陈飞 程祺 隋殿晶

(吉林省肿瘤医院 1内四科,吉林 长春 130012;2中西医结合科)

乳腺癌是女性常见的一种恶性肿瘤,其发病率呈逐年增长趋势,已成为全球女性健康的主要威胁〔1,2〕。大部分乳腺癌患者确诊时失去最佳根治时机,主要是因早期症状隐匿〔3,4〕。我国乳腺癌患者5年生存率显著提高〔5〕。在所有乳腺癌症亚型中,激素受体(HR)+/人表皮生长因子受体(HER)2-管腔亚型乳腺癌是最常见的乳腺癌形式。周期蛋白依赖性激酶4和6(CDK4/6)抑制剂是乳腺癌靶向治疗领域的热点,在一些临床试验中证明对HR+/HER2-乳腺癌患者有良好的疗效〔6,7〕。目前,美国食品和药物管理局已批准3种特异性CDK4/6抑制剂〔哌柏西利(Palbocicib)、瑞博西利(Ribociclib)和阿贝西利(Abemacilib)〕用于一线治疗HR+/HER2-乳腺癌。尽管CDK4/6抑制剂延长了患者的生存期,但耐药性是不可避免的。本文分析CDK4/6抑制剂在乳腺癌治疗中的耐药性机制,为后续治疗决策提供依据。

1 CDK4/6抑制剂研究进展

1.1Abemaciclib Abemaciclib是唯一批准用于单药治疗的一种CDK4/6抑制剂,相比于其他CDK4/6抑制剂,该药物具有更广泛的抑制作用。Abemaciclib于2017年被获批,联合氟维司群用于HR+/HER-2-晚期乳腺癌或转移性乳腺癌的治疗〔8～12〕。Abemaciclib具有广泛的抑制作用,并且会产生各种不同的毒性,疲劳主要是其剂量限制性毒性,腹泻是最常见的不良反应。

1.2Ribociclib Ribociclib对CDK4的选择性更高,是口服生物利用的一种CDK4/6选择性抑制剂。Ribociclib活性组分主要是游离碱,琥珀酸盐是其稳定成分。Ribociclib作为CDK4/6抑制剂,能够与细胞周期蛋白结合,启动DNA合成,促进细胞周期时相转变,并且能够调控细胞转变。Ribociclib主要在人体内经肝脏细胞色素CYP3A4酶广泛代谢,主要通过粪便消除。

1.3Palbociclib Palbociclib在2015年获得批准,是高度特异性的第一个CDK4/6抑制剂。同时,Palbociclib是具有选择性、可逆性的CDK4/6抑制剂,能够阻断细胞周期从G1期向S期发展,并且能够与抗雌激素药物发挥协同作用〔13〕。研究显示,Palbociclib联合内分泌治疗方案可有效抑制雌激素受体(ER)阳性乳腺癌细胞从G1期进展至S期,Palbociclib与曲妥珠联合用药用于HER-2阳性乳腺癌细胞中取得相似疗效〔14〕。周洁余等〔15〕研究表明,纳入HR阳性乳腺癌患者57例,其中部分缓解患者25例,疾病稳定患者26例,疾病进展患者6例,疾病控制率为89.5%,客观缓解率为43.9%。常见不良反应主要为血液系统不良反应,可见Pallbocicib与内分泌联合用药对HR阳性晚期乳腺癌患者取得良好临床疗效。

2 CDK4/6抑制剂作用机制

有丝分裂信号在正常细胞周期中主要通过哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、蛋白激酶B(AKT)、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、ER等途径激活细胞周期蛋白D-CDK4/6复合物,使视网膜母细胞瘤蛋白磷酸化,磷酸化的视网膜母细胞瘤蛋白(Rb)与转录因子腺病毒2区早期结合因子(E2F)家族的结合,激活基因转录,启动细胞周期从G1到S期〔16～18〕。CDK4/6抑制剂主要通过抑制CDK4/6激酶活性,达到抗肿瘤作用。

2.1改变肿瘤微环境 肿瘤微环境主要是指肿瘤细胞赖以生存的复杂环境。肿瘤的产生不仅是肿瘤微环境与突变细胞的顺应进程,更是肿瘤细胞的基因突变。CDK4/6抑制剂主要通过影响肿瘤分泌细胞因子的活性对肿瘤微环境进行调控〔19〕。CDK4/6抑制剂可通过阻断程序性死亡受体1,增强抗肿瘤免疫,并降低DNA甲基转移酶活性〔20〕。

2.2触发抗肿瘤免疫 通过有效的免疫应答,能够使机体维护内环境的稳定。免疫应答指机体免疫系统对抗原刺激所产生的以排除抗原为目的的一种生理过程。恶性肿瘤细胞存在免疫逃逸现象,能够在体内迅速增殖。与此同时,CDK4/6抑制剂能够经诱导肿瘤细胞表面异常蛋白增加,从而使其变为免疫信号,在体内被识别、清除〔21,22〕。

2.3抑制肿瘤细胞失控增殖,恢复正常细胞周期 CDK4/6抑制剂主要通过抑制Rb磷酸化,并直接诱导肿瘤细胞凋亡,从而能够诱导处于G1、G2期的细胞周期停滞〔23〕。CDK4/6抑制剂可通过改变底物诱导衰老,使多位点磷酸化缺失,导致转录因子叉头框蛋白质M1失稳,诱导活性氧介导的肿瘤细胞自噬,将细胞成分吞噬到自噬体中,进一步实现细胞成分的再循环,促进成分溶解〔24〕。

