靶向SRC治療胰腺癌的研究新進展

李子一,孫學英

李子一,孫學英,哈爾濱醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院肝脾外科中心 黑龍江省哈爾濱市 150001

0 引言

胰腺癌(pancreatic cancer,PC)是一種致死率極高的惡性腫瘤,預計在未來二十至三十年內(nèi)將成為第二大癌癥致死原因[1].根據(jù)我國國家癌癥中心發(fā)布的最新數(shù)據(jù),PC的發(fā)病率已高居第10位,死亡率升高到第6位.在一些大城市中,PC的發(fā)病率和死亡率甚至高達第7位和第5位[2,3].大約95%的PC是外分泌細胞腫瘤,其中最常見的類型是胰腺導管腺癌(pancreatic ductal adenocarcinoma,PDAC)[4].其他類型的胰腺腫瘤如神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤通常預后較好[5].PC起病隱匿、進展迅速、早期診斷困難,約80%-85%的患者就診時腫瘤已經(jīng)無法切除或伴有遠處轉(zhuǎn)移而失去根治性治療的機會,PC患者總體5年生存率僅約為10%[1,4].在過去的十年中,由于早期診斷、手術(shù)治療、圍手術(shù)期管理、放療技術(shù)和系統(tǒng)療法等方面的進步,PC患者的預后取得一定的改善,但是藥物治療進展十分緩慢[1].

化療是晚期PC的主要治療方法,但PC對常規(guī)化療藥物高度不敏感.吉西他濱作為臨床應用多年的治療PC一線常用藥物,并未顯著延長患者的生存期.FOLFIRINOX(FOL-folinic acid [亞葉酸],F-fluorouracil[氟尿嘧啶],IRIN-irinotecan [伊立替康] 和OX-oxaliplatin[奧沙利鉑])方案以及白蛋白結(jié)合型紫杉醇聯(lián)合吉西他濱方案的應用,使PC患者的生存期得到一定程度的提高[6,7].然而,這些方法僅能為患者提供有限的益處而且有不可避免的毒副作用.以免疫檢查點抑制劑為代表的免疫治療是當前癌癥治療研究的熱點.靶向細胞毒性T淋巴細胞相關(guān)蛋白4 (cytotoxic T-lymphocyteassociated protein 4,CTLA-4)和程序性細胞死亡蛋白1(programmed cell death protein-1,PD-1)及其配體(PD-L1)的單克隆抗體在一些惡性腫瘤的臨床治療中取得顯著療效[8].然而,針對PC開展的免疫檢查點抑制劑治療的臨床試驗研究中,單一免疫檢查點抑制劑未能取得顯著提高患者生存期的效果;聯(lián)合其他藥物方案顯示初步療效,但結(jié)果尚需進一步驗證[9].被批準用于治療具有微衛(wèi)星高度不穩(wěn)定性特征癌癥的廣譜免疫檢查點抑制劑帕博利珠單抗在PC臨床試驗中僅有5%的反應率[10].因此,尋找有效PC治療的分子靶點和研發(fā)有效藥物是當前迫切需要解決的世界性難題.

1 SRC與癌癥

SRC最初于1979年由Bishop在勞斯肉瘤病毒(rous sarcoma virus,RSV)中發(fā)現(xiàn),該基因編碼酪氨酸激酶,可引起雞發(fā)生癌癥,被稱為v-Src[11].在正常細胞中則被稱為c-Src (cellular Src)[12].這一發(fā)現(xiàn)引起腫瘤發(fā)生理論的改變,即存在于細胞中的基因而非外來基因可以引起癌癥.作為一種原癌基因酪氨酸蛋白激酶,SRC蛋白屬于11個激酶成員的SRC家族[13,14].該家族成員在腫瘤細胞的增殖、遷移、粘附、侵襲和血管生成等多種信號傳導途徑中發(fā)揮重要作用.在細胞外信號刺激下,SRC被激活后可誘發(fā)核因子及其轉(zhuǎn)錄程序的激活;也可以與具有多種功能的蛋白質(zhì)相互作用,如參與細胞骨架重組的蛋白.SRC、YES和FYN是腫瘤細胞普遍表達的三個成員,它們的激活或失調(diào)與多種實體瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移相關(guān)[14,15].由于在癌癥發(fā)生發(fā)展中起關(guān)鍵作用,SRC成為研發(fā)抗癌藥物的分子靶點.當前已有幾十種小分子物質(zhì)被發(fā)現(xiàn)具有抑制SRC的活性[16].在細胞和動物實驗中,包括達沙替尼(dasatinib)、博舒替尼(bosutinib)和塞卡替尼(saracatinib)在內(nèi)的多種SRC抑制劑顯示出有效的抗腫瘤活性[17-19].SRC抑制劑已成為癌癥研究和藥物研發(fā)的熱點.根據(jù)美國臨床試驗數(shù)據(jù)庫(ClinicalTrials.gov)的信息,到目前為止僅達沙替尼就有上百個臨床試驗已經(jīng)開展或在進行中.

