HER 2陽性乳腺癌曲妥珠單抗耐藥性的研究進展Δ

馬新宇，曹中偉

1內蒙古科技大學包頭醫學院研究生學院，內蒙古 包頭014010

2內蒙古自治區人民醫院甲乳疝外科，呼和浩特0100100

根據2018年全球腫瘤統計報告顯示，約有210萬女性新診斷為乳腺癌，約占全部女性腫瘤的1/4，乳腺癌是女性最常見的腫瘤之一，也是女性腫瘤死亡的主要原因[1]。2015年，中國約有268 600例乳腺癌新發病例和69 500例乳腺癌死亡病例，分別占腫瘤新發病例和女性腫瘤死亡病例的15.1%和6.9%[2]。

人表皮生長因子受體2（human epidermal growth factor 2，HER2）陽性乳腺癌占所有乳腺癌的15%～30%[3]。HER2陽性乳腺癌是惡性程度最高的一種乳腺癌亞型，具有復發率高、預后差等特點，患者的疾病惡化和死亡風險均較高[4]。人源化抗HER2單克隆抗體曲妥珠單抗于1998年被批準用于治療HER2陽性乳腺癌，是首個針對HER2的乳腺癌靶向治療藥物。HERA（Herceptin Adjuvant）Ⅲ期試驗表明，早期HER2陽性乳腺癌術后患者接受曲妥珠單抗治療后，患者的術后1年無病生存率可以提高32%[5]。曲妥珠單抗聯合化療治療晚期HER2陽性乳腺癌，可以明顯延長患者的無瘤生存期（disease-free survival，DFS）和總生存期（overall survival，OS），是目前治療該類乳腺癌的最佳一線靶向治療藥物。雖然曲妥珠單抗治療HER2陽性乳腺癌的療效顯著，但多數患者治療后可出現原發性或獲得性耐藥，導致至少70%的HER2陽性乳腺癌患者出現了疾病進展[6]。本研究將在細胞及動物實驗方面，針對5種不同HER2陽性乳腺癌的耐藥過程作一綜述。

1 LMO 4

LIM-only factor 4（LMO4）是 LIM-only 家族蛋白（LMO）成員之一，其可以通過特有的LIM結構域與其他轉錄因子相互作用，進而調節基因轉錄，在腫瘤細胞增殖和分化過程中具有重要作用。已有研究顯示，B淋巴細胞瘤-2基因（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）是LMO4調控的下游基因，可以促進人HER2陽性乳腺癌細胞對曲妥珠單抗耐藥[7-8]。Salmans等[9]研究對含有LMO4的復合物中的Сlim2進行測定，結果顯示，該復合物可以通過直接靶向基底細胞中的特異啟動子來調控乳腺干細胞，并促進乳腺癌的發生。由于LMO4可以上調Bcl-2表達，因而其被認為可能通過激活乳腺癌干細胞，增加人HER2陽性乳腺癌細胞對曲妥珠單抗的耐藥性。在細胞水平上，Ding等[8]研究發現，LMO4在獲得性曲妥珠單抗抗性的乳腺癌細胞SKBR3 HR和BT474 HR中呈過表達；而采用siLMO4對SKBR3 HR細胞和BT474 HR細胞中LMO4基因進行干擾后，獲得性曲妥珠單抗抗性的乳腺癌細胞SKBR3 HR和BT474 HR恢復了對曲妥珠單抗的敏感性；此外，該研究采用LMO4過表達質粒轉染SKBR3和BT474細胞，結果發現SKBR3和BT474細胞對曲妥珠單抗的敏感性降低；上述研究結果在小鼠模型中也得到了證實。

上述研究表明，LMO4參與了乳腺癌細胞對曲妥珠單抗耐藥的形成過程，并有望通過抑制LMO4過表達來降低乳腺癌細胞對曲妥珠單抗的耐藥性，提高HER2陽性乳腺癌患者對曲妥珠單抗的敏感性。LMO4具有成為HER2陽性乳腺癌診斷和輔助治療靶點的可能。

2 Bc 1-2結合抗凋亡基因

Bc1-2結合抗凋亡基因（Bcl-2 associated athanogene 1，BAG1）屬于分子伴侶家族，可以與Bcl-2形成復合物，具有抗細胞凋亡的作用，在基因轉錄、信號轉導、細胞增殖等過程中發揮了重要作用。目前，已有多項研究證實，BAG1高表達與乳腺癌的發生、發展及預后密切相關[10]。BAG1與熱休克蛋白（heat shock protein，HSP）結合時，可以抑制因放療、化療、熱休克等導致的細胞凋亡[11]，增強乳腺癌細胞對治療的耐受性。其中BAG-1S的抗凋亡作用最強，是決定腫瘤細胞對藥物反應的最重要的亞型。

