EphA2在乳腺癌治療耐藥中作用的研究進(jìn)展*

張飛 牛瑞芳

促紅細(xì)胞生成素誘導(dǎo)肝細(xì)胞受體（erythropoietinproducing hepatocyte receptor，Eph）是目前已知的受體型酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinase，RTK）中最龐大的家族，人類基因中包括EphA（EphA1-A8 和EphA10）和EphB（EphB1-B4 和EphB6）兩個(gè)亞家族共14 個(gè)成員[1-3]。與Eph 受體相結(jié)合的配體被稱為Eph 家族受體相互作用蛋白（Eph family receptor-interacting protein，Ephrin），其中與Eph A 相結(jié)合的配體主要為Ephrin A1。該家族成員與經(jīng)典RTK 如表皮生長(zhǎng)因子受體EGFR 的配體EGF 相比，具有一個(gè)明顯的不同之處，即Ephrin 均為定位在細(xì)胞膜上的分子，是一種非可溶性配體。表達(dá)Eph 受體的細(xì)胞通過與鄰近細(xì)胞的膜結(jié)合配體Ephrin 相結(jié)合。因此，Ephrin-Eph 家族介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)依賴于細(xì)胞間的直接接觸[2-5]。生理情況下，該家族介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)通路在調(diào)控胚胎發(fā)育和維持組織內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要作用[6]。Ephrin-Eph 信號(hào)系統(tǒng)的失調(diào)與包括腫瘤在內(nèi)的多種疾病的發(fā)生密切相關(guān)，目前在多種腫瘤中發(fā)現(xiàn)Eph 受體的表達(dá)異常，其中EphA2 表達(dá)升高與腫瘤發(fā)生發(fā)展的關(guān)系最為密切[1-4]。本文主要針對(duì)EphA2 的結(jié)構(gòu)、參與介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)通路以及在乳腺癌治療耐藥中的作用進(jìn)行綜述。

1 EphA2 的結(jié)構(gòu)及作用機(jī)制

人EphA2 蛋白由EPHA2 基因編碼，該基因定位于第1 號(hào)染色體短臂3 區(qū)6 帶（1p36），全長(zhǎng)約31 768 bp，包含17 個(gè)外顯子，編碼蛋白的全長(zhǎng)包含976 個(gè)氨基酸，分子量大小約130 kD，成熟的EphA2蛋白主要定位于細(xì)胞膜[4]。EphA2 在結(jié)構(gòu)上是一種典型的Ⅰ型跨膜糖蛋白，由胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)構(gòu)成。其中胞外區(qū)由一個(gè)N 末端的配體結(jié)合結(jié)構(gòu)域，緊接著一個(gè)富含半胱氨酸的區(qū)域和兩個(gè)串聯(lián)的纖連蛋白Ⅲ型重復(fù)結(jié)構(gòu)域構(gòu)成。而胞內(nèi)區(qū)則由一個(gè)近膜結(jié)構(gòu)域、酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域、SAM 結(jié)構(gòu)域和一個(gè)C末端的PDZ 結(jié)合基序構(gòu)成[2-4]。由于EphA2 的配體Ephrin A1 是一種通過糖基磷脂酰肌醇鏈（glycophosphatidylinositol，GPI）錨定在細(xì)胞膜上的分子，因此Ephrin A1-EphA2 的結(jié)合發(fā)生在相鄰的兩個(gè)細(xì)胞之間[4]。配體與受體結(jié)合二聚化后再進(jìn)一步形成異四聚體，激活EphA2 胞內(nèi)區(qū)的酪氨酸激酶活性，繼而磷酸化受體上的酪氨酸殘基并介導(dǎo)下游信號(hào)傳導(dǎo)[3]。與經(jīng)典RTK（如EGF-EGFR）通常只介導(dǎo)單向信號(hào)傳導(dǎo)不同的是，Ephrin A1-EphA2 的結(jié)合能夠觸發(fā)一種獨(dú)特的雙向信號(hào)傳導(dǎo)，即正向信號(hào)（由Ephrin A1 向EphA2 傳導(dǎo)）在表達(dá)EphA2 的細(xì)胞中傳導(dǎo)；而反向信號(hào)（由Eph A2 向Ephrin A1 傳導(dǎo)）則在表達(dá)Ephrin A1 的細(xì)胞中傳導(dǎo)[7]。這種雙向信號(hào)傳導(dǎo)模式是細(xì)胞之間接觸依賴性通訊的主要形式。此外，EphA2 還能介導(dǎo)不依賴Ephrin A1 的正向信號(hào)傳導(dǎo)。目前多數(shù)研究表明，依賴配體的正向信號(hào)傳導(dǎo)往往與EphA2 的酪氨酸激酶活性有關(guān)，而非依賴配體的正向信號(hào)通路則與其激酶活性無(wú)關(guān)[3-6]。最近的研究發(fā)現(xiàn)，EphA2 可以表達(dá)至細(xì)胞產(chǎn)生的外泌體上，能夠向遠(yuǎn)距離傳遞信號(hào)，代表了一種非依賴細(xì)胞直接接觸的Ephrin-Eph 信號(hào)途徑的新機(jī)制[8-9]。EphA2 參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)的方式靈活多樣，說明其是一個(gè)多功能蛋白，提示了Ephrin A1-EphA2 信號(hào)系統(tǒng)在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中具有非常復(fù)雜的作用。