2 SRC在PC發(fā)生發(fā)展中的作用和調(diào)控機制

SRC在超過70%的臨床PC組織中呈高表達或高活性狀態(tài),通過多種機制參與調(diào)控PC細胞的增殖、浸潤、轉(zhuǎn)移及腫瘤血管生成[20-22].例如,SRC上調(diào)胰島素樣生長因子1(insulin like growth factor 1,IGF-1)的表達,促進IGF1-1依賴的PC細胞增殖[23].使用siRNA沉默SRC基因通過抑制磷酸化蛋白激酶B、P38絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPKs)和細胞外信號調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal-regulated kinase1/2,ERK1/2)的活性,抑制PC細胞的增殖和轉(zhuǎn)移[24,25].SRC與RAS協(xié)同作用導致基因組的不穩(wěn)定,促進PC的發(fā)生,敲除SRC可以抑制由RAS驅(qū)動的腫瘤生長[22].KRAS也可以誘導SRC、PEAK1和ERB-B2組成的激酶擴增環(huán)路,驅(qū)動PC細胞的增殖和轉(zhuǎn)移;但抑制ERB2卻增加了SRC依賴的PEAK1的表達以及PEAK1依賴的SRC激活[26].

SRC的激活受多種因素的調(diào)節(jié).天冬氨酸β羥化酶與ADAM12/ADAM15結(jié)合可激活SRC信號通路,促進PC的發(fā)展和轉(zhuǎn)移[27].S100A4蛋白可促進SRC和粘著斑激酶(focal adhesion kinase,FAK)的激活,抑制S100A4蛋白表達可抑制SRC的磷酸化和PC的侵襲、轉(zhuǎn)移以及血管生成[28].另外,腫瘤缺氧微環(huán)境及腫瘤微環(huán)境中的炎性細胞因子均可激活SRC,并參與細胞間的通訊[17,29].

SRC被激活后可以調(diào)控下游的一系列信號通路和分子.SRC促進信號傳導與轉(zhuǎn)錄激活子3(signal transducers and activators of transcription 3,STAT3)的磷酸化[30].盡管SRC與JAK之間無相互調(diào)控作用,但二者可以聯(lián)合促進STAT3的磷酸化[31].STAT3的磷酸化是PC化學耐藥性的關(guān)鍵因素[32].靶向抑制SRC可以抑制STAT3介導的信號通路,促進吉西他濱的抗PC效果[33].SRC在PC細胞核內(nèi)與STAT3和表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)組成復合體,與原癌基因c-Myc結(jié)合并促進其轉(zhuǎn)錄功能;同時 SRC可直接磷酸化EGFR介導EGFR的反式激活[34].EGFR激活的失控是導致PC進展和預后不良的主要因素之一[35].PC細胞中血小板衍生生長因子(platelet-derived growth factor,PDGF)和SRC的共表達可以誘發(fā)WNT/β-catenin信號通路關(guān)鍵分子的突變,從而導致PC的復發(fā)[36].SRC還可以與P300結(jié)合,促進P300酪氨酸磷酸化,與高遷移率族蛋白A2(high-mobility group protein A2,HMGA2)和組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶SMYD3(SET and MYND domain-containing protein 3)啟動子結(jié)合,上調(diào)其表達,進而促進PC細胞的遷移[37].SRC的持續(xù)激活可導致使DNA甲基轉(zhuǎn)移酶1相關(guān)蛋白(DNA methyltransferase 1-associated protein,Dmap1)在Tyr 246位點發(fā)生磷酸化,阻止DMAP1和有絲分裂檢查點蛋白BUB3的相互結(jié)合,抑制DMAP1/Bub3的促DNA甲基化作用,進而促進PC細胞的增殖和對化療藥物的耐受[38].

3 抗PC SRC抑制劑的研發(fā)進展

基于缺乏有效靶向治療藥物和PC普遍存在SRC高表達或高活性的現(xiàn)實,加上大量研究發(fā)現(xiàn)SRC參與調(diào)控PC細胞的多種惡性生物學行為,SRC被認為是研發(fā)治療PC藥物最有希望的分子靶點之一,SRC抑制劑也成為抗PC藥物的重點篩選對象.