Papadakis等[12]研究對靶向BAG1在曲妥珠單抗抗性細胞中的治療效果進行研究，結果顯示在HER2陽性乳腺癌SKBR3細胞中，BAG-1S過表達阻斷了曲妥珠單抗對SKBR3細胞的生長抑制，因為BAG-1S過表達時，可以阻斷熱休克蛋白HSС70、HSP70間的相互作用，從而使細胞對曲妥珠單抗產生抗性。相反，BAG結構域螺旋3突變體（BAG-1S H3AB）由于缺乏分子伴侶結合，對曲妥珠單抗治療敏感。另一方面，通過干擾靶向內源性BAG1，可以增強曲妥珠單抗對SKBR3和BT474細胞的生長抑制，而使用BAG1抑制劑（Thio-S或Thio-2）與曲妥珠單抗聯合治療可以協同抑制乳腺癌SKBR3和BT474細胞的生長，其機制可能是通過胞外信號調節激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）和蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，又稱AKT）途徑誘導G1/S細胞周期停滯發揮作用[12]。

上述研究提示，抑制BAG1可以有效抑制HER2陽性乳腺癌細胞的生長，可能成為臨床治療曲妥珠單抗耐藥的HER2陽性乳腺癌患者的潛在手段。

3 IGF-1 R

胰島素樣生長因子受體1型（type 1 insulinlike growth factor receptor，IGF-1R）是胰島素樣生長因子1（insulin-like growth factor 1，IGF-1）的信號受體，由跨膜的β亞單位和胞外的α亞單位構成，是一種酪氨酸蛋白受體。IGF-1系統的致癌作用是通過配體結合和受體激活介導的，直接靶向IGF-1R是干擾IGF-1信號通路的主要途徑。IGF-1R信號通路在雌激素受體陽性/陰性乳腺癌中具有致癌作用，通過激活磷脂酰肌醇-3-激酶（phosphatidylinositol-3-kinase，PI3K）/AKT/絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activation protein kinase，MAPK）/粘附斑激酶（focal adhesion kinase，FAK）信號通路下游有效調節細胞增殖、遷移和蛋白合成，且通過自分泌、旁分泌和內分泌途徑增加細胞的增殖、抗凋亡能力和耐藥性[13]。

一項針對184例女性乳腺癌的研究證實，血清IGF-1的含量與發生乳腺癌的風險性呈正相關，且約50%的乳腺患者的IGF-1R轉錄增加[14]。腫瘤的形成與IGF-1R信號分子[磷酸化AKT、ERK1/2和信號轉導及轉錄激活蛋白3（signal transducer and activator of transcription 3，STAT3）]的水平升高有關。曲妥珠單抗僅在IGF-1R信號降低的情況下，才能抑制過表達HER2受體的細胞生長。相關研究顯示，當IGF-1R過表達與雷帕霉素靶蛋白（mechanistic target of rapamycin，MTOR）信號通路增強結合時，可出現曲妥珠單抗耐藥，且IGF-1R mRNA高表達也可激活MTOR信號通路，使曲妥珠單抗產生耐藥性[15]。在曲妥珠單抗耐藥乳腺癌細胞中，IGF-1R刺激可以引起HER2磷酸化增加，而抑制IGF-1R酪氨酸激酶活性可以導致HER2磷酸化水平下降，同時導致曲妥珠單抗耐藥乳腺癌細胞對曲妥珠單抗的敏感性增加；但是，在曲妥珠單抗敏感乳腺癌細胞中，并未發現上述現象。提示IGF-1R和HER2僅在曲妥珠單抗耐藥乳腺癌細胞中存在異二聚體結合，從而導致細胞產生曲妥珠單抗抗性[16]。

4 lncRNA

上皮-間充質轉化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）是腫瘤形成過程中的常見現象，主要通過溶解細胞間黏附分子（如E-鈣黏連蛋白）獲得具有間質細胞表型的生物學過程，促進腫瘤細胞擴散、遷移和侵襲來抵抗各種治療，進而導致腫瘤惡化[10,17]。研究表明，EMT會通過多條信號轉導通路，如腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）/核因子-κB（nuclear factor of kappa B，NF-κB）、轉化生長因子-β（transforming growth factorβ，TGF-β）、酪氨酸激酶受體（receptor tyrosine kinase，RTK）通路，誘發曲妥珠單抗耐藥性的產生。Yuan等[18]研究發現，長鏈非編碼RNA（long noncoding RNA，lncRNA）可以通過介導TGF-β的促轉移作用，調節EMT以使腫瘤細胞發生轉移、免疫逃避及誘導腫瘤新血管生成，進而導致腫瘤進展；并且，該研究進一步確定了TGF-β激活的lncRNA ATB是TGF-β/Smad通路的直接靶標。Shi等[19]研究發現，lncRNA ATB在曲妥珠單抗抗性SKBR-3細胞及組織中明顯上調，其不僅可以通過增加乳腺癌細胞的侵襲性和EMT，促進乳腺癌細胞產生曲妥珠單抗抗性；而且還可以通過競爭性地誘導微小RNA（microRNA，miRNA）-200c，上調E-盒結合鋅指蛋白 1（zinc finger E-box-binding protein 1，ZEB1）和鋅指蛋白217（zinc finger protein，ZNF217）的表達，激發EMT進而促進乳腺癌細胞發生曲妥珠單抗耐藥和侵襲-轉移級聯反應。上述研究提示，lncRNA ATB是乳腺癌中TGF-β信號通路和曲妥珠單抗耐藥的關鍵調節因子。

