PARP-1及其抑制劑在卵巢癌治療中的研究進(jìn)展

楊 婧，鄭 洪，譚 娜

(遵義醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院病理科，貴州 遵義 563000)

卵巢癌是女性生殖系統(tǒng)中常見的惡性腫瘤，由于其缺乏可靠的早期篩查診斷方法，故確診時(shí)多為晚期。2018年，全球約有295 414例新確診病例，其中約184 799例死亡[1]。目前，卵巢癌的治療主要以手術(shù)切除病灶為主，輔以鉑類及紫杉醇類藥物化療、放療及靶向抗癌藥物等多種治療方案。雖然鉑類化療藥物的初始療效較顯著，但大多數(shù)患者會(huì)出現(xiàn)耐藥或復(fù)發(fā)需進(jìn)一步治療[2]。鑒于傳統(tǒng)化療藥物治療效果有限，因此尋找具有診斷、預(yù)后和預(yù)測(cè)潛力的診斷標(biāo)志物及新治療靶點(diǎn)成為現(xiàn)階段的研究熱點(diǎn)?，F(xiàn)階段雖然卵巢癌患者未能從分子靶向治療中受益，但聚二磷酸腺苷核糖聚合酶[poly (ADP-ribose)polymerase，PARP]1抑制劑的研發(fā)對(duì)于高級(jí)別卵巢癌患者仍具有廣闊的治療前景。研究顯示，PARP-1的高表達(dá)能促進(jìn)卵巢癌的生長(zhǎng)及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，在卵巢癌的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用[3]。此外，因患者個(gè)體差異，如腫瘤的組織學(xué)類型、乳腺癌易感基因(breast cancer susceptibility gene，BRCA)突變類型、化療方案以及是否處于治療或維持狀態(tài)等，臨床應(yīng)用各類PARP-1抑制劑的適應(yīng)證也存在細(xì)微差異。目前，已有多種PARP-1抑制劑獲得美國(guó)和歐洲的批準(zhǔn)，應(yīng)用于不同類型卵巢癌的治療?，F(xiàn)就PARP-1及其抑制劑在卵巢癌治療中的研究進(jìn)展予以綜述。

1 PARP-1的結(jié)構(gòu)和功能

PARP多存在于真核細(xì)胞的胞核中，其具有催化ADP-核糖向靶蛋白轉(zhuǎn)移的能力，該家族至少有 17個(gè)分子亞型，它們由不同的基因編碼，且在保守的催化結(jié)構(gòu)域中共享同源性，其中研究較多的為 PARP-1，其結(jié)構(gòu)包括3部分：N端的DNA結(jié)合區(qū)、中間的自我修復(fù)區(qū)及C端的催化區(qū)。PARP-1在DNA修復(fù)過程中通過N端結(jié)合區(qū)識(shí)別并結(jié)合DNA斷裂鏈，促進(jìn)C端催化結(jié)構(gòu)域中的構(gòu)象發(fā)生變化，從而導(dǎo)致PARP-1啟動(dòng)并調(diào)節(jié)多種DNA修復(fù)途徑，因此PARP-1對(duì)維持基因組完整性非常重要。同時(shí)，PARP-1還可以通過調(diào)節(jié)染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，改變DNA甲基化模式，作為轉(zhuǎn)錄因子的共調(diào)節(jié)因子，以及與染色質(zhì)相互作用來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄[4]。PARP-1與核因子κB通路之間的相互作用促進(jìn)了幾種促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生，包括腫瘤壞死因子、白細(xì)胞介素-6等[5]，且PARP-1還可調(diào)節(jié)c-Jun氨基端激酶途徑，其被認(rèn)為是腫瘤發(fā)展和治療反應(yīng)的驅(qū)動(dòng)因子之一[6]。此外，PARP-1還能下調(diào)絲裂原激活蛋白激酶磷酸酶-1的表達(dá)，抑制蛋白激酶B，兩者均能激活c-Jun氨基端激酶途徑[7]。因此認(rèn)為，抑制PARP-1的活性，可以升高c-Jun氨基端激酶的活性，這在卵巢癌的治療中可能有潛在益處。

