王宏宇綜述，王伏生審校

1山西醫(yī)科大學第二臨床醫(yī)學院，太原 030001

2山西醫(yī)科大學第二臨床醫(yī)院乳腺外科，太原 030001

三陰性乳腺癌（triple-negative breast cancer，TNBC）是一種高度異質(zhì)性惡性腫瘤，具有多種分子生物學特征和臨床特征。大多數(shù)基底樣乳腺癌[細胞角蛋白5、細胞角蛋白6和表皮生長因子受體（epidermal grow th factor receptor，EGFR）陽性表達的腫瘤]屬于TNBC，并且許多TNBC具有基底細胞樣免疫表型。有研究認為三陰性和基底細胞樣免疫表型是同義詞，但臨床、微陣列和免疫組織化學數(shù)據(jù)均表明實際情況并非如此[1]。晚期TNBC患者的中位生存時間為12個月，其預后較其他晚期乳腺癌亞型患者差[2]。在無新的靶向治療方法的情況下，常規(guī)化療仍然是其主要的治療手段，但治療效果不理想。因此，尋找有前景的特異性靶向治療方法仍然是TNBC臨床治療領域的重要挑戰(zhàn)。各種分子靶向療法均對TNBC具有活性，包括靶向Notch信號通路、WNT/β-catenin通路、Hedgehog通路、磷脂酰肌醇-3-羥激酶（phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase，PI3K）/蛋白激酶 B（protein kinase B，PKB，又稱AKT）/雷帕霉素靶蛋白（mechanistic target of rapamycin，MTOR）通路，以及多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶抑制劑[poly（adenosine diphosphate-ribose）polymerase inhibitor，PARPi]、雄激素受體（androgen receptor，AR）和 EGFR[3-9]。人類基因組容易遭受DNA的損傷，因此，存在復雜的DNA修復系統(tǒng)以保護其完整性，其主要是通過同源重組（homologous recombination，HR）途徑或非同源末端連接（non-homologous end joining，NHEJ）修復雙鏈DNA斷裂，并通過堿基切除修復（base excision repair，BER）或錯配修復來修復單鏈DNA的斷裂[10]。多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶[poly（adenosine diphosphate-ribose）polymera，PARP]是一組通過介導各種細胞功能以修復DNA損傷的酶。HR途徑具有DNA損傷修復的功能，并且在乳腺癌易感基因（breast cancer susceptibility gene，BRCA）突變的惡性腫瘤中存在缺陷，PARPi對惡性腫瘤的靶向作用即依賴于這種機制[11]。本文主要就TNBC的主要分子生物學特征、HR的機制以及PARP抑制作為一種新興治療策略的作用進行簡要綜述。

1 TNBC的分子生物學特征

一些研究小組試圖采用免疫組織化學法、基因表達譜和測序工具研究TNBC的分子生物學特征。范德堡大學的研究人員通過對587個腫瘤的基因表達情況進行了分析，確定了6種不同的TNBC亞型，包括基底樣1型（basal-like 1，BL1）、基底樣2型（basal-like 2，BL2）、免疫調(diào)節(jié)型（immunomodulatory，IM）、間充質(zhì)細胞樣型（mesenchymal，M）、間充質(zhì)干細胞樣型（mesenchymal stem-like，MSL）和管樣雄激素受體型（luminal androgen receptor，LAR）[12]。Jézéquel等[13]對107例TNBC患者的微陣列基因表達譜進行了無監(jiān)督的聚類分析，并鑒定出3種亞型：管型雄激素受體型（22.4%）、低免疫應答基底樣和高M 2樣巨噬細胞型（44.9%），高免疫應答富集基底樣和低M 2樣巨噬細胞型（32.7%）。

上述分類系統(tǒng)均使用mRNA表達譜作為初始步驟進行無監(jiān)督的初始分層聚類分析，并提供了相同的證據(jù)，即生物途徑存在于TNBC的每個亞型。雖然法國的研究未將間質(zhì)型與其他TNBC亞型區(qū)分開來，但范德堡大學的研究確定了具有豐富間質(zhì)特征的TNBC亞型，目前已可以區(qū)分以下4種TNBC的基本亞型：基底樣型、M型、免疫富集型和LAR型[14]。

