高曉敏 郭旭 王玲 楊蕊 姜孫旻 袁文博 姚熒

作者單位：214122 無錫1江南大學無錫醫(yī)學院；211166 南京2南京醫(yī)科大學；214002 無錫 無錫市婦幼保健院3優(yōu)生優(yōu)育遺傳醫(yī)學研究所，4藥學部

2020年全球癌癥數(shù)據(jù)顯示，乳腺癌新發(fā)病例數(shù)高達226 萬例，已超過肺癌成為全球第一大癌癥［1］。HER2 是表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）家族的一員，15%～20%的乳腺癌患者存在HER2 基因擴增，通常HER2 陽性乳腺癌惡性程度較高，預后較差，易復發(fā)轉(zhuǎn)移［2］。目前，臨床已批準的HER2 靶向藥物包括以曲妥珠單抗為代表的單克隆抗體類、以拉帕替尼為代表的酪氨酸激酶抑制劑以及以T-DM1 為代表的抗體藥物偶聯(lián)物（anitbody-drug conjugate，ADC）［3］。然而，靶向藥物產(chǎn)生的耐藥性也成為臨床治療過程中的難點，因此深入探索靶向藥物的耐藥機制對乳腺癌治療有重要臨床意義。

腫瘤微環(huán)境是一個復雜的綜合系統(tǒng)，由腫瘤細胞周圍的多種非惡性細胞（成纖維細胞、免疫細胞等）和細胞外成分（生長因子、細胞因子等）組成，并由血管網(wǎng)絡滋養(yǎng)［4］。腫瘤微環(huán)境為腫瘤細胞提供生長和增殖信號，參與血管生成，提供營養(yǎng)物質(zhì)，促進腫瘤細胞免疫逃逸，并在腫瘤細胞增殖、遷移、侵襲等過程中發(fā)揮重要作用［5］。近年來，越來越多的研究探索腫瘤微環(huán)境與乳腺癌HER2 靶向藥物耐藥之間的關系。本文就腫瘤微環(huán)境調(diào)控乳腺癌HER2 靶向藥物耐藥的機制及其逆轉(zhuǎn)耐藥的策略作一綜述。

1 腫瘤微環(huán)境參與HER2靶向藥物耐藥的機制

腫瘤微環(huán)境中的腫瘤相關成纖維細胞（cancerassociated fibroblasts，CAFs）、腫瘤相關巨噬細胞（tumor-associated macrophages，TAMs）、腫瘤浸潤淋巴細胞（tumor-infiltrating lymphocytes，TILs）、癌癥相關脂肪細胞（cancer-associated adipocytes，CAAs）以及細胞外囊泡（extracellular vesicles，EVs）等細胞及其分泌因子在癌癥的發(fā)病機制中起著關鍵作用。隨著腫瘤微環(huán)境與藥物耐藥關系的深入研究，其在HER2 靶向耐藥領域的關注度越來越高，探究腫瘤微環(huán)境與HER2靶向藥物耐藥之間的機制對提高乳腺癌患者的預后有積極作用。

1.1 CAFs的調(diào)控機制

CAFs 在腫瘤微環(huán)境的基質(zhì)細胞中占有較高的比例，是腫瘤間質(zhì)中處于持續(xù)活化狀態(tài)的成纖維細胞，可通過α-SMA 和其他標志物的表達識別［6］。已有多項研究證明CAFs 參與HER2 靶向治療的耐藥性，其通過自分泌和旁分泌信號破壞正常組織穩(wěn)態(tài)并改變基質(zhì)，降低HER2 陽性乳腺癌細胞亞群中藥物的敏感性［7-8］。MAO 等［9］研究發(fā)現(xiàn)CAFs 通過分泌IL-6、CCL2 等細胞因子增加癌癥干細胞的數(shù)量，進而激活多種途徑（如NF-kB、JAK/STAT3和PI3K/AKT）誘導曲妥珠單抗耐藥。另外，CAFs 表面的成纖維生長因子受體（fibroblast growth factor receptor，F(xiàn)GFR）也參與乳腺癌的耐藥。例如，有研究發(fā)現(xiàn)CAFs 分泌的可溶性因子FGF5，可誘導周圍乳腺癌細胞中FGFR2 激活，F(xiàn)GFR2 通過c-Src 激活HER2 信號，導致HER2 靶向治療耐藥［10］。ZOU 等［11］研究發(fā)現(xiàn)HER2 陽性乳腺癌曲妥珠單抗耐藥細胞中，F(xiàn)GFR4 表達上調(diào)，F(xiàn)GFR4 的胞外結(jié)構(gòu)域與成纖維細胞生長因子相互作用，通過磷酸化GSK-3β 以激活β-catenin/TCF-4 信號傳導，驅(qū)動HER2陽性乳腺癌耐藥。