PARP-1在基因調(diào)控、腫瘤轉(zhuǎn)移及腫瘤血管的生成等中均有作用[8]。PARP-1可通過聚腺苷酸二磷酸核糖與轉(zhuǎn)錄因子相互作用，從而激活或抑制相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄，特別是PARP-1-缺氧誘導(dǎo)因子-血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子[9]通路可促進(jìn)腫瘤血管的生成，在缺氧反應(yīng)和腫瘤血管生成中起重要作用。此外，PARP-1還能與Snail啟動(dòng)子結(jié)合，刺激Snail和波形蛋白共表達(dá)，從而促進(jìn)腫瘤的轉(zhuǎn)移。研究顯示，PARP-1抑制劑可以抑制PARP-1介導(dǎo)的上述過程，阻止腫瘤血管生成，防止細(xì)胞遷移[9]，但PARP-1的功能是否存在基因或細(xì)胞型的特異性仍需進(jìn)一步研究[8]。

有研究表明，在耐藥的卵巢癌細(xì)胞中，通過使用PARP-1抑制劑或敲除PARP-1基因等干預(yù)手段，能顯著提高其對(duì)鉑類藥物的敏感性[10]。其機(jī)制可能與PARP-1能增強(qiáng)DNA受損后修復(fù)的能力有關(guān)，故推測(cè)可通過抑制PARP-1來(lái)介導(dǎo)DNA損傷修復(fù)通路，從而下調(diào)甚至逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞對(duì)化療的耐藥性。目前，PARP-1抑制劑主要是作為化療增效劑，特別是在高級(jí)別漿液性卵巢癌中，因其基因組不穩(wěn)定，該類型一半以上的腫瘤存在DNA同源重組修復(fù)缺陷(homologous recombination deficiency，HRD)。研究顯示，PARP-1抑制劑對(duì)具有BRCA突變的卵巢癌患者療效顯著，因該類型卵巢癌存在HRD[11]，即當(dāng)腫瘤細(xì)胞的DNA雙鏈修復(fù)途徑受阻時(shí)，其仍可通過PARP-1介導(dǎo)的單鏈DNA修復(fù)得以存活，且PARP-1還可通過將細(xì)胞修復(fù)因子募集到DNA損傷部位并通過改變?nèi)旧|(zhì)結(jié)構(gòu)來(lái)參與修復(fù)過程[12]。

臨床研究顯示，PARP-1的高表達(dá)能促進(jìn)卵巢癌腫塊的生長(zhǎng)，且與患者的臨床分期、病理分級(jí)及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)，提示PARP-1抑制劑可能對(duì)卵巢癌細(xì)胞的增殖和侵襲具有抑制作用[13]。此外，PARP-1在維持基因組的穩(wěn)定性、DNA修復(fù)、細(xì)胞凋亡、促進(jìn)腫瘤血管的生成等各種生物學(xué)過程均發(fā)揮重要作用[14]。這表明，PARP-1在卵巢癌的發(fā)展及預(yù)后中起重要作用。