2 EphA2 在乳腺癌中的表達(dá)以及在乳腺癌發(fā)生發(fā)展中的作用

在所有Eph 受體中，EphA2 在乳腺癌中的研究最受關(guān)注。多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，EphA2 在大約40% 的乳腺癌組織中表達(dá)升高，而且其陽(yáng)性表達(dá)往往出現(xiàn)在三陰性乳腺癌和HER-2 陽(yáng)性乳腺癌組織中[1-2，4]。臨床病理學(xué)參數(shù)的分析結(jié)果表明，乳腺癌組織中EphA2 表達(dá)增高與患者出現(xiàn)較多淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、組織學(xué)分級(jí)高、雌激素受體（estrogen receptor，ER）丟失和抗雌激素治療抵抗等密切相關(guān)。預(yù)后分析表明EphA2 表達(dá)升高與患者的總生存率（median overall survival，OS）和無(wú)復(fù)發(fā)生存率（relapse-free survival，RFS）呈顯著負(fù)相關(guān)；與此相一致，體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)和小鼠體內(nèi)乳腺癌模型研究發(fā)現(xiàn)，EphA2 常在轉(zhuǎn)移能力較強(qiáng)的三陰性乳腺癌細(xì)胞中表達(dá)升高，而在低惡性度的乳腺癌細(xì)胞或正常乳腺上皮細(xì)胞中表達(dá)降低[10]。此外，最近有研究發(fā)現(xiàn)，乳腺癌耐藥細(xì)胞中EphA2 的表達(dá)顯著高于非耐藥細(xì)胞[8]。因此，上述結(jié)果表明EphA2 表達(dá)升高在乳腺癌發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮促進(jìn)作用。

