乳腺癌分子靶向治疗的分子机制

乳腺癌分子靶向治疗的分子机制

分子精准治疗是针对可能导致细胞癌的目标点，如原癌基因、免癌基因、细胞信号传导路径、细胞因子、受体和肿瘤血管形成。这种恶意的生物学行为可以从分子水平逆转，并抑制肿瘤细胞的生长。乳腺癌分子靶向治疗是继化疗和内分泌治疗后的又一种有效的临床治疗手段。一、人体表皮生长因子2her2组的药物1.生长因子受体家族1987年Slamon等在《科学》杂志上指出HER2基因扩增预示乳腺癌患者预后不良。随后的研究结果显示,HER2基因扩增或蛋白过表达与乳腺癌患者的预后密切相关,可作为乳腺癌独立性预后因素。至今,HER2基因仍被公认为乳腺癌患者的重要预后因素。约20%~30%的乳腺癌患者呈HER2基因扩增或蛋白过表达,提示肿瘤恶性程度高,进展迅速,化疗缓解期缩短,无病生存时间和总生存时间缩短,对三苯氧胺和细胞毒性化疗药物耐受,但大剂量蒽环类和(或)紫杉类药物疗效较好。HER2是表皮生长因子受体(epidermalgrowthfactorreceptor,EGFR)家族的一员,除此之外,人表皮生长因子受体家族还包括HER1、HER3和HER4。它们主要通过Ras/MAPK、PI3K/AKT等通路参与细胞的增殖及抗凋亡,通过促进基质金属蛋白酶(MMPs)分泌、激活VEGF的启动子,同时激活丝氨酸和(或)苏氨酸激酶(AKT)及核因子KB(NF-KB)等,促进肿瘤的浸润及转移。能结合胞外结构域的单克隆抗体,通过封闭配体结合区来竞争性的与受体结合,从而阻滞配体诱导的EGFR酪氨酸激酶活化。由于HER2/neu蛋白位于细胞表面,易被抗体接近,故HER2蛋白成为最先研究抗肿瘤治疗的靶点。曲妥珠单抗(trastuzumab)的问世开辟了乳腺癌靶向治疗的先河,是一种针对HER2/neu蛋白设计的人源化人鼠嵌合型单抗,通过基因工程的方法将非特异的人IgG的恒定区与鼠的抗HER2/neuIgG的Fv区嵌合在一起,作用的靶点位是HER2基因调控的细胞表面p185糖蛋白。目前有多项前瞻性随机对照临床试验,如NCCTG/N9831、Hera/BIGO1、PACS04等以及超过15000例HER2阳性的乳腺癌患者从曲妥珠单抗治疗中获益,曲妥珠单抗的治疗可贯穿乳腺癌的复发、转移、术后辅助和术前新辅助治疗的各个阶段。但正如任何事物都具有两面性一样,曲妥珠单抗也存在着自身的缺陷和局限性:(1)仅限于HER2阳性患者;(2)治疗持续时间具有不确切性;(3)有些HER2阳性乳腺癌患者在曲妥珠单抗治疗中病情进展,如何克服耐药性仍是目前亟待解决的问题;(4)曲妥珠单抗引起的心脏毒性。2.女性靶向治疗药物新的发展方向乳腺癌等实体肿瘤都是多靶点、多环节的调控过程,阻断了一个受体或靶位不一定能阻断所有细胞信号传导。多靶点药物简化了治疗程序,代表了肿瘤靶向治疗药物新的发展方向。帕妥珠单抗(pertuzumab)是一种新型HER2重组单克隆抗体,结合于HER2分子胞外区的Ⅱ区结构域,帕妥珠单抗与HER2分子结合后可以抑制HER2分子形成二聚体,与曲妥珠单抗不同,其既对HER2高表达的乳腺癌有效,也对HER2低表达的乳腺癌有效。Baselga等的研究结果显示,曲妥珠单抗联合帕妥珠单抗治疗曲妥珠单抗治疗失败的患者,仍有部分可以观察到临床缓解。3.中位疾病进展和临床效果TKIs是指一些小分子的酪氨酸激酶抑制剂,其作用机制是可逆或者不可逆的抑制HER2分子胞内区的酪氨酸激酶活性,从而抑制HER2信号激活导致的细胞增殖和存活。拉帕替尼(lapatinib)是一种新型小分子双重酪氨酸激酶抑制剂,能同时作用于EGFR和HER2两个靶点。其作用机制为可逆性结合激酶的胞浆TP(酪氨酸磷酸化酶)结合位点,阻止肿瘤细胞磷酸化和激活;与其他EGFR抑制剂不同的是,它与非活化状态的EGFR结合,导致了拉帕替尼较慢的解离速度,从而获得更长的缓解期。