2 PARP-1抑制劑在卵巢癌治療中的作用

2.1協(xié)同致死作用 研究表明，在BRCA突變的乳腺癌或卵巢癌中，其同源重組修復(fù)功能出現(xiàn)損害，腫瘤細(xì)胞的DNA雙鏈斷裂修復(fù)功能受損，故DNA修復(fù)途徑將依賴于PARP-1介導(dǎo)DNA單鏈斷裂的修復(fù)以維持DNA的存活，且PARP-1對(duì)DNA復(fù)制過程中產(chǎn)生的DNA損傷具有較強(qiáng)的修復(fù)功能[15]。因此，應(yīng)用PARP-1抑制劑抑制PARP-1的活性，使DNA損傷加重甚至無(wú)法修復(fù)，并造成染色體不穩(wěn)定，從而使細(xì)胞最終凋亡。在DNA同源重組缺陷的情況下，對(duì)于BRCA基因突變的腫瘤細(xì)胞，DNA重組修復(fù)功能降低，而PARP-1抑制劑與BRCA基因突變同時(shí)作用可使DNA損傷進(jìn)一步加重，以致細(xì)胞DNA不能被重組修復(fù)而死亡[16]，這種效應(yīng)即為“合成致死”效應(yīng)[15,17]。該效應(yīng)還可促使腫瘤基因組不穩(wěn)定以致腫瘤細(xì)胞死亡，從而發(fā)揮抗腫瘤作用。研究顯示，BRCA1/2突變的細(xì)胞對(duì)PARP-1抑制劑的敏感性較BRCA1/2雜合子或野生型細(xì)胞系高100～1 000倍[18-19]。且BRCA突變細(xì)胞通過“合成致死”效應(yīng)對(duì)PARP-1的抑制作用具有高度敏感性。目前，已有相應(yīng)的PARP-1抑制劑用于同源重組缺陷類型的卵巢癌和乳腺癌的靶向治療，且臨床療效顯著。但有研究發(fā)現(xiàn)，在同源重組健全的卵巢癌細(xì)胞中，PARP-1抑制劑對(duì)增強(qiáng)其化療敏感性效果并不顯著[20]。因此，仍需大量有關(guān)PARP-1抑制劑的臨床試驗(yàn)，以評(píng)價(jià)其治療效果。

2.2增強(qiáng)放化療作用 目前卵巢癌的治療方法，多以手術(shù)為主，放化療結(jié)合是通過對(duì)DNA的直接或間接損傷，從而殺傷腫瘤細(xì)胞。一般DNA的損傷通常發(fā)生在細(xì)胞增殖周期，如果受損的DNA鏈沒有得到正確修復(fù)，就會(huì)發(fā)生基因組的缺失，甚至導(dǎo)致細(xì)胞死亡。在腫瘤細(xì)胞中，PARP-1抑制劑通過抑制腫瘤細(xì)胞的DNA損傷及修復(fù)途徑，從而促進(jìn)細(xì)胞凋亡。同時(shí)，在治療中抑制DNA修復(fù)途徑的成功與否依賴于抑制劑能否靶向抑制相關(guān)DNA的修復(fù)，即抑制劑在抑制腫瘤細(xì)胞DNA修復(fù)的同時(shí)，又不干擾正常細(xì)胞的DNA修復(fù)[21]。如PARP-1抑制劑已被證實(shí)可使腫瘤細(xì)胞對(duì)細(xì)胞毒性相關(guān)因子敏感，這種細(xì)胞毒性因子通常可通過堿基切除修復(fù)DNA損傷，特別是烷化劑(替莫唑胺和環(huán)磷酰胺)和拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅰ毒物(伊立替康和托泊替康)等細(xì)胞毒性因子，增加了腫瘤細(xì)胞對(duì)放療、烷基化藥物和鉑類藥物化療的敏感性[11]。此外在臨床治療中，為了減少不良反應(yīng)的發(fā)生，還可根據(jù)患者的個(gè)體差異調(diào)整放化療用藥配伍或放射劑量[22]。有研究顯示，PARP-1在發(fā)揮DNA修復(fù)作用的同時(shí)，通過沉默或抑制等方式干擾PARP-1的表達(dá)，能提高腫瘤對(duì)化療的敏感性[22-23]。且體外研究表明，PARP-1能促進(jìn)鉑類耐藥腫瘤細(xì)胞的DNA修復(fù)能力的增強(qiáng)[19]。因此利用PARP-1抑制劑，下調(diào)其在腫瘤細(xì)胞中的表達(dá)，可以抑制腫瘤細(xì)胞的DNA修復(fù)能力，從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的死亡，并顯著提高腫瘤細(xì)胞對(duì)化療的敏感性。

