謝瑞蓮
(贛南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院腫瘤科,江西 贛州 341000)
三陰性乳腺癌(Triple negative breast cancer,TNBC)是雌激素受體(estrogen receptor,ER)、孕激素受體(progesterone receptor,PR)、人表皮生長因子(human epidermal growth factor receptor 2,HER-2)三者均為陰性表達(dá)的乳腺癌,占全部乳腺癌的15%左右,TNBC具有高侵襲性、易轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)、預(yù)后差等特點(diǎn)。目前根據(jù)乳腺癌的基因表達(dá)和生物學(xué)特性,將其分為四類:雌激素受體陽性/導(dǎo)管型(ER+/Luminal group)、正常乳腺樣型(normal breast group)、人類表皮生長因子受體-2陽性型(HER2+group)、基底細(xì)胞樣型(basal-like group)。其中基底細(xì)胞樣型乳腺癌約85%屬于TNBC,它們中的一部分至少表達(dá)ER、PR和Her-2中的一種,但是實(shí)際上TNBC與基底樣乳腺癌之間存在某些基因表達(dá)譜和免疫表型上的差異,因此兩者不能完全等同。TNBC缺乏內(nèi)分泌治療和針對HER2靶點(diǎn)的相應(yīng)治療,故治療手段較局限;雖然TNBC對化療相對敏感,但是短期內(nèi)容易出現(xiàn)復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移。所以廣大乳腺癌研究者一直積極探索TNBC的新治療手段,比如抗腫瘤血管生長、EGFR抑制劑、多靶點(diǎn)藥物、PARP抑制劑以及綜合使用多種方法等。據(jù)目前初步研究結(jié)果顯示,聯(lián)用免疫檢測點(diǎn)PD-1/PD-L1抑制劑與PARP抑制劑(PARPis)可以提高TNBC的治療效果。本文綜述了PD-1/PD-L1和PARP作用、兩者聯(lián)用的基礎(chǔ)研究依據(jù)以及在TNBC的有關(guān)研究內(nèi)容等。
腫瘤細(xì)胞可利用免疫檢測點(diǎn)逃避免疫細(xì)胞的攻擊,目前已有研究證實(shí)的免疫檢查點(diǎn)有細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原-4(cytotoxic T lymphocyte—associated antigen-4,CTLA-4)、程序性死亡蛋白-1(programmed cell death protein-1,PD-1)以及程序性死亡配體-1(programmed death ligand-1,PD-L1)。通過設(shè)計(jì)合成這些免疫檢查點(diǎn)抑制劑可抑制免疫檢測點(diǎn)活性,重新激活T細(xì)胞對腫瘤的免疫應(yīng)答效應(yīng),從而達(dá)到抗腫瘤的作用。但是兩個免疫檢查點(diǎn)的作用是有區(qū)別的:CTLA-4主要在淋巴結(jié)內(nèi)抗原提呈細(xì)胞誘導(dǎo)T細(xì)胞活化階段發(fā)揮作用,而PD-1是在腫瘤部位T細(xì)胞的效應(yīng)階段發(fā)揮作用,因此PD-1/PD-L1抗體的抗瘤活性可能優(yōu)于CTLA-4抗體。
PD-1為免疫球蛋白B7家族的一員,最早在凋亡的T細(xì)胞淋巴瘤中被發(fā)現(xiàn),它是T細(xì)胞表面一個跨膜蛋白,而且是重要的抑制性受體。因它能促進(jìn)程序性細(xì)胞死亡而將其命名為程序性死亡受體-1(PD-1)。PD-1主要表達(dá)于活化的T/B淋巴細(xì)胞、NK細(xì)胞、單核細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs)及樹突狀細(xì)胞(DCs)[1],對免疫細(xì)胞的分化和凋亡起重要作用,是維持自身免疫耐受的重要免疫抑制分子[2]。