2 HR修復

DNA 雙鏈斷裂（double-strand breakage，DSB）是最嚴重的細胞損傷形式，不修復或不恰當?shù)男迯蜁斐苫蜃儺?，并導致細胞周期阻滯和細胞死亡。細胞主要通過NHEJ和HR兩種途徑進行DSB修復。這兩種途徑的選擇取決于細胞所處的細胞周期和DSB末端的狀態(tài)，而修復途徑選擇的一個關鍵性因素是從DNA末端5'-3'端開始剪切，通過HR使細胞修復，并且防止NHEJ的修復[15]。DSB斷裂位點由DNA損傷感受器MRN復合物（由MRE11/RAD50/NBS1組成）識別。MRN復合物與DNA末端結(jié)合并促進毛細血管擴張-共濟失調(diào)突變基因（ataxia telangiectasis mutated gene，ATM）的激活和募集；反之，ATM磷酸化并激活MRN復合物的所有成員。HR過程中的決定性步驟是在DNA末端的位點形成單鏈DNA突出端，這稱為DNA末端剪切，由MRN復合物與羧基端結(jié)合蛋白反應蛋白（C-terminal binding protein interacting protein，CtIP）和BRCA1聯(lián)合啟動[16]。作為MRN復合物的一部分，MRE11具有核酸內(nèi)切酶的活性，從DSB的5'-3'方向啟動DNA末端剪切，可剪切300多個核苷酸[17]。因此，MRN復合物于DSB斷裂位點產(chǎn)生相對較短的單鏈DNA（single-stranded DNA，ssDNA）突出端，作為核酸外切酶1（exonuclease 1，EXO1）和DNA2解旋酶/核酸外切酶的進入位點，其發(fā)生廣泛的ssDNA延伸[9，18]，于末端剪切后，使用復制蛋白A（replication protein A，RPA）復合物包被ssDNA以穩(wěn)定ssDNA的結(jié)構(gòu)。同時，BRCA2通過BRCA1和PALB2依賴性方式被募集，最終將RAD51（一種DNA依賴性ATP酶）募集至單鏈DNA突出端。將RAD51加載至單鏈DNA上是HR過程中的關鍵步驟，RAD51取代RPA并與ssDNA結(jié)合形成核蛋白絲，核蛋白絲將侵入同源姐妹染色單體以尋找序列同源性并啟動鏈交換[18]。

3 PARP的作用機制

迄今為止，已鑒定出17個PARP蛋白家族成員。其中，PARP-1在PARP的整個作用過程中所占的比重大于90%，被認為是DNA BER和DNA單鏈斷裂（single-strand breakage，SSB）修復過程的重要成員[19]。PARP-1由3個結(jié)構(gòu)域組成，包含N末端DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域、自身修飾結(jié)構(gòu)域和C末端催化結(jié)構(gòu)域[20]。PARP-1通過其結(jié)合結(jié)構(gòu)域與SSB結(jié)合，并作為底物催化腺苷二磷酸-核糖（ADP-ribose）和NAD+的聚合作用，從而產(chǎn)生可變大小的腺苷二磷酸-核糖聚合物（polymers of ADP-ribose，PAR）[2]。連續(xù)添加ADP-ribose單元以形成PAR的長鏈和支鏈，并與受體蛋白（包括PARP-1、組蛋白和其他DNA修復蛋白）共價連接，從而產(chǎn)生與DNA斷裂位點相鄰的聚合物。這些帶高度負電荷的聚合物形成支架并募集其他蛋白質(zhì)，如X線修復交叉互補基因1（X-ray repair cross complementing group 1,XRCC1）、DNA連接酶3和DNA聚合酶β，這些蛋白質(zhì)通過BER途徑對SSB進行修復，并在這一過程中發(fā)揮至關重要的作用。若PAR被抑制并且BER受損，則未修復的SSB會累積，并且在遇到復制叉時它們會退化成為DSB。

4 “合成致死”效應

“合成致死”效應是指兩個非致死的非等位基因同時突變導致細胞死亡的聯(lián)合致死現(xiàn)象，這兩種基因中任何一個基因發(fā)生突變均不會引起細胞死亡[21]。Farmer等[11]表明BRCA1和（或）BRCA2功能障礙會使細胞株對抑制PARP酶活性的反應高度敏感，使染色體不穩(wěn)定，從而導致細胞周期停滯和細胞凋亡。通常認為HR缺陷細胞株的PARPi發(fā)生合成致死性的原因是SSB修復失敗，而這些SSB將形成需要通過HR途徑才能修復的復制叉和復制相關的DSB。在無HR的情況下，復制叉和復制相關的DSB證明是致命的，因為它們持續(xù)存在或者僅能通過包括NHEJ在內(nèi)的其他容易出錯的途徑進行修復[21]。

