王宏宇综述，王伏生审校

1山西医科大学第二临床医学院，太原 030001

2山西医科大学第二临床医院乳腺外科，太原 030001

三阴性乳腺癌（triple-negative breast cancer，TNBC）是一种高度异质性恶性肿瘤，具有多种分子生物学特征和临床特征。大多数基底样乳腺癌[细胞角蛋白5、细胞角蛋白6和表皮生长因子受体（epidermal grow th factor receptor，EGFR）阳性表达的肿瘤]属于TNBC，并且许多TNBC具有基底细胞样免疫表型。有研究认为三阴性和基底细胞样免疫表型是同义词，但临床、微阵列和免疫组织化学数据均表明实际情况并非如此[1]。晚期TNBC患者的中位生存时间为12个月，其预后较其他晚期乳腺癌亚型患者差[2]。在无新的靶向治疗方法的情况下，常规化疗仍然是其主要的治疗手段，但治疗效果不理想。因此，寻找有前景的特异性靶向治疗方法仍然是TNBC临床治疗领域的重要挑战。各种分子靶向疗法均对TNBC具有活性，包括靶向Notch信号通路、WNT/β-catenin通路、Hedgehog通路、磷脂酰肌醇-3-羟激酶（phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase，PI3K）/蛋白激酶 B（protein kinase B，PKB，又称AKT）/雷帕霉素靶蛋白（mechanistic target of rapamycin，MTOR）通路，以及多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶抑制剂[poly（adenosine diphosphate-ribose）polymerase inhibitor，PARPi]、雄激素受体（androgen receptor，AR）和 EGFR[3-9]。人类基因组容易遭受DNA的损伤，因此，存在复杂的DNA修复系统以保护其完整性，其主要是通过同源重组（homologous recombination，HR）途径或非同源末端连接（non-homologous end joining，NHEJ）修复双链DNA断裂，并通过碱基切除修复（base excision repair，BER）或错配修复来修复单链DNA的断裂[10]。多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶[poly（adenosine diphosphate-ribose）polymera，PARP]是一组通过介导各种细胞功能以修复DNA损伤的酶。HR途径具有DNA损伤修复的功能，并且在乳腺癌易感基因（breast cancer susceptibility gene，BRCA）突变的恶性肿瘤中存在缺陷，PARPi对恶性肿瘤的靶向作用即依赖于这种机制[11]。本文主要就TNBC的主要分子生物学特征、HR的机制以及PARP抑制作为一种新兴治疗策略的作用进行简要综述。

1 TNBC的分子生物学特征

一些研究小组试图采用免疫组织化学法、基因表达谱和测序工具研究TNBC的分子生物学特征。范德堡大学的研究人员通过对587个肿瘤的基因表达情况进行了分析，确定了6种不同的TNBC亚型，包括基底样1型（basal-like 1，BL1）、基底样2型（basal-like 2，BL2）、免疫调节型（immunomodulatory，IM）、间充质细胞样型（mesenchymal，M）、间充质干细胞样型（mesenchymal stem-like，MSL）和管样雄激素受体型（luminal androgen receptor，LAR）[12]。Jézéquel等[13]对107例TNBC患者的微阵列基因表达谱进行了无监督的聚类分析，并鉴定出3种亚型：管型雄激素受体型（22.4%）、低免疫应答基底样和高M 2样巨噬细胞型（44.9%），高免疫应答富集基底样和低M 2样巨噬细胞型（32.7%）。

上述分类系统均使用mRNA表达谱作为初始步骤进行无监督的初始分层聚类分析，并提供了相同的证据，即生物途径存在于TNBC的每个亚型。虽然法国的研究未将间质型与其他TNBC亚型区分开来，但范德堡大学的研究确定了具有丰富间质特征的TNBC亚型，目前已可以区分以下4种TNBC的基本亚型：基底样型、M型、免疫富集型和LAR型[14]。