多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)配體Ephrin A1 在浸潤(rùn)性乳腺癌組織中低表達(dá)，這一現(xiàn)象尤其體現(xiàn)在EphA2 表達(dá)較高的乳腺癌組織中[1，11]。同樣體外實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)EphA2 表達(dá)高的乳腺癌細(xì)胞中，Ephrin A1 通常低表達(dá)甚至丟失。上述現(xiàn)象提示乳腺癌中EphA2 及配體Ephrin A1 的不平衡表達(dá)可能是促進(jìn)腫瘤發(fā)生發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵機(jī)制[12]。目前不少證據(jù)均支持這一假設(shè)，如功能學(xué)研究發(fā)現(xiàn)恢復(fù)Ephrin A1 的表達(dá)能夠誘導(dǎo)細(xì)胞中EphA2發(fā)生內(nèi)吞降解，從而抑制乳腺癌細(xì)胞的增殖和腫瘤的生長(zhǎng)；反之，Ephrin A1 表達(dá)丟失則能顯著促進(jìn)乳腺癌的發(fā)生發(fā)展。目前這個(gè)現(xiàn)象在其他多種腫瘤中均得到了證實(shí)，即EphA2 非依賴配體的正向信號(hào)通路激活能夠促進(jìn)腫瘤發(fā)展；而依賴Ephrin A1 的正向信號(hào)通路激活則發(fā)揮抑制癌細(xì)胞增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移的作用[13-15]。與此相一致，最近一項(xiàng)在乳腺癌中的研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤組織中EphA2-S897 磷酸化增高（配體非依賴信號(hào)通路激活的標(biāo)志）與乳腺癌患者RFS 和OS 降低顯著相關(guān)[16]?？傊?，上述研究數(shù)據(jù)支持這樣一個(gè)結(jié)論，即配體Ephrin A1 表達(dá)丟失能夠減輕腫瘤抑制信號(hào)，從而促進(jìn)EphA2 配體非依賴的促癌信號(hào)通路激活。

3 EphA2 促進(jìn)乳腺癌耐藥

除了促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲、血管生成和體內(nèi)轉(zhuǎn)移外，近年的一系列研究還發(fā)現(xiàn)，EphA2表達(dá)升高與包括乳腺癌在內(nèi)的多種腫瘤的治療敏感性降低密切相關(guān)[17-20]。如EphA2 高表達(dá)與乳腺癌內(nèi)分泌治療抵抗、化療耐藥、分子靶向治療耐藥和免疫治療耐 受等有密切聯(lián)系。

3.1 EphA2 與乳腺癌內(nèi)分泌治療抵抗

內(nèi)分泌治療是臨床上激素受體陽(yáng)性乳腺癌患者的主要治療方式，耐藥是導(dǎo)致患者死亡的重要原因。內(nèi)分泌治療的主要作用靶點(diǎn)是ER，而ER 的突變或丟失是導(dǎo)致臨床上內(nèi)分泌治療失敗的主要原因[21]。多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)EphA2 表達(dá)增高與乳腺癌組織中ER 的丟失呈顯著正相關(guān)[16，22]；相應(yīng)的現(xiàn)象也在體外乳腺癌細(xì)胞模型研究中得到了證實(shí)[23]。提示EphA2 的表達(dá)水平可能與乳腺癌患者的內(nèi)分泌治療敏感性相關(guān)。體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)同樣證實(shí)，乳腺癌細(xì)胞中EphA2 表達(dá)增高能降低細(xì)胞對(duì)雌激素的依賴程度，并提高細(xì)胞對(duì)他莫昔芬的抵抗能力；反之，封閉EphA2 的功能則能增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)他莫昔芬的敏感性[23-24]。上述結(jié)果表明EphA2表達(dá)上調(diào)是導(dǎo)致乳腺癌患者內(nèi)分泌治療抵抗的重要原因之一，而抑制EphA2 或聯(lián)合抑制EphA2 和ER的活性可能是一種逆轉(zhuǎn)乳腺癌患者內(nèi)分泌治療耐受的策略[24]。

