乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥的信號(hào)通路研究進(jìn)展

葉敬文 劉鷖雯 何怡青 杜 艷 張國(guó)良 高 鋒 楊翠霞

在2020年全球新增癌癥患者中，乳腺癌約占11.7%，為所有腫瘤中發(fā)生率最高的[1]。乳腺癌是來源于乳腺導(dǎo)管上皮細(xì)胞的腫瘤，臨床上約有80.0%的患者表現(xiàn)為雌激素受體(estrogen receptor，ER)陽性[2]。研究表明，ER激活在ER陽性乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展中具有重要作用[2, 3]。因此ER陽性乳腺癌患者多選用針對(duì)ER的內(nèi)分泌治療藥物[2]。臨床常用的內(nèi)分泌治療藥物分為芳香化酶抑制劑、他莫昔芬和氟維司群等，主要發(fā)揮拮抗ER、競(jìng)爭(zhēng)ER和降解ER的功效。盡管內(nèi)分泌治療的效果良好，可顯著提高乳腺癌患者的預(yù)后，但仍有近20%的患者在輔助內(nèi)分泌治療1～2年后，獲得耐藥性，從而導(dǎo)致腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移[2，4]。因此，解決內(nèi)分泌治療耐藥是提高患者預(yù)后的關(guān)鍵。

近年來，越來越多的研究表明，腫瘤細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路的過度激活與其產(chǎn)生耐藥性有關(guān)[5]。發(fā)生內(nèi)分泌治療耐藥時(shí)，乳腺癌細(xì)胞可出現(xiàn)多種信號(hào)通路的過度激活[2]。目前，針對(duì)信號(hào)通路在乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥中的作用及其靶向藥物已成為逆轉(zhuǎn)耐藥研究的熱點(diǎn)之一。本文對(duì)介導(dǎo)乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥發(fā)生的信號(hào)通路及其抑制劑的前沿研究做一綜述。

一、PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路與內(nèi)分泌治療耐藥

PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路主要由磷脂酰肌醇3-激酶(phosphoinositide 3-kinase, PI3K)、蛋白激酶B(protein kinase B, Akt)和哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin, mTOR)構(gòu)成，受PIK3CA、PTEN和SHIP等基因的調(diào)控，參與調(diào)節(jié)細(xì)胞生物學(xué)功能[6]。PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路的活化過程為：PI3K經(jīng)受體酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase，RTK)激活后活化Akt，活化的Akt進(jìn)一步活化mTOR。PI3K被激活并作用于3，4-二磷酸磷脂酰肌醇(PI-4,5-P2，PIP2)，使其轉(zhuǎn)變成活化態(tài)3，4，5-三磷酸磷脂酰肌醇(PI-3,4,5-P3，PIP3)?；罨腜IP3可與磷脂酰肌醇依賴性蛋白激酶1(phosphoinositide-dependent kinase-1，PDK1)結(jié)合，促使Akt蛋白Thr308位點(diǎn)上的蘇氨酸磷酸化。mTOR是Akt的一個(gè)重要下游靶點(diǎn)，受激活后可調(diào)控特定mRNA的翻譯，進(jìn)而影響細(xì)胞的增殖。PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路的激活可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖和血管生成[6]。因此特異阻斷PI3K/Akt/mTOR通路的方案對(duì)腫瘤治療具有重要意義。

近年來研究表明，PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路與乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥密切相關(guān)。Ghayad等[7]研究發(fā)現(xiàn)，乳腺癌細(xì)胞MCF7對(duì)他莫昔芬產(chǎn)生耐藥性時(shí)，其PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路出現(xiàn)持續(xù)激活，使用PI3K抑制劑LY294002可逆轉(zhuǎn)細(xì)胞對(duì)他莫昔芬的耐藥性。同時(shí)，PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路可被IGF-1生長(zhǎng)因子通路活化，從而誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞產(chǎn)生對(duì)他莫昔芬的抵抗，提示其與乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥有關(guān)[8]。由于PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路也可直接激活ER受體，使之產(chǎn)生不依賴配體的激活，發(fā)揮其調(diào)控轉(zhuǎn)錄的作用[3]。因此，PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路的過度激活被認(rèn)為是導(dǎo)致乳腺癌細(xì)胞獲得內(nèi)分泌治療耐受的機(jī)制之一，抑制其活性可能具有一定的臨床價(jià)值[9]。