1.2 免疫細胞的調(diào)控機制

1.2.1 TAMs TAMs 是腫瘤微環(huán)境中的主要免疫成分，TAMs主要來源于腫瘤部位循環(huán)單核細胞，通過代謝重編程促進腫瘤血管生成和癌癥治療耐藥［12］。巨噬細胞分為M1 型和M2 型，其中M1 型可誘導Th1 反應，具有抗腫瘤活性，而M2 型激活Th2 反應，促進腫瘤生長和侵襲［13］。TAMs 通常具有M2 表型，M2 型巨噬細胞與乳腺癌治療耐藥性有關［14］。TAMs 和乳腺癌細胞通過分泌炎性細胞因子和趨化因子，如TNF-α、IL-6、CCL18 等，使多種信號通路串擾，進而促進耐藥［15］。例如，TAMs 分泌CCL2 可激活乳腺癌細胞PI3K/AKT/mTOR 信號通路，增強HER2 陽性乳腺癌細胞對曲妥珠單抗耐藥和TAMs 募集，而耐藥的乳腺癌細胞可分泌TNF-α 進而激活TAMs 中的mTORC1-FOXK1 信號通路，促進TAMs 極化至M2 表型，分泌更多的CCL2，形成正反饋回路［16］。另外，TAMs 通過分泌IL-8 激活乳腺癌細胞中Src/STAT3/ERK1/2 信號通路介導的EGFR 信號，并參與HER2 陽性乳腺癌對拉帕替尼的耐藥過程［17］。還有研究報道，TAMs 分泌的TNF-α 和IL-6 可激活乳腺癌細胞中NF-κB/STAT3/ERK 信號通路和Erα 過度磷酸化，導致Cyclin D1、c-Myc和IL-6過度表達，促進HER2靶向藥物耐藥［18］?？贵w依賴性細胞介導的吞噬作用（antibodydependent cellular phagocytosis，ADCP）是曲妥珠單抗的作用模式之一。然而，曲妥珠單抗介導的ADCP會在HER2 陽性乳腺癌細胞中觸發(fā)巨噬細胞免疫抑制，從而限制巨噬細胞的吞噬作用，并且在TAMs 中發(fā)現(xiàn)了顯著上調(diào)的B7-H4，導致乳腺癌細胞免疫逃逸［19］。綜上所述，TAMs 作為乳腺癌腫瘤微環(huán)境不可缺少的組成部分，對乳腺癌治療耐藥的發(fā)生具有重要影響。

1.2.2 TILs 多數(shù)情況下，乳腺癌微環(huán)境被TILs 浸潤，主要包括T 細胞、NK 細胞、B 細胞。研究發(fā)現(xiàn)，NK細胞可以通過激活Fcγ 受體FcγRIIIA 識別抗體包被的腫瘤細胞，并通過抗體依賴性細胞毒性（antibody dependent cellular cytotoxicity，ADCC）和釋放免疫細胞募集趨化因子及促炎細胞因子致使腫瘤細胞死亡［20］。據(jù)報道，在曲妥珠單抗-多西他賽和T-DM1 治療后，腫瘤浸潤性NK 細胞數(shù)量增加，進一步支持了NK 細胞介導的ADCC 在抗HER2 治療單克隆抗體療效中發(fā)揮作用［21］。體內(nèi)和體外實驗證明，NK 細胞指揮抗腫瘤適應性免疫，參與HER2 特異性抗體的抗腫瘤活性，間接影響曲妥珠單抗和帕妥珠單抗的抗HER2 療效［22］。MUNTASELL 等［23］研究揭示了循環(huán)CD57+NK 細胞可以識別乳腺癌患者對抗HER2 治療的耐藥性，并引入NK 細胞老化作為提高HER2 靶向治療單克隆抗體療效的方向。另外，Neo ALTTO 試驗表明T 細胞驅(qū)動的免疫反應與HER2 治療相關，在接受拉帕替尼治療的HER2 陽性乳腺癌患者中出現(xiàn)病理完全緩解（pathologic complete response，pCR），提示免疫細胞可調(diào)節(jié)HER2 靶向治療的活性［24］。以上證據(jù)表明，TILs 可影響乳腺癌HER2 靶向治療療效并間接調(diào)控其耐藥。