2.3對(duì)PARP的捕獲作用 有研究認(rèn)為，PARP-1抑制劑可在DNA修復(fù)途徑上通過捕獲PARP-1和PARP-2干擾DNA復(fù)制,從而影響DNA單鏈斷裂修復(fù)，促進(jìn)細(xì)胞凋亡[24-25]。通常，當(dāng)DNA受損PARP-1被激活時(shí)，PARP-1識(shí)別DNA斷裂處，催化煙酰胺腺嘌呤二核苷酸裂解為二磷酸腺苷核糖和煙酰胺，形成多聚二磷酸腺苷核糖，同時(shí)引導(dǎo)DNA修復(fù)酶與斷裂處接觸，完成DNA修復(fù)。一旦DNA開始修復(fù)，PARP-1對(duì)DNA的親和力會(huì)降低，PARP-1從DNA解離隨后與其他修復(fù)蛋白結(jié)合，如果抑制PARP-1活性使其不能合成多聚腺嘌呤二磷酸核糖聚合物，將阻斷DNA修復(fù)。PARP-1抑制劑除了能使PARP-1失活外，還能將PARP-1捕獲到DNA修復(fù)中間體上，阻礙復(fù)制叉的形成。且PARP-1誘捕可能較其催化活性喪失更具細(xì)胞毒性。Murai等[26]的研究對(duì)PARP-1抑制劑捕獲機(jī)制進(jìn)行了解釋，并提出DNA-PARP-1復(fù)合物的概念。PARP-1抑制劑能夠與PARP-1暴露的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸位點(diǎn)相結(jié)合，發(fā)生構(gòu)象異構(gòu)，使PARP-1與DNA相結(jié)合。而DNA-PARP-1復(fù)合物的存在，使卵巢癌細(xì)胞持續(xù)在增殖的S期，被捕獲的DNA形成遺傳毒性更強(qiáng)的DNA雙鏈斷裂，從而導(dǎo)致具有同源重組功能缺陷的細(xì)胞最終凋亡。臨床前研究還表明，當(dāng)選擇的化療藥物互相組合時(shí)，各種PARP-1抑制劑的催化抑制和誘捕活性的差異可以用來(lái)解釋協(xié)同作用的差異[25-26]。

3 PARP-1抑制劑在卵巢癌治療中的應(yīng)用

3.1奧拉帕尼 奧拉帕尼的體外實(shí)驗(yàn)顯示，其可抑制多種形式的PARP-1，在卵巢癌中具有抗腫瘤作用[27]。奧拉帕尼已經(jīng)在Ⅰ期和Ⅱ期臨床試驗(yàn)中進(jìn)行了測(cè)試，其適用于具有生殖系BRCA突變的高級(jí)別漿液性卵巢癌、輸卵管或原發(fā)性腹膜癌患者，且患者經(jīng)歷3種或3種以上的治療。2015年，van der Noll等[27]發(fā)表了關(guān)于在BRCA突變患者中長(zhǎng)期使用奧拉帕尼的研究結(jié)果，最初的Ⅰ期試驗(yàn)是為了評(píng)估奧拉帕尼與鉑類藥物聯(lián)合化療的效果，部分患者因不能耐受聯(lián)合治療，故采用奧拉帕尼單藥治療。結(jié)果顯示，奧拉帕尼單藥治療的中位治療持續(xù)時(shí)間為52周(7～183周)，治療反應(yīng)持久，療效較好[27]。而Ⅱ期研究顯示，使用奧拉帕尼可作為鉑類敏感型復(fù)發(fā)性卵巢癌的維持治療[28]。此外，正在進(jìn)行的前瞻性 Ⅲ 期隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)將證實(shí)奧拉帕尼在BRCA1/2突變卵巢癌患者中的顯著療效。其在卵巢癌試驗(yàn)中均采用片劑形式(每日4片)，臨床數(shù)據(jù)顯示，奧拉帕尼在卵巢癌中的療效顯著，同時(shí)提高了患者對(duì)化療藥的耐受性[29]。奧拉帕尼的抗腫瘤能力與對(duì)鉑類藥物的敏感性有關(guān)，特別是具有BRCA突變并對(duì)鉑類敏感的患者應(yīng)用奧拉帕尼治療后療效顯著。其治療的不良反應(yīng)通常輕微，最常見的為疲勞、惡心和貧血等。據(jù)報(bào)道，較罕見的不良反應(yīng)為骨髓增生異常綜合征或急性肌源性白血病[30]。目前，該藥已進(jìn)入臨床試驗(yàn)10年，現(xiàn)已成為BRCA突變卵巢癌的主要治療藥物之一。