2 HR修复

DNA 双链断裂（double-strand breakage，DSB）是最严重的细胞损伤形式，不修复或不恰当的修复会造成基因变异，并导致细胞周期阻滞和细胞死亡。细胞主要通过NHEJ和HR两种途径进行DSB修复。这两种途径的选择取决于细胞所处的细胞周期和DSB末端的状态，而修复途径选择的一个关键性因素是从DNA末端5'-3'端开始剪切，通过HR使细胞修复，并且防止NHEJ的修复[15]。DSB断裂位点由DNA损伤感受器MRN复合物（由MRE11/RAD50/NBS1组成）识别。MRN复合物与DNA末端结合并促进毛细血管扩张-共济失调突变基因（ataxia telangiectasis mutated gene，ATM）的激活和募集；反之，ATM磷酸化并激活MRN复合物的所有成员。HR过程中的决定性步骤是在DNA末端的位点形成单链DNA突出端，这称为DNA末端剪切，由MRN复合物与羧基端结合蛋白反应蛋白（C-terminal binding protein interacting protein，CtIP）和BRCA1联合启动[16]。作为MRN复合物的一部分，MRE11具有核酸内切酶的活性，从DSB的5'-3'方向启动DNA末端剪切，可剪切300多个核苷酸[17]。因此，MRN复合物于DSB断裂位点产生相对较短的单链DNA（single-stranded DNA，ssDNA）突出端，作为核酸外切酶1（exonuclease 1，EXO1）和DNA2解旋酶/核酸外切酶的进入位点，其发生广泛的ssDNA延伸[9，18]，于末端剪切后，使用复制蛋白A（replication protein A，RPA）复合物包被ssDNA以稳定ssDNA的结构。同时，BRCA2通过BRCA1和PALB2依赖性方式被募集，最终将RAD51（一种DNA依赖性ATP酶）募集至单链DNA突出端。将RAD51加载至单链DNA上是HR过程中的关键步骤，RAD51取代RPA并与ssDNA结合形成核蛋白丝，核蛋白丝将侵入同源姐妹染色单体以寻找序列同源性并启动链交换[18]。

3 PARP的作用机制

迄今为止，已鉴定出17个PARP蛋白家族成员。其中，PARP-1在PARP的整个作用过程中所占的比重大于90%，被认为是DNA BER和DNA单链断裂（single-strand breakage，SSB）修复过程的重要成员[19]。PARP-1由3个结构域组成，包含N末端DNA结合结构域、自身修饰结构域和C末端催化结构域[20]。PARP-1通过其结合结构域与SSB结合，并作为底物催化腺苷二磷酸-核糖（ADP-ribose）和NAD+的聚合作用，从而产生可变大小的腺苷二磷酸-核糖聚合物（polymers of ADP-ribose，PAR）[2]。连续添加ADP-ribose单元以形成PAR的长链和支链，并与受体蛋白（包括PARP-1、组蛋白和其他DNA修复蛋白）共价连接，从而产生与DNA断裂位点相邻的聚合物。这些带高度负电荷的聚合物形成支架并募集其他蛋白质，如X线修复交叉互补基因1（X-ray repair cross complementing group 1,XRCC1）、DNA连接酶3和DNA聚合酶β，这些蛋白质通过BER途径对SSB进行修复，并在这一过程中发挥至关重要的作用。若PAR被抑制并且BER受损，则未修复的SSB会累积，并且在遇到复制叉时它们会退化成为DSB。

4 “合成致死”效应

“合成致死”效应是指两个非致死的非等位基因同时突变导致细胞死亡的联合致死现象，这两种基因中任何一个基因发生突变均不会引起细胞死亡[21]。Farmer等[11]表明BRCA1和（或）BRCA2功能障碍会使细胞株对抑制PARP酶活性的反应高度敏感，使染色体不稳定，从而导致细胞周期停滞和细胞凋亡。通常认为HR缺陷细胞株的PARPi发生合成致死性的原因是SSB修复失败，而这些SSB将形成需要通过HR途径才能修复的复制叉和复制相关的DSB。在无HR的情况下，复制叉和复制相关的DSB证明是致命的，因为它们持续存在或者仅能通过包括NHEJ在内的其他容易出错的途径进行修复[21]。

