DDR2在肺癌中的研究進展

李菁霞，金陽

華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院呼吸與危重癥醫學科，武漢 430022

肺癌是發病率最高的惡性腫瘤之一，每年估計有200 萬新發病例和179 萬例死亡，盡管近年來肺癌免疫治療及靶向治療取得很大進展，但肺癌患者的生存率仍然很低，五年生存期僅有15%[1]。難以早期診斷、腫瘤組織異質性、腫瘤生物學不明確以及耐藥是導致肺癌預后不良的關鍵原因。因此，肺癌的治療仍然是一個巨大的挑戰，迫切需要尋找新的肺癌治療方法。盤狀蛋白結構域受體（discoidin domain receptors，DDRs），包括DDR1 和DDR2，是受體酪氨酸激酶的一個亞家族[2]。而膠原蛋白作為細胞外基質的主要組成部分，在腫瘤的發生發展中也起著重要的作用，膠原蛋白與腫瘤細胞的直接結合就是由DDRs 所介導的，因此本綜述總結了目前對DDR2 的研究進展，重點關注其在肺癌進展中的作用，并討論了未來開發靶向DDR2 治療的基本原理及臨床策略。

1 DDR2的分子結構與生理功能

盤狀蛋白結構域受體（DDRs）是一種酪氨酸激酶受體（receptor tyrosine kinases，RTK），DDRs 包括兩個亞家族成員：盤狀蛋白結構域受體1（discoidin domain receptor1，DDR1）和盤狀蛋白結構域受體2（discoidin domain receptor2，DDR2），DDR1 有五種亞型，DDR2 只有一種亞型[3-4]。DDRs 包括細胞外結構域、跨膜結構域（transmembrane domain，TM）和細胞內酪氨酸激酶結構域（kinase domain，KD）。DDRs 的細胞外區域包含盤狀蛋白結構域（discoidin domain，DS）、一個盤狀蛋白樣結構域以及盤狀蛋白結構域和跨膜結構域之間的細胞外近膜區域（extracellular juxta-membrane，EJM），細胞內區域包含一個酪氨酸激酶結構域以及激酶結構域與跨膜結構域之間的細胞內近膜區域（intracellular juxta-membrane，IJM），酪氨酸激酶結構域則另外包含一個6 個氨基酸的短C 端肽[4]。DDRs 具體結構見圖1。DDR2 主要在間充質來源的結締組織中表達，包括肺部上皮細胞、骨骼肌細胞、心肌細胞[5]。在正常生理條件下，DDRs通過作為膠原傳感器進行信號轉導調節細胞極性、組織形態發生，從而調節細胞分化和組織穩態[6]。

圖1 DDRs結構圖

2 DDR2在肺癌中的作用

2.1 DDR2 與侵襲遷移

有研究表明，XI 型膠原可以抑制腫瘤相關成纖維細胞介導的膠原重塑和腫瘤細胞遷移侵襲，而其中整合素α2β1 和DDR2 是與XI 型膠原相互作用并介導其作用的鍵受體，DDR2 酪氨酸激酶結構域對于膠原纖維生成和重塑很重要[7]。有研究發現肺腺癌中存在一個顯著上調的基因即X 型膠原蛋白α1（COL10A1）與DDR2 相互作用，誘導DDR2 的磷酸化以促進局部黏著斑激酶的表達水平[8]。DDR2 還可以通過調節RAP1 通路來影響膠原結合β1 整合素活性，進而調節膠原纖維組織。當DDR2 缺失時，β1 整合素活性降低，膠原纖維組織改變，腫瘤不那么堅硬，肺轉移也隨之減少[9]。