目前PD-1鑒定出2種配體:PD-L1和PD-L2,兩者均屬于B7家族,結(jié)構(gòu)相似[3]。PD-L2與PD-1的親和力較PD-L1高約3倍,但是PD-L1是PD-1最主要的配體,它在多種腫瘤組織呈高表達(dá),與腫瘤的病理類型、病理分期、生存預(yù)后等密切相關(guān)[4]。
PD-1/PD-L1信號通路的免疫抑制作用對維持機(jī)體的健康和內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定起著重要作用,其抑制免疫活性在惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展過程有很大的影響。PD-1與PD-L1 的結(jié)合可以抑制CD4+T淋巴細(xì)胞和CD8+T淋巴細(xì)胞的增殖,故減弱了T淋巴細(xì)胞殺傷腫瘤的作用,導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞出現(xiàn)免疫逃逸,從而促進(jìn)腫瘤快速生長[5],因此阻斷 PD-1與PD-L1 的結(jié)合,可以恢復(fù)腫瘤患者機(jī)體內(nèi)T淋巴細(xì)胞的免疫殺傷作用,增強(qiáng)殺滅腫瘤的效能,最終達(dá)到阻斷惡性腫瘤的發(fā)展進(jìn)程。多項(xiàng)研究已經(jīng)證實(shí)通過阻斷PD-1和PD-L1的腫瘤免疫療法對多種惡性腫瘤的治療都是很有效的。
多腺苷二磷酸核糖聚合酶 (Poly ADP-ribose polymerase, PARP)是一種聚 ADP 核糖聚合酶,在DNA損傷修復(fù)和細(xì)胞凋亡中發(fā)揮重要作用,它通過識別結(jié)構(gòu)損傷的DNA片段而被激活,參與堿基切除修復(fù)(Base excision repair, BER),是修復(fù)單鏈 DNA 損傷(Single-strand breaks,SSBs)密切相關(guān)的核酶[6]。至今發(fā)現(xiàn)PARP家族成員超過 18 個,其中PARP-1 和PARP-2 是最早被發(fā)現(xiàn)并且最為成熟的成員[6-7],而PARP-1參與絕大部分酶的PARP活動。PARP-1包括3個結(jié)構(gòu)域:(1)N 端DNA 結(jié)合域(DBD),由2個鋅指結(jié)構(gòu)和1個核定位信號區(qū)組成,ZnⅠ、ZnⅡ識別損傷 DNA,ZnⅢ參與結(jié)構(gòu)域之間的聯(lián)系,活化蛋白;(2)中間自調(diào)節(jié)域(AD),該區(qū)域富含谷氨酸殘基和1個BRCAl羧基端,以及Caspase-3 酶切功能;(3)C端催化域,是腺嘌呤二核苷酸的主要結(jié)合區(qū)域。PARP通過自身的糖基化來催化煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)分解為煙酰胺和ADP核糖,再以ADP核糖為底物,使受體蛋白以及PARPI自身發(fā)生“PAR化”,形成PARP—ADP核糖支鏈[8]。
PARP-1通過激活NF-κB,上調(diào)促炎細(xì)胞因子如腫瘤壞死因子α(TNFα)和IL-6,其抑制劑則下調(diào)這些細(xì)胞因子,減少局部炎癥發(fā)生[9]。PARP-1及其抑制維持促炎和抗炎反應(yīng)的平衡[10]。PARP-1調(diào)節(jié)單核細(xì)胞的樹突狀細(xì)胞(DC)成熟,PARP抑制劑降低CD86、CD8、IL-12和IL-10的表達(dá)[11]。外源性IL-12能恢復(fù)CD86的表達(dá)。因此,PARPis可能在DC的成熟和功能中發(fā)揮作用,這取決于細(xì)胞因子的表達(dá)[10-11]。PARP-1調(diào)節(jié)活化的T細(xì)胞核因子(NFAT),而NFAT是T細(xì)胞功能所必需的。因此PARPis導(dǎo)致NFAT依賴的反式激活增加,NFAT核出口延遲[12]。PARPis能保護(hù)CD8+T淋巴細(xì)胞抵抗吞噬細(xì)胞源性氧自由基,PARPis保護(hù)CD8+淋巴細(xì)胞免受氧自由基誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡[13]。因此,PARPis可能適合與免疫治療相結(jié)合的電離輻射治療具有明顯浸潤性CTL的腫瘤。
