伍 琦綜述,王紹波審校

0 引 言

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一,GLOBOCAN最新數(shù)據(jù)顯示,2020年全球女性乳腺癌新發(fā)病例約230萬(wàn),占全球癌癥發(fā)病率首位,同時(shí)也是癌癥死亡的第五大原因[1]。激素受體陽(yáng)性乳腺癌約占所有乳腺癌的60%～75%,這類患者內(nèi)分泌治療不僅可以降低復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn),還能提高生存時(shí)間,然而25%～30%的患者會(huì)出現(xiàn)耐藥,導(dǎo)致治療失敗。三陰性乳腺癌(triple negative breast cancer,TNBC)約占所有病理類型的10%～20%,但由于缺乏特異性靶點(diǎn),而無(wú)有效治療手段,患者預(yù)后極差[2]。因此,深入了解乳腺癌發(fā)生、發(fā)展及治療中的作用機(jī)制,對(duì)于尋找新的藥物靶點(diǎn)和治療策略來(lái)說(shuō)尤為重要。近年來(lái),盤狀結(jié)構(gòu)域受體1(discoidin domain receptor 1,DDR1)已被證實(shí)與乳腺癌的增殖、轉(zhuǎn)移及預(yù)后關(guān)系密切,并可能成為乳腺癌特別是TNBC治療的潛在靶點(diǎn)。本文回顧了DDR1在乳腺癌發(fā)生、發(fā)展及治療中的作用,現(xiàn)對(duì)其研究進(jìn)展作一綜述。

1 DDR1簡(jiǎn)介

DDR1是受體酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinases,RTK)家族成員之一,其配體是多種不同類型的膠原蛋白。與經(jīng)典RTK的快速激活不同,DDR1與膠原蛋白結(jié)合后的磷酸化過(guò)程非常緩慢,通常需要幾個(gè)小時(shí)才能完全激活[3]。除了膠原蛋白依賴途徑,最新研究還發(fā)現(xiàn),DDR1的激活也可由胰島素/胰島素樣生長(zhǎng)因子受體系統(tǒng)介導(dǎo),無(wú)需膠原蛋白參與[4]。由于mRNA的選擇性剪接,DDR1具有5種異構(gòu)體DDR1a-e,其中DDR1d和DDR1e因細(xì)胞內(nèi)激酶結(jié)構(gòu)域缺陷而不具有活性[5]。

DDR1廣泛分布于皮膚、肺、腎、結(jié)腸和腦等器官的上皮細(xì)胞,參與細(xì)胞的增殖、遷移及黏附等過(guò)程,具有維持細(xì)胞分化和組織內(nèi)穩(wěn)態(tài)的功能,對(duì)器官發(fā)育和生理功能的調(diào)節(jié)至關(guān)重要。近年來(lái),多項(xiàng)研究顯示DDR1功能失調(diào)與癌癥、器官纖維化及動(dòng)脈粥樣硬化等疾病進(jìn)展相關(guān)[6-8],而在包括肺癌、肝癌和乳腺癌在內(nèi)的多種腫瘤中已證實(shí)DDR1表達(dá)異常,且與患者不良預(yù)后顯著相關(guān)[9-12],這提示DDR1的表達(dá)水平可能作為惡性腫瘤預(yù)后評(píng)估的重要指標(biāo)。因此,進(jìn)一步了解DDR1在腫瘤中的作用機(jī)制具有重要意義。

2 DDR1在乳腺癌發(fā)生發(fā)展中的作用

2.1 DDR1在乳腺癌中的表達(dá)水平和變異DDR1在乳腺正常發(fā)育及乳腺癌的發(fā)生發(fā)展中具有重要作用。先前研究報(bào)道,DDR1-/-雌鼠體型矮小,個(gè)體生殖功能發(fā)育異常且多伴有泌乳障礙,組織學(xué)分析顯示DDR1缺失引起乳腺上皮細(xì)胞過(guò)度增殖,腺泡發(fā)育異常,從而導(dǎo)致無(wú)法正常泌乳[13]。此外,由細(xì)胞外基質(zhì)膠原蛋白激活的DDR1可誘導(dǎo)乳腺干細(xì)胞分化成基底細(xì)胞,并通過(guò)Notch信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路刺激腔內(nèi)祖細(xì)胞分化形成乳腺小葉,促進(jìn)乳腺組織再生[14]。對(duì)于腫瘤組織,多項(xiàng)研究顯示DDR1在原發(fā)性浸潤(rùn)性乳腺癌中高表達(dá),其表達(dá)水平與TNM分期顯著相關(guān),對(duì)于評(píng)估腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)及患者預(yù)后情況有著極大的價(jià)值,除此之外,DDR1蛋白在浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌中過(guò)表達(dá),而在浸潤(rùn)性小葉癌中表達(dá)水平較低,因此還可作為區(qū)分浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌和小葉癌的新型標(biāo)志物[15-17]。DDR1雖然在體細(xì)胞中很少發(fā)生突變,但在DNA測(cè)序結(jié)果顯示,接受他莫昔芬(Tamoxifen)治療的絕經(jīng)后乳腺癌患者中DDR1的R776W突變與癌癥的早期復(fù)發(fā)及擴(kuò)散高度相關(guān)[18]。

