CCNE1基因在卵巢高級(jí)別漿液性癌中的研究進(jìn)展

劉艷，卞偉，肖虹

卵巢高級(jí)別漿液性癌（high-grade serous ovarian carcinoma，HGSOC）是上皮性卵巢癌（epithelial ovarian cancer，EOC）最常見(jiàn)的組織學(xué)亞型之一，約占所有EOC 的75%，具有基因組不穩(wěn)定性、高度侵襲性和預(yù)后較差等特征[1]。目前，HGSOC 的標(biāo)準(zhǔn)治療方式是手術(shù)切除后接受鉑類(lèi)聯(lián)合紫杉烷類(lèi)藥物化療，但80%的患者易出現(xiàn)復(fù)發(fā)，約40%～60%的患者對(duì)化療敏感，25%的患者會(huì)對(duì)鉑類(lèi)產(chǎn)生耐藥性[2]?？梢?jiàn)，這些化療藥物對(duì)部分HGSOC 患者具有一定的敏感性，但大多數(shù)HGSOC 患者經(jīng)化療后易出現(xiàn)復(fù)發(fā)，這在一定程度上影響了HGSOC 患者的生活質(zhì)量。因此，為了提高HGSOC 的診斷水平和改善HGSOC 患者的生活質(zhì)量，亟需探索和開(kāi)發(fā)具有臨床應(yīng)用價(jià)值的治療靶標(biāo)。

細(xì)胞周期蛋白E1（Cyclin E1，CCNE1）基因擴(kuò)增是HGSOC 最常見(jiàn)的基因拷貝數(shù)變異之一，約20%的HGSOC患者存在CCNE1擴(kuò)增[3]。CCNE1基因常在卵巢癌[4]、子宮內(nèi)膜癌[5]、骨肉瘤[6]和乳腺癌[7]等惡性腫瘤中發(fā)生擴(kuò)增，擴(kuò)增率為2%～40%。同時(shí)，CCNE1基因擴(kuò)增不僅是這些惡性腫瘤的致癌和預(yù)后不良的因素，還與HGSOC耐藥密切相關(guān)。因此，現(xiàn)就CCNE1基因與HGSOC發(fā)生、發(fā)展、耐藥和預(yù)后不良的關(guān)系以及HGSOC的靶向治療藥物等方面進(jìn)行綜述。

1 CCNE1擴(kuò)增與HGSOC發(fā)生、發(fā)展的關(guān)系

HGSOC是一種高度異質(zhì)性和基因組不穩(wěn)定的疾病，約20%的HGSOC出現(xiàn)CCNE1擴(kuò)增，CCNE1擴(kuò)增對(duì)HGSOC的發(fā)生、發(fā)展具有重要意義[3，8]。近年研究表明HGSOC大多起源于輸卵管上皮分泌型細(xì)胞，而不是卵巢表面上皮[9-10]。輸卵管上皮分泌型細(xì)胞對(duì)DNA損傷較為敏感，當(dāng)DNA受到各種毒性因素刺激時(shí)，分泌型上皮細(xì)胞無(wú)法及時(shí)修復(fù)DNA，會(huì)造成大量DNA損傷蓄積，使細(xì)胞發(fā)生TP53基因突變，促進(jìn)輸卵管上皮分泌型細(xì)胞異型增生，逐漸形成漿液性輸卵管上皮內(nèi)癌（serous tubal intraepithelial carcinoma，STIC），隨后癌細(xì)胞直接種植到卵巢表面后進(jìn)展成HGSOC。TP53突變是發(fā)生癌變的一個(gè)初始事件，參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展，但只是TP53突變不足以使細(xì)胞惡變，還需要其他分子生物學(xué)的改變來(lái)共同促使早期STIC發(fā)展至HGSOC。CCNE1基因和TP53基因之間在體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)中都存在協(xié)同致癌作用，CCNE1基因去調(diào)控后會(huì)使TP53蛋白缺陷的輸卵管分泌型上皮細(xì)胞獲得惡性表型，從而促進(jìn)腫瘤不受控制地生長(zhǎng)[11]。然而，CCNE1擴(kuò)增一般發(fā)生在TP53突變的早期，這種早期擴(kuò)增可能提示HGSOC的癌前病變存在DNA拷貝數(shù)異常改變[12]。Kuhn等[13]比較STIC和HGSOC的CCNE1擴(kuò)增率發(fā)現(xiàn)兩者無(wú)顯著差異，這表明發(fā)生癌前病變時(shí)已出現(xiàn)CCNE1擴(kuò)增。由此可見(jiàn)，CCNE1擴(kuò)增對(duì)癌前病變發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化至關(guān)重要，是HGSOC發(fā)生、發(fā)展的重要分子事件，可作為早期篩查的潛在靶點(diǎn)。

