌肝轉(zhuǎn)移,將表達(dá)TROP2的胰腺癌細(xì)胞接種到免疫缺陷小鼠胰腺尾部,約1/3出現(xiàn)肝轉(zhuǎn)移的跡象。TROP2已被發(fā)現(xiàn)在多種腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移中發(fā)揮作用,包括膽囊癌、胃癌、結(jié)腸癌、子宮內(nèi)膜癌、乳腺癌、宮頸癌、甲狀腺癌、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤及口腔癌等[15-23],但TROP2介導(dǎo)胰腺癌轉(zhuǎn)移的具體機(jī)制還不清楚。
TROP2表達(dá)與腫瘤惡性程度及預(yù)后有關(guān),仇金榮等[24]研究發(fā)現(xiàn),人胰腺癌組織分化程度越低,TROP2陽性表達(dá)程度越高,與患者年齡和性別無關(guān)。Fong等[25]研究了TROP2表達(dá)在胰腺癌患者預(yù)后預(yù)測中的價值,在197個腫瘤樣本中有109個(55%)可檢測到TROP2高表達(dá),生存曲線顯示,TROP2高表達(dá)與患者總生存率降低顯著相關(guān),單因素分析顯示,TROP2高表達(dá)與組織學(xué)分級及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移顯著相關(guān)。多因素分析證實,TROP2高表達(dá)是不良總生存期的獨(dú)立預(yù)后因子。此外,在接受治愈性手術(shù)的患者亞組中,TROP2高表達(dá)與縮短的無進(jìn)展生存期顯著相關(guān)。
TROP2參與多種與腫瘤發(fā)展相關(guān)的分子通路,它有很多配體,包括胰島素樣生長因子-1(insulin-like growth factors-1,IGF-1)、緊密連接蛋白1(claudin-1)、緊密連接蛋白7(claudin-7)、細(xì)胞周期蛋白D1(cyclin D1)和蛋白激酶C(protein kinase C,PKC),主要通過調(diào)節(jié)鈣離子(Ca2+)信號通路、細(xì)胞周期蛋白表達(dá)及降低纖連蛋白黏附作用來促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長、增殖和轉(zhuǎn)移[26]。
TROP2胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域有一個磷脂酰肌醇二磷酸(phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate,PIP2)的同源結(jié)構(gòu)域,當(dāng)配體結(jié)合G蛋白偶聯(lián)受體,然后由Gq蛋白激活磷酯酶C(phospholipase C,PLC)將膜上的PIP2分解為二脂酰甘油(diacyl glycerol,DAG)和三磷酸肌醇(inositol 1,4,5-triphosphate,IP3)。IP3與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的特異性受體結(jié)合,促進(jìn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2+到細(xì)胞質(zhì)中,而DAG在Ca2+的協(xié)同下激活PKC。TROP2蛋白的絲氨酸303位點(diǎn)(S303)被PKC磷酸化的過程被認(rèn)為是參與鈣信號調(diào)節(jié)的環(huán)節(jié)[27],然而另一項研究[28]證明,絲氨酸322位點(diǎn)(S322)才是被PKC磷酸化的位點(diǎn),這種絲氨酸位點(diǎn)的磷酸化通過使claudin-7減少定位到細(xì)胞邊緣,從而增強(qiáng)細(xì)胞的運(yùn)動能力。
在小鼠模型和人胰腺及結(jié)直腸癌細(xì)胞中都觀察到TROP2過表達(dá)后細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2(extracellular regulated protein kinases 1/2,ERK1/2)的激活,TROP2分子通過MAPK信號通路發(fā)揮作用,通過增加cyclin D1和cyclin E的水平,下調(diào)p27表達(dá),從而增加ERK1/2的磷酸化水平,介導(dǎo)細(xì)胞周期的進(jìn)展。此外Ca2+信號通路也可激活MAPK信號通路,增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄因子活化蛋白1(activator protein-1,AP-1)的活性,下調(diào)Bcl-2基因表達(dá),抑制凋亡。