BIM缺失與非小細胞肺癌患者抗腫瘤治療研究進展

張岱 李炫宗 黃彩梅 王琳琳

1.山東大學，山東 濟南 250012；2.山東省腫瘤醫(yī)院，山東 濟南 250117；3.山東第一醫(yī)科大學（山東省醫(yī)學科學院），山東 濟南 250117

肺癌是世界上發(fā)病率和死亡率最高的癌癥之一，也是導致癌癥死亡的主要原因，2020年約有220萬肺癌新發(fā)病例和180萬肺癌死亡病例［1］。肺癌的預后相對較差，五年生存率從6%到23%不等［2］。非小細胞肺癌（non-small cell lung carcinoma，NSCLC）約占肺癌的80%～85%［3］，其發(fā)生發(fā)展與多種癌基因過度表達以及腫瘤抑制基因失活密切相關［4］。目前對其發(fā)生發(fā)展的精確分子機制尚不完全清楚。因此，進一步研究新的基因功能改變與肺癌發(fā)生發(fā)展及其惡性特征的關系，對揭示其發(fā)生發(fā)展的精確分子機制、設計合理的治療藥物及判斷預后，進一步提高我國肺癌的治療水平具有重要意義。

1 BIM缺失相關概念及作用機制

細胞凋亡在NSCLC的發(fā)生發(fā)展中起著至關重要的作用［5］。B細胞淋巴瘤-2（BCL2L11/BIM）屬于BCL-2家族，編碼BCL2家族成員的bh3蛋白，是調節(jié)細胞凋亡的關鍵因子。BIM的促凋亡作用依賴于促凋亡結構域，即BCL-2同源結構域3（BH3）。BH3-only蛋白通過對抗BCL2家族的促生存成員［BCL2，BCL2-like 1（BCL-XL，也稱為BCL2L1）］、骨髓細胞白血病序列1（MCL1）和BCL2相關蛋白A1（BCL2A1）或通過與促凋亡的BCL2家族成員［BCL2相關X蛋白（BAX）和BCL2拮抗劑/殺傷蛋白1（BAK1）］結合并直接激活其促凋亡功能。

10%～20%的東亞人特異性存在BIM缺失（BIM-del），即BIM基因內含子2中2 903 bp的缺失。BIM缺失多態(tài)性僅在亞洲人中發(fā)現，在非洲和歐洲人中不存在［6-7］。通過對BIM基因結構的檢驗發(fā)現，由于外顯子3內存在終止密碼子和聚腺苷化信號，故外顯子3和外顯子4的剪接是相互排斥的。缺失的存在使3號外顯子的剪接優(yōu)于4號外顯子。Ng等［8］鑒定了一種攜帶BIM缺失的日本慢性粒細胞白血 ?。╟hronic myeloid leukemia，CML）細 胞 株KCL22，并證實該細胞株的細胞與沒有缺失的細胞相比，外顯子3轉錄本表達和外顯子4轉錄本表達的比例增加。由于促凋亡的BH3域僅由BIM的第4外顯子編碼［9］，并且是BIM發(fā)揮凋亡功能所必需的，因此BIM缺失可能是導致腫瘤治療抵抗的原因之一。