1.3 CAAs的調(diào)控機制

CAAs 是乳腺癌細胞周圍存在的一種特殊脂肪細胞。大量研究證實CAAs 與乳腺癌細胞的相互作用，可通過分泌多種脂肪因子（包括IL-1β、IL-6、TNF-α、VEGF、瘦素、CCL2/5 及ATX 等）促進乳腺癌的進展和轉(zhuǎn)移［25］。ZAZO 等［26］通過對體外基因敲除或體內(nèi)抑制CCL5 與馬拉韋羅相互作用的功能進行研究，發(fā)現(xiàn)CCL5 在曲妥珠單抗耐藥的BT474 細胞中高表達，證實了CCL5 過表達與獲得性曲妥珠單抗耐藥有關。該研究也表明了CCL5 過表達與腫瘤細胞中ERK 磷酸化相關，而且在早期HER2 陽性乳腺癌患者中，CCL5 過表達的患者具有較差的無浸潤性疾病生存期和總生存期。MERCOGLIANO等［27］研究發(fā)現(xiàn)TNF-α 可誘導黏蛋白4（Mucin 4，MUC4）表達上調(diào)，阻礙曲妥珠單抗識別與結(jié)合HER2 的關鍵表位，在HER2 陽性乳腺癌中引發(fā)曲妥珠單抗耐藥。另有研究表明，脂肪組織分泌的IL-6通過自分泌和激活JAK2 后可進一步使STAT3 激活，從而誘導HER2 陽性乳腺癌細胞對曲妥珠單抗耐藥［28］。此外，KORKAYA 等［29］發(fā)現(xiàn)HER2 過表達乳腺癌細胞通過激活IL-6 誘導腫瘤干細胞產(chǎn)生，進而引發(fā)曲妥珠單抗耐藥。綜上所述，脂肪細胞在HER2 陽性乳腺癌耐藥中發(fā)揮重要作用，其調(diào)控機制值得深入探索。

1.4 EVs的調(diào)控機制

EVs 是由不同細胞類型分泌的異質(zhì)細胞源性膜囊泡，包括細胞外泌體和微囊泡。腫瘤分泌的細胞外囊泡已被證明可以調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境。EVs 攜帶多種表面標志物和信號分子、致癌蛋白和核酸，可以水平轉(zhuǎn)移到基質(zhì)靶細胞，促進腫瘤生長、侵襲、轉(zhuǎn)移，并可直接或間接調(diào)控耐藥［30］。在HER2 陽性乳腺癌中，EVs攜帶的HER2可保護乳腺癌細胞免受曲妥珠單抗的攻擊，進而導致耐藥［31］。有研究報道，對ADC 類藥物耐藥的乳腺癌細胞比親本細胞分泌更多表達ADC藥物相關靶抗原的EVs，表明EVs可以將ADC捕獲在其表面，降低藥物療效，從而驅(qū)動耐藥［32］。MARTINEZ等［33］報道，在對HER2 靶向藥物耐藥的乳腺癌細胞釋放的EVs 中，免疫抑制細胞因子TGF-β1 的含量顯著增加，且患者血漿中EVs 相關的TGF-β1 水平與拉帕替尼和曲妥珠單抗耐藥相關。此外，研究發(fā)現(xiàn)EVs 中的外泌體（miRNA、lncRNA、circRNA）與乳腺癌進展密切相關，并參與HER2 靶向藥物耐藥。例如，QIAN 等［34］研究發(fā)現(xiàn)，與親本細胞相比，曲妥珠單抗耐藥細胞中的外泌體lncRNA AGAP2-AS1 表達上調(diào)，其通過上調(diào)ATG10表達及誘導自噬而增強曲妥珠單抗的耐藥性。WU 等［35］通過體內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)circ-MMP11 在對拉帕替尼耐藥的HER2 乳腺癌組織中高表達，外泌體circ-MMP11 可通過靶向調(diào)控miR-153-3p 上調(diào)ANLN 表達，從而促進乳腺癌細胞對拉帕替尼耐藥。ZHANG 等［36］發(fā)現(xiàn)在HER2 陽性乳腺癌中，曲妥珠單抗耐藥的乳腺癌細胞分泌的外泌體中circ-HIPK3 高表達，circ-HIPK3 與miR-582-3p 競爭性結(jié)合，上調(diào)RNF11 表達，增強腫瘤細胞的增殖、侵襲能力，抑制腫瘤細胞凋亡，誘導HER2 陽性乳腺癌細胞耐藥。