5 PARP抑制与“BRCAness”

由于PARPi已被证实对BRCA1/2种系突变的肿瘤（包括乳腺癌、卵巢癌和前列腺癌）具有一定的临床疗效，因此，确定可能从PARPi——奥拉帕利（Olaparib）（AZD2281）、KU0058684、KU0058948等药物中获益的其他患者群体成为了研究的重点[22]。无生殖细胞系BRCA1/2突变（germline BRCA1/2 mutation，gBRCAm）的基底样TNBC和与乳腺癌易感基因突变（breast cancer susceptibility gene mutation，BRCAm）有关的TNBC具有共同的临床特征，例如对铂类化疗药物具有敏感性、存在TP53突变和BRCA蛋白的表达或截短减少[23]。其他分子相似性包括BRCA1的超甲基化或DNA修复相关蛋白质（RAD51、ATM、ATR或FANC基因家族等）的丢失等[24-25]。

“BRCAness”暗示了基底样TNBC和与BRCAm相关的TNBC之间的表型相似性，并推断具有散发性TNBC的患者可以从PARPi中获益。研究表明，基底样和BRCA1突变的乳腺癌细胞存在可以对氧化性DNA损伤进行修复的BER途径的缺陷，而这种缺陷赋予了其对PARP抑制的敏感性，这一研究结果支持PARPi可能对BER缺陷的肿瘤有效的观点[26]。此外，临床前研究结果表明，与非TNBC细胞系相比，基底样TNBC细胞对吉西他滨和铂类药物具有选择性敏感性，并且在基底样细胞系中观察到这些药物与PARPi具有协同作用，但在管型乳腺癌细胞中未观察到这一作用[27]。这些临床前研究结果推动了吉西他滨和卡铂联合Iniparib使用的临床试验研究的发展。

5.1 PARP抑制与PI3K/AKT/MTOR途径相结合

由于受多种机制的影响，TNBC显示出PI3K途径的异常激活，PI3K还通过在正常条件下与HR复合物发生作用从而稳定和保持DSB的修复功能，并且该过程是电离辐射期间DNA修复所必需的。De等[28]将双重PI3K-MTOR抑制剂GDC-0980与Veliparib（ABT-888）、卡铂在BRCA感受态TNBC模型中进行组合，结果发现，单独使用GDC-0980或者将其与Veliparib、卡铂联合使用会导致DNA损伤、PAR增加，以及BRCA感受态TNBC细胞对Veliparib联合卡铂的敏感化，同时发现，Veliparib联合卡铂可有效地抑制80%～90%的已建立的异种移植肿瘤的生长。由于MTOR是PI3K途径的关键下游调节因子，并且已经在包括TNBC在内的各种人类肿瘤中发现了MTOR的失调[29]，因此，对MTOR信号转导通路的阻断成为该疾病的临床治疗手段。

5.2 PARPi与EGFR抑制剂联合使用

临床前模型的研究已显示出EGFR抑制剂对经处理后的细胞的DNA DSB的修复能力。研究表明，无论是在体内试验还是在体外实验中，EGFR1/2双重抑制剂拉帕替尼均可诱导人TNBC细胞产生瞬时DNA修复缺陷，并增加PARPiVeliparib（ABT-888）的细胞毒性。这种敏感性增强的机制包括拉帕替尼诱导核BRCA1和EGFR减少，破坏参与DSB修复的HR途径，产生持久的DNA损伤，最终促使散发性TNBC对PARP抑制的敏感性增强[30]。