DDR2 可以作為細胞外基質的一種力信號受體。有研究表明其可通過上調STAT1/p27 信號來調節干細胞樣乳腺癌細胞的細胞周期停滯[10]。DDR2 還可通過控制精氨酸酶-1 的轉錄來調節腫瘤成纖維細胞的膠原蛋白合成和分泌，進而影響細胞外基質中的膠原沉積，來促進腫瘤的轉移[11]。DDR2 還能通過AKT/SNAI1 調節成纖維細胞糖酵解，導致果糖-1，6-二磷酸酶受到抑制，進一步促進成纖維細胞分泌細胞外基質蛋白，其中一種細胞外基質蛋白膠原交聯劑LOXL2 的分泌顯著增加，進而增強了腫瘤的侵襲遷移能力[12]。

但DDR2 也可以不依賴酪氨酸激酶結構域的方式，影響腫瘤的進展。一項研究發現，DDR2 在腫瘤相關的成纖維細胞中通過非依賴酪氨酸激酶作用對腫瘤細胞的肺部轉移進行調控[13]。因此，這些數據表明，僅靶向DDR2 的酪氨酸激酶活性可能不足抑制惡性腫瘤出現肺部轉移。

2.2 DDR2 與上皮間充質轉化

上皮細胞-間充質轉化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）是指上皮細胞轉化為間充質細胞，EMT 可導致上皮細胞之間失去 黏附、細胞外基質降解和腫瘤細胞增殖[14]。除了促進早期原發腫瘤轉化為侵襲性惡性腫瘤外，EMT 還與具有干細胞樣特征的癌細胞的產生有關，包括促進腫瘤的自我更新、腫瘤啟動以及抗細胞凋亡和化療的耐藥性[15]。深入研究EMT 在肺癌發生發展及轉移具有重要的作用，有助于為肺癌的臨床治療提供新的參考。

在肺腺癌患者中，腫瘤相關的成纖維細胞分泌的膠原纖維會產生堅硬的纖維化腫瘤基質，促進癌細胞侵襲，其中DDR2 和膠原結合整合素（包括：α1β1，α2β1，α10β1，α11β1）可以協同增強腫瘤相關成纖維細胞的促進腫瘤細胞侵襲作用[16]。OVOL2 作為一種上皮相關轉錄因子，可通過抑制促進EMT 的間充質基因的表達來支持上皮表型。有研究發現在肺肉瘤樣癌中OVOL2 具有調節DDR2 表達中的作用，OVOL2 與DDR2 啟動子特異性結合，因此DDR2 是作為肺肉瘤樣癌發生EMT 的下游效應子[17]。

有研究發現29%的肺鱗狀細胞癌患者的DDR2蛋白水平升高，在體外對人肺鱗狀細胞癌細胞系過表達DDR2，發現該腫瘤細胞的侵襲能力顯著增強。在動物模型中，過表達DDR2 的細胞移植后其肺轉移也顯著增強，這是因為DDR2 可以經基質金屬酶2 誘導上皮間充質轉化[18]。使用EMT 刺激器轉化生長因子-β1（TGF-β1）還可增加DDR2 的表達[19]。

2.3 DDR2 突變與肺癌

據報道，DDR2 突變見于多種腫瘤類型，而在肺癌中，DDR2 突變主要存在于非小細胞肺癌的鱗狀細胞癌中，并分布在整個基因中，包括DDR2 的盤狀結構域中的L239R 和G253C，以及胞質近膜結構域的G505S[20]。據報道，DDR2 突變在肺鱗狀細胞癌中的發生率為2%～5%，但DDR2 突變頻率可能與樣本人群的種族差異有關[21]。

DDR2 突變體亞群具有致癌性，已被證明可促進細胞遷移、增殖和存活。例如DDR2 中的L63V 和I638F 突變已被證明具有促進肺鱗狀細胞癌細胞系的上皮間充質轉化能力，具有DDR2 的L239R 或I638F突變的肺癌細胞也被證明對DDR2 抑制劑達沙替尼治療敏感[22]。表明DDR2 突變可能是各種酪氨酸激酶抑制劑相應受體的潛在治療靶點，因此，鑒定DDR2突變可以為肺癌患者選擇合適的靶向治療藥物，做到精準靶向治療。