靶向針對(duì)PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路的抑制劑主要包括了PI3K抑制劑、Akt抑制劑和mTOR抑制劑。PI3K抑制劑根據(jù)其作用機(jī)制，分為泛PI3K抑制劑和PI3K亞基抑制劑。目前，聯(lián)合使用泛PI3K抑制劑BKM120與內(nèi)分泌治療藥物在Ⅰ期臨床實(shí)驗(yàn)里表現(xiàn)出良好的效果，更進(jìn)一步的臨床試驗(yàn)也在進(jìn)行中[10]。PI3K亞基抑制劑可選擇性作用于特定的亞型異構(gòu)體，如PI3Kα選擇性抑制劑alpelisib (BYL719)等。與泛PI3K抑制劑比較，PI3K亞基抑制劑具有脫靶效應(yīng)少，不良反應(yīng)較輕等優(yōu)點(diǎn)。SOLAR-1試驗(yàn)的結(jié)果顯示，PI3Kα選擇性抑制劑BYL719聯(lián)用氟維司群將內(nèi)分泌治療耐藥乳腺癌患者的無進(jìn)展生存期(progression-free survival，PFS)從5.7個(gè)月延長(zhǎng)至11.0個(gè)月[11]。然而部分PI3K亞基抑制劑的特異性低，如Taselisib在臨床上療效一般，這可能與它針對(duì)δ和γ亞型有關(guān)[12]。因此，設(shè)計(jì)特異性更強(qiáng)的PI3K亞基抑制劑將是該類信號(hào)通路藥物研發(fā)的一個(gè)突破口。

基于與Akt結(jié)合位點(diǎn)的差異和作用方式的不同，Akt抑制劑可主要分為3類，即PIP類似物哌立福新、變構(gòu)抑制劑MK2206和ATP競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑AZD5363。目前關(guān)于Akt抑制劑的研究多集中于Akt與ATP結(jié)合的特點(diǎn)上，如使用ATP競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑AZD5363可逆轉(zhuǎn)乳腺癌細(xì)胞對(duì)他莫昔芬的耐藥性[8]。但此類Akt抑制劑僅靶向抑制某一種mTORC復(fù)合體，這將導(dǎo)致其他的mTORC復(fù)合體通過負(fù)反饋激活A(yù)kt及其下游通路，影響藥物療效[13]。mTOR抑制劑可抑制mTOR變構(gòu)，從而影響其發(fā)揮生物學(xué)作用。研究表明，使用mTOR抑制劑依維莫司能恢復(fù)內(nèi)分泌治療的敏感度[2]。在PrE0102試驗(yàn)中，依維莫司與氟維司群聯(lián)用可將內(nèi)分泌治療耐藥乳腺癌患者的PFS由5.1個(gè)月延長(zhǎng)至10.3個(gè)月[11]。

上述研究提示，PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路抑制劑在內(nèi)分泌治療耐受乳腺癌中具有良好效果。目前，PI3K/Akt/mTOR通路抑制劑的研究側(cè)重點(diǎn)是將其與其他藥物聯(lián)合用于內(nèi)分泌治療耐藥的乳腺癌。

二、MAPK/ERK信號(hào)通路與內(nèi)分泌治療耐藥

MAPK/ERK信號(hào)通路主要由絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)和細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases，ERK)構(gòu)成，受上游蛋白KRAS、NRAS和HRA的影響，共同調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化、應(yīng)激、炎性反應(yīng)等多種重要的生理或病理過程[14]。該通路活化過程為MAPK在接受上游信號(hào)激活后，活化MAPK激酶(如ERK等)，活化的MAPK激酶進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)激活相應(yīng)轉(zhuǎn)錄因子，從而發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。

據(jù)報(bào)道，在乳腺癌發(fā)生化療耐藥時(shí)，其MAPK/ERK通路被過度激活，抑制MAPK/ERK通路(例如使用miR34a)可明顯降低乳腺癌細(xì)胞的耐藥性[15]。除此之外，MAPK/ERK信號(hào)通路與乳腺癌產(chǎn)生內(nèi)分泌治療耐藥密切相關(guān)。據(jù)報(bào)道，MAPK/ERK信號(hào)通路可以通過激活雌激素相關(guān)受體γ，誘導(dǎo)ER陽性的乳腺癌細(xì)胞發(fā)生他莫昔芬耐藥[16]。MAPK/ERK信號(hào)通路亦可促進(jìn)ER磷酸化，使其發(fā)生不依賴配體的激活[3]。有研究發(fā)現(xiàn)，缺氧會(huì)導(dǎo)致乳腺癌細(xì)胞的MAPK/ERK信號(hào)通路被過度激活，并發(fā)生他莫昔芬耐藥[17, 18]。因此，使用抑制MAPK/ERK通路可有效逆轉(zhuǎn)內(nèi)分泌治療耐藥。例如，使用吉非替尼抑制內(nèi)分泌治療耐藥乳腺癌細(xì)胞中MAPK/ERK信號(hào)通路的過度激活，可逆轉(zhuǎn)其對(duì)他莫昔芬的耐藥[19]。當(dāng)前，將MAPK/ERK信號(hào)通路抑制劑和氟維司群等藥物聯(lián)合應(yīng)用于內(nèi)分泌治療耐藥乳腺癌的臨床包括聯(lián)合使用氟維司群與MAPK抑制劑司美替尼(AZD6244)治療芳香化酶抑制劑耐藥晚期乳腺癌(NCT01160718)等。既往RAS被認(rèn)為是不可作為治療靶點(diǎn)，因此先前關(guān)于MAPK/ERK信號(hào)通路抑制劑的研究多集中抑制ERK活化，但近年來研發(fā)KRAS直接抑制劑的成功表明，靶向RAS抑制在未來將會(huì)是逆轉(zhuǎn)內(nèi)分泌治療耐藥的方法之一。