AP-1又可促進(jìn)cyclin D/E和細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(cyclindependent kinase,CDK)表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞周期。而DAG進(jìn)一步激活PKC,正反饋調(diào)節(jié)TROP2的磷酸化[29]。所以PKC和MAPK信號通路都可能參與TROP2誘導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞生長。此外,ERK信號通路通過調(diào)節(jié)基質(zhì)金屬蛋白酶2(matrix metalloproteinase 2,MMP2)的表達(dá)來調(diào)節(jié)癌細(xì)胞的侵襲[21]。
Notch1蛋白是通路中的一種受體,介導(dǎo)兩個細(xì)胞相互靠近接觸后的活化效應(yīng)。周童等[12]利用RNA干擾技術(shù)抑制胰腺癌細(xì)胞中TROP2基因的表達(dá),發(fā)現(xiàn)caspase 3蛋白表達(dá)升高,Notch1、HES1蛋白表達(dá)降低,提示抑制TROP2可能通過Notch1信號通路抑制腫瘤細(xì)胞增殖,促進(jìn)細(xì)胞凋亡。
TROP2通過AKT信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路誘導(dǎo)腫瘤生長,并決定細(xì)胞對AKT抑制劑的敏感性。AKT信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路由上游磷酸化活化而啟動,又通過下游多種途徑對靶蛋白進(jìn)行磷酸化,發(fā)揮抗凋亡作用。由于AKT的激活需要重新募集到細(xì)胞膜上,研究[30]發(fā)現(xiàn),AKT與TROP2緊密共定位在癌細(xì)胞的細(xì)胞膜上,且與TROP2共定位的AKT在T308和S473激活位點(diǎn)都被磷酸化,提示AKT的募集依賴于TROP2。
Ikeda等[31]制備了一種新的抗TROP2抗體,命名為Pr1E11,能與TROP2高親和力特異性結(jié)合,可識別多種上皮癌細(xì)胞系和原發(fā)性胰腺癌組織?;谝粋€富含半胱氨酸的結(jié)合表位,可能激發(fā)不同于其他抗TROP2抗體的生物活性,并可能成為多種上皮性腫瘤單抗體治療的潛在候選藥物。
ADC由單克隆抗體、毒素分子和連接子組成。利用單克隆抗體靶向性定位癌細(xì)胞,ADC與靶癌細(xì)胞結(jié)合后被溶酶體溶解,釋放毒素分子殺死癌細(xì)胞。其中,連接子要滿足兩個條件:連接子在血液中無法被分解,而當(dāng)ADC進(jìn)入癌細(xì)胞之后,連接子要能正常分解,從而釋放毒素分子殺死癌細(xì)胞,并且保證每個單克隆抗體連接的毒素分子等量。
沙伊圖珠單抗(sacituzumab govitecan,SG)時抗TROP2免疫球蛋白G(immunoglobulin G,IgG)與SN-38組成的首個針對TROP2的ADC,是利用人源化抗體hRS7作為靶向載體與伊立替康活性代謝產(chǎn)物SN-38偶聯(lián)而成的。與大多數(shù)使用超毒藥物和穩(wěn)定接頭的ADC不同,SG使用一種中等毒性的藥物,在SN-38和接頭之間具有中等穩(wěn)定的碳酸鍵[13]。研究[32]發(fā)現(xiàn),與伊立替康相比,SG為腫瘤提供的SN-38是伊立替康的20~136倍,血藥濃度是伊立替康的20~40倍,SG可以更好地輸送SN-38至腫瘤部位,提高血藥濃度。美國食品藥品管理局(Food and Drug Administration,F(xiàn)DA)已宣布批準(zhǔn)SG用于一線和二線治療失敗的轉(zhuǎn)移性三陰性乳腺癌患者,是首款靶向TROP2蛋白的ADC類藥物[33],最近又在非小細(xì)胞肺癌和尿路上皮癌中獲批[34]。Ⅲ期臨床研究[35]證明,與標(biāo)準(zhǔn)化療相比,SG對經(jīng)過化療無效或進(jìn)展的表達(dá)中高水平TROP2的轉(zhuǎn)移性三陰性乳腺癌患者有益,應(yīng)用SG患者的無進(jìn)展生存期和總生存期明顯長于單藥化療,但骨髓抑制和腹瀉更常見[36]。在胰腺癌中,有Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗[10]證實SG對高表達(dá)TROP2的胰腺腫瘤有抗癌活性,安全性試驗發(fā)現(xiàn)常見的不良反應(yīng)為惡心(62.6%)、腹瀉(56.2%)、疲勞(48.3%)、脫發(fā)(40.4%)和嗜中性粒細(xì)胞減少(57.8%)。