3.1 達沙替尼 達沙替尼是研究最多的抗PC SRC抑制劑,它通過競爭性與三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)位點結(jié)合抑制SRC和Abl激酶的活性.2017年,達沙替尼被FDA批準用于費城染色體陽性(Ph+)慢性粒細胞白血病的臨床治療.大量臨床前研究發(fā)現(xiàn),達沙替尼可通過多種通路抑制PC細胞增殖、粘附、遷移、侵襲和轉(zhuǎn)移[20-22].達沙替尼還可以下調(diào)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelialmesenchymal transition,EMT)轉(zhuǎn)錄因子SLUG的轉(zhuǎn)錄降低,上調(diào)標志蛋白E-鈣粘素的轉(zhuǎn)錄和翻譯,進而抑制PC細胞的EMT[39].然而,在PC臨床試驗中,達沙替尼未能取得如治療其他類型癌癥(如白血病)的效果[40].

3.2 塞卡替尼 與達沙替尼一樣,塞卡替尼具有選擇性抑制SRC和Abl激酶的雙重活性.動物實驗中,塞卡替尼可以降低FAK和STAT3信號傳導有效抑制PC移植瘤的生長[41].然而,二期臨床試驗表明,塞卡替尼并不能改善PC患者的生存期,并且生物標志物陽性(LRRC19＞IGFBP2和PIK3CA突變)患者的頻率＜3%[42].

3.3 博舒替尼 博舒替尼是一種雙重SRC/Abl抑制劑,已被批準用于費城染色體陽性慢性粒細胞白血病的治療.在臨床試驗中,博舒替尼顯示出比伊馬替尼更好的療效,盡管服用博舒替尼后患者胃腸道反應更多[43].博舒替尼在動物實驗中顯著抑制PC移植瘤的生長并且抑制STAT3信號傳導[44].目前,尚未有博舒替尼治療PC的臨床試驗研究報告.

3.4 PP2 PP2是一種ATP競爭性的SRC家族抑制劑.研究發(fā)現(xiàn)PP2具有多方面的抗PC活性.PP2可抑制SRC磷酸化進而下調(diào)白介素-8的表達,抑制PC腫瘤血管生成,這種抑制作用與ERK1/2和P38 MAPK通路相關(guān)[24].PP2可以抑制PC淋巴管生成,進而抑制PC的轉(zhuǎn)移[45].PP2通過抑制轉(zhuǎn)化生長因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)受體的功能,抑制TGF-β介導的信號通路[46].PP2還可以減少PC干細胞的自我更新以及成瘤性[47].PP2下調(diào)核糖核酸還原酶M2(ribonucleotide reductase M2,RRM2)的表達,進而降低RRM2調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)錄因子E2F1的活性,逆轉(zhuǎn)PC的吉西他濱耐藥[48].然而,也有研究發(fā)現(xiàn),PP2可抑制PC PK-9和MIA PaCa-2細胞中吉西他濱的抗腫瘤活性[49],說明PP2抑制SRC曾敏吉西他濱的效果可能具有細胞依賴性.

3.5 其他SRC抑制劑 CCT3833在KRAS突變的PC中具有顯著的抗癌活性,說明SRC可能是KRAS突變驅(qū)動PC的關(guān)鍵治療靶點[50].AZM475271通過降低促癌信號TGF-β1的激活,抑制PC細胞的增殖和轉(zhuǎn)移[51].KX2-391可以降低PC患者血液中腫瘤標志物CA-199的水平(從38838 U/mL降至267 U/mL)[52].Oblongifolin C通過泛素-蛋白酶體系統(tǒng)降解SRC,進而抑制MAPK/ERK信號通路,提高吉西他濱耐藥PC細胞的敏感性,引起細胞在G0/G1期阻滯,抑制PC的生長[53].

3.6 多激酶抑制劑 除上述選擇性SRC抑制劑外,一些多激酶抑制劑也具有抑制SRC的活性和抗PC潛力.例如,多激酶抑制劑LY-1816可以抑制SRC,進而抑制PC細胞的增殖、侵襲和遷移;在動物實驗中,LY-1816表現(xiàn)出比達沙替尼和吉西他濱更強的抗癌活性[54].新型多激酶抑制劑SKLB261可有效抑制SRC激酶的活性,抑制PC細胞的增殖、遷移、侵襲并誘導細胞凋亡;在PC異種移植瘤模型中顯示出強大抗血管生成作用,并且展示出強于達沙替尼、厄洛替尼或吉西他濱的抗腫瘤活性[55].

3.7 SRC抑制劑和其他藥物的聯(lián)合應用 到目前為止,還沒有一種SRC抑制劑在臨床試驗中被證實具有顯著的抗PC活性,部分原因是由于藥物耐受性差,PC基因不穩(wěn)定對單一藥物具有高度適應性迅速產(chǎn)生耐藥可能是主要原因[44].因此,聯(lián)合應用SRC抑制劑與其他藥物的治療策略在科學上更合理,這樣可以增強抗腫瘤功效,同時最小化固有和獲得性耐藥性[48,56].

