復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院乳腺外科，復(fù)旦大學(xué)上海醫(yī)學(xué)院腫瘤學(xué)系，上海 200030

磷脂酰肌醇3-激酶（phosphoinositide 3-kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase，AKT）/哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路（簡稱PAM通路）調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞存活、增殖、分化、凋亡等多種過程，從而對腫瘤的發(fā)生、發(fā)展發(fā)揮關(guān)鍵性作用［1］。PAM通路的過度活化廣泛存在于各類癌種，包括乳腺癌、肺癌、頭頸部腫瘤、子宮內(nèi)膜癌、前列腺癌、結(jié)直腸癌等［2］。這與該通路中的關(guān)鍵蛋白或上游調(diào)控因子的遺傳學(xué)和表觀遺傳學(xué)突變有關(guān)［3］，現(xiàn)已研發(fā)出多種作用于PAM通路位點各蛋白的靶向藥物，使各亞型乳腺癌患者的個體化治療成為可能。本文主要對乳腺癌中PAM通路抑制劑在臨床試驗中的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)與討論。

1 PAM通路概述

PAM通路主要由生長因子、激素、細(xì)胞因子等配體結(jié)合上游受體酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinase，RTK），如表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）、人表皮生長因子受體2（human epidermal growth factor receptor 2，HER2）、胰島素樣生長因子受體1（insulin-like growth factor 1 receptor，IGF1R）及G蛋白偶聯(lián)受體（G protein-coupled receptor，GPCR）等介導(dǎo)受體同源或異源二聚化并使PAM通路磷酸化激活［4］，PI3K招募至膜內(nèi)結(jié)合位點，其p110催化亞基作用于3、4-二磷酸磷脂酰肌醇（PI-4,5-P2，PIP2）至活性狀態(tài)3、4、5-三磷酸磷脂酰肌醇（PI-3,4,5-P3，PIP3）［5］。活化的PIP3作為重要的第二信使調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的多種生命活動，其與細(xì)胞內(nèi)含有PH結(jié)構(gòu)域的信號蛋白AKT和磷脂酰肌醇依賴性蛋白激酶1（phosphoinositide-dependent kinase-1，PDK1）結(jié)合，促使PDK1磷酸化AKT蛋白的Thr308位點，AKT還需經(jīng)mTORC2對Ser473位點磷酸化導(dǎo)致其完全活化［6］，而抑癌基因PTEN和INPP4B則可通過去磷酸化PIP3和PIP2抑制AKT活性。mTOR是AKT下游的一個重要作用靶點，能夠被磷酸化而激活，通過調(diào)控核糖體激酶p70S6k和真核起始因子4E結(jié)合蛋白1（4E-binding protein 1，4E-BP1）兩條不同的下游通路，分別調(diào)控特定亞組mRNA的翻譯，進(jìn)而調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的合成，影響細(xì)胞的增殖［7］。

1.1 PI3K

PI3K分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型，以Ⅰ型PI3K研究最為廣泛，而Ⅰ型又分為ⅠA和ⅠB型。ⅠA型與腫瘤行為相關(guān)度最高，由PIK3CA、PIK3CB、PIK3CD基因編碼的p110α、P110β、p110δ三種催化亞基和p85調(diào)節(jié)亞基構(gòu)成；ⅠB型僅由PIK3CG編碼的p110γ催化亞基和p101、p84/87調(diào)節(jié)亞基組成［8-9］。p110α對PIK3CA突變驅(qū)動的腫瘤生長至關(guān)重要，p110β與PTEN功能缺失引起腫瘤發(fā)生直接相關(guān)［3］，而p110δ和p110γ則局限表達(dá)于造血系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)［10］。

隨著高通量測序技術(shù)的發(fā)展，多項腫瘤基因組學(xué)的研究證實，PI3K/AKT通路在惡性腫瘤中存在異常的激活，其一方面調(diào)控腫瘤的惡性轉(zhuǎn)化，另一方面介導(dǎo)藥物治療的耐受。PAM通路異常激活形式主要包括：①RTK的異常激活（突變或擴增）；②PIK3CA的激活性突變和PIK3R1的失活性突變；③抑癌基因PTEN的缺失；④AKT家族基因的擴增；⑤KRAS基因突變［3］。TCGA項目組于2012年發(fā)表在Nature上的乳腺癌多組學(xué)分析數(shù)據(jù)表明，77%的樣本存在PI3K/AKT相關(guān)信號通路的激活，其中以PIK3CA基因突變比例最高，達(dá)36%，突變位點160余種，且主要集中在Luminal型和HER2基因擴增型乳腺癌［11］。PIK3CA基因熱點突變常發(fā)生在外顯子20的激酶結(jié)構(gòu)域（H1047R）和外顯子9的螺旋結(jié)構(gòu)域（E545K、E542K），這些驅(qū)動性突變可引起下游信號通路的持續(xù)性激活［12］。