三、Wnt信號(hào)通路與內(nèi)分泌治療耐藥

Wnt信號(hào)通路由跨膜受體FZD蛋白家族、β-catenin和TCF/LEF轉(zhuǎn)錄因子構(gòu)成，主要發(fā)揮調(diào)節(jié)細(xì)胞遷移、侵襲和黏附等生物學(xué)功能。其活化過程為Wnt信號(hào)通路通過跨膜受體FZD蛋白家族，使下游蛋白激酶磷酸化，進(jìn)而抑制β-catenin的降解。隨后累積的β-catenin進(jìn)入細(xì)胞核后結(jié)合TCF/LEF轉(zhuǎn)錄因子，啟動(dòng)相應(yīng)下游靶基因的轉(zhuǎn)錄[20]。

臨床上，Wnt信號(hào)通路在乳腺癌中多被過度激活，且與乳腺癌腫瘤轉(zhuǎn)移、腫瘤分期及腫瘤大小密切相關(guān)[21]。近年來報(bào)道顯示，在耐藥細(xì)胞中，促進(jìn)Wnt信號(hào)通路活化的PORCN及Wnt信號(hào)通路激活后的轉(zhuǎn)錄基因(c-MYC和AXIN2等)表達(dá)升高，抑制Wnt信號(hào)通路的CXXC型鋅指蛋白4 (CXXC-type zinc-finger protein 4, CXXC4)表達(dá)減少，提示W(wǎng)nt信號(hào)通路的異常激活與乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥密切相關(guān)[8]。另有研究表明，與天然MCF7細(xì)胞比較，他莫昔芬耐藥細(xì)胞中Wnt信號(hào)通路相關(guān)基因的表達(dá)均增加，使用Wnt激動(dòng)劑Wnt3a激活FZD蛋白家族，可增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)他莫昔芬的耐藥性，阻斷Wnt信號(hào)通路，如使用IWP-2抑制抑制PORCN的表達(dá)，阻斷Wnt的活化，可顯著提高耐藥細(xì)胞對(duì)他莫昔芬的敏感度，提示他莫昔芬耐藥細(xì)胞存在Wnt信號(hào)通路的過度活化[8]。此外，研究發(fā)現(xiàn)CXXC4在他莫昔芬耐藥的MCF7細(xì)胞中表達(dá)降低，敲除MCF7細(xì)胞的CXXC4基因可激活Wnt信號(hào)通路，使其獲得他莫昔芬耐藥性，通過過表達(dá)CXXC4抑制Wnt信號(hào)通路，可增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)其敏感度[22]。另一項(xiàng)研究表明，他莫昔芬耐藥細(xì)胞株中Wnt信號(hào)通路激活導(dǎo)致AXIN2和DKK1的基因表達(dá)明顯增高，這被認(rèn)為是細(xì)胞發(fā)生內(nèi)分泌治療耐藥的適應(yīng)性反應(yīng)，有助于細(xì)胞獲得他莫昔芬耐藥性[23]。以上研究均提示W(wǎng)nt信號(hào)通路在介導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞發(fā)生內(nèi)分泌治療耐藥中發(fā)揮作用。

目前，由于一些針對(duì)Wnt信號(hào)通路的藥物目前仍處于臨床前期研究，盡管在細(xì)胞水平上，抑制Wnt信號(hào)通路可有效降低乳腺癌細(xì)胞對(duì)他莫昔芬的耐藥性，但在臨床上，Wnt信號(hào)通路抑制劑對(duì)內(nèi)分泌治療耐受乳腺癌患者的具體療效有待研究[8]。