3.2瑞卡帕尼 臨床試驗(yàn)中，瑞卡帕尼在具有BRCA突變或鉑類敏感型復(fù)發(fā)性卵巢癌的患者中表現(xiàn)出較顯著的療效。其在BRCA突變患者中的客觀緩解率最高，瑞卡帕尼在HRD功能缺陷的卵巢癌中具有抗腫瘤作用并可耐受。此外，有學(xué)者對(duì)包括乳腺癌、胰腺癌、BRCA突變的卵巢癌在內(nèi)的晚期患者進(jìn)行了瑞卡帕尼的Ⅰ期研究，根據(jù)最大暴露劑量，綜合考慮臨床效果最佳、不良反應(yīng)最小確定推薦劑量為300 mg，每日2次，結(jié)果顯示在“鉑敏感”和“鉑抗性”的卵巢癌和原發(fā)性腹膜癌患者中均觀察到持久的抗腫瘤反應(yīng)[31]。一項(xiàng)隨機(jī)Ⅱ期試驗(yàn)顯示，在BRCA野生型患者中，用瑞卡帕尼治療的HRD陽(yáng)性患者的無(wú)進(jìn)展生存期(progression-free survival，PFS)為13.6個(gè)月，而服用安慰劑的患者為5.4個(gè)月，提示瑞卡帕尼可能提高了患者的PFS[31]。瑞卡帕尼治療的不良反應(yīng)主要為惡心、肝功能異常、食欲減退、貧血和便秘。目前，瑞卡帕尼參與治療的Ⅲ期試驗(yàn)正在進(jìn)行中，旨在比較瑞卡帕尼的療效及安全性是否與醫(yī)師選擇的化療方式有關(guān)。

3.3維利帕尼 小劑量維利帕尼即可抑制PARP-1的活性，且能穿透血腦屏障，因此具有高度選擇性，其常與卵巢癌一線化療藥物聯(lián)合應(yīng)用，從而更好地發(fā)揮治療作用[32]。如有學(xué)者在維利帕尼與貝伐單抗、多柔比星聯(lián)用的臨床試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合治療在復(fù)發(fā)性卵巢癌患者中的抗腫瘤效果顯著[33]。對(duì)于患有卵巢癌、乳腺癌、尿路上皮或淋巴惡性腫瘤的患者，使用環(huán)磷酰胺與維利帕尼聯(lián)合治療的Ⅰ期臨床試驗(yàn)評(píng)估了維利帕尼的最大耐受劑量，即60 mg，每日1次，患者采用維利帕尼60 mg加環(huán)磷酰胺50 mg聯(lián)合治療后，患者的臨床癥狀有部分緩解[34]。而該藥物的Ⅱ期研究顯示，患有BRCA突變和復(fù)發(fā)性卵巢癌患者在接受維利帕尼單藥治療時(shí)，無(wú)論是在對(duì)鉑敏感或鉑耐藥的患者中均可觀察到藥物反應(yīng)。維利帕尼最常見的不良反應(yīng)為胃腸道癥狀、疲勞和貧血[35]。目前，正在進(jìn)行的隨機(jī)Ⅲ期臨床試驗(yàn)用于評(píng)估維利帕尼作為一線治療與卡鉑、紫杉醇聯(lián)合應(yīng)用的療效。但維利帕尼作為一線抗癌藥物的療效及應(yīng)用劑量，仍有待進(jìn)一步研究。