5 PARP抑制與“BRCAness”

由于PARPi已被證實對BRCA1/2種系突變的腫瘤（包括乳腺癌、卵巢癌和前列腺癌）具有一定的臨床療效，因此，確定可能從PARPi——奧拉帕利（Olaparib）（AZD2281）、KU0058684、KU0058948等藥物中獲益的其他患者群體成為了研究的重點[22]。無生殖細胞系BRCA1/2突變（germline BRCA1/2 mutation，gBRCAm）的基底樣TNBC和與乳腺癌易感基因突變（breast cancer susceptibility gene mutation，BRCAm）有關的TNBC具有共同的臨床特征，例如對鉑類化療藥物具有敏感性、存在TP53突變和BRCA蛋白的表達或截短減少[23]。其他分子相似性包括BRCA1的超甲基化或DNA修復相關蛋白質(zhì)（RAD51、ATM、ATR或FANC基因家族等）的丟失等[24-25]。

“BRCAness”暗示了基底樣TNBC和與BRCAm相關的TNBC之間的表型相似性，并推斷具有散發(fā)性TNBC的患者可以從PARPi中獲益。研究表明，基底樣和BRCA1突變的乳腺癌細胞存在可以對氧化性DNA損傷進行修復的BER途徑的缺陷，而這種缺陷賦予了其對PARP抑制的敏感性，這一研究結(jié)果支持PARPi可能對BER缺陷的腫瘤有效的觀點[26]。此外，臨床前研究結(jié)果表明，與非TNBC細胞系相比，基底樣TNBC細胞對吉西他濱和鉑類藥物具有選擇性敏感性，并且在基底樣細胞系中觀察到這些藥物與PARPi具有協(xié)同作用，但在管型乳腺癌細胞中未觀察到這一作用[27]。這些臨床前研究結(jié)果推動了吉西他濱和卡鉑聯(lián)合Iniparib使用的臨床試驗研究的發(fā)展。

5.1 PARP抑制與PI3K/AKT/MTOR途徑相結(jié)合

由于受多種機制的影響，TNBC顯示出PI3K途徑的異常激活，PI3K還通過在正常條件下與HR復合物發(fā)生作用從而穩(wěn)定和保持DSB的修復功能，并且該過程是電離輻射期間DNA修復所必需的。De等[28]將雙重PI3K-MTOR抑制劑GDC-0980與Veliparib（ABT-888）、卡鉑在BRCA感受態(tài)TNBC模型中進行組合，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，單獨使用GDC-0980或者將其與Veliparib、卡鉑聯(lián)合使用會導致DNA損傷、PAR增加，以及BRCA感受態(tài)TNBC細胞對Veliparib聯(lián)合卡鉑的敏感化，同時發(fā)現(xiàn)，Veliparib聯(lián)合卡鉑可有效地抑制80%～90%的已建立的異種移植腫瘤的生長。由于MTOR是PI3K途徑的關鍵下游調(diào)節(jié)因子，并且已經(jīng)在包括TNBC在內(nèi)的各種人類腫瘤中發(fā)現(xiàn)了MTOR的失調(diào)[29]，因此，對MTOR信號轉(zhuǎn)導通路的阻斷成為該疾病的臨床治療手段。

5.2 PARPi與EGFR抑制劑聯(lián)合使用

臨床前模型的研究已顯示出EGFR抑制劑對經(jīng)處理后的細胞的DNA DSB的修復能力。研究表明，無論是在體內(nèi)試驗還是在體外實驗中，EGFR1/2雙重抑制劑拉帕替尼均可誘導人TNBC細胞產(chǎn)生瞬時DNA修復缺陷，并增加PARPiVeliparib（ABT-888）的細胞毒性。這種敏感性增強的機制包括拉帕替尼誘導核BRCA1和EGFR減少，破壞參與DSB修復的HR途徑，產(chǎn)生持久的DNA損傷，最終促使散發(fā)性TNBC對PARP抑制的敏感性增強[30]。

