摘要:三阴性乳腺癌(TNBC)是最具侵袭性的乳腺癌亚型,恶性程度高。由于缺乏有效的诊断和治疗,缺乏特异性靶点和靶向治疗,多药耐药等因素,目前可用的治疗方法在TNBC治疗中效果明显较差。与三阴性乳腺癌相关的基因常见BRCA1/2、TLR3、CDKN2A、IFNG、ACSS2、IRS2、ZNF33A等。本文对TNBC诊断、预后预测、治疗、耐药等相关靶点及TNBC的基因递送系统进行综述,以期为临床治疗及药物研发提供思路。
关键词:三阴性乳腺癌;诊断与预后;基因治疗;耐药
中图分类号:R737.9" " " " " " " " " " " " " " " " "文献标识码:A" " " " " " " " " " " " " " " " "DOI:10.3969/j.issn.1006-1959.2024.17.042
文章编号:1006-1959(2024)17-0188-05
Research Status of Triple-negative Breast Cancer Related Targets
WEI Xue-ni,YANG Zhong-hui,HUANG Ji,CHEN Guo-mei,CHEN Xiao
(Department of Pharmacy,the First Taicang Hospital Affiliated to Suzhou University,Taicang 215400,Jiangsu,China)
Abstract:Triple-negative breast cancer (TNBC) is the most aggressive subtype of breast cancer with high malignancy. Due to the lack of effective diagnosis and treatment, lack of specific targets and targeted therapy, multidrug resistance and other factors, the current available treatment methods have a significantly poor effect in the treatment of TNBC. BRCA1/2, TLR3, CDKN2A, IFNG, ACSS2, IRS2, ZNF33A, etc. are common genes associated with triple-negative breast cancer. This article reviews the related targets of TNBC diagnosis, prognosis prediction, treatment, drug resistance and the gene delivery system of TNBC, in order to provide ideas for clinical treatment and drug development.
Key words:Triple-negative breast cancer;Diagnosis and prognosis;Gene therapy;Drug resistance
三阴性乳腺癌(triple-negative breast cancer, TNBC)占乳腺癌发病率的15%~20%,是最具侵袭性的乳腺癌亚型,恶性程度高。由于生物利用度差,靶向低,化疗耐药等因素,TNBC的诊治仍是一大难题。TNBC预后差与复发和转移的高风险相关。Yao Y等[1]在TNBC复发转移风险的研究中显示,年龄越大、临床分期越高、肿瘤大小越大的TNBC患者越容易发生远处转移。对于这些有远处转移的患者的预后应给予高度重视。TNBC目前治疗手段主要有放射治疗、化疗、免疫治疗、靶向治疗等[2]。早期TNBC的辅助和新辅助治疗仍采取以紫杉类和蒽环类为基础的化疗方案。含铂方案是近年来针对TNBC患者研究最多且疗效较为显著的方案之一。对于年轻、尤其是BRCA基因突变的患者,可选择紫衫联合铂类方案[3,4]。此外,TNBC六个亚型具有不同的分子特征,具有不同的预后和可能不同的反应治疗。如,BL1和BL2亚型均对DNA损伤剂(如顺铂)敏感细胞周期和DNA损伤反应基因表达升高[5]。化疗仍然是对抗TNBC的主要治疗方案。然而,先天或获得性化疗耐药的出现阻碍了用于治疗TNBC的化疗。因此,需要新的分子靶点和治疗策略来提高患者的生存率。肿瘤异质性和不明确的转移机制是无法获得有效靶向治疗的主要原因。对TNBC分子机制的深入了解是预测预后和开发靶向基因治疗新策略的必要条件,并为TNBC患者的未来方向和潜在治疗策略提供新的视角。本文以现有TNBC相关基因研究为基础,对TNBC的相关靶点在诊断、预后、治疗及耐药等方面的作用进行综述,以此为临床治疗及药物研发提供思路。