一项采用拉帕替尼治疗伴有脑转移的HER2阳性乳腺癌的Ⅱ期临床试验研究显示,39例患者既往均接受过曲妥珠单抗治疗,其中37例在全脑放疗后病情进展。给予拉帕替尼治疗后,1例获得部分缓解(PR),7例持续稳定(SD)达16周,中位疾病进展时间为3个月,中位生存时间为6个月;20例中获得部分缓解(ER)者达30%,提示拉帕替尼对乳腺癌脑转移患者治疗有效,这是由于该药为小分子结构可透过血脑屏障。EGF30008研究是一项双盲安慰剂对照Ⅲ期临床试验,纳入来自全球212家医学中心的1286例初治ER和(或)PR阳性绝经后转移性乳腺癌(MBC)患者并予以随机分组,分别给予来曲唑联合拉帕替尼或来曲唑联合安慰剂治疗。研究结果显示,联合用药组和联合安慰剂组的中位无疾病进展生存时间(PFS)分别为8.2个月和3.0个月(P=0.019)。联合组的客观缓解率(ORR)和临床获益率(CBR)均显著提高(28%和15%,48%和29%)。结果证实拉帕替尼可显著增强内分泌治疗对ER和(或)PR阳性、HER2阳性MBC的疗效。研究表明,拉帕替尼可能通过与ER交互作用抑制核内ER信号传导并恢复内分泌治疗的敏感性,提高内分泌的疗效并延迟其耐药的发生。另外,一项NeoALTTOⅢ期临床试验结果显示,曲妥珠单抗联合拉帕替尼组较曲妥珠单抗或拉帕替尼单药组有明显优势,这可能说明多种靶向药物同时使用可能提高HER2阳性早期乳腺癌的疗效。4.曲妥珠单抗trastu-vethe靶向治疗来那替尼(neratinib,HKI-272)是一种不可逆抑制泛酪氨酸激酶抑制剂,可以同时作用于HER1、HER2和HER4。它对实体瘤的效果和安全性已在Ⅰ期临床试验中得到证实,尤其对曲妥珠单抗、蒽环类和紫杉醇治疗失败,且免疫组化染色HER2表达呈++~+++的乳腺癌患者有显著疗效。另有研究表明,对已接受曲妥珠单抗治疗的患者(66例),来那替尼单药口服治疗16周的PFS率为59%,对未经曲妥珠单抗治疗的患者(70例),16周PFS率为78%。两者中位PFS分别为22.3周和39.6周,客观有效率分别为24%和56%。结果表明,来那替尼对曾用或未用曲妥珠单抗治疗的HER2阳性转移性乳腺癌疗效确切。T-DM1(trastuzumab-derivativeofmaytansine)是在曲妥珠单抗的基础上偶联了微管抑制剂的一种新型HER2靶向治疗药物,结构主要包括3部分,曲妥珠单抗(trastuzumab)、连接区MCC(mutatedincolorectalcancerprotein)和DM1结构域。T-DM1可以通过曲妥珠单抗与肿瘤细胞表面的HER2受体结合,导致受体的内化,从而使得DM1进入肿瘤细胞,增强对肿瘤细胞的杀伤。其优点在于既保证了HER2阳性肿瘤细胞的靶向性,又增加了细胞毒药物协同的抗肿瘤效应。TDM4258g是一项Ⅱ期的临床研究,结果显示其客观缓解率为25.9%,中位无病进展生存时间为4.6个月。二、贝伐单抗bevaci-zme到目前为止,人们研究最多的是血管内皮生长因子(vascularendothelialgrowthfactor,VEGF),其促血管生成原理包括通过与内皮细胞表面特定的跨膜受体酪氨酸激酶VEGFR-1(Flt-1)和VEGFR-2(Flk-1或KDR)结合,促进内皮细胞的有丝分裂、延长细胞的存活期时间,提高基质降解过程中所需酶的表达,增加血管的通透性等。VEGF与早期乳腺癌中部分患者的不良预后有关,预示着患者无病生存时间短、总生存率低,且与肿瘤体积较大、激素受体阴性、表达突变型p53和肿瘤分化不良相关。贝伐单抗(bevacizumab)是针对血管内皮生长因子A(VEGF-A)亚型的重组人源化单克隆抗体,能识别VEGF与内皮细胞膜上受体的结合位点并与之结合,从而封闭VEGF,使之失去与内皮细胞结合的能力,通过抑制酪氨酸信号通路的激活,使VEGF丧失生物学活性,从而抑制肿瘤新生血管的生成。