3.4他拉唑帕尼 他拉唑帕尼是一種PARP1/2抑制劑，其對(duì)BRCA1/2突變體具有選擇性，可增強(qiáng)替莫唑胺及卡鉑的細(xì)胞毒活性，主要針對(duì)復(fù)發(fā)或晚期的卵巢癌患者[36]。臨床前期研究發(fā)現(xiàn)，他拉唑帕尼在捕獲DNA-PARP-1復(fù)合物方面更有效，但所觀察到的臨床前效力的增強(qiáng)是否為臨床療效的提高還有待臨床研究證實(shí)[37]。研究顯示，在BRCA突變的卵巢癌或乳腺癌治療中，僅使用他拉唑帕尼即可取得抗腫瘤效應(yīng)[38]。Ⅱ期劑量遞增試驗(yàn)確定他拉唑帕尼的使用方法為每日1次，劑量為100 mg，此時(shí)臨床療效良好，且該試驗(yàn)選取的17例BRCA突變相關(guān)卵巢癌或原發(fā)性腹膜癌患者中有11例患者對(duì)該藥有客觀反應(yīng)[36]。在Ⅰ期臨床試驗(yàn)中，學(xué)者發(fā)現(xiàn)他拉唑帕尼的不良反應(yīng)與其他種類PARP-1抑制劑類似[39]。目前，針對(duì)他拉唑帕尼治療卵巢癌的Ⅱ期及Ⅲ期試驗(yàn)尚沒有明確成果，仍需進(jìn)一步研究及探索。

3.5尼拉帕尼 以往PARP-1抑制劑只可用于BRCA突變型卵巢癌，但研究顯示，尼拉帕尼能應(yīng)用于BRCA野生型卵巢癌，故無(wú)需進(jìn)行相關(guān)基因檢測(cè)，較之前上市的PARP-1抑制劑適用范圍更廣泛[40-41]。目前，其已獲得美國(guó)食品藥品管理局批準(zhǔn)，用于對(duì)鉑類敏感型復(fù)發(fā)性卵巢癌及原發(fā)性腹膜癌。一項(xiàng)Ⅰ期研究納入100例患有晚期實(shí)體瘤(卵巢癌或原發(fā)性腹膜癌)的患者，以每天口服尼拉帕尼300 mg作為最大耐受劑量，結(jié)果顯示有20例患者存在BRCA突變，這20例患者在服用尼拉帕尼后，有8例被確認(rèn)臨床癥狀部分緩解，且鉑類敏感型卵巢癌患者對(duì)尼拉帕尼的治療反應(yīng)優(yōu)于鉑類耐藥型，表明尼拉帕尼在BRCA突變卵巢癌中有抗腫瘤作用[42]。此外，針對(duì)尼拉帕尼的Ⅱ期研究顯示，在具有BRCA突變且對(duì)鉑類藥物敏感的卵巢癌患者中，應(yīng)用尼拉帕尼能有效提高患者的PFS[43]。尼拉帕尼的常見不良反應(yīng)為疲勞、胃腸道癥狀和血液學(xué)毒性(貧血、血小板減少和中性粒細(xì)胞減少癥)。目前，尼拉帕尼的Ⅲ期研究仍在進(jìn)行，其療效及作用機(jī)制尚不明確。

4 小 結(jié)

目前，卵巢癌的主要治療方式仍為手術(shù)及放化療的聯(lián)合，但易復(fù)發(fā)及化療耐藥仍為當(dāng)前治療的難點(diǎn)。PARP-1的表達(dá)在卵巢癌發(fā)生、發(fā)展過程中起重要作用。PARP-1抑制劑的靶向治療是現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一，研究人員根據(jù)腫瘤的特征，應(yīng)用不同的相關(guān)抑制劑，改變了醫(yī)師對(duì)卵巢癌患者的臨床管理方式?，F(xiàn)已確定PARP-1抑制劑可提高患者的PFS，但仍需要更長(zhǎng)的隨訪時(shí)間來(lái)評(píng)估其是否延長(zhǎng)了患者的總生存期。BRCA突變狀態(tài)的分析，應(yīng)該納入卵巢癌患者個(gè)體化管理的內(nèi)容，并將其納入診療方式中。HRD增加了PARP-1抑制劑在腫瘤中的敏感性，但在沒有HRD的情況下，如何發(fā)揮PARP-1抑制劑的作用仍在研究中。未來(lái)，應(yīng)對(duì)PARP-1抑制劑的作用特點(diǎn)和機(jī)制進(jìn)行更深入、透徹的研究，以了解這些藥物的長(zhǎng)期毒性，以拓展PARP-1抑制劑在卵巢癌臨床治療中的應(yīng)用。