腫瘤的細胞周期治療*

綜述 審校

不同細胞周期蛋白異?？梢砸鹉[瘤細胞失控的復(fù)制，這是腫瘤的特征之一。以細胞周期蛋白為靶標的腫瘤細胞周期治療前景廣闊[1]。過去的20年里，細胞周期素依賴性激酶（cyclin-dependent kinas?es，CDKs）抑制劑的發(fā)展取得了長足的進步，選擇性CDK4/6抑制劑已經(jīng)批準用于ER陽性/HER-2陰性晚期乳腺癌的治療。腫瘤細胞周期治療時代已經(jīng)來臨[2]?，F(xiàn)將近年來腫瘤細胞周期治療的新進展進行綜述。

1 細胞周期藥物的主要靶標

直接調(diào)節(jié)細胞周期的蛋白，如CDKs、檢查點激酶（checkpoint kinase，CHK）、Aurora激酶、Polo樣激酶和WEE1激酶是細胞周期治療藥物的主要靶標。

1.1 CDKs

有絲分裂信號激活細胞周期素（cyclins）和CDKs的復(fù)合物，通過磷酸化抑癌基因RB和激活E2F家族轉(zhuǎn)錄而促進細胞從G1期進入S期。激酶抑制蛋白和CDK作用蛋白家族上調(diào)CDK4抑制劑而阻滯細胞從G1期進入S期。cyclin-CDKs復(fù)合物也調(diào)控細胞周期通過S期并從G2期進入M期[1]。其中，CDK4/6是細胞周期的關(guān)鍵驅(qū)動者，其抑制劑不僅能抑制腫瘤生長，甚至引起腫瘤消退[3]。

另外，細胞周期相關(guān)激酶CDK7是三陰性乳腺癌的驅(qū)動者和治療靶標。Li等[4]研究發(fā)現(xiàn)，CDK7抑制劑BS-181和THZ1可以下調(diào)CDK7介導(dǎo)的RNA聚合酶Ⅱ磷酸化和抑制轉(zhuǎn)錄，聯(lián)合Bcl-2/Bcl-XL抑制劑可以提高三陰性乳腺癌的治療效果。CDK8與其同源基因CDK19協(xié)同調(diào)節(jié)腫瘤中的幾個轉(zhuǎn)錄因子，CDK8/CDK19抑制劑也已進入臨床研究。Chen等[5]研究顯示，通過小分子激酶抑制劑或shRNAs抑制CDK8/CDK19可以阻止核因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄，也能夠阻抑RNA聚合酶ⅡC端區(qū)域磷酸化，后者為轉(zhuǎn)錄所必需。雖然CDK8/CDK19抑制劑阻止NF-κB驅(qū)動的轉(zhuǎn)錄，但對大多數(shù)NF-κB所調(diào)節(jié)基因的表達無影響。CDK9和CDK12均可以調(diào)控細胞轉(zhuǎn)錄和RNA修飾，因此也是新的腫瘤細胞周期治療靶標[6]。

1.2CHK

當DNA損傷時，細胞通過CHK1和CHK2啟動細胞周期阻滯。其中，CHK1使細胞周期停滯在S期或G2期，而CHK2使細胞周期停滯在G1期。Sen等[7]報告了靶向小細胞肺癌中細胞周期CHK1的臨床前效果。研究發(fā)現(xiàn)，CHK1抑制劑prexasertib單獨應(yīng)用顯示了良好的抗腫瘤效果，不僅增加化療藥物順鉑或多聚核苷二磷酸核糖聚合酶抑制劑奧拉帕尼的效果，還能夠提高順鉑耐藥腫瘤的反應(yīng)。

1.3 Aurora激酶

Aurora激酶控制細胞周期從G2期進入M期。Aurora激酶屬于絲氨酸/蘇氨酸激酶家族，由Aurora A、Aurora B和Aurora C構(gòu)成。Aurora激酶通過調(diào)節(jié)有絲分裂特別是染色體分離而被認為是細胞分裂的關(guān)鍵酶。除了調(diào)節(jié)有絲分裂，Aurora激酶還能調(diào)節(jié)減數(shù)分裂。Aurora激酶抑制劑能夠增加化療效果，因此成為新的腫瘤細胞周期治療方法[8]。多個Aurora激酶抑制劑正在開展研究。Aurora激酶抑制劑TC-A2317通過引起中心體和微管紡錘體突變以及延長有絲分裂間期而減緩細胞增殖。另外，TC-A2317可以使紫杉醇激活的紡錘體裝配檢查點失活，加重有絲分裂災(zāi)難[9]。Aurora A激酶抑制劑alisertib聯(lián)合溶瘤皰疹病毒治療對惡性外周神經(jīng)鞘瘤和神經(jīng)母細胞瘤有良好的抗腫瘤效果。溶瘤皰疹病毒提高了腫瘤細胞對alisertib的敏感性，而alisertib增加了溶瘤皰疹病毒峰值并減緩了在腫瘤中的清除[10]。