2.2DDR1在乳腺癌進(jìn)展中的作用DDR1可經(jīng)膠原蛋白依賴或非依賴途徑活化,參與調(diào)節(jié)乳腺癌細(xì)胞的增殖凋亡、侵襲及轉(zhuǎn)移。3D膠原基質(zhì)中DDR1被Ⅰ型膠原激活,通過(guò)上調(diào)促凋亡介質(zhì)BIK表達(dá),抑制非浸潤(rùn)性乳腺癌的生長(zhǎng)并促進(jìn)其凋亡[19],而膜型基質(zhì)金屬蛋白酶1(membrane type 1 matrix metalloproteinase,MT1-MMP)可通過(guò)改變Ⅰ型膠原蛋白結(jié)構(gòu)保護(hù)細(xì)胞免受膠原誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的影響[20]。但是另一項(xiàng)研究中卻發(fā)現(xiàn),Ⅰ型膠原與DDR1相互作用可促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞生長(zhǎng),有效減少2D培養(yǎng)的乳腺癌細(xì)胞株MCF-7在無(wú)血清饑餓條件下的凋亡,而利用siRNA沉默DDR1則可阻斷該膠原依賴性的細(xì)胞存活,這可能與不同的腫瘤類型和細(xì)胞培養(yǎng)模型有關(guān)[21]。此外,DDR1作為P53的直接轉(zhuǎn)錄靶標(biāo),可通過(guò)膠原非依賴性方式介導(dǎo)Ras/Raf/MAPK信號(hào)通路活化增加抗凋亡蛋白Bcl-XL的表達(dá),從而提高乳腺癌細(xì)胞在基因毒性應(yīng)激狀態(tài)下存活[22]。

腫瘤突破基底膜是原位癌轉(zhuǎn)化為侵襲性病變的重要環(huán)節(jié),Ⅳ型膠原是構(gòu)成基底膜的主要成分,同時(shí)也是介導(dǎo)DDR1促進(jìn)腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵配體。在MDA-MB-231乳腺癌細(xì)胞的研究中發(fā)現(xiàn),Ⅳ型膠原誘導(dǎo)DDR1磷酸化后可短暫增加CD9表達(dá)水平,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞遷移[23];此外DDR1還可介導(dǎo)天然Ⅳ型膠原誘導(dǎo)的基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)分泌,通過(guò)降解腫瘤細(xì)胞外基質(zhì),進(jìn)而促進(jìn)腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移[24]。其他研究也表明,DDR1高表達(dá)增強(qiáng)了腫瘤細(xì)胞的遷移能力,并與患者預(yù)后呈負(fù)相關(guān),免疫印跡結(jié)果顯示,參與腫瘤轉(zhuǎn)移的Src蛋白激酶和粘附斑激酶(focal adhesion kinase,FAK)激活與DDR1表達(dá)水平相關(guān),而阻斷Src/FAK信號(hào)傳導(dǎo)可以減弱DDR1介導(dǎo)的乳腺癌細(xì)胞遷移[25]。除此之外,乳腺癌在肺、骨、腦等多種靶器官?gòu)?fù)發(fā)轉(zhuǎn)移與跨膜4L6家族成員1(transmembrane 4 L six family member 1,TM4SF1)耦聯(lián)DDR1介導(dǎo)PKCα-JAK-STAT信號(hào)通路激活有關(guān)[26]。