PI3K抑制劑主要分為3大類：①泛PI3K抑制劑，同時作用于4個亞型，如buparlisib（BKM120）、pictilisib（GDC-0941）等；②PI3K亞型選擇性抑制劑，如PI3Kα選擇性抑制劑alpelisib（BYL-719）、PI3Kβ選擇性抑制劑GDC0032等尚處于臨床試驗階段，針對p110δ亞基衍生出的選擇性抑制劑idelalisib（CAL-101）已獲美國食品藥品管理局（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）批準(zhǔn)，用于慢性淋巴細(xì)胞白血病和濾泡性B細(xì)胞非霍奇金淋巴瘤患者的特異性治療；③PI3K-mTOR雙重抑制劑，如BEZ235等。

1.2 AKT

AKT位于PAM通路的核心位置，其可通過作用于TSC1/TSC2復(fù)合體以及mTORC信號轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)節(jié)細(xì)胞生長，可通過磷酸化CDK抑制劑p21和p27影響細(xì)胞增殖，可直接抑制促凋亡蛋白Bad或轉(zhuǎn)錄因子FoxO產(chǎn)生促凋亡信號，可磷酸化波形蛋白，增加核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB轉(zhuǎn)錄活性影響細(xì)胞遷移和侵襲等［13］。

AKT的3種亞型（AKT1、AKT2、AKT3）具有高度相似的結(jié)構(gòu)，均由氨基末端PH結(jié)構(gòu)域、中部激酶結(jié)構(gòu)域（ATP結(jié)合域）和羧基末端的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域組成。PH結(jié)構(gòu)域與PIP2及PIP3特異性結(jié)合，使AKT定位于細(xì)胞膜上，其次激酶域?qū)TP的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到底物蘇氨酸上使其磷酸化，AKT具有部分活性，而調(diào)節(jié)域絲氨酸位點的磷酸化則使AKT的活性進(jìn)一步提高，且穩(wěn)定其活性結(jié)構(gòu)。AKT1的PH結(jié)構(gòu)域存在突變位點E17K，可介導(dǎo)AKT1及其下游通路的持續(xù)激活，促進(jìn)腫瘤形成［14］。

根據(jù)與AKT結(jié)合位點的差異而產(chǎn)生不同的作用方式，AKT抑制劑可主要分為3類：①PIP類似物，如哌立福新；②變構(gòu)抑制劑，如MK2206；③ATP競爭性抑制劑，如ipatasertib（GDC0068）、AZD5363等。

1.3 mTOR

mTOR由mTOR復(fù)合體1（mTORC1）和mTOR復(fù)合體2（mTORC2）組成。mTORC1位于AKT下游，通過增強原癌基因的轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)血管形成等驅(qū)動腫瘤形成。其直接下游底物S6激酶（S6 kinase 1，S6K1）通過增強糖酵解，蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、核酸生物合成實現(xiàn)代謝重編程，另一個下游底物4E-BP1則通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合體EIF4f促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖和生存，與CDK4/6抑制劑起到協(xié)同作用［7］。mTORC2位于AKT激酶的上游，通過磷酸化AKT的S473位點及調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架蛋白調(diào)控細(xì)胞的生長和遷移［15-16］。

第一代mTOR抑制劑以everolimus（RAD-001）為代表，僅靶向mTORC1復(fù)合體，而對mTORC2無抑制作用，這將會導(dǎo)致mTORC2通過RAS-MAPK、S6K1/IGF-1R/PI3K等通路負(fù)反饋激活A(yù)KT及其下游通路，從而影響單藥療效［17-18］。而二代ATP-競爭性mTOR抑制劑，如AZD2014、CC-223，可同時抑制兩種復(fù)合體，從而拓寬藥物適應(yīng)證使患者最大程度受益。