1.4 Polo樣激酶

Polo樣激酶和cyclin-CDKs聯(lián)合作用控制細胞周期從G2期進入S期。Polo樣激酶抑制劑可以引起有絲分裂阻滯和細胞凋亡。Polo樣激酶抑制劑volasert?ib已進入Ⅲ期臨床研究，與靶向其他通路藥物的聯(lián)合將是未來治療模式[11]。

1.5 WEE1激酶

WEE1激酶在細胞有絲分裂前G2～M期細胞周期檢查點阻滯中發(fā)揮關(guān)鍵作用。正常細胞在G1期修復(fù)DNA，但是腫瘤細胞伴有G1～S期檢查點缺陷，通常依賴G2～M期檢查點完成DNA修復(fù)。靶向WEE1激酶抑制G2～M期檢查點可能是潛在的腫瘤治療方法[12]。Ⅱ期臨床研究證實，WEE1抑制劑AZD1775對一線治療抵抗或耐藥的TP53突變卵巢癌患者有效。24例患者接受卡鉑[曲線下面積5 mg/（mL·min）]聯(lián)合AZD1775（225 mg口服，2次/d）治療，21天為1個周期，直至疾病進展。該研究結(jié)果顯示，整體反應(yīng)率為43%，中位無進展生存時間（progression-free survival，PFS）和整體生存時間分別為5.3個月和12.6個月，其中2例患者至截止日期持續(xù)反應(yīng)時間達31個月和42個月，不良反應(yīng)可耐受[13]。

另外，細胞周期檢查點在維持基因組的完整和細胞分裂的平衡方面發(fā)揮重要作用。單極紡錘體1（monopolar spindle 1，Mps1）又稱為TTK蛋白激酶，是紡錘體裝配檢查點的核心成分。Mason等[14]報道Mps1抑制劑CFI-402257的抗腫瘤作用。CFI-402257可以使紡錘體裝配檢查點失活、染色體分離錯誤和形成非整倍體，并最終導(dǎo)致細胞死亡，與PD-1抗體聯(lián)合可以抑制腫瘤生長，這為Mps1抑制劑進入人類腫瘤臨床試驗研究提供了實驗基礎(chǔ)。

2 細胞周期治療的作用機制

2.1 阻滯細胞周期從G1期進入S期

細胞分裂通過cyclin-CDKs調(diào)節(jié)細胞周期的完成。其中，cyclin D和CDK4/6在細胞周期進程中發(fā)揮關(guān)鍵作用，其使Rb蛋白磷酸化和失活而阻滯細胞周期從G1期進入S期。特異性ATP競爭性CDK4/6抑制劑可以誘導(dǎo)Rb蛋白陽性腫瘤不可逆的細胞周期G1期阻滯[1]。選擇性CDK4/6抑制劑，包括ribociclib、abemaciclib和palbociclib，可以阻滯細胞從G1期進入S期，提高了抗腫瘤效果并且減少不良反應(yīng)[15]。

2.2 激活抗腫瘤免疫

Goel等[16]應(yīng)用乳腺癌和其他實體瘤小鼠模型研究證實，CDK4/6抑制劑不僅能誘導(dǎo)腫瘤細胞周期阻滯，還能夠促進抗腫瘤免疫?？鼓[瘤免疫反應(yīng)有兩個基礎(chǔ)：首先，CDK4/6抑制劑激活腫瘤細胞內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒成分表達，增加細胞內(nèi)雙鏈RNA水平，進而刺激產(chǎn)生Ⅲ型干擾素并增加腫瘤抗原遞呈；其次，CDK4/6抑制劑顯著抑制調(diào)節(jié)性T細胞的增殖，促進細胞毒性T細胞對腫瘤細胞的清除。此研究為CDK4/6抑制劑聯(lián)合腫瘤免疫治療提供了理論基礎(chǔ)。

2.3 控制細胞代謝功能

細胞分裂需要cyclin和CDKs這類關(guān)鍵的細胞周期調(diào)節(jié)蛋白，cyclin-CDKs復(fù)合體能夠調(diào)節(jié)細胞代謝從而引起腫瘤消退。Wang等[17]研究顯示，cyclin D3-CDK6激酶可以磷酸化糖代謝通路中的兩個關(guān)鍵酶（6-磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶M2）并抑制其代謝活性，這直接激活糖代謝的磷酸戊糖通路和絲氨酸通路。研究提示，cyclin D3-CDK6可能成為人類腫瘤亞型的分層因子，cyclin D3-CDK6抑制劑通過調(diào)節(jié)細胞周期和細胞代謝而成為新的腫瘤治療方法。

2.4 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄水平

Palozola等[18]認為在有絲分裂期間細胞轉(zhuǎn)錄保持在低水平狀態(tài)，當有絲分裂結(jié)束后轉(zhuǎn)錄將重新激活。CDK9和CDK12可以調(diào)控細胞轉(zhuǎn)錄[6]。目前細胞周期治療領(lǐng)域的研究主要是尋找轉(zhuǎn)錄CDKs的抑制劑。表1總結(jié)了細胞周期藥物的主要靶標和作用機制。