5.3 PARPi與HDI聯(lián)合使用

由于BRCAness效應，組蛋白脫乙?；敢种苿╤istone deacetylase inhibitor，HDI）可增強腫瘤細胞株對PARP-1抑制劑的敏感性。首先，HDI阻斷熱休克蛋白 90（heat shock protein 90，HSP90）的脫乙?；?，從而導致HSP90的高度乙酰化，因此，包括BRCA1、RAD52、ATR和CHK1在內(nèi)的幾種蛋白質(zhì)不能與HSP90相互作用，從而導致這些蛋白質(zhì)降解[31]。在對前列腺癌的研究中也顯示出了同樣的結(jié)果，經(jīng)HDI處理過的細胞通過轉(zhuǎn)錄因子E2F1下調(diào)了DNA修復基因的表達[32]。上述研究結(jié)果提示直接滅活HSP90可誘導BRCAness效應的產(chǎn)生，這將成為一種較為特殊的治療方法。

5.4 PARP抑制與ATM下調(diào)的關系

ATM激酶是一種關鍵的DNA損傷反應蛋白，伴有雜合種系突變，是乳腺癌發(fā)展的重要危險因素。有研究對野生型BRCA1/2乳腺癌細胞系（即MCF-7和ZR-75-1）進行基因操作以下調(diào)ATM的表達，通過PARPi Olaparib和Iniparib處理后測定細胞毒性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，暴露于這兩種抑制劑的腫瘤細胞系產(chǎn)生了不同的反應，更具體地說，ATM的消耗使MCF-7和ZR-75-1細胞系對Olaparib治療敏感，而Iniparib僅在MCF-7細胞系中誘導溫和的ATM依賴性細胞抑制作用，但ZR-75-1細胞系對該藥物敏感，且與ATM失活無關[33]。上述研究提示PARP對ATM蛋白表達水平低的乳腺癌具有潛在的治療作用。

6 PARPi在TNBC中的臨床應用

PARPi對gBRCA1/2m相關的晚期乳腺癌具有療效。然而，由于在使用Iniparib進行或不進行化療的晚期TNBC的3期試驗中所得出的陰性結(jié)果[34]，使得PARPi在乳腺癌治療領域中的應用受到限制。有研究發(fā)現(xiàn)，Iniparib不是真正的PARPi[27]，并且展開了對乳腺癌患者的真正PARPi的研究。本研究將重點評估幾種PARPi在TNBC中的應用。

6.1 O laparib

Olaparib是首批在轉(zhuǎn)移性乳腺癌中檢測到的PARPi之一，也是研究最多的一種，其有效性和安全性在早期臨床試驗中即已顯示出來。一項多中心Ⅰ期研究評估了Olaparib聯(lián)合紫杉醇治療轉(zhuǎn)移性TNBC患者的安全性、耐受性和療效，這些患者之前接受過≤1級的細胞毒性治療方案。患者接受Olaparib（每天200 mg）加上紫杉醇（每周90 mg/m2）治療，每4周為1個周期，連續(xù)治療3個周期。由于中性粒細胞減少導致大部分患者的劑量發(fā)生了改變，因此，試驗入組了第二組患者，如果其在第1個周期中發(fā)生了≥2級的中性粒細胞減少，則接受粒細胞集落刺激因子（granulocyte-colony stimulating factor，G-CSF）治療，并在隨后的每個周期中預防性地繼續(xù)使用。結(jié)果顯示，19例患者（組1，n=9；組2，n=10）接受治療，15例患者曾接受過紫杉醇化療。最常見的不良反應是腹瀉、惡心和中性粒細胞減少。組1有7例中性粒細胞減少事件發(fā)生（發(fā)生4級中性粒細胞減少患者≥3個），組2有4例中性粒細胞減少發(fā)生（發(fā)生2級中性粒細胞減少患者≥3個，包括1例發(fā)熱性中性粒細胞減少患者）。組1中紫杉醇的中等劑量強度為57%（26%～100%），組2中紫杉醇的中等劑量強度為73%（29%～100%），7名患者（37%）出現(xiàn)了部分反應[35]。另一項研究（MEDIOLA試驗）對Olaparib與免疫療法聯(lián)合應用的治療策略進行了評估，觀察到常見的不良反應是貧血、脂肪酶增加、淀粉酶增加和中性粒細胞減少；有6例患者（19%）達到了完全緩解，14例患者（44%）達到了部分緩解，因此，客觀緩解率（objective response rate，ORR）為63%。由此可得出結(jié)論，患者對Olaparib和度伐魯單抗（Durvalumab）聯(lián)合應用的耐受性良好，且與Olaparib單藥治療相比，聯(lián)合應用的腫瘤反應性更高[36-37]。