贝伐单抗与紫杉类药物联合用于晚期乳腺癌患者一线治疗的临床研究,其结果令人振奋,其中最具代表意义的是E2100和AVADO临床试验。AVADO是首个双盲、随机的Ⅲ期临床试验,用于观察多西紫杉醇联合贝伐单抗或安慰剂一线治疗晚期复发性乳腺癌的疗效和安全性。该临床研究将入组的晚期乳腺癌患者随机分为多西紫杉醇联合安慰剂治疗组(DP),多西紫杉醇联合低剂量贝伐单抗治疗组(DL)和多西紫杉醇联合高剂量贝伐单抗治疗组(DH)。结果显示,两组联合贝伐单抗的患者PFS均较对照组显著延长(低剂量和高剂量组分别为9.0个月和10.0个月),多西紫杉醇联合贝伐单抗与多西紫杉醇联合安慰剂的PFS8.0个月相比,差异有统计学意义。E2100临床试验结果也支持上述结论。Ⅲ期临床试验RIBBON-2研究旨在观察贝伐单抗联合紫杉类、吉西他滨、卡培他滨或长春瑞滨中任一种的疗效,结果证实,抗VEGFR靶向药物在转移性乳腺癌二线治疗中能够延长患者PFS。对于一线治疗失败的患者,RIBBON-2研究给出了贝伐单抗二线治疗的证据。三、mtor抑制剂的作用哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammaliantargetofrapamycin,mTOR)是PI3K/AKT下游重要的丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶,可被HER(ErbB)家族生长因子受体、胰岛素样生长因子I(IGF-I)和Ras激活,对调控细胞增殖、存活和凋亡具有重要作用,其调节异常与乳腺癌发病、恶性转化及耐药性等均具一定关系。乳腺癌细胞中,AKT可抑制细胞凋亡,使肿瘤细胞产生对曲妥珠单抗和他莫昔芬(Tamoxifen)的抗药性,因此,以AKT/PI3K为靶点的mTOR抑制剂可能提高乳腺癌治疗的效果。雷帕霉素的水溶性差且稳定性不高,故在临床治疗中常使用其类似物Temsirolimus(torisel,CCI-779)和依维莫司(everolimus,RAD001)。依维莫司通过抗肿瘤细胞增殖及抑制肿瘤血管生成发挥抗肿瘤效应。近期文献报道,111例绝经后激素受体阳性、HER2阴性,对芳香化酶抑制剂治疗抵抗的转移性乳腺癌患者,随机分为三苯氧胺联合依维莫司组和单纯三苯氧胺组,结果表明联合组较单药组6个月的临床获益率从42%提高到61%。至疾病进展时间从4.5个月延长到8.6个月。四、deoshas,deasulab的靶向治疗索拉非尼(Sorafenib)为靶向抑制Raf激酶(Raf-1,野生型B-Raf、B-RafV600E)及VEGFR-1、-2、-3、VEGFR和PDGFRα、β,c-Kit及Flt-3口服小分子酪氨酸激酶抑制剂,能阻断肿瘤细胞增殖及血管生成,促进细胞凋亡。一项对229例进展或转移性乳腺癌患者的Ⅱ期临床研究,采用索拉非尼联合卡培他滨治疗或卡培他滨联合安慰剂,其结果显示,采用索拉非尼联合卡培他滨治疗组显著提高了无进展生存时间(中位6.4个月和4.1个月)和总生存时间(中位22.2个月和20.9个月)。奥拉帕尼(Olaparib)靶向抑制多聚ADP核糖聚合酶(PARP)修复系统,增加肿瘤细胞对治疗的敏感性,促进肿瘤细胞凋亡。一项Ⅱ期临床研究表明,54例接受过平均3个化疗方案的患者,口服PARP抑制剂奥拉帕尼(400mg,bid)治疗携带BRCA1/BRCA2基因变异的难治性乳腺癌,可评估患者(9/24)的客观有效率(ORR)为38%。Denosumab又称为AMG-162,是一种针对核因子kappaB活化受体(receptorofactivatornuclearfactor-KB,RANK)单克隆抗体。RANKL和它的配体(RANKL)及可溶性配体(osteoprotegerinn,OPG