2.4 DDR2 與腫瘤免疫

腫瘤微環境包括免疫細胞、基質細胞、血管、淋巴管和細胞外基質，其中免疫細胞是腫瘤基質的重要組成部分之一[23]。目前免疫檢查點阻斷治療也是臨床上用于肺癌治療的常用方法之一，許多接受免疫檢查點阻斷治療的患者中有相當一部分獲得了良好的反應，但仍舊有許多患者表現出疾病進展，因此，聯合使用增強抗腫瘤免疫力的療法一直是整個腫瘤研究中非常感興趣的領域，而DDR2 則是其中一個具有重要潛力的新興靶點。

為了確定腫瘤中DDR2 表達與免疫浸潤之間的關聯，有研究者使用CIBERSORT 方法和來自癌癥基因組圖譜庫（TCGA）的大量腫瘤RNA 測序數據估計了免疫群體的相對豐度，結果發現低DDR2 表達與CD8+T 細胞和活化的樹突狀細胞浸潤呈現正相關性，表明低DDR2 表達與更好的腫瘤治療預后相關。該研究將DDR2 敲除或者應用DDR2 抑制劑達沙替尼，再聯用PD-1 抑制劑阻斷PD-1，CD8+T 細胞的浸潤水平會出現增加的趨勢[24]。以上結果表明靶向膠原受體DDR2 可以增強患者對PD-1 抑制劑免疫檢查點阻斷的治療效果。一方面，DDR2 表達低的腫瘤患者的腫瘤微環境更有可能對抗PD-1 治療產生有利反應[25]，因此可以將DDR2 的表達水平作為抗PD-1 治療的一個預后預測標志物，更好的做到肺癌精準靶向治療；另一方面靶向DDR2 與抗PD-1 治療相結合或許是肺癌治療的一種潛在策略，并且目前針對DDR2和PD-1 靶向組合的臨床前試驗已經啟動，即評估納武利尤單抗與達沙替尼聯合使用（NCT02750514）。

3 靶向DDR2的藥物

DDR 抑制劑往往是三磷酸腺苷競爭性抑制劑，可同時作用于DDR1 和DDR2，但激酶選擇性較差[26]。DDR2 是FDA 批準的幾種多靶點激酶抑制劑的有效靶點，包括達沙替尼、伊馬替尼、尼洛替尼和普納替尼，這些藥物均對DDR2 突變的癌細胞系顯示出抗增殖活性[27]。達沙替尼進入臨床試驗招募DDR2 突變的癌癥患者，然而，其臨床開發因其高度的多靶點活性和相對毒性而受到限制。

大多數已知的DDR 抑制劑與激酶結構域結合。然而，已經證明DDR2 在腫瘤相關成纖維細胞中以酪氨酸激酶非依賴性作用影響腫瘤侵襲、體外遷移和體內轉移，這表明需要考慮DDR2 激酶依賴性和獨立活性才能使靶向DDR2 活性的策略有效[13]。其中，DDR2 的小分子抑制劑WRG-28 在細胞外選擇性作用，通過對腫瘤細胞和腫瘤相關成纖維細胞中受體的變構調節來抑制受體-配體相互作用，從而實現對腫瘤侵襲和促腫瘤基質功能的抑制[28]。

4 總結和展望

過去十年中對DDR2 的廣泛研究表明，DDR2 正在成為腫瘤學研究中有前景的治療靶點和生物標志物，因為它在包括肺癌在內的多種癌癥進展中發揮著關鍵作用，可影響肺癌的進展和預后。對DDR2 的新分子機制的探索給未來開發靶向DDR2 治療提供了新的思路。DDR2 不常發生突變，但特定的突變將助于靶向藥物的選擇，并可能提高靶向治療效果。最近的研究也表明DDR2 對增強免疫治療的療效也至關重要。綜上所述，DDR2 正在成為新型的肺癌調節因子，選擇性DDR2 抑制劑的開發對未來肺癌的靶向治療具有重要意義。