BRCAl/2是抑癌基因,腫瘤細(xì)胞BRCAl和BRCA2表達(dá)缺失導(dǎo)致同源性重組修復(fù)損傷,進(jìn)而出現(xiàn)基因組不穩(wěn)定,增加DNA突變頻率,其基因突變表型誘發(fā)乳腺癌和卵巢癌的風(fēng)險,并可提高對DNA損傷藥物的敏感性。BRCAl/2突變的細(xì)胞存在DNA損傷修復(fù)缺陷,當(dāng)細(xì)胞PARP活性受到抑制時,細(xì)胞不能通過同源性重組修復(fù)雙鏈損傷的DNA,而通過另外一種易錯修復(fù)途徑修復(fù)損傷的DNA,從而導(dǎo)致染色體組不穩(wěn)定性,細(xì)胞周期抑制和細(xì)胞凋亡。
PARP與多種惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展的密切關(guān)系,其作為腫瘤治療的新靶點(diǎn)成為近年來研究的熱點(diǎn)。
PARPis和免疫檢查點(diǎn)抑制劑協(xié)同和增強(qiáng)腫瘤抗原特異性活化的CD8+T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤免疫應(yīng)答。PARPis通過上調(diào)趨化因子促進(jìn)腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞(TILs),并誘導(dǎo)CTL介導(dǎo)的免疫應(yīng)答。PARPis可誘導(dǎo)PDL-1的上調(diào),抑制CTL,促進(jìn)免疫腫瘤的逃逸。抗CTLA-4免疫治療能激活T細(xì)胞,并與PARPis協(xié)同誘導(dǎo)抗腫瘤免疫反應(yīng)。抗PDL-1/PD-1免疫治療可逆轉(zhuǎn)PARPis誘導(dǎo)的PDL-1上調(diào)所介導(dǎo)的CTL抑制作用.因此,抗PDL-1/Pd-1可以協(xié)同PARPis誘導(dǎo)抗腫瘤免疫反應(yīng)[14]。
在接種BR5FVB1-Akt細(xì)胞系(一種BRCA 1缺陷型卵巢癌)的小鼠模型中,PARPis誘導(dǎo)了局部免疫應(yīng)答[15]。腹腔細(xì)胞毒性CD8+T細(xì)胞和NK細(xì)胞增多,產(chǎn)生更多的IFNγ和α。此外,骨髓源性抑制細(xì)胞(MDSCs)的比例降低。MDSCs促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展,尤其是通過T細(xì)胞抑制[16]。因此,PARPis通過增加TIL(如NK細(xì)胞和CTL)和降低MDSC水平來促進(jìn)抗腫瘤免疫反應(yīng)。在該模型中,CCL2和CCL5的上調(diào)可以解釋TILs[16]的增加,因?yàn)镃CL2可以誘導(dǎo)卵巢癌中的TIL[17]。PARPis影響TILs組成和功能的能力應(yīng)與免疫治療相結(jié)合,以增強(qiáng)其反應(yīng)。幾種小鼠模型[15,18-19]報道了PARPis和免疫治療的優(yōu)點(diǎn)。免疫療法和PARPis對某些類型癌癥的發(fā)展導(dǎo)致了它們結(jié)合的研究。用這些組合檢測的大多數(shù)癌癥都是缺乏DNA修復(fù)功能的腫瘤,包括BRCA缺陷的腫瘤細(xì)胞。這些腫瘤對PARPis[20]和免疫檢查點(diǎn)抑制劑(如抗PD-1)反應(yīng)良好[21]。過度突變的腫瘤是免疫檢測點(diǎn)抑制劑的潛在靶點(diǎn),增加TAA的表達(dá)以促進(jìn)特異性免疫反應(yīng)[22]。在接受抗PD-1治療的黑色素瘤患者中,高突變負(fù)荷與提高生存率有關(guān),而來自應(yīng)答患者的腫瘤由于DNA修復(fù)功能的突變而豐富,如BRCA-2[23]。這些數(shù)據(jù)支持將免疫檢測點(diǎn)抑制劑和PARPis聯(lián)合用于DNA修復(fù)中有損傷的腫瘤的理論基礎(chǔ)。