1 TNBC诊断、预后预测的相关靶点
随着TNBC确诊患者数量的不断增加,对新型生物标志物的需求也日益迫切。TNBC预后差的原因之一是缺乏有效的诊断及预后预测的分子生物标记物。目前与TNBC诊断、预防转移和总生存的独立预后预测相关的基因有:①抑癌基因BRCA1/2、TP53、TLR3等;②致癌基因TMEM63A等;③糖酵解相关基因IFNG、ACSS2、IRS2等。
尽管进行了大量的研究以寻找新的分子生物标志物和设计个性化治疗方法,BRCA突变是TNBC个体化治疗中唯一经过临床验证的生物标志物。TNBC是与BRCA1种系致病变异(PV)最相关的肿瘤,比其他乳腺癌亚型更容易发生转移,主要发生在肺部和中枢神经系统。最近,研究表明BRCA2携带者发生中枢神经系统转移的风险更高[6],BRCA2基因的TNBC和PV患者在疾病过程中继发性骨受累和中枢神经系统的频率更高,然而,BRCA2 PV并不代表转移和总生存的独立预后预测因子。在大约80%的TNBC病例中,TP53发生突变,其表达表明肿瘤预后较差,其特征为血管栓塞,组织学分级较高,转移潜力较大[7]。Fan L等[8]研究发现,Toll样受体3(Toll-like receptor 3, TLR3)为乳腺癌起始和进展的抑制基因。TNBC组织中TLR3 mRNA表达低于相邻正常组织。TNBC中TLR3的高表达预示着TNBC患者预后更好。因此,抑癌基因BRCA1/2、TP53、TLR3可能是乳腺癌患者的不良预后相关的潜在分子标志物。
跨膜蛋白63A(transmembrane protein 63A, TMEM63A)作为一种新的抑癌基因,在体外促进TNBC细胞的增殖、迁移和侵袭,在体内促进异种移植物肿瘤的生长和肺转移。VCP抑制剂(CB-5083)对VCP的药理学抑制或DERL1的敲除消除了TMEM63A在体外和体内对TNBC进展的致癌作用。TMEM63A在TNBC进展中的功能和机制作用,并为使用VCP抑制剂靶向TMEM63A驱动的TNBC肿瘤提供了新的线索[9]。因此,TMEM63A可能是影响乳腺癌增殖转移新的潜在分子标志物。
此外,越来越多的证据表明糖酵解在肿瘤发生、肿瘤侵袭、免疫逃逸、化疗耐药和转移中起着重要作用。研究表明[10],糖酵解相关预后标志包括5个基因(IFNG、ACSS2、IRS2、GFUS、GAL3ST1),可独立于临床因素预测TNBC患者预后(Plt;0.05)。因此。糖酵解相关基因可能是预测TNBC预后的分子标志物。
2 TNBC靶向治疗
TNBC临床相关相关靶点主要为BRCA1/2、VEGF,免疫指标MSI/PD-L1/TMB等[11,12],目前与其BRCA1/2相关的主要药物有PARP抑制剂奥拉帕利,VEGF靶点相关药物有贝伐珠单抗,MSI/PD-L1免疫相关药物有帕博利珠单抗等。PARP抑制剂主要涉及DNA损伤应答机制相关信号通路,抗血管生成靶点EGFR/VEGFR/PDGF主要涉及酪氨酸激酶受体(receptor tyrosine kinase, RTKs)信号通路。MSI/PD-L1主要预测免疫治疗的疗效,PD-L1涉及T细胞活化/抑制信号通路,其他与TNBC相关的在研究的基因有EZH2。
2.1 BRCA1/2" BRCA1/2是TNBC重要的抑癌基因。BRCA1/2基因在DNA双链断裂(DNA double-strandbreaks, DSBs)的同源重组修复、细胞周期检查点控制、细胞凋亡和转录调控中起着关键作用。TNBC携带BRCA的人对DNA损伤药物更敏感,这些药物不仅包括蒽环类药物,还包括铂类药物和聚ADP核糖聚合酶(poly ADP-ribose polymerase, PARP)抑制剂。一方面BRCA1/2突变与铂类药物的使用相关,对于BRCA基因突变的TNBC患者,可以考虑在新辅助化疗方案中应用铂类药物,这对提高新辅助疗效有积极的作用;另一方面,BRCA1/2突变与PARP抑制剂的使用相关,BRCA的主要抗肿瘤机制是阻断PARP参与DNA损伤修复,加重细胞DNA损伤。