2 BIM對NSCLC靶向治療的影響

2.1 BIM與NSCLC患者表皮生長因子受體酪氨酸激酶抑制劑（epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitors，EGFR-TKIs）療效的相關性

目前，在NSCLC中已經發(fā)現了多個驅動基因，針對它們的靶向治療有顯著療效［10］。在人表皮生長 因 子 受 體（epidermal growth factor receptor，EGFR）突變的癌細胞中，EGFR通過細胞外信號調節(jié)激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）對BIM進行磷酸化，通過Ub-蛋白酶體途徑激活絲裂原活化蛋白激酶信號，誘導BIM蛋白降解。一旦EGFR-TKIs抑制了EGFR信號，ERK也抑制了BIM的磷酸化。BIM蛋白的累積導致細胞的凋亡［11］。BIM缺失通過選擇性剪接導致了缺乏BH3功能域的短BIM變異蛋白的表達。具有BIM缺失的EGFR突變肺癌細胞降低了BIM功能蛋白的表達，從而對EGFR-TKI誘導凋亡產生抗性［6］。Xia等［12］研究發(fā)現EGFR突變且BIM缺失的NSCLC細胞比野生型細胞更能抵抗厄洛替尼誘導的細胞凋亡。此外，厄洛替尼和模擬BH3的ABT-737聯合使用可上調BIM表達，克服這種耐藥性。組蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC）抑制劑可以增加具有促凋亡BH3結構域的BIM的表達。Nakagawa等［13］發(fā)現，聯合EGFR-TKIs與HDAC抑制劑，可以克服BIM缺失導致的耐藥。以上結果表明，BH3模擬劑藥物可以恢復腫瘤細胞對EGFR-TKIs的敏感性。

在臨床研究方面，Yuan等［14］納入了111例接受吉非替尼治療的晚期肺腺癌患者，發(fā)現BIM缺失是較短的無進展生存時間（progression free survival，PFS）（7.5個月vs.11.3個月，P=0.005）和總生存期(overall survival，OS)（9.9個月vs.27.5個月，P=0.003）的獨立預測指標。與BIMi2+/+患者相比，BIM缺失基因型患者（BIMi2+/-和BIMi2-/-）與獲得性吉非替尼耐藥性顯著相關（HR=2.60，95%CI：1.19～5.70，P=0.017），提示攜帶BIM缺失等位基因的患者更易發(fā)生獲得性吉非替尼耐藥。約半數使用第一、二代EGFR-TKIs的患者可獲得EGFR T790M耐藥突變。第三代EGFR-TKI奧希替尼對EGFR敏感或T790M耐藥突變的NSCLC患者有顯著的臨床療效。體外實驗發(fā)現，在EGFR-TKI治療下，帶有BIM缺失的EGFR突變細胞可能促進T790M突變的發(fā)生［15］。阻斷BIM蛋白表達升高可以導致EGFR突變NSCLC細胞對奧希替尼的耐藥［16］。奧希替尼聯合ERK5或MEK5抑制劑可通過增強BIM蛋白表達增加細胞凋亡，降低耐奧希替尼細胞株的生存［17］。為了研究BIM缺失對第三代EGFR抑制劑的影響，Li等［18］納入了143例T790M陽性的患者。與沒有BIM缺失的患者相比，BIM缺失與較短的PFS和較短的OS相關（8.3個月vs.10.5個月，P=0.031，15.9個月vs.25.2個月，P=0.100）。多因素分析表明，BIM缺失是EGFR T790M NSCLC患者PFS的獨立預后因素，而不是OS的獨立預后因素。

然而，一些研究得到了相反的結果。Lee等［19］研究納入了205例接受吉非替尼或厄洛替尼治療的患者，BIM缺失組與野生型組PFS和OS差異無統計學意義（mPFS：12個月vs.11個月，P=0.160；mOS：31個月vs.30個月，P=0.452）。Liu等［20］發(fā)現在接受第一、二、三代EGFR-TKIs治療的患者中，BIM缺失與更差的生存無關。該研究對所有患者都進行了二代測序（next-generation sequencing，NGS）發(fā)現，TP53或RB1突變的患者表現出對EGFR-TKIs的反應降低，在已發(fā)表的其他研究中也報道了共突變與接受EGFR-TKIs治療的EGFR突變晚期NSCLC患者較差的預后相關［21］?；诰酆厦告準椒磻≒CR）的BIM基因型的檢測方法并不能描繪出遺傳背景，因此認為伴隨的共突變，而非BIM缺失，影響了EGFR-TKIs在晚期NSCLC患者中的臨床獲益。Ariyasu等［11］同樣認為，基于PCR和瓊脂糖凝膠電泳的檢測方法不夠可靠，他們采用Invader?方法分析了5號外顯子c465C＞t的BIM缺失和BIM單核苷酸多態(tài)性［22］。共回顧性分析了342例接受EGFR-TKIs（吉非替尼、厄洛替尼或達可替尼）治療的患者，發(fā)現兩組間的總緩解率、無進展生存期和總生存期差異無統計學意義。因此，BIM缺失與EGFR-TKIs療效的關系存在爭議。

