謝瑞蓮
(贛南醫(yī)學院第一附屬醫(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)移復發(fā)、預后差等特點。目前根據(jù)乳腺癌的基因表達和生物學特性,將其分為四類:雌激素受體陽性/導管型(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)、基底細胞樣型(basal-like group)。其中基底細胞樣型乳腺癌約85%屬于TNBC,它們中的一部分至少表達ER、PR和Her-2中的一種,但是實際上TNBC與基底樣乳腺癌之間存在某些基因表達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靶點的相應治療,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。
腫瘤細胞可利用免疫檢測點逃避免疫細胞的攻擊,目前已有研究證實的免疫檢查點有細胞毒性T淋巴細胞相關(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)。通過設計合成這些免疫檢查點抑制劑可抑制免疫檢測點活性,重新激活T細胞對腫瘤的免疫應答效應,從而達到抗腫瘤的作用。但是兩個免疫檢查點的作用是有區(qū)別的:CTLA-4主要在淋巴結(jié)內(nèi)抗原提呈細胞誘導T細胞活化階段發(fā)揮作用,而PD-1是在腫瘤部位T細胞的效應階段發(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細胞淋巴瘤中被發(fā)現(xiàn),它是T細胞表面一個跨膜蛋白,而且是重要的抑制性受體。因它能促進程序性細胞死亡而將其命名為程序性死亡受體-1(PD-1)。PD-1主要表達于活化的T/B淋巴細胞、NK細胞、單核細胞、間充質(zhì)干細胞(BMSCs)及樹突狀細胞(DCs)[1],對免疫細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,與腫瘤的病理類型、病理分期、生存預后等密切相關(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淋巴細胞和CD8+T淋巴細胞的增殖,故減弱了T淋巴細胞殺傷腫瘤的作用,導致腫瘤細胞出現(xiàn)免疫逃逸,從而促進腫瘤快速生長[5],因此阻斷 PD-1與PD-L1 的結(jié)合,可以恢復腫瘤患者機體內(nèi)T淋巴細胞的免疫殺傷作用,增強殺滅腫瘤的效能,最終達到阻斷惡性腫瘤的發(fā)展進程。多項研究已經(jīng)證實通過阻斷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損傷修復和細胞凋亡中發(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(Base excision repair, BER),是修復單鏈 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的平衡[10]。PARP-1調(diào)節(jié)單核細胞的樹突狀細胞(DC)成熟,PARP抑制劑降低CD86、CD8、IL-12和IL-10的表達[11]。外源性IL-12能恢復CD86的表達。因此,PARPis可能在DC的成熟和功能中發(fā)揮作用,這取決于細胞因子的表達[10-11]。PARP-1調(diào)節(jié)活化的T細胞核因子(NFAT),而NFAT是T細胞功能所必需的。因此PARPis導致NFAT依賴的反式激活增加,NFAT核出口延遲[12]。PARPis能保護CD8+T淋巴細胞抵抗吞噬細胞源性氧自由基,PARPis保護CD8+淋巴細胞免受氧自由基誘導的細胞凋亡[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,腫瘤細胞BRCAl和BRCA2表達缺失導致同源性重組修復損傷,進而出現(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險,并可提高對DNA損傷藥物的敏感性。BRCAl/2突變的細胞存在DNA損傷修復缺陷,當細胞PARP活性受到抑制時,細胞不能通過同源性重組修復雙鏈損傷的DNA,而通過另外一種易錯修復途徑修復損傷的DNA,從而導致染色體組不穩(wěn)定性,細胞周期抑制和細胞凋亡。
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成為近年來研究的熱點。
PARPis和免疫檢查點抑制劑協(xié)同和增強腫瘤抗原特異性活化的CD8+T淋巴細胞介導的抗腫瘤免疫應答。PARPis通過上調(diào)趨化因子促進腫瘤浸潤淋巴細胞(TILs),并誘導CTL介導的免疫應答。PARPis可誘導PDL-1的上調(diào),抑制CTL,促進免疫腫瘤的逃逸??笴TLA-4免疫治療能激活T細胞,并與PARPis協(xié)同誘導抗腫瘤免疫反應??筆DL-1/PD-1免疫治療可逆轉(zhuǎn)PARPis誘導的PDL-1上調(diào)所介導的CTL抑制作用.因此,抗PDL-1/Pd-1可以協(xié)同PARPis誘導抗腫瘤免疫反應[14]。
在接種BR5FVB1-Akt細胞系(一種BRCA 1缺陷型卵巢癌)的小鼠模型中,PARPis誘導了局部免疫應答[15]。腹腔細胞毒性CD8+T細胞和NK細胞增多,產(chǎn)生更多的IFNγ和α。此外,骨髓源性抑制細胞(MDSCs)的比例降低。MDSCs促進腫瘤的進展,尤其是通過T細胞抑制[16]。因此,PARPis通過增加TIL(如NK細胞和CTL)和降低MDSC水平來促進抗腫瘤免疫反應。在該模型中,CCL2和CCL5的上調(diào)可以解釋TILs[16]的增加,因為CCL2可以誘導卵巢癌中的TIL[17]。PARPis影響TILs組成和功能的能力應與免疫治療相結(jié)合,以增強其反應。幾種小鼠模型[15,18-19]報道了PARPis和免疫治療的優(yōu)點。免疫療法和PARPis對某些類型癌癥的發(fā)展導致了它們結(jié)合的研究。用這些組合檢測的大多數(shù)癌癥都是缺乏DNA修復功能的腫瘤,包括BRCA缺陷的腫瘤細胞。這些腫瘤對PARPis[20]和免疫檢查點抑制劑(如抗PD-1)反應良好[21]。過度突變的腫瘤是免疫檢測點抑制劑的潛在靶點,增加TAA的表達以促進特異性免疫反應[22]。在接受抗PD-1治療的黑色素瘤患者中,高突變負荷與提高生存率有關(guān),而來自應答患者的腫瘤由于DNA修復功能的突變而豐富,如BRCA-2[23]。這些數(shù)據(jù)支持將免疫檢測點抑制劑和PARPis聯(lián)合用于DNA修復中有損傷的腫瘤的理論基礎(chǔ)。
最近,Jiao等通過體內(nèi)體外實驗觀察了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表達呈相反關(guān)系;在接種TNBC細胞株的同基因小鼠模型,PARPis上調(diào)了EMT6腫瘤細胞表面的PD-L1表達水平,這種上調(diào)是由于介導GSK3β通路的失活和誘導TILs的下降而實現(xiàn),因此PARPis通過減少TILs的水平發(fā)揮免疫抑制作用。抗PD-L1逆轉(zhuǎn)了對TILs的抑制作用,并與PARPis合用,增強了TILs的表達抗腫瘤反應超過單獨的PARPi和抗PD-L1。這些數(shù)據(jù)進一步支持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[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)的平行細胞內(nèi)在機制,而獨立于外部信號。PD-L1的這種適應性和內(nèi)在的上調(diào)可能抑制PARP抑制劑介導的啟動下游的免疫反應,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。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細胞糖基化PD-L1水平明顯高于非TNBC細胞。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抑制介導的表達糖化PD-L1。PARP抑制與2-DG聯(lián)合具有較強的抗腫瘤活性[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)為進一步探索聯(lián)合應用提供了支持,因為與單一治療的PARPis相比,聯(lián)合應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;后者很可能是因為ICB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治療的一點點突破,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,讓患者達到長期存活的目的。