此外,PARP抑制剂可通过协同致死效应来杀灭BRCA突变的肿瘤细胞。常用的PARPi药物包括奥拉帕利、尼拉帕利、氟唑帕利、帕米帕利、Veliparib以及依尼帕利。奥拉帕利辅助治疗BRCA1/2突变HER2阴性乳腺癌可延长患者的OS和PFS,但不良反应发生风险相对较高[13]。2022年CSCO指南指出,BRCA有突变,新辅助及辅助可使用奥拉帕利。但奥拉帕利目前国内获批适应症为BRCA1/2突变卵巢癌/前列腺癌,尚未获批乳腺癌相关适应症,临床应用可根据CSCO指南推荐用于BRCA1/2突变患者。然而,也有研究显示[14],在细胞水平,PARPi治疗乳腺癌的益处超出了BRCA突变,对转移性TNBC和ER-/HER2+乳腺癌同样有效。Niraparib,Olaparib和Rucaparib在晚期TNBC和ER-/HER2+细胞中也表现出有效的抑制效力,无论是否有BRCA突变。因此,BRCA1/2靶点在TNBC治疗中至关重要,PARP抑制剂是针对BRCA1/2靶点相关的主要药物。
2.2 VEGF" EGFR/VEGFR/PDGF主要涉及RTKs信号通路。贝伐单抗作为一种新型抗VEGF药物,其治疗这两种高危乳腺癌的安全性仍存在争议。一项前瞻性Ⅱ期研究纳入54例女性mTNBC患者,一线治疗予以紫杉醇+卡铂+贝伐珠单抗6~8周期,患者疗效及安全性均良好,提示疾病评估SD或达到CR且患者可耐受,建议继续使用贝伐珠单抗[15]。Chaudhuri A等[16]综述了TNBC治疗中发现的各种候选生物标志物以及支持其使用的证据。EGFR、VGFR、TP53、c-MET、BRCA1、PTEN、ALDH1等生物标志物是TNBC精准治疗的靶点。因此,VEGF仍是TNBC靶向治疗的重要靶点之一。
MSI/PD-L1:PD-L1表达的调控可发生在染色质改变、基因组改变、转录因子及转录后调控、翻译及翻译后调控、肿瘤微环境诱导五个环节。编码PD-L1的CD274基因位于染色体9p24.1上,该区域染色质结构和性质的变化直接影响基因的表达,包括染色质修饰和重排。PD-L1一般表达在肿瘤细胞和抗原提呈细胞等表面,PD-1是活化T细胞的抑制性受体,肿瘤细胞表面的PD-L1和活化T细胞的PD-1结合后,会抑制T细胞,导致T细胞无法识别肿瘤细胞,从而实现免疫逃逸。PD-L1的异常表达往往是由于基因组转录和翻译过程中的任何一步发生变化而引起的,其中PD-1/PD-L1信号通路的异常激活或失活可影响机体免疫功能的活性。阻断PD-1/PD-L1信号通路主要是恢复T细胞免疫功能起到抗肿瘤作用。KEYNOTE-522试验显示,帕博利珠单抗+紫杉类+铂类(序贯蒽环类+环磷酰胺)可以显著提高患者的pCR率,基于该试验的生存获益,2023年CSCO指南将紫衫类+铂类+帕博利珠单抗由Ⅲ级推荐改为Ⅱ级推荐,帕博利珠单抗联合化疗被批准用于PD-L1阳性高风险早期TNBC新辅助化疗及辅助化疗[17]。因此,基于免疫抑制靶点PD-1/PD-L1抑制剂能够调节机体的抗肿瘤免疫反应,进而发挥抗癌作用。
2.3其他" Zeste同系物增强子2(EZH2)是一种组蛋白甲基转移酶,与炎症、免疫调节和衰老有关。Verma A等[18]关于EZH2抑制剂靶向TNBC的研究发现zeste同系物增强子2(enhancer of zeste homolog 2, EZH2)的过表达与TNBC的不良预后相关。并发现功能性EZH2(H3K27me3)在NC-EZH2上的选择性超激活改变了TNBC转移并促进其腹膜转移,特别是脾转移。人类TNBC转移与H3K27me3和KRT14表达水平呈正相关。因此,新的靶点抑制剂的发现对治疗TNBC至关重要。
3 TNBC耐药相关靶点
抗肿瘤药物耐药性是当前癌症治疗中的一个重要障碍。TNBC的特点是全身转移率高,对常规治疗不敏感,易耐药,导致患者预后较差。相关的基因组学、蛋白质组学和转录组学标记物不仅与TNBC的发生发展、侵袭转移、肿瘤微环境相关,这些标记物也影响化疗敏感性。