5.3 PARPi与HDI联合使用

由于BRCAness效应，组蛋白脱乙酰基酶抑制剂（histone deacetylase inhibitor，HDI）可增强肿瘤细胞株对PARP-1抑制剂的敏感性。首先，HDI阻断热休克蛋白 90（heat shock protein 90，HSP90）的脱乙酰化，从而导致HSP90的高度乙酰化，因此，包括BRCA1、RAD52、ATR和CHK1在内的几种蛋白质不能与HSP90相互作用，从而导致这些蛋白质降解[31]。在对前列腺癌的研究中也显示出了同样的结果，经HDI处理过的细胞通过转录因子E2F1下调了DNA修复基因的表达[32]。上述研究结果提示直接灭活HSP90可诱导BRCAness效应的产生，这将成为一种较为特殊的治疗方法。

5.4 PARP抑制与ATM下调的关系

ATM激酶是一种关键的DNA损伤反应蛋白，伴有杂合种系突变，是乳腺癌发展的重要危险因素。有研究对野生型BRCA1/2乳腺癌细胞系（即MCF-7和ZR-75-1）进行基因操作以下调ATM的表达，通过PARPi Olaparib和Iniparib处理后测定细胞毒性，结果发现，暴露于这两种抑制剂的肿瘤细胞系产生了不同的反应，更具体地说，ATM的消耗使MCF-7和ZR-75-1细胞系对Olaparib治疗敏感，而Iniparib仅在MCF-7细胞系中诱导温和的ATM依赖性细胞抑制作用，但ZR-75-1细胞系对该药物敏感，且与ATM失活无关[33]。上述研究提示PARP对ATM蛋白表达水平低的乳腺癌具有潜在的治疗作用。

6 PARPi在TNBC中的临床应用

PARPi对gBRCA1/2m相关的晚期乳腺癌具有疗效。然而，由于在使用Iniparib进行或不进行化疗的晚期TNBC的3期试验中所得出的阴性结果[34]，使得PARPi在乳腺癌治疗领域中的应用受到限制。有研究发现，Iniparib不是真正的PARPi[27]，并且展开了对乳腺癌患者的真正PARPi的研究。本研究将重点评估几种PARPi在TNBC中的应用。

6.1 O laparib

Olaparib是首批在转移性乳腺癌中检测到的PARPi之一，也是研究最多的一种，其有效性和安全性在早期临床试验中即已显示出来。一项多中心Ⅰ期研究评估了Olaparib联合紫杉醇治疗转移性TNBC患者的安全性、耐受性和疗效，这些患者之前接受过≤1级的细胞毒性治疗方案。患者接受Olaparib（每天200 mg）加上紫杉醇（每周90 mg/m2）治疗，每4周为1个周期，连续治疗3个周期。由于中性粒细胞减少导致大部分患者的剂量发生了改变，因此，试验入组了第二组患者，如果其在第1个周期中发生了≥2级的中性粒细胞减少，则接受粒细胞集落刺激因子（granulocyte-colony stimulating factor，G-CSF）治疗，并在随后的每个周期中预防性地继续使用。结果显示，19例患者（组1，n=9；组2，n=10）接受治疗，15例患者曾接受过紫杉醇化疗。最常见的不良反应是腹泻、恶心和中性粒细胞减少。组1有7例中性粒细胞减少事件发生（发生4级中性粒细胞减少患者≥3个），组2有4例中性粒细胞减少发生（发生2级中性粒细胞减少患者≥3个，包括1例发热性中性粒细胞减少患者）。组1中紫杉醇的中等剂量强度为57%（26%～100%），组2中紫杉醇的中等剂量强度为73%（29%～100%），7名患者（37%）出现了部分反应[35]。另一项研究（MEDIOLA试验）对Olaparib与免疫疗法联合应用的治疗策略进行了评估，观察到常见的不良反应是贫血、脂肪酶增加、淀粉酶增加和中性粒细胞减少；有6例患者（19%）达到了完全缓解，14例患者（44%）达到了部分缓解，因此，客观缓解率（objective response rate，ORR）为63%。由此可得出结论，患者对Olaparib和度伐鲁单抗（Durvalumab）联合应用的耐受性良好，且与Olaparib单药治疗相比，联合应用的肿瘤反应性更高[36-37]。