四、細(xì)胞周期cyclinD1/CDK通路與內(nèi)分泌治療耐藥

cyclinD1/CDK通路主要由細(xì)胞周期蛋白D1(cyclinD1)和周期蛋白依賴性激酶4/6(cyclin-dependent kinase 4/6，CDK4/6)蛋白構(gòu)成，是多種生長(zhǎng)信號(hào)通路最終發(fā)揮作用的一環(huán)，在調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖與凋亡中發(fā)揮重要作用[4]。當(dāng)受到有絲分裂信號(hào)刺激時(shí)，cyclinD1與CDK4或者CDK6發(fā)生相互作用，被激活的cyclinD1-CDK4/6復(fù)合物進(jìn)一步活化下游信號(hào)，進(jìn)而使轉(zhuǎn)錄抑制復(fù)合物解聚，激活細(xì)胞進(jìn)入S期。在這條信號(hào)通路中，CDK4/6尤為重要，是調(diào)控細(xì)胞周期、分裂和癌癥發(fā)生中至關(guān)重要的驅(qū)動(dòng)因子[4]。CDK4/6屬于絲氨酸/蘇氨酸激酶，主要參與細(xì)胞G1期和S期, 其活性是受細(xì)胞周期蛋白以及CDK抑制劑INK(inhibitor of CDK)或CIP/KIP(CDK interacting protein/kinase inhibition protein)調(diào)控[24]。目前，對(duì)該通路的臨床研究也多集中于抑制CDK4/6的活性。

臨床上cyclinD1/CDK通路在乳腺癌患者中常被過度激活，且與患者的預(yù)后密切相關(guān)[2, 24]。研究發(fā)現(xiàn)，cyclinD1/CDK通路的過度激活與乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥的發(fā)生有關(guān)[25]。Liu等[26]增加他莫昔芬耐藥乳腺癌細(xì)胞中p27(一種抑制CDK4/6活化的基因)的表達(dá)，可成功逆轉(zhuǎn)細(xì)胞對(duì)他莫昔芬的耐藥性。綜上所述，靶向抑制CDK4/6在攻克內(nèi)分泌治療耐藥乳腺癌中具有較大潛力。

臨床上，常用的CDK4/6抑制劑具有高選擇性等優(yōu)點(diǎn)。目前，美國(guó)FDA已經(jīng)批準(zhǔn)了3種選擇性CDK4/6抑制劑, 即帕博西林(palbociclib)、瑞博西林(ribociclib)和?，斘髁?abemaciclib)用于治療轉(zhuǎn)移性 ER陽性/Her-2陰性乳腺癌。研究表明，玻瑪西林聯(lián)合氟維司群治療可使患者的PFS由9.3個(gè)月延長(zhǎng)至16.9個(gè)月[11]。亦有一項(xiàng)Ⅲ期臨床試驗(yàn)顯示，與使用氟維司群比較，聯(lián)合使用CDK4/6抑制劑玻瑪西林和氟維司群可顯著提高內(nèi)分泌治療耐藥乳腺癌患者的PFS，提示聯(lián)合使用CDK4/6抑制劑和氟維司群是未來攻克內(nèi)分泌治療耐藥乳腺癌的策略之一[27]。由于，cyclinD1/CDK通路亦是PI3K/Akt/mTOR通路的下游靶點(diǎn)，聯(lián)合使用CDK4/6抑制劑和PI3K抑制劑可以更好避免單一用藥導(dǎo)致的信號(hào)通路負(fù)反饋激活[28]。因此，研究和其他通路抑制劑的聯(lián)合使用有助于解決內(nèi)分泌治療耐藥乳腺癌，也是下一步研究的重點(diǎn)。

五、展 望

乳腺癌的內(nèi)分泌治療藥物可根據(jù)其對(duì)ER的作用分為ER拮抗劑、ER調(diào)節(jié)劑和ER降解劑。乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥的機(jī)制較多，信號(hào)通路的異常激活是導(dǎo)致乳腺癌發(fā)生內(nèi)分泌治療耐藥的機(jī)制之一，但其機(jī)制尚未完全闡明[2]。臨床上已用于解決內(nèi)分泌治療耐藥的信號(hào)通路抑制劑主要包括PI3K抑制劑、mTOR抑制劑和CDK4/6抑制劑等。

鑒于細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路是一個(gè)相互交叉復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，使用單一信號(hào)通路抑制劑往往代償激活相關(guān)通路，最終導(dǎo)致治療無效。因此，如何使用信號(hào)通路抑制劑逆轉(zhuǎn)耐藥仍是乳腺癌內(nèi)分泌治療亟待攻克的難題之一。當(dāng)前，臨床已采用聯(lián)合用藥克服乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥，如聯(lián)合使用Akt抑制劑和CDK4/6通路抑制劑與氟維司群，不僅可以治療內(nèi)分泌治療耐藥乳腺癌，還可以克服單一抑制CDK4/6引起的耐藥[8]。然而信號(hào)通路抑制劑多用于已經(jīng)發(fā)生內(nèi)分泌治療耐藥的患者，如何使用其延緩內(nèi)分泌治療耐藥的發(fā)生或有效逆轉(zhuǎn)內(nèi)分泌治療耐藥，仍需開展深入研究予以證實(shí)。