3.2 EphA2 與乳腺癌的化療耐藥

化療是所有類型乳腺癌治療最常用的手段，患者對(duì)化療的反應(yīng)與其預(yù)后密切相關(guān)。多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，化療藥物阿霉素或紫杉醇處理乳腺癌細(xì)胞能夠誘導(dǎo)EphA2 表達(dá)升高，提示其可能為一個(gè)藥物反應(yīng)基因[25-26]。最近一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)EphA2 在多個(gè)乳腺癌耐藥細(xì)胞中表達(dá)升高，而親本細(xì)胞則低表達(dá)或不表達(dá)，提示EphA2 可能與化療耐藥有關(guān)[8]。相應(yīng)的，抑制乳腺癌細(xì)胞中EphA2 的活性能顯著增強(qiáng)多種藥物的抗腫瘤效果[27-28]。類似的現(xiàn)象在卵巢癌、胰腺癌、肝癌和黑色素瘤等多項(xiàng)研究中也得到了證實(shí)[18，20，29-30]。這些結(jié)果說明EphA2 表達(dá)升高能夠降低乳腺癌細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性?；熌退幫c腫瘤細(xì)胞中多藥耐藥蛋白泵如P-糖蛋白（P-glycoprotein，P-gp）的表達(dá)升高有關(guān)[31]。有研究發(fā)現(xiàn)EphA2 能夠調(diào)控鼻咽癌細(xì)胞中P-gp 的表達(dá)[32]；而最近的研究也發(fā)現(xiàn)EphA2 與乳腺癌耐藥細(xì)胞中P-gp 的表達(dá)呈顯著正相關(guān)[8]。上述結(jié)果提示EphA2 可能通過調(diào)控多藥耐藥蛋白的表達(dá)促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞對(duì)化療藥物的抵抗。

3.3 EphA2 在乳腺癌分子靶向治療抵抗中的作用

近年的一系列研究顯示EphA2 表達(dá)升高與抗HER-2 分子靶向治療的耐藥密切相關(guān)[1，33]。如EphA2通過與HER-2 直接相互作用從而增強(qiáng)HER-2 信號(hào)通路的激活，并促進(jìn)乳腺癌的發(fā)生和轉(zhuǎn)移[34]；EphA2 在HER-2 陽(yáng)性乳腺癌組織中表達(dá)升高與患者的無(wú)病生存率和OS 降低密切相關(guān)[33]。體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)證實(shí)EphA2 能夠通過促進(jìn)谷氨酰胺代謝從而促進(jìn)HER-2陽(yáng)性乳腺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)[35-36]。此外，EphA2 在對(duì)抗HER-2 靶向藥物曲妥珠單抗耐藥的乳腺癌細(xì)胞中高表達(dá)，而抑制其表達(dá)能夠恢復(fù)細(xì)胞對(duì)曲妥珠單抗治療的敏感性[33]。類似的結(jié)果同樣在HER-2 過表達(dá)胃癌的研究中得到證實(shí)，即抑制EphA2 能夠顯著逆轉(zhuǎn)抗HER-2 靶向治療的耐藥[37]。上述結(jié)果表明EphA2過表達(dá)是抗HER-2 治療耐藥的標(biāo)志之一，而抑制EphA2 有望成為逆轉(zhuǎn)靶向HER-2 治療耐藥的一種策略[1，4，38]。