2 PAM抑制劑臨床試驗

2.1 與內(nèi)分泌藥物聯(lián)用—改善內(nèi)分泌耐藥

PAM 通路異?；罨墙閷?dǎo)雌激素受體（estrogen receptor，ER）陽性乳腺癌內(nèi)分泌耐藥的重要機制之一［19］，S6K可通過非配體依賴方式直接激活ER，從而介導(dǎo)ER陽性乳腺癌患者對內(nèi)分泌治療產(chǎn)生原發(fā)性或繼發(fā)性耐藥［20］，且ER陽性乳腺癌存在多條信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路網(wǎng)絡(luò)式溝通互作，因此常需要多個靶向不同位點的藥物聯(lián)用以對抗內(nèi)分泌耐藥。

2015年圣·安東尼奧乳腺癌大會上公布的BELLE-2臨床試驗結(jié)果顯示［21］，對于1 147例絕經(jīng)后、經(jīng)芳香化酶抑制劑（aromatase inhibitor，AI）治療后進(jìn)展或復(fù)發(fā)的ER陽性乳腺癌患者，BKM120聯(lián)合氟維司群組無進(jìn)展生存期（progression-free survival，PFS）優(yōu)于氟維司群單藥組（6.9個月vs5.0個月，HR=0.78，P＜0.01），盡管獲益較小，但亞組分析證實，在ctDNAPIK3CA突變患者中，BKM120和氟維司群聯(lián)用較氟維司群單藥，PFS顯著延長（7.0個月vs3.2個月，HR=0.58，95% CI：0.41～0.82，P=0.01），而在PIK3CA野生型患者中，聯(lián)用BKM120并無獲益（6.8個月vs6.8個月，95%CI：0.79～1.30，P＞0.05）。這提示，對于ER陽性晚期乳腺癌患者，PIK3CA突變有可能作為預(yù)測PAM通路抑制劑療效的生物標(biāo)志物，靶向這類患者的PI3K位點可能獲益。得出同樣結(jié)論的有BELLE-3臨床試驗［22］，432例mTOR抑制劑治療失敗的激素受體陽性HER2陰性局部晚期或轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者使用BKM120聯(lián)合氟維司群的研究。聯(lián)合治療組較安慰劑組改善PFS（3.9個月vs1.8個月，HR=0.67，95% CI：0.53～0.84，P＜0.01），且亞組分析提示，PIK3CA突變患者使用PI3K抑制劑較安慰劑組PFS改善更大（4.7個月vs1.6個月，HR=0.50，95% CI：0.33～0.76），而PI3K野生型為3.7個月vs2.7個月（HR=0.73，95% CI：0.52～1.01）。但鑒于BKM120不良反應(yīng)較嚴(yán)重，13%的患者由于谷丙轉(zhuǎn)氨酶（alanine transaminase，ALT）和谷草轉(zhuǎn)氨酶（aspartate transaminase，AST）升高和高血糖等不良反應(yīng)而中斷治療，因此限制了聯(lián)合用藥的應(yīng)用。

相較于泛PI3K抑制劑，亞型選擇性PI3K抑制劑具有脫靶效應(yīng)少，不良反應(yīng)較輕及患者耐受性更好等優(yōu)點。2018年歐洲腫瘤內(nèi)科學(xué)會（European Society for Medical Oncology，ESMO）會議公布了Ⅲ期臨床試驗SOLAR-1［23］的積極結(jié)果，該臨床試驗納入了572例PIK3CA突變且AI治療期間或治療后發(fā)生病情進(jìn)展的激素受體陽性HER2陰性乳腺癌患者。結(jié)果顯示，PI3Kα選擇性抑制劑BYL719聯(lián)用氟維司群將PFS從5.7個月延長至11.0個月，使疾病進(jìn)展或死亡風(fēng)險顯著降低35%（HR=0.65，95% CI：0.50～0.85，P＜0.01）。2018年美國臨床腫瘤協(xié)會（American Society of Clinical Oncology，ASCO）年會報道的SANDPIPER研究［24］，主要探討了靶向PIK3CA突變的新型PI3K抑制劑taselsib（GDC0032）在AI治療進(jìn)展的ER陽性HER2陰性局部晚期或轉(zhuǎn)移性乳腺癌中的應(yīng)用價值。與安慰劑+氟維司群相比，接受GDC0032+氟維司群治療的PIK3CA突變患者癌癥的惡化概率降低30%，中位PFS延長兩個月（7.4個月vs5.4個月，HR=0.70，95% CI：0.56～0.89，P＜0.01），客觀緩解率（objective response rate，ORR）增加了2倍多（28.0%vs11.9%，P＜0.01），而在無PIK3CA突變腫瘤患者中，兩組的PFS和ORR差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

目前，一些臨床試驗結(jié)果已證實，mTOR抑制劑依維莫司聯(lián)合依西美坦、他莫昔芬、氟維司群等同樣可逆轉(zhuǎn)AI（來曲唑、阿那曲唑）內(nèi)分泌耐藥。Bachelot等［25］入組了111例AI治療進(jìn)展的絕經(jīng)后ER陽性HER2陰性乳腺癌患者，經(jīng)他莫昔芬和依維莫司聯(lián)合治療組，6個月臨床獲益率（clinical benefit rate，CBR）較他莫昔芬單藥組更為明顯（61%vs42%，P＜0.01），中位PFS也相對延長（8.6個月vs4.5個月，HR=0.54，95% CI：0.36～0.81，P＜0.01），且PFS和總生存期（overall survival，OS）都有顯著改善。BOLERO-2研究［26］促使2012年美國FDA批準(zhǔn)依維莫司與依西美坦聯(lián)合使用于絕經(jīng)后激素受體陽性HER2陰性，AI治療期間進(jìn)展的轉(zhuǎn)移或復(fù)發(fā)乳腺癌患者。724例患者隨機接受依西美坦聯(lián)合依維莫司組或依西美坦單藥治療，結(jié)果顯示，聯(lián)用組PFS有明顯改善（7.8個月vs3.2個月，HR=0.45，95% CI：0.38～0.54，P＜0.01），降低了57%死亡或疾病進(jìn)展風(fēng)險。后續(xù)對這些患者進(jìn)行二代測序發(fā)現(xiàn)，76%患者存在PIK3CA/PTEN/CCND1/FGFR突變，而只攜帶其中某一通路單一突變患者聯(lián)合依維莫司治療顯著獲益（中位PFS：214 dvs77 d，HR=0.26，95% CI：0.18～0.41）［27］。PrECOG 0102研究［28］納入130例AI治療復(fù)發(fā)或進(jìn)展的絕經(jīng)后激素受體陽性HER2陰性轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者，依維莫司聯(lián)合氟維司群PFS是安慰組的2倍（10.4個月vs5.1個月，HR=0.61，95% CI：0.40～0.92，P＜0.05）。

2.2 與靶向藥物聯(lián)用—改善HER2靶向耐藥

HER2陽性乳腺癌常因PTEN缺失、PI3K突變而激活PAM通路，對曲妥珠單抗發(fā)生原發(fā)或繼發(fā)性耐藥［29］。PIK3CA突變在HER2陽性乳腺癌中，可作為預(yù)測HER2靶向耐藥和對PAM抑制劑更為敏感的有力生物標(biāo)志物。

BOLERO-3Ⅲ期臨床試驗［30］結(jié)果顯示，在569例曲妥珠單抗耐藥且曾接受紫杉類藥物治療的HER2陽性晚期乳腺癌患者中，曲妥珠單抗和長春瑞濱聯(lián)合依維莫司較安慰劑組，中位生存期小幅度延長（PFS：7.00個月vs5.78個月，HR=0.78，95%CI：0.65～0.95，P＜0.01）。亞組分析提示，PTEN低表達(dá)（PFS：9.60個月vs5.30個月，HR=0.4，95%CI：0.20～0.82，P=0.01）、pS6高表達(dá)（PFS：6.80個月vs3.90個月，HR=0.48，95% CI：0.24～0.96，P＜0.05）型乳腺癌對mTOR抑制劑有著更好的療效。BOLERO-1［31］Ⅲ期臨床試驗在納入的719例局部晚期或轉(zhuǎn)移性HER2陽性乳腺癌患者中，曲妥珠單抗與紫杉醇聯(lián)合依維莫司較安慰劑組并無生存獲益。在HER2陽性激素受體陰性亞組中，依維莫司組較安慰劑組雖然未達(dá)到預(yù)定的有統(tǒng)計學(xué)意義的閾值（P=0.004 4），但PFS延長了7.2個月（20.27個月vs13.08個月，HR=0.66，95% CI：0.48～0.91，P＜0.01），仍提示mTOR抑制劑的積極作用。后續(xù)對上述兩項臨床試驗中部分乳腺癌患者樣本進(jìn)行測序，以期發(fā)現(xiàn)對依維莫司療效具有預(yù)測作用的生物標(biāo)志物。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，PIK3CA突變、PTEN缺失、AKT1突變等導(dǎo)致PI3K通路過度活化時，出現(xiàn)