Li等[20]通過篩選曲妥珠單抗耐藥細胞SKBR-3的lncRNA微陣列發現，曲妥珠單抗治療后，乳腺癌組織和SKBR-3細胞中生長特異抑制物5（growth arrest-specific 5，GAS5）的表達水平均降低，并且發現拉帕替尼可以通過抑制PI3K/AKT/MTOR信號通路，上調GAS5表達；而GAS5可以競爭性結合miRNA-21，增加人第10號染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源的基因（phosphates and tensin homologue deleted on chromosome ten gene，PTEN）的表達，促進曲妥珠單抗耐藥乳腺癌細胞的增殖及轉移。該研究表明，GAS5可以作為HER2陽性乳腺癌的新型預后指標和候選藥物靶點，提高曲妥珠單抗耐藥HER2陽性乳腺癌患者的治療效果。

5 miRNA

miRNA是一種非編碼的小分子RNA，長度為18～22個核苷酸，可以參與乳腺癌的發生、發展、侵襲、轉移及耐藥等過程[21]。研究表明，miRNA在多種不同類型的腫瘤組織和細胞中的表達存在差異，不同miRNA針對不同腫瘤表現出的功能效應也各有不同，既可增強癌基因或減少腫瘤抑制因子的表達以促進腫瘤的發生、發展，也可下調腫瘤相關基因，延緩腫瘤增殖轉移的進展。miRNA也被證實與HER2陽性乳腺癌靶向治療藥物曲妥珠單抗的耐藥性有關[21]。

Gong等[22]研究發現，曲妥珠單抗耐藥的HER2陽性乳腺癌細胞系中，miRNA-21的表達水平較高，PTEN基因呈低表達；使用反義核苷酸鏈干擾miRNA-21，發現抗性細胞系恢復對曲妥珠單抗的敏感性；而將對曲妥珠單抗敏感的乳腺癌細胞系過表達miRNA-21后，敏感細胞對曲妥珠單抗產生耐藥。進一步地，此研究在小鼠體內的實驗結果也與上述研究結果一致。因而，上調miRNA-21可以參與乳腺癌細胞曲妥珠單抗的耐藥性誘導。

miRNA-182被認為是乳腺癌診斷的一個潛在的生物標志物[23]。Forkhead轉錄因子FOXO1是miRNA-182的下游調控靶基因，可以參與惡性腫瘤的發生和進展。據報道，在HER2陽性乳腺癌細胞中，激活PI3K/AKT信號通路可以使FOXO1失活，在曲妥珠單抗耐藥過程中起著重要作用[24]。Sajadimajd等[25]采用曲妥珠單抗分別處理敏感和耐藥的SKBR3細胞，并對miRNA-182和FOXO1在兩種細胞中的表達情況進行分析，結果顯示，曲妥珠單抗處理72小時后，敏感細胞中miRNA-182的表達水平明顯降低；長期暴露（9個月）可以使敏感細胞對曲妥珠單抗產生耐藥性，miRNA-182水平升高，FOXO1水平降低；而使用miRNA-182抑制劑則可以使耐藥細胞恢復對曲妥珠單抗的敏感性。上述研究結果提示，抑制miRNA-182表達可以抑制SKBR3細胞的侵襲、遷移。

6 小結

目前，針對HER2的靶向治療藥物較多（包括T-DM1、拉帕替尼及培妥珠單抗等），但對HER2陽性乳腺癌患者的療效欠佳，曲妥珠單抗依然是治療HER2陽性乳腺癌的首要選擇。而曲妥珠單抗在臨床中的普遍耐藥性成為目前靶向治療的巨大挑戰。因此，需要更多的研究來逆轉曲妥珠單抗的耐藥性，通過抑制導致曲妥珠單抗耐藥性的靶基因來恢復治療的敏感性，從而達到更好的治療效果，使更多患者受益于靶向治療。