6.2 Veliparib（ABT-888）

Veliparib（ABT-888）是PARP1和PARP2的小分子抑制剂。Rugo等[38]研究了Veliparib联合卡铂在早期乳腺癌新辅助治疗中的效果，结果显示，紫杉醇-Veliparib-卡铂组TNBC患者的病理完全缓解率（pathologic complete response，pCR）约为51%，紫杉醇单药组TNBC患者的pCR约为26%。与标准疗法（紫杉醇后续多柔比星+环磷酰胺）相比，紫杉醇和Veliparib-卡铂联合使用可提高TNBC患者的pCR。一项Ⅲ期临床试验同样显示卡铂联合Veliparib可提高患者的pCR，严重不良反应在接受卡铂治疗的患者中较常见，而Veliparib并未见明显增加不良反应[39]。

6.3 尼拉帕尼（Niraparib）

Niraparib是一种PARP1和PARP2抑制剂，据报道，它比Olaparib具有更强的PARP捕获能力[40]。Sandhu等[41]在最初的Ⅰ期试验中招募了100例晚期实体瘤患者，对Niraparib单药治疗晚期实体瘤进行了研究，发现患者对Niraparib的最大耐受剂量为每天300 mg。在第1个周期中，报告的剂量限制性不良反应包括3级疲劳（1例患者每天给予30 mg）、3级肺炎（1例患者每天给予60 mg）和4级血小板减少（2例患者每天给予400 mg）。常见的治疗相关不良反应包括贫血、恶心、疲劳、血小板减少、厌食、中性粒细胞减少、便秘和呕吐；不良反应主要为1级或2级。虽然该试验仅包括4例BRCA突变的乳腺癌患者，但其中2例患者达到了实体瘤疗效评价标准（response evaluation criteria in solid tumor，RECIST）的部分缓解。在乳腺癌患者的新辅助和转移性环境中，Niraparib用于乳腺癌的新辅助治疗，以及Niraparib与靶向治疗或免疫治疗联合应用于转移性乳腺癌治疗的Ⅱ期和Ⅲ期试验正在进行中。

6.4 雷拉帕尼（Rucaparib）

Rucaparib是PARP1、PARP2和PARP3的抑制剂。在一项Ⅱ期多中心试验中，Drew等[42]研究了单药Rucaparib在种系BRCA突变的晚期乳腺癌和卵巢癌中的有效性和安全性。患者对Rucaparib的耐受性均良好，最高剂量为每天480 mg，是PARP的有效抑制剂，单剂量给药后持续抑制≥24 h。静脉注射Rucaparib（间歇给药方案）产生的ORR仅为2%，但41%（18/44）的患者病情稳定≥12周，3例患者持续病情稳定＞52周。患者口服Rucaparib的ORR为15%；在口服队列中，81%（22/27）的患者患有卵巢癌，12例患者持续给药并未发生疾病进展，持续时间≥12周。一项Ⅱ期机会之窗的研究在开始治疗之前评估Rucaparib对高风险TNBC患者（肿瘤直径≥2 cm或肿瘤直径＜2 cm+淋巴结阳性）的疗效。这项单药治疗试验将通过比较治疗前后活组织中Ki-67的阳性率降低程度来评估Rucaparib的疗效，并确定与Rucaparib反应性和疗效替代指标相关的生物标志物[43]。

综上所述，TNBC是一种具有高组织学分级的侵袭性肿瘤，其BRCA突变率较高，并且通常对化学治疗剂（包括铂类化合物）反应良好。PARP抑制是一种对TNBC有前景的治疗策略，特别是当其与HR缺陷相关时。在BRCA缺陷的肿瘤中，PARPi的单独用药已经是一种有效的治疗方法，且证明了“合成致死性”的概念。但是，PARPi是否可用于非gBRCAm相关的晚期TNBC仍有待观察，目前仍是一个活跃的研究领域。在种系之外确定准确的预测生物标志物，对于选择PARPi治疗的最合适的候选者至关重要，因为PARPi在乳腺癌和其他恶性肿瘤中的治疗范围可能要比最初设想得广泛。