2 靶向腫瘤微環(huán)境逆轉(zhuǎn)HER2靶向藥物耐藥的策略

2.1 靶向腫瘤微環(huán)境中的miRNAs

miRNAs 通過與特定mRNA 靶標的3'非翻譯區(qū)（3'-untranslated region，3'-UTRs）結(jié)合抑制靶mRNA翻譯［37］。研究表明腫瘤微環(huán)境中的miRNA 通過靶向不同蛋白或信號通路，逆轉(zhuǎn)HER2 靶向藥物耐藥［38］。HAN 等［39］研究發(fā)現(xiàn)miR-567 可通過阻斷自噬蛋白ATG5 的表達，從而逆轉(zhuǎn)乳腺癌的曲妥珠單抗耐藥。miR-200c在曲妥珠單抗耐藥乳腺癌細胞中下調(diào)，其通過靶向TGF-β 的轉(zhuǎn)錄激活因子ZNF217和TGF-β 信號調(diào)節(jié)因子ZEB1，恢復曲妥珠單抗敏感性并抑制乳腺癌細胞侵襲［40］。此外，miR-205 通過下調(diào)HER3 增強HER2 陽性乳腺癌對曲妥珠單抗的敏感性［41］。還有研究報道，在HER2 陽性乳腺癌拉帕替尼耐藥細胞中存在miR-221上調(diào)，主要由Src家族酪氨酸激酶和NFκB 活化介導，因此應用Src 抑制劑達沙替尼可逆轉(zhuǎn)miR-221上調(diào)和p27kip1下調(diào)，進而克服拉帕替尼耐藥性［42］。ZHANG 等［43］發(fā)現(xiàn)二氫楊梅素可誘導SKBR3耐藥細胞中的miR-98-5p 表達增加，miR-98-5p 與IGF2 mRNA 結(jié)合后，降低IGF2表達，進一步抑制IGF-1R/HER2 形成，從而逆轉(zhuǎn)HER2 陽性乳腺癌細胞對曲妥珠單抗的耐藥性。由此可見，miRNA可能是有前景的治療靶點。

2.2 靶向調(diào)控TAMs

如前所述，TAMs 中M2 表型與HER2 靶向藥物耐藥相關，因此抑制TAMs 的募集、減少TAMs 的數(shù)量、調(diào)節(jié)TAMs 的極化、增強TAMs 的吞噬能力可能是逆轉(zhuǎn)乳腺癌靶向治療耐藥的有效策略。XU 等［44］研究證明，腫瘤內(nèi)注射IL-21 通過將TAMs 從M2 表型轉(zhuǎn)化為M1 表型，從而克服抗HER2 靶向耐藥。胚胎外胚層發(fā)育蛋白（EED）-IFNγ 是一種含有工程效應域EED 的scFv 蛋白，有研究報道EED-IFNγ 治療增加了乳腺癌中M1 型TAMs 的比例，且對抗HER2 治療耐藥的腫瘤有效［45］。另外，曲妥珠單抗治療可增加TAMs中B7-H4 的表達，抑制NK 細胞和腫瘤特異性T 細胞的抗腫瘤功能，因此抑制B7-H4 可使TAMs 的吞噬功能增強，進而逆轉(zhuǎn)HER2陽性乳腺癌細胞耐藥［19］。