研究显示[19],TNBC患者组织和细胞系中ZNF33A过表达导致预后较差。ZNF33A促进细胞生长,促进肿瘤细胞对TNBC中溴结构域蛋白家族(BET)抑制剂的抵抗。ZNF33A还促进了c-Myc的诱导,c-Myc是TNBC对BET抑制剂耐药的主要参与者。ZNF33A可能是与TNBC预后相关的肿瘤生长促进因子,抑制ZNF33A可能使TNBC细胞对BET抑制剂敏感。研究显示[20],KCNG1基因在TNBC亚组中的表达水平显著升高,KCNG1在其他亚型细胞株(MCF7)中低表达,在三阴性细胞株(MDA-MB-468)中高表达。KCNG1抑制剂盐酸胍(GuHCl)作用下,MDA-MB-468细胞株在相同浓度下的凋亡率高于MCF7。且KCNG1表达水平升高与顺铂和奥沙利铂的敏感性相关。ATP依赖性DNA连接酶Ⅰ(LIG1)基因缺失和/或低mRNA表达水平与TNBC不良预后相关,且与TNBC卡铂选择性耐药相关[21]。PTPRC是通过调节CD8+T细胞浸润调节药物敏感性的关键基因。研究显示[22],细胞内下调PTPRC可增强TNBC细胞系对紫杉醇耐受性,PTPRC的表达水平与CD8+T细胞浸润呈正相关,此外,PTPRC的下调增加了TNBC来源的PD-L1和il-2的水平。Runt相关转录因子1(runt-related transcription factor 1, RUNX1)与TNBC不良预后相关,并受前列腺癌AR调节。RUNX1促进TNBC细胞迁移,调控肿瘤基因表达。RUNX1抑制降低了细胞活力,增强了紫杉醇和恩杂鲁胺的敏感性。靶向RUNX1可能是一种新的策略,可以增强AR抑制的抗肿瘤作用,特别是在缓慢生长的csc样人群中,这些人群抵抗化疗导致转移性疾病[23]。Marni R等[24]研究表明CD151和ELAVL1作为耐药TNBC中抗病毒药物2-硫代-6-azauridine(TAU)的潜在治疗反应标志物。CD151和ELAVL1基因表达与TNBC不良预后相关,是TNBC中TAU的最佳治疗反应标志物。因此,靶向ZNF33A、KCNG1、RUNX1可能为克服TNBC耐药提供可能。
4 TNBC递送系统
TNBC靶向治疗一方面受限于与TNBC直接相关的靶点的发现,另一方面受限于基因递送的研发。CRISPR/Cas9[25,26]和纳米技术[27,28]是近年来基因递送的热点研究。研究显示[29],基因操作CRISPR/Cas9和纳米技术作为抗雄激素受体的最先进方法,以提高TNBC靶向治疗的效率。现有治疗方法的主要缺点是由于它们的非特异性靶向而产生的副作用。Farheen J等[30]研究概述了crispr-纳米复合物在TNBC中的传递系统和应用,以及(iv)crispr-纳米复合物在TNBC临床试验中的最新进展和相关毒性。Akter Z等[31]研究分析了金纳米颗粒(AuNPs)的作用机制,以提高靶向给药治疗TNBC细胞的疗效。AuNPs可以提高生物利用度、部位特异性给药以及化疗、放疗、PTT和PDT的疗效,并调节基因表达。通过抑制细胞增殖、进展和转移,AuNPs在TNBC治疗中的调节作用已在体外和体内研究中得到证实。由于AuNPs的这些机制作用是开发具有增强TNBC治疗效果的药物所最需要的,因此将AuNPs应用于TNBC治疗可能是一种很有前途的方法,且新的基因递送系统的研发为TNBC靶向治疗提供了新的思路。
5总结
TNBC是最具侵袭性的乳腺癌亚型,恶性程度高。由于生物利用度差、特异性低、多药耐药、细胞摄取不良和不良副作用等因素,目前可用的治疗方法在TNBC治疗中效果明显较差。目前与TNBC诊断、预防转移和总生存的独立预后预测相关的常见基因有:①抑癌基因BRCA1/2、TLR3、CDKN2A等;②致癌基因TMEM63A等;③糖酵解相关基因IFNG、ACSS2、IRS2等。与其靶点相关的主要药物有:PARP抑制剂奥拉帕利、VEGF、贝伐珠单抗、PD-1抑制剂、帕博利珠单抗等。与耐药相关的基因有ZNF33A、KCNG1、PTPRC、RUNX1等。BRCA1/2突变是TNBC个体化治疗中唯一经过临床验证的生物标志物,其他相关新靶标仍有待进一步临床验证。这也是目前TNBC基因治疗的主要限制因素。另一限制因素就是基因递送系统的开发。CRISPR/Cas9、纳米技术和AuNPs等在TNBC中的应用,为TNBC基因治疗提供了新方法,但仍需进一步的临床验证。尽管TNBC的治疗还有很长的路要走,随着对于TNBC发生发展、转移及耐药机制以及治疗新靶标的不断研究,将为TNBC的治疗策略提供新的可能。
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收稿日期:2023-08-24;修回日期:2023-09-20
编辑/王萌