2.2 BIM與NSCLC患者間變性淋巴瘤激酶抑制劑（anaplastic lymphoma kinase tyrosine kinase inhibitors，ALK-TKIs）療效的相關性

攜帶ALK重排的患者約占所有NSCLC病例的2%～7%［23］?？诉蛱婺崾茿LK重排晚期NSCLC患者的一線治療藥物［24］，但由于獲得性耐藥，大多數ALK陽性NSCLC患者在接受治療的1～2年內，不可避免地會出現疾病復發(fā)［25］。Zhang等［26］研究了BIM缺失對接受克唑替尼治療的ALK陽性或ROS1（ROS proto-oncogene 1，receptor tyrosine kinase，cros肉瘤致癌因子-受體酪氨酸激酶）陽性NSCLC患者的影響，發(fā)現BIM缺失與克唑替尼不良的臨床反應有關。

然而，Lin等［27］分析了30例ALK融合的晚期NSCLC患者接受克唑替尼治療的結果。BIM缺失與患者PFS或OS無關。BIM缺失可能不是ALK重排晚期NSCLC克唑替尼PFS或OS的獨立危險因素。BIM缺失與ALK-TKIs療效的相關性仍需進一步探索。

3 BIM與其他抗腫瘤治療的相關性

不可切除的局部晚期NSCLC患者的標準治療方法是同步放化療（concurrent chemoradiotherapy，CRT）［28］，放療和化療可以誘導細胞凋亡，放療利用內源性凋亡途徑，增加并釋放促凋亡因子到胞質中，作為凋亡級聯的啟動子。凋亡相關基因或蛋白的表達水平也被證明可能影響包括放射治療在內的癌癥治療效果［29］?；熯€可以通過穩(wěn)定p53繼而結合包括BIM在內的Bcl-2家族成員，介導Bax和Bak二聚作用，直接改變線粒體膜電位引起細胞的凋亡［30］，多種化療藥物通過BIM誘導細胞的凋亡［31］。Wakabayashi等［32］通過對接受同步放化療的ⅢB期NSCLC患者研究發(fā)現，與BIM野生型相比，BIM缺失患者PFS及OS顯著縮短（P=0.018，P=0.030）。單因素及多因素Cox回歸分析顯示，BIM缺失是PFS和OS的獨立危險因子。Zhong等［33］發(fā)現，BIM缺失是EGFR突變NSCLC患者使用培美曲塞或紫杉烷類二線/超二線化療較短PFS的有效預測因子，但與OS無關。提示BIM缺失與NSCLC患者較差的放化療療效有關。此外，在免疫治療方面，Dronca等［34］報道了受PD-1和PD-L1調控的BIM對T細胞的激活和凋亡至關重要，特別是在黑色素瘤患者的效應CD8+T細胞中，T細胞BIM水平反映了患者對抗PD-1癌癥治療的反應，免疫抑制劑療效和BIM之間的關系可能是未來研究的方向。

4 小結

BIM缺失可以導致BIM的無效剪接，導致BIM蛋白失去促凋亡功能。既往研究證明，BIM缺失與接受靶向治療的NSCLC患者較差的預后有關，但是這些研究樣本量較小，有些研究甚至得到了相反的結論，需要更多大樣本的研究進一步驗證。此外，BIM還被證明可能與腫瘤患者放化療療效相關，BIM的表達也可能與患者免疫治療反應有關，這為幫助確定哪些患者最有可能從免疫治療中受益提供了可能。尋找有效且準確的生物標志物來預測腫瘤患者治療療效至關重要，仍需未來進一步探索。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突