6.2 Veliparib（ABT-888）

Veliparib（ABT-888）是PARP1和PARP2的小分子抑制劑。Rugo等[38]研究了Veliparib聯(lián)合卡鉑在早期乳腺癌新輔助治療中的效果，結(jié)果顯示，紫杉醇-Veliparib-卡鉑組TNBC患者的病理完全緩解率（pathologic complete response，pCR）約為51%，紫杉醇單藥組TNBC患者的pCR約為26%。與標準療法（紫杉醇后續(xù)多柔比星+環(huán)磷酰胺）相比，紫杉醇和Veliparib-卡鉑聯(lián)合使用可提高TNBC患者的pCR。一項Ⅲ期臨床試驗同樣顯示卡鉑聯(lián)合Veliparib可提高患者的pCR，嚴重不良反應在接受卡鉑治療的患者中較常見，而Veliparib并未見明顯增加不良反應[39]。

6.3 尼拉帕尼（Niraparib）

Niraparib是一種PARP1和PARP2抑制劑，據(jù)報道，它比Olaparib具有更強的PARP捕獲能力[40]。Sandhu等[41]在最初的Ⅰ期試驗中招募了100例晚期實體瘤患者，對Niraparib單藥治療晚期實體瘤進行了研究，發(fā)現(xiàn)患者對Niraparib的最大耐受劑量為每天300 mg。在第1個周期中，報告的劑量限制性不良反應包括3級疲勞（1例患者每天給予30 mg）、3級肺炎（1例患者每天給予60 mg）和4級血小板減少（2例患者每天給予400 mg）。常見的治療相關不良反應包括貧血、惡心、疲勞、血小板減少、厭食、中性粒細胞減少、便秘和嘔吐；不良反應主要為1級或2級。雖然該試驗僅包括4例BRCA突變的乳腺癌患者，但其中2例患者達到了實體瘤療效評價標準（response evaluation criteria in solid tumor，RECIST）的部分緩解。在乳腺癌患者的新輔助和轉(zhuǎn)移性環(huán)境中，Niraparib用于乳腺癌的新輔助治療，以及Niraparib與靶向治療或免疫治療聯(lián)合應用于轉(zhuǎn)移性乳腺癌治療的Ⅱ期和Ⅲ期試驗正在進行中。

6.4 雷拉帕尼（Rucaparib）

Rucaparib是PARP1、PARP2和PARP3的抑制劑。在一項Ⅱ期多中心試驗中，Drew等[42]研究了單藥Rucaparib在種系BRCA突變的晚期乳腺癌和卵巢癌中的有效性和安全性?；颊邔ucaparib的耐受性均良好，最高劑量為每天480 mg，是PARP的有效抑制劑，單劑量給藥后持續(xù)抑制≥24 h。靜脈注射Rucaparib（間歇給藥方案）產(chǎn)生的ORR僅為2%，但41%（18/44）的患者病情穩(wěn)定≥12周，3例患者持續(xù)病情穩(wěn)定＞52周?；颊呖诜ucaparib的ORR為15%；在口服隊列中，81%（22/27）的患者患有卵巢癌，12例患者持續(xù)給藥并未發(fā)生疾病進展，持續(xù)時間≥12周。一項Ⅱ期機會之窗的研究在開始治療之前評估Rucaparib對高風險TNBC患者（腫瘤直徑≥2 cm或腫瘤直徑＜2 cm+淋巴結(jié)陽性）的療效。這項單藥治療試驗將通過比較治療前后活組織中Ki-67的陽性率降低程度來評估Rucaparib的療效，并確定與Rucaparib反應性和療效替代指標相關的生物標志物[43]。

綜上所述，TNBC是一種具有高組織學分級的侵襲性腫瘤，其BRCA突變率較高，并且通常對化學治療劑（包括鉑類化合物）反應良好。PARP抑制是一種對TNBC有前景的治療策略，特別是當其與HR缺陷相關時。在BRCA缺陷的腫瘤中，PARPi的單獨用藥已經(jīng)是一種有效的治療方法，且證明了“合成致死性”的概念。但是，PARPi是否可用于非gBRCAm相關的晚期TNBC仍有待觀察，目前仍是一個活躍的研究領域。在種系之外確定準確的預測生物標志物，對于選擇PARPi治療的最合適的候選者至關重要，因為PARPi在乳腺癌和其他惡性腫瘤中的治療范圍可能要比最初設想得廣泛。