最近,Jiao等通過體內(nèi)體外實(shí)驗(yàn)觀察了PARPis(olaparib)與抗PD-1/PD-L1聯(lián)合治療TNBC的研究顯示,人乳腺癌組織中PARP蛋白與PD-L1表達(dá)呈相反關(guān)系;在接種TNBC細(xì)胞株的同基因小鼠模型,PARPis上調(diào)了EMT6腫瘤細(xì)胞表面的PD-L1表達(dá)水平,這種上調(diào)是由于介導(dǎo)GSK3β通路的失活和誘導(dǎo)TILs的下降而實(shí)現(xiàn),因此PARPis通過減少TILs的水平發(fā)揮免疫抑制作用??筆D-L1逆轉(zhuǎn)了對TILs的抑制作用,并與PARPis合用,增強(qiáng)了TILs的表達(dá)抗腫瘤反應(yīng)超過單獨(dú)的PARPi和抗PD-L1。這些數(shù)據(jù)進(jìn)一步支持PARPis聯(lián)合抗PD-L1/PD-1免疫治療的研究[19]。PARP抑制已被證明在體內(nèi)引起PD-L1的上調(diào),這可能是所描述的干擾素表達(dá)[24]的結(jié)果,但在體外和在異種移植中也是如此。后一發(fā)現(xiàn)提示PARP下游PD-L1調(diào)節(jié)的平行細(xì)胞內(nèi)在機(jī)制,而獨(dú)立于外部信號。PD-L1的這種適應(yīng)性和內(nèi)在的上調(diào)可能抑制PARP抑制劑介導(dǎo)的啟動下游的免疫反應(yīng),并可能通過PARP抑制劑與PD-1/PD-L1抑制劑的結(jié)合來克服。
由于TNBC對抗PDL-1的反應(yīng)率或抗PD-1治療仍然不令人滿意,只有10%~20%的TNBC患者做出部分反應(yīng)。糖基化PD-L1是PD-L1的功能形式,是PD-L1與PD -1相互作用所必需的。TNBC細(xì)胞糖基化PD-L1水平明顯高于非TNBC細(xì)胞。在葡萄糖的篩選中為了阻斷PD-L1糖基化,Bin等發(fā)現(xiàn)2-脫氧葡萄糖(2-DG)可以作為葡萄糖的類似物來降低PD-L1糖基化。由于PARP抑制上調(diào)PD-L1, 2-DG降低了PARP抑制介導(dǎo)的表達(dá)糖化PD-L1。PARP抑制與2-DG聯(lián)合具有較強(qiáng)的抗腫瘤活性[25]。因此該研究結(jié)果為PD-1/PDL-1抑制劑與PARPis聯(lián)用治療TNBC提供了強(qiáng)有力的理論依據(jù)。
迄今為止,已有三種不同的PARP抑制劑/抗PD-1/L1組合的數(shù)據(jù):olaparib/durvalumab[26-27]、niraparib/pbrobrolizumab[28-29]和BGB-A 317/BGB-290[30]。兩種中第一種組合均有良好的耐受性,其毒性與單藥環(huán)境下觀察到的相關(guān)藥物的毒性相一致。相反,后者顯示肝毒性率增加,表明PARPis和PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合用藥的耐受性可能因所用藥物和/或確切的環(huán)境而異。Niraparib/pbrobrolizumab聯(lián)合治療晚期三陰性乳腺癌(100例)也顯示出初步活性,ORR為28%(BRCA 1/2突變患者為60%,再次符合PARP抑制劑單藥治療[31]。這些早期的乳腺和卵巢數(shù)據(jù)為進(jìn)一步探索聯(lián)合應(yīng)用提供了支持,因?yàn)榕c單一治療的PARPis相比,聯(lián)合應(yīng)用可能會給更廣泛的人群帶來好處,而不會出現(xiàn)DDR缺陷,或者對所有患者都有長期的益處;后者很可能是因?yàn)镮CB的好處主要被視為改善了存活率[32]。
目前研究初步顯示PD-1/PD-L1抑制劑和PARP抑制劑聯(lián)合治療TNBC具有更好臨床療效,并且提供聯(lián)用的基礎(chǔ)研究依據(jù),讓我們看見TNBC治療的一點(diǎn)點(diǎn)突破,給臨床工作者帶來一絲信心,給患者帶來了一線曙光,但是仍有幾個關(guān)鍵問題有待進(jìn)一步回答:(1)與單一療法比較,綜合治療有何優(yōu)勢劣勢,對長期生存是否有益?(2)聯(lián)合治療的最佳劑量或者時間安排是什么?(3)是否再聯(lián)合其他治療手段,如化療、放療、抗血管生長、ATR抑制劑等,療效可能提高?患者能否耐受?如何優(yōu)化治療方案? 這些需要我們廣大乳腺癌研究者積極探索研究,為TNBC患者尋找有效的治療手段,讓患者達(dá)到長期存活的目的。