2.3 HER2靶向藥物聯(lián)合FGFR抑制劑

FGFR是一類受體酪氨酸激酶，在胚胎形成、血管生成、損傷修復等許多生理過程中發(fā)揮重要作用。WEI等［46］研究報道FGFR2可激活金屬蛋白酶ADAM10，促進HER2 受體縮短形態(tài)p95 HER2 在細胞內(nèi)的積累，從而增強HER2 信號通路，降低乳腺癌患者對曲妥珠單抗的敏感性，提示FGFR 信號擴增可能協(xié)同HER2信號擴增，而抑制耐藥細胞中的FGFR 信號可能逆轉(zhuǎn)HER2 陽性乳腺癌耐藥。另有研究報道，在對曲妥珠單抗和拉帕替尼雙重耐藥的HER2 陽性乳腺癌中，聯(lián)合應用FGFR 抑制劑多韋替尼（dovitinib）可逆轉(zhuǎn)乳腺癌細胞SKBR3 對HER2 靶向治療的耐藥性，其機制可能是多韋替尼可減弱FGFR 信號擴增，抑制PI3K/AKT 及ERK 磷酸化，進而逆轉(zhuǎn)乳腺癌細胞耐藥［47］。因此，F(xiàn)GFR 抑制劑與HER2 靶向藥物的聯(lián)合治療可能是逆轉(zhuǎn)HER2 陽性乳腺癌患者耐藥的有效策略，有望用于臨床。

2.4 其他逆轉(zhuǎn)耐藥策略

mTOR 被認為是恢復乳腺癌HER2 治療藥物敏感性有希望的靶點。ZERVANTONAKIS 等［48］研究發(fā)現(xiàn)通過mTOR 抑制劑或抗凋亡蛋白BCL-XL 和MCL-1 聯(lián)合治療，能夠使CAFs 共培養(yǎng)的人乳腺癌細胞BT474 對HER2 治療的敏感性得以恢復。另外，納米藥物遞送系統(tǒng)是近年來藥物制劑技術中較熱門的一類新興技術，能有效提高藥物的溶解度、穩(wěn)定性、腫瘤靶向性，同時降低其毒副作用［49］。有研究人員開發(fā)了靶向腫瘤微環(huán)境的pH 響應型納米顆粒，用于全身mRNA 遞送，以逆轉(zhuǎn)乳腺癌的曲妥珠單抗耐藥［50］。該納米平臺由甲氧基-聚（乙二醇）-b-聚（乳酸-共乙醇酸）共聚物與對腫瘤微環(huán)境pH 敏感的連接劑（Meo-PEG-Dlinkm-PLGA）和兩親性陽離子脂質(zhì)組成，可通過靜電相互作用形成PTEN mRNA 復合物，當長循環(huán)mRNA 負載的納米顆粒靜脈給藥后在腫瘤中積累時，由于腫瘤微環(huán)境pH 變化觸發(fā)PEG 從納米顆粒表面脫落，被腫瘤細胞內(nèi)化并通過釋放細胞內(nèi)的mRNA 上調(diào)PTEN 的表達，進而阻斷曲妥珠單抗耐藥乳腺癌細胞中持續(xù)激活的PI3K/AKT 信號通路，從而逆轉(zhuǎn)曲妥珠單抗耐藥，有效抑制乳腺癌的發(fā)展。

3 小結(jié)

目前，HER2 靶向治療的發(fā)展正在使HER2 陽性乳腺癌患者不斷受益，但是其耐藥性仍是臨床治療中的重大難題，增強治療敏感性或克服耐藥性亟需攻克?，F(xiàn)有研究顯示，腫瘤微環(huán)境中的CAFs、TAMs、TILs、CAAs 和EVs 等均在HER2 陽性乳腺癌靶向藥物耐藥的過程中起重要作用，這些細胞分泌的相關因子可能是逆轉(zhuǎn)耐藥的潛在治療靶點。然而，腫瘤微環(huán)境是一個綜合系統(tǒng)，除了以上因素外還涉及多種信號通路網(wǎng)，受損的腫瘤細胞可通過周圍環(huán)境進行修復和代償，改變原來的生物學特性，因此HER2 單靶向治療的療效并不持久，未來仍需從整體角度探索乳腺癌與腫瘤微環(huán)境之間的關系，尋找腫瘤整體微環(huán)境的靶點，進一步緩解乳腺癌耐藥問題，使患者更大獲益。