Strop等[37]利用位點(diǎn)特異性轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶和微管抑制劑連接子PF-06380101開發(fā)了一種可切割的TROP2介導(dǎo)的ADC(RN927C)。RN927C是一種位點(diǎn)特異性的TROP2 ADC,穩(wěn)定性增強(qiáng),在臨床前實體腫瘤模型中非常有效。Okajima等[38]開發(fā)了新型抗TROP2 ADC datopatamab deruxtecan(Dato-DXd),在臨床前研究模型中,Dato-DXd對TROP2表達(dá)的腫瘤也顯示出抗腫瘤活性。
Mao等[39]將一種新的抗TROP2 Fab抗體與阿霉素(doxorubicin,DOX)偶聯(lián),形成ADC TROP2 Fab-DOX,TROP2 Fab-DOX呈劑量依賴性地抑制胰腺癌細(xì)胞增殖和遷移,在體內(nèi)抑制胰腺癌移植瘤的生長,并且其對胰腺癌細(xì)胞的抑制率高于相同濃度的DOX。
靶向抗CD3/TROP2雙特異性抗體有效誘導(dǎo)T細(xì)胞介導(dǎo)的對表達(dá)TROP2的胰腺癌的殺傷,此外干擾素α還能增強(qiáng)這種殺傷作用[40]。在包括胰腺癌的多種實體腫瘤中,靶向TROP2的嵌合抗原受體T細(xì)胞(chimeric antigen receptor T-cell,CAR-T)可以抑制腫瘤生長,尤其是基于CD27的靶向TROP2的CAR-T表現(xiàn)出較高的抗腫瘤活性,TROP2可能為CAR-T細(xì)胞免疫治療提供一個潛在靶點(diǎn)[41]。
人源化抗TROP2單克隆抗體結(jié)合光敏劑IR700(TROP2-IR700)偶聯(lián)物在與目標(biāo)分子結(jié)合時被近紅外輻射激活,IR700吸收700 nm波長的近紅外線并引起化學(xué)變化,體外實驗[42]證實,TROP2-IR700吸收光能并產(chǎn)生熱量,從而損害癌細(xì)胞。靜脈注射TROP2-IR700后能定位于小鼠異種移植瘤并能顯著抑制腫瘤生長。
TROP2已被證明在許多腫瘤中過表達(dá),但在其他非癌細(xì)胞類型中也顯示出不同水平的表達(dá)[26]。這一發(fā)現(xiàn)表明,針對TROP2治療藥物的開發(fā)可能需要針對惡性腫瘤組織的靶向策略,以便將靶向藥物對表達(dá)高水平TROP2的基本正常組織的潛在毒性降至最低。許多傳統(tǒng)信號傳導(dǎo)通路中的分子已被證明與TROP2的作用相關(guān),但具體通路及作用機(jī)制仍不明確,TROP2在胰腺癌的發(fā)生、發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移過程中參與的環(huán)節(jié)還需要進(jìn)一步探索。大多數(shù)研究針對從靶標(biāo)測量如TROP2推斷藥物反應(yīng),而測量目標(biāo)激活分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的方法相對較少。如果將AKT活性作為腫瘤治療的靶點(diǎn),將有利于把預(yù)測藥物反應(yīng)的途徑從靶點(diǎn)檢測轉(zhuǎn)變?yōu)楸O(jiān)測靶點(diǎn)激活分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)[30],這對藥物作用于靶蛋白從而改變表型的通路和機(jī)制研究提供了新思路。Sharkey等[32]通過體外細(xì)胞毒性和體內(nèi)實驗證明,抗TROP2結(jié)合物在治療胃癌方面優(yōu)于milatuzumab-SN-38(一種與SN-38結(jié)合的抗CD74抗體),然而在胰腺癌動物模型中milatuzumab-SN-38卻更有效。尚缺乏相關(guān)試驗說明靶向TROP2與其他療法相比在無進(jìn)展生存期與生存率方面有何優(yōu)勢。目前,評估SG單獨(dú)或聯(lián)合治療效果的臨床試驗正在各個癌種中進(jìn)行,臨床試驗[10]結(jié)果表明,以TROP2為靶點(diǎn)的藥物在實體癌患者中產(chǎn)生的不良反應(yīng)可控,但納入的胰腺癌患者數(shù)量仍然較少??傊琓ROP2作為胰腺癌發(fā)生、發(fā)展多條信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的靶點(diǎn)之一,在尋求新的治療方案中展現(xiàn)出潛在的價值。
利益沖突聲明:所有作者均聲明不存在利益沖突。