3.4 EphA2 在乳腺癌免疫治療中的作用

腫瘤免疫治療是基于激活患者自體免疫系統(tǒng)，殺傷腫瘤細(xì)胞從而治療癌癥的一種方式[39]。近年來，隨著免疫檢查點(diǎn)阻斷療法和嵌合抗原受體修飾的CAR-T 細(xì)胞療法的應(yīng)用，免疫治療在多種腫瘤中取得了良好的效果，并展現(xiàn)了非常好的發(fā)展前景[40]。然而其在乳腺癌中的整體療效并不理想，如能尋找到增強(qiáng)乳腺癌免疫治療效果的靶點(diǎn)，將有助于改善乳腺癌的預(yù)后。最近一項(xiàng)臨床前研究中，采用靶向EphA2 的脂質(zhì)體紫杉醇聯(lián)合程序性死亡受體-1（programmed cell death protein -1，PD-1）抑制劑能夠更加顯著地抑制乳腺腫瘤的生長(zhǎng)，而且這種抑制效應(yīng)具有非常好的持久性[41]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這種抗腫瘤效應(yīng)與腫瘤組織中CD8+T 細(xì)胞的浸潤(rùn)增多有關(guān)。相對(duì)比，單純采用紫杉醇聯(lián)合PD-1 抑制劑治療的小鼠中未觀察到T 細(xì)胞浸潤(rùn)增多。該結(jié)果提示，腫瘤細(xì)胞中的EphA2 可能會(huì)抑制T 細(xì)胞浸潤(rùn)，發(fā)揮免疫抑制作用。類似的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，與EphA2 低表達(dá)的腫瘤相比，EphA2 高表達(dá)的腫瘤組織中T 細(xì)胞浸潤(rùn)更少，顯示更強(qiáng)的免疫抑制微環(huán)境；敲除EphA2 能夠?qū)е履[瘤中抗原呈遞基因的表達(dá)顯著上調(diào)，同時(shí)腫瘤組織中T 細(xì)胞浸潤(rùn)增多，并對(duì)免疫治療的敏感性提高[42]。提示EphA2 上調(diào)是促進(jìn)腫瘤內(nèi)部免疫抑制的重要原因。此外，有研究表明EphA2 在腫瘤組織中表達(dá)升高還可能成為腫瘤免疫治療的新抗原，而且靶向EphA2 的CAR-T 細(xì)胞在臨床前研究中取得了良好的抗腫瘤治療效果[43-44]。另外發(fā)現(xiàn)，靶向EphA2 的單克隆抗體除了能夠封閉和降解EphA2 以外，還能通過激活抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性作用（antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity，ADCC）殺傷腫瘤細(xì)胞[45-47]。上述結(jié)果說明，靶向EphA2 不僅能夠殺傷腫瘤細(xì)胞，還能解除腫瘤微環(huán)境中的免疫抑制，促進(jìn)免疫細(xì)胞的浸潤(rùn)，增強(qiáng)免疫治療的效果。

4 結(jié)語(yǔ)與展望

近年來，隨著對(duì)EphA2 的功能和作用機(jī)制研究的深入，逐漸認(rèn)識(shí)到EphA2 是一個(gè)在乳腺癌發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮非常關(guān)鍵且具有復(fù)雜作用的分子。EphA2不僅有望成為一個(gè)預(yù)測(cè)乳腺癌治療效果的分子標(biāo)志物，而且還很有可能成為一個(gè)治療乳腺癌的分子靶標(biāo)。目前多項(xiàng)研究已經(jīng)開發(fā)了多種靶向EphA2 的策略，并應(yīng)用到包括乳腺癌在內(nèi)的多種類型和不同階段惡性腫瘤的臨床試驗(yàn)中，包括靶向EphA2 的單克隆抗體和小分子抑制劑類、基于EphA2 及其配體Ephrin A1 設(shè)計(jì)的小分子多肽類、可溶性Ephrin A1 蛋白和靶向EphA2的siRNA 等。上述藥物能夠通過降低EphA2 的表達(dá)、促進(jìn)EphA2 降解和阻斷內(nèi)源性EphA2 激活等多種方式發(fā)揮抗腫瘤作用。此外，能夠特異識(shí)別和靶向EphA2 抗原的CAR-T 細(xì)胞已被設(shè)計(jì)出來并開始進(jìn)行臨床試驗(yàn)。另一種策略是將EphA2 的靶向抗體或多肽與細(xì)胞毒性藥物偶聯(lián)，這種方式能夠?qū)⒖贵w的特異性和細(xì)胞毒性藥物的殺傷作用結(jié)合起來發(fā)揮抗腫瘤作用[48-49]。一種具有發(fā)展前景的靶向策略是設(shè)計(jì)靶向EphA2 的納米載體，向腫瘤細(xì)胞運(yùn)輸抗腫瘤藥物[41，50]。隨著上述各種治療策略研究的進(jìn)展，基于EphA2 的分子靶向治療在乳腺癌中將具有非常好的發(fā)展前景。