2 CCNE1擴(kuò)增與HGSOC耐藥的關(guān)系

2.1 細(xì)胞周期細(xì)胞周期是指細(xì)胞從一次分裂完成后開(kāi)始至下一次分裂結(jié)束的全過(guò)程。正常細(xì)胞周期是由細(xì)胞周期蛋白和CDKs構(gòu)成，共同完成細(xì)胞分裂與增殖[14]。CCNE1基因編碼的Cyclin E1是視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤（retinoblastoma，RB）蛋白抑制通路的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，主要參與細(xì)胞周期的調(diào)控。Cyclin E1主要通過(guò)打開(kāi)三磷酸腺苷結(jié)合域，促使三磷酸腺苷和底物進(jìn)入CDKs活性位點(diǎn)，與CDKs家族成員中親和力最高的CDK2結(jié)合后形成Cyclin E1/CDK2復(fù)合體，并磷酸化下游RB靶點(diǎn)使RB蛋白失活，從而釋放出早期轉(zhuǎn)錄因子2（early 2 transcription factor，E2F），使細(xì)胞從G1期過(guò)渡到S期，促進(jìn)細(xì)胞進(jìn)行正常的DNA復(fù)制和細(xì)胞增殖[11]。細(xì)胞周期紊亂是人類(lèi)發(fā)生惡性腫瘤和產(chǎn)生鉑類(lèi)耐藥的原因之一。一般而言，細(xì)胞周期蛋白表達(dá)量的改變會(huì)引起腫瘤細(xì)胞異常增殖和分裂，從而導(dǎo)致基因組不穩(wěn)定和化療耐藥性[15-16]。當(dāng)CCNE1發(fā)生擴(kuò)增時(shí)會(huì)促進(jìn)Cyclin E1表達(dá)量增多，加快細(xì)胞分裂與增殖的同時(shí)可引發(fā)DNA不受控制地進(jìn)行復(fù)制，從而破壞胞質(zhì)分裂穩(wěn)態(tài)，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞發(fā)生異常增殖和耐藥性[17-19]；CCNE1擴(kuò)增的腫瘤不但本身可以增加化療耐藥性，還可以賦予具有高增殖和低凋亡活性的腫瘤細(xì)胞一定的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的增殖能力，加快有絲分裂，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)[20]。如上所述，腫瘤細(xì)胞異常增殖與HGSOC鉑類(lèi)耐藥性密切相關(guān)，也是間接造成HGSOC患者復(fù)發(fā)和預(yù)后不良的原因之一。