達沙替尼、厄洛替尼和吉西他濱的組合在臨床前研究中展示出顯著的協(xié)同作用,有效抑制了PC細胞的增殖和移植腫瘤的生長[32].達沙替尼可以抑制奧沙利鉑誘導的SRC活化,進而提高奧沙利鉑的抗癌活性[57].MCL-1(myeloid cell leukemia-1)拮抗劑S63845與達沙替尼協(xié)同抑制PDAC細胞的增殖和轉(zhuǎn)移[58].PP2與氟尿嘧啶聯(lián)合后,顯著降低氟尿嘧啶引起的EGFR/AKT通路的激活,減少對氟尿嘧啶的化療抵抗性,抑制PC細胞的增殖和轉(zhuǎn)移[56].AZM475271顯著提高了吉西他濱的抗腫瘤作用[21].然而,臨床試驗結(jié)果同樣讓人失望,達沙替尼和吉西他濱聯(lián)合治療晚期PC的臨床試驗并沒有發(fā)現(xiàn)達沙替尼可以提高吉西他濱的療效,而且因為聯(lián)合應用毒副作用疊加[59].同樣,塞卡替尼與吉西他濱聯(lián)合使用也未發(fā)現(xiàn)可提高吉西他濱的抗癌效果[60].

在對其他實體瘤包括黑素瘤、肉瘤、結(jié)腸癌和乳腺癌等的研究發(fā)現(xiàn),達沙替尼等SRC抑制劑具有很強的免疫調(diào)節(jié)功能[61],提示SRC抑制劑可能是免疫療法的輔助手段.當前有一項正在進行的Ⅱ期臨床試驗正在評估達沙替尼和抗PD-1治療藥物nivolumab組合(NCT 02750514)對非小細胞肺癌的治療作用.當前,尚無針對PC的這方面研究報道.PC免疫抑制性微環(huán)境是導致免疫治療效果不理想的重要因素[62],因此,有必要開展包括達沙替尼在內(nèi)的SRC抑制劑和免疫療法協(xié)同作用的研究.

4 結(jié)論和展望

PC對藥物的耐受是導致治療效果差的主要原因之一.SRC在超過70%的PC中高表達,參與調(diào)控細胞增殖和轉(zhuǎn)移等信號通路,是研發(fā)靶向藥物的重要分子靶點.盡管在臨床前研究中,多種SRC抑制劑展現(xiàn)出明顯的抗PC效果,但是臨床試驗并未取得預期結(jié)果.至今尚無一種SRC抑制劑或SRC抑制劑與其他藥物聯(lián)合用藥方案被批準用于臨床胰腺癌治療.

針對靶向SRC治療PC存在的問題,作者認為可從如下四個方面入手進一步研究.首先,盡管臨床試驗中達沙替尼沒有能夠提高總體生存期,但一些PC對達沙替尼表現(xiàn)出持久而穩(wěn)定的藥物反應[40].眾所周知,PC具有高度異質(zhì)性[63].當前針對SRC抑制劑的PC臨床試驗未均根據(jù)腫瘤分子標志物對患者進行預篩選.如果能夠按照精準醫(yī)學的原則首先把PC患者細分為不同的亞群,使治療藥物更有針對性于特定人群,可提高藥物的準確性,而且避免因選用無效藥物而導致的額外費用和毒副作用[64].其次,免疫治療被認為是當今最有前途的癌癥治療方法,如果能將SRC抑制劑與免疫治療結(jié)合起來,無疑是有潛力的治療策略;同時可有效解決因免疫抑制性微環(huán)境導致的PC免疫治療效果不理想的問題[62].再次,現(xiàn)有的SRC抑制劑除抑制SRC活性外,還可以靶向其他激酶,脫靶(off-target)效應既可導致其療效欠佳,也是毒副作用較大的原因.因此,需要研發(fā)具有更高選擇性和更高活性的SRC抑制劑.最后,利用單細胞測序、組學技術(shù)、生物信息學與大數(shù)據(jù)分析對復雜的SRC調(diào)控網(wǎng)絡進一步研究,可為精準醫(yī)學和靶向藥物的研發(fā)提供理論基礎.總之,PC對化療藥物高度耐受,尋找有效的治療藥物是迫在眉睫的難題.SRC在PC中普遍高表達,參與多種PC細胞惡性生物學行為的調(diào)控;SRC抑制劑在其他惡性腫瘤的臨床治療中取得突破性進展.因此,SRC無疑是調(diào)控PC的重要分子靶點,SRC抑制劑藥物的進一步精準研發(fā)和臨床研究的科學設計可為PC的藥物治療帶來突破.