3 CDK4/6抑制剂在乳腺癌中耐药机制

3.1细胞周期非特异性机制 细胞周期非特异性机制主要包括ER受体的缺失、免疫机制、自噬激活、上皮-间充质转化(EMT)/转化生长因子(TGF)-β/信号传导蛋白(Smad)3、PI3K/AKT/mTOR信号通路、成纤维生长因子受体(FGFR)通路激活和ERBB2突变、Ras/细胞外信号调节蛋白激酶(ERK)途径激活等。

3.1.1ER受体的缺失 ER作为预测生物标志物。在Abemaciclib耐药细胞中发现,上游的ER是CDK4/6的主要驱动力,若出现ER则会导致细胞周期越过CDK4/6调控,对CDK4/6抑制剂产生耐药〔25〕。

3.1.2免疫机制 通过Palbociclib耐药细胞中发现,人黏蛋白(MUC)16、MUC4和NCOR1基因的突变被认为与细胞相关,由此可见CDK4/6抑制剂耐药机制中免疫通路失调可能是原因之一,并且免疫微环境的改变会导致CDK4/6抑制剂耐药,同时免疫逃逸也会导致CDK4/6抑制剂耐药。研究发现,免疫通路对克服CDK4/6抑制剂的耐药发挥具有有利作用〔26〕。

3.1.3自噬激活 CDK4/6抑制剂的耐药与自噬激活相关,自噬激活不仅可逆转CDK4/6抑制剂造成的细胞周期阻滞,并且可参与CDK4/6抑制剂的耐药形成〔27〕。

3.1.4EMT/TGF-β/Smad3 阻滞CDK4/6能够通过激活TGF-β促进EMT。EMT能够促进肿瘤细胞转移和侵袭。TGF-β可通过PI3K/AKT/mTOR途径激活EMT,在CDK4/6抑制剂耐药的肿瘤细胞中EMT调控基因差异表达。Smad3作为TGF-β信号通路的组成部分,能够达到抑制G1细胞周期的作用。由激活的细胞周期素(cyclin)E-CDK2轴抑制Smad3可能是CDK4/6抑制剂的耐药机制之一。

3.1.5PI3K/AKT/mTOR信号通路 3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶(PDK)1可介导AKT的活化而激活PI3K/AKT/mTOR通路,可对CDK4/6抑制剂产生抗性,同时CDK4/6抑制剂与PDK1抑制剂具有协同作用。10号染色体上缺失的磷酸酶与第10号染色体同源丢失性磷酸酶-张力蛋白基因(PTEN)的丧失激活AKT信号通路,导致CDK4和CDK2激活,产生获得性耐药。

3.1.6FGFR通路激活和ERBB2突变 FGFR2和ERBB2在CDK4/6抑制剂耐药的一些患者中发现了改变〔28〕。FGFR过表达与无进展生存期的缩短和CDK4/6抑制剂的耐药有关,并且通过抑制FGFR活性能够逆转CDK4/6抑制剂的耐药性。

3.1.7Ras/ERK途径激活 CDK4/6抑制剂的耐药与Ras/ERK通路激活相关。Ras/ERK信号通路激活能够促进cyclinD-CDK4/6复合物形成,促进细胞周期所致的CDK4/6抑制剂耐药。

3.2细胞周期特异性机制 细胞周期特异性耐药机制包括组蛋白去乙酰化酶(HDAC)活化,WEE1和MDM2过表达,CDK2/4/6、cyclinE1扩增,Rb、FZR1、脂肪非典型钙黏蛋白(FAT)1蛋白功能丧失等。由于CDK4/6可通过磷酸化Rb对细胞周期进行调控,故Rb被认为是CDK4/6抑制剂治疗敏感性的重要影响因素〔29〕。Rb缺失可造成对CDK4/6抑制剂耐药,Rb突变可引起肿瘤耐药。除Rb功能丧失外,其他与细胞周期特异性耐药机制相关蛋白研究较少。MDM2过表达可降低P53抑癌作用,从而会造成肿瘤细胞对CDK4/6抑制剂的耐药,其中MDM2抑制剂能够逆转肿瘤对CDK4/6抑制剂的耐药〔30〕。FAT1是可抑制Hippo通路的一种肿瘤抑制因子,FAT1缺失的肿瘤细胞中CDK6表达升高,会造成CDK4/6抑制剂耐药。cyclinE过表达能够通过cyclinE-CDK2轴,促进细胞周期完成G1/2期转换,造成CDK4/6抑制剂耐药。WEE1参与细胞周期G2/M期转换,WEE1过表达可促进肿瘤细胞增殖。p27KIP1磷酸化能够减少CDK2和CDK4活性,逆转CDK4/6抑制剂耐药。HDAC活化、FZR1蛋白功能丧失可能通过多种机制引起CDK4/6抑制剂耐药。

综上,乳腺癌分子学机制较为复杂,晚期HR+/HER2-乳腺癌患者在内分泌治疗及分子靶向治疗方面有良好疗效。CDK4/6抑制剂的研究改变HR+/HER2-乳腺癌患者预后。CDK4/6抑制剂联合其他药物,可达到提高临床疗效及降低对抗耐药性产生的作用。