2.2 染色體不穩(wěn)定（chromosome instability）染色體不穩(wěn)定是指增加或丟失整個(gè)或大部分染色體的速率，是基因組不穩(wěn)定的主要形式之一。在一定程度上，CCNE1基因拷貝數(shù)變異意味著會(huì)發(fā)生染色體不穩(wěn)定性，其中Cyclin E1/CDK2復(fù)合體與染色體不穩(wěn)定密切相關(guān)。Cyclin E1/CDK2復(fù)合體主要通過(guò)2種方式來(lái)調(diào)控染色體不穩(wěn)定：①參與中心體擴(kuò)增。Cyclin E1/CDK2復(fù)合體的激活與中心體復(fù)制有關(guān)，主要通過(guò)磷酸化核磷酸蛋白（nucleophosmin，NPM），促使NPM從中心體內(nèi)釋放，啟動(dòng)中心體復(fù)制；但當(dāng)NPM無(wú)法進(jìn)行去磷酸化時(shí)，會(huì)形成2個(gè)以上的中心體，即中心體擴(kuò)增，這不僅對(duì)胞質(zhì)分裂造成嚴(yán)重干擾，還會(huì)導(dǎo)致染色體發(fā)生分離錯(cuò)誤[21]。②參與有絲分裂G1/S期檢查點(diǎn)的損傷。正常情況下，Cyclin E1受轉(zhuǎn)錄水平和蛋白酶體活性的嚴(yán)格調(diào)控。當(dāng)Cyclin E1/CDK2復(fù)合體變得活躍時(shí)，Cyclin E1主要依賴(lài)G1后期完成E2F轉(zhuǎn)錄和S期泛素介導(dǎo)的蛋白水解。然而，Cyclin E1過(guò)表達(dá)會(huì)引起G1/S期檢查點(diǎn)失控，無(wú)法激活有絲分裂蛋白水解酶，使細(xì)胞延遲進(jìn)入有絲分裂后期，這可能會(huì)導(dǎo)致染色體錯(cuò)配和非整倍性[22]。值得注意的是，染色體不穩(wěn)定不僅與腫瘤的惡變和異質(zhì)性有關(guān)，還與HGSOC的復(fù)發(fā)、耐藥和預(yù)后不良有關(guān)。Penner-Goeke等[23]研究發(fā)現(xiàn)在PEO4和A2780cp這2種EOC的耐藥模型中均出現(xiàn)染色體不穩(wěn)定，并與EOC的耐藥性和復(fù)發(fā)性有關(guān)。最新一項(xiàng)研究也證實(shí)了染色體不穩(wěn)定的存在與促進(jìn)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移和耐藥性有關(guān)[24]。

3 CCNE1擴(kuò)增與HGSOC預(yù)后不良的關(guān)系

鑒于HGSOC常出現(xiàn)鉑類(lèi)耐藥和復(fù)發(fā)等情況，有學(xué)者提出CCNE1擴(kuò)增聯(lián)合Cyclin E1高表達(dá)可作為HGSOC預(yù)后不良的預(yù)測(cè)生物標(biāo)志物[25-26]。Filippova等[27]研究表明患有HGSOC的年輕女性易發(fā)生乳腺癌易感基因1/2（breast cancer 1 and 2，BRCA1/2）突變，而CCNE1擴(kuò)增常見(jiàn)于HGSOC的中老年女性，并可能與其預(yù)后不良有關(guān)。CCNE1擴(kuò)增和同源重組修復(fù)基因BRCA1/2突變?cè)贖GSOC中是相互排斥的，BRCA1/2突變的HGSOC對(duì)鉑類(lèi)藥物較敏感，但發(fā)生CCNE1擴(kuò)增的HGSOC對(duì)鉑類(lèi)藥物易耐藥，對(duì)多腺苷二磷酸核糖聚合酶[poly (ADP-ribose) polymerase，PARP]抑制劑的反應(yīng)有限，因此，患有HGSOC的中老年患者接受鉑類(lèi)及PARP抑制劑治療效果較差。另有研究利用干擾RNA敲低CCNE1基因表達(dá)水平后，發(fā)現(xiàn)CCNE1基因下調(diào)會(huì)導(dǎo)致原先Cyclin E1蛋白過(guò)表達(dá)的OVCAR3和OVCAR5等4種卵巢癌細(xì)胞系出現(xiàn)細(xì)胞生長(zhǎng)率下降65%～90%[28]。此外，CCNE1擴(kuò)增不僅促進(jìn)HGSOC細(xì)胞的生長(zhǎng)，還能評(píng)估患者的療效和預(yù)后情況。Nakayama等[29]對(duì)接受鉑類(lèi)和紫杉烷類(lèi)化療的卵巢癌患者進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，CCNE1擴(kuò)增與總生存期縮短、預(yù)后不良有關(guān)，但Cyclin E1高表達(dá)與總體存活率無(wú)關(guān)。由此可見(jiàn)，Cyclin E1高表達(dá)不能作為HGSOC患者新輔助治療或鉑類(lèi)聯(lián)合紫杉烷類(lèi)化療產(chǎn)生耐藥性的預(yù)測(cè)標(biāo)志物，并且CCNE1 無(wú)擴(kuò)增合并Cyclin E1 高表達(dá)的HGSOC患者較CCNE1擴(kuò)增合并Cyclin E1高表達(dá)的患者預(yù)后較好[3,30]。這是因?yàn)镃CNE1無(wú)擴(kuò)增合并Cyclin E1高表達(dá)的HGSOC患者可能存在同源重組缺陷（homologous recombination deficiency，HRD），所以使用鉑類(lèi)化療藥物治療較為敏感?？傊?。HGSOC患者不能以Cyclin E1高表達(dá)作為預(yù)后指標(biāo)，但以CCNE1基因?yàn)橹委煱悬c(diǎn)可能有利于改善預(yù)后和提高總體生存率。