表1 細胞周期藥物的主要靶標和作用機制

3 細胞周期治療的應(yīng)用模式

雖然單獨應(yīng)用CDK4/6抑制劑可以抑制細胞生長，但很快產(chǎn)生耐受，因此更多是聯(lián)合治療策略。CDK4/6抑制劑聯(lián)合內(nèi)分泌治療、上游表皮生長因子（epidermal growth factor receptor，EGFR）抑制劑、磷脂酰肌醇-3激酶（phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K）抑制劑或自噬抑制劑可以提高抗腫瘤效果。與哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）抑制劑和分裂原激活蛋白激酶（mitogen-acti?vated protein kinase，MAPK）抑制劑的聯(lián)合研究正在進行。

3.1 聯(lián)合內(nèi)分泌治療

此為細胞周期治療目前最主要的應(yīng)用模式，CDK4/6抑制劑也已成為晚期乳腺癌治療的新標準。對于HR陽性/HER-2陰性的晚期乳腺癌患者，聯(lián)合來曲唑較單藥來曲唑有更長的PFS，但血液毒性增加[19]。另外一項Ⅱ期臨床試驗也顯示ribociclib聯(lián)合來曲唑較單藥來曲唑有更長的PFS，同樣骨髓抑制的發(fā)生率也增高[20]。聯(lián)合氟維司群組較安慰劑聯(lián)合氟維司群組有更長的PFS（16.4個月vs.9.3個月，P＜0.001），兩組的客觀緩解率分別為48.1%和21.3%[21]。

3.2 聯(lián)合EGFR抑制劑

Goel等[22]研究顯示CDK4/6抑制劑能抵抗HER-2陽性乳腺癌靶向治療的耐藥。CDK4/6抑制劑不僅能抑制Rb磷酸化，還能減少TSC2磷酸化和mTORC1活性，這解除了EGFR家族激酶的抑制，使腫瘤重新對EGFR/HER-2抑制劑敏感。因此，抗EGFR/HER-2和CDK4/6抑制劑雙靶向治療可能是HER-2陽性乳腺癌的新治療選擇。Zhou等[23]發(fā)現(xiàn)CDK4/6抑制劑可以提高EGFR抑制劑對食管鱗狀細胞癌的療效并逆轉(zhuǎn)耐藥。

3.3 聯(lián)合PI3K抑制劑

Teo等[24]研究發(fā)現(xiàn)，CDK4/6抑制劑聯(lián)合PI3K抑制劑可以增加人三陰性乳腺癌細胞株的凋亡、細胞周期阻滯、腫瘤免疫原性和免疫原性細胞死亡。聯(lián)合治療也能夠顯著改善人移植瘤模型的疾病控制率，增加腫瘤浸潤T細胞活性和降低免疫抑制性骨髓來源抑制細胞數(shù)量。另外，CDK4/6和PI3Kα抑制劑聯(lián)合免疫檢查點抑制劑誘導(dǎo)體內(nèi)三陰性乳腺癌的完全緩解和持續(xù)消退。

3.4 聯(lián)合自噬抑制劑

雖然CDK4/6抑制劑已經(jīng)用于晚期雌激素受體陽性乳腺癌的治療，但兩個主要的臨床挑戰(zhàn)不容小覷：不良反應(yīng)可能導(dǎo)致治療中斷和缺乏療效生物標記物。CDK4/6抑制劑聯(lián)合自噬抑制劑能夠維護G1/S期檢查點完整，可能成為包括乳腺癌在內(nèi)的多種實體瘤的新治療策略[25]。

4 未來方向

克服CDK4/6抑制劑的獲得性耐藥將是細胞周期治療時代的研究熱點。尋找針對細胞周期的新調(diào)控靶標是細胞周期治療的未來方向。生長信號激發(fā)cyclin D1 mRNA在母細胞中累積，而DNA損傷則導(dǎo)致母細胞中活化p53升高。遺傳了更多細胞周期蛋白D1的子細胞繼續(xù)進入下一個細胞周期，而遺傳更多活化p53的子細胞則進入靜止狀態(tài)，因此cyclin D1或p53可能成為細胞周期治療的新靶標[26]。CDK8抑制劑也已成為腫瘤靶向治療的新希望[27]。通過靶向細胞周期的miRNA抑制多種cyclin和CDK的表達水平能夠選擇性阻斷腫瘤細胞的增殖并減少細胞周期補償機制的發(fā)生。Hydbring等[28]實驗篩選出調(diào)節(jié)細胞周期蛋白的miRNA（miR-195、miR-193a和miR-214），靶向miRNA可以用于難治性腫瘤的治療。在整合基因組學(xué)時代[29]，細胞周期抑制劑增添了腫瘤精準治療的新內(nèi)容，開辟了腫瘤治療的新篇章。

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