上皮細(xì)胞間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial mesenchymal transition,EMT)是腫瘤侵襲的重要因素之一,有趣的是DDR1卻在乳腺癌上皮向間質(zhì)的轉(zhuǎn)變過(guò)程中表達(dá)降低。研究發(fā)現(xiàn),與正常乳腺組織相比,分化程度低侵襲性高的乳腺癌中DDR1表達(dá)水平較低,過(guò)表達(dá)DDR1可降低了體內(nèi)間充質(zhì)樣三陰性乳腺癌的侵襲[27],而DDR1缺失在侵襲性基底樣乳腺癌中肺轉(zhuǎn)移增強(qiáng)[28]。以上結(jié)果顯示,DRR1在乳腺癌的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中具有多樣性和復(fù)雜性。盡管DDR1信號(hào)傳導(dǎo)與腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)行為密切相關(guān),但其具體的作用機(jī)制還有待進(jìn)一步挖掘。

3 DDR1在乳腺癌治療中的作用

內(nèi)分泌治療是乳腺癌綜合治療中的重要手段,然而部分患者會(huì)出現(xiàn)不同程度的耐藥。PI3K/AKT信號(hào)通路的異常激活是晚期乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥的重要原因之一[29],研究發(fā)現(xiàn),聯(lián)合使用DDR1抑制劑7RH與細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(cyclin dependent kinase,CDK)4/6抑制劑帕博西尼(Palbociclib)可協(xié)同抑制PIK3CA/AKT1突變型乳腺癌生長(zhǎng),并增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)帕博西尼藥物治療的敏感性[30]。此外,已有早期研究報(bào)道DDR1通過(guò)激活NF-κB途徑上調(diào)環(huán)氧合酶-2(cyclooxygenase 2,COX-2)的表達(dá),進(jìn)而抵抗化療誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡,反之,阻斷DDR1或COX-2基因表達(dá)能有效增加化療敏感性[31]。這提示,阻斷或抑制DDR1可顯著提高其他治療方案的效果,并減少耐藥情況的發(fā)生。

免疫療法作為當(dāng)下最前沿的治療方案,在復(fù)發(fā)性或難治性腫瘤的臨床治療中起著非常重要的作用。DDR1參與的免疫調(diào)節(jié),可通過(guò)影響腫瘤與免疫細(xì)胞的相互作用來(lái)調(diào)節(jié)腫瘤生長(zhǎng)。在正常組織的免疫調(diào)節(jié)中,DDR1介導(dǎo)活化的T細(xì)胞與膠原結(jié)合,促進(jìn)T細(xì)胞遷移[32]。然而,進(jìn)一步的機(jī)制研究中發(fā)現(xiàn),外周腫瘤區(qū)域的膠原蛋白引導(dǎo)T細(xì)胞遷移,但DDR1在腫瘤內(nèi)部卻可通過(guò)介導(dǎo)基質(zhì)中的膠原纖維重排阻擋T細(xì)胞浸潤(rùn),進(jìn)而激發(fā)免疫排斥,協(xié)助腫瘤發(fā)生逃逸[33]。對(duì)此,體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)已證實(shí)利用中和抗體抑制DDR1可顯著增強(qiáng)T細(xì)胞抗腫瘤活性,提高免疫浸潤(rùn)水平,從而抑制乳腺癌生長(zhǎng)[34]。簡(jiǎn)言之,DDR1可通過(guò)抑制免疫促進(jìn)乳腺腫瘤生長(zhǎng),而中和抗體的阻斷作用提示DDR1可能成為乳腺癌免疫治療的有效靶點(diǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)與展望

DDR1在癌癥中的作用是復(fù)雜的,不僅與活化途徑相關(guān),還取決于腫瘤細(xì)胞類型和腫瘤微環(huán)境。盡管目前DDR1在乳腺癌中的作用機(jī)制尚未完全清楚,但可以確定的是DDR1與腫瘤的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切,并且有望成為乳腺癌治療的潛在靶點(diǎn)。然而,目前針對(duì)該靶點(diǎn)的高特異性、高選擇性的小分子抑制劑還處于研發(fā)階段,相關(guān)的診療策略也還不夠成熟,因此,DDR1小分子抑制劑的研制具有重大意義。與此同時(shí),靶向DDR1分子探針的研發(fā)問(wèn)題也亟待解決,靶向探針不僅可以協(xié)助深入研究DDR1在疾病中的作用機(jī)制,還能有助于指導(dǎo)臨床靶向治療的應(yīng)用。