4 CCNE1擴(kuò)增與HGSOC的靶向治療藥物

4.1 CDK2小分子抑制劑CDK2小分子抑制劑主要通過(guò)阻礙CDK2與Cyclin E1形成Cyclin E1/CDK2復(fù)合體來(lái)抑制細(xì)胞異常增殖，從而改善HGSOC患者的不良預(yù)后和降低其鉑類(lèi)耐藥性。CCNE1擴(kuò)增的HGSOC細(xì)胞系對(duì)干擾RNA敲低的CDK2具有選擇性敏感，提示CDK2可能是CCNE1擴(kuò)增的HGSOC的潛在治療藥物[31]。Yang等[28]發(fā)現(xiàn)CCNE1蛋白過(guò)表達(dá)的卵巢癌細(xì)胞對(duì)CDK2抑制劑SNS-032的敏感性是沒(méi)有Cyclin E1蛋白過(guò)表達(dá)的卵巢癌細(xì)胞的40倍，SNS-032可通過(guò)抑制Cyclin E1蛋白過(guò)表達(dá)的卵巢癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移，從而延長(zhǎng)Cyclin E1蛋白過(guò)表達(dá)的卵巢癌小鼠的總體生存期。因此，該研究表明CDK2抑制劑可以有效地抑制Cyclin E1蛋白過(guò)表達(dá)的卵巢癌細(xì)胞的生長(zhǎng)。然而，CCNE1擴(kuò)增的卵巢癌也會(huì)對(duì)CDK2抑制劑產(chǎn)生耐藥性，使其對(duì)CDK2抑制劑的敏感性顯著降低，這可能存在2種旁路耐藥機(jī)制：一是CDK2蛋白的上調(diào)，二是與選擇多倍體細(xì)胞有關(guān)[32]。目前，考慮到單用CDK2抑制劑治療CCNE1擴(kuò)增的卵巢癌的敏感性下降，有學(xué)者提出聯(lián)合其他協(xié)同藥物來(lái)減少耐藥性和不良反應(yīng)。Au-Yeung等[31]通過(guò)美國(guó)的癌癥基因組圖譜（The Cancer Genome Atlas，TCGA）證實(shí)了CCNE1和蛋白激酶B2（protein kinase B2，AKT2）在HGSOC中存在共擴(kuò)增，隨后利用高通量藥物篩選出CDK2抑制劑（Dinaciclib）和AKT抑制劑（MK-2206）具有藥物協(xié)同增效作用，該研究表明Dinaciclib和MK-2206的新型組合可以選擇性靶向治療CCNE1擴(kuò)增的HGSOC。由此可見(jiàn)，CDK2抑制劑聯(lián)合其他協(xié)同藥物為治療CCNE1擴(kuò)增的HGSOC提供了一種嶄新思路。

4.2 PARP抑制劑近年來(lái)，已批準(zhǔn)的PARP抑制劑藥物分別有奧拉帕尼（Olaparib）、尼拉帕尼（Niraparib）和魯卡帕尼（Rucaparib）。該類(lèi)藥物主要用于鉑類(lèi)化療后復(fù)發(fā)性與鉑類(lèi)耐藥性的EOC患者的維持治療[33-34]。一項(xiàng)Meta分析結(jié)果表明，PARP抑制劑已被用作晚期HGSOC患者一線治療后的維持治療，PARP抑制劑維持治療可使HGSOC患者的死亡風(fēng)險(xiǎn)降低46%[35]。然而，PARP抑制劑主要是針對(duì)治療BRCA1/2突變的HGSOC具有高度敏感性，但對(duì)CCNE1擴(kuò)增的HGSOC進(jìn)行長(zhǎng)期治療的效果欠佳，甚至可能會(huì)產(chǎn)生耐藥。有研究表明抗血管生成單克隆抗體（Bevacizumab）聯(lián)合PARP抑制劑可降低耐藥性，并推薦作為晚期卵巢癌的一線治療藥物[36]。因此，有學(xué)者提出PARP抑制劑與抗血管生成藥物或其他協(xié)同藥物聯(lián)合應(yīng)用可以有效地提高療效。Kim等[37]研究表明PARP抑制劑聯(lián)合共濟(jì)失調(diào)毛細(xì)血管擴(kuò)張癥突變和Rad3相關(guān)（ataxia telangiectasia mutated and Rad3-related，ATR）抑制劑（ATRi）能顯著地抑制腫瘤快速生長(zhǎng)和延長(zhǎng)總體生存期。ATRi 聯(lián)合PARP抑制劑在新發(fā)性或獲得性的鉑類(lèi)耐藥且發(fā)生CCNE1擴(kuò)增的卵巢癌模型中具有藥物協(xié)同作用，ATRi（AZD6738）不僅能使HGSOC的腫瘤細(xì)胞重新對(duì)Olaparib敏感，還能使DNA復(fù)制叉停滯和細(xì)胞凋亡。最近，Gupta等[38]研究發(fā)現(xiàn)Olaparib聯(lián)合選擇性HDAC1/2抑制劑（Entinostat）治療CCNE1擴(kuò)增的HGSOC小鼠的耐受性良好，并能明顯提高小鼠的存活率。Entinostat不僅能通過(guò)延緩DNA復(fù)制叉的進(jìn)展來(lái)導(dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的DNA損傷和細(xì)胞死亡，還能增強(qiáng)Olaparib藥效來(lái)大幅度降低卵巢癌的細(xì)胞活性。目前PARP抑制劑治療卵巢癌患者取得了顯著的療效，同時(shí)PARP抑制劑聯(lián)合其他協(xié)同藥物也為治療CCNE1擴(kuò)增的HGSOC提供了一種科學(xué)合理的策略。

5 結(jié)語(yǔ)與展望

CCNE1擴(kuò)增與HGSOC的發(fā)生、發(fā)展、化療耐藥和預(yù)后不良密切相關(guān)，被認(rèn)為是HGSOC化療耐藥的預(yù)測(cè)標(biāo)志物和潛在的治療靶標(biāo)。CDK2小分子抑制劑或PARP抑制劑聯(lián)合其他藥物在治療HGSOC方面已取得了一定的成效，但長(zhǎng)期使用此類(lèi)藥物治療CCNE1擴(kuò)增的HGSOC可能會(huì)產(chǎn)生耐藥性，嚴(yán)重影響患者預(yù)后。然而，CCNE1擴(kuò)增的HGSOC產(chǎn)生耐藥的作用機(jī)制尚未十分明確，暫時(shí)沒(méi)有以CCNE1為靶向治療的特效藥物，因此有必要對(duì)發(fā)生CCNE1擴(kuò)增的HGSOC的耐藥機(jī)制進(jìn)行深入探討。隨著研究的不斷深入，未來(lái)以CCNE1為治療靶標(biāo)可能有助于改善HGSOC患者的預(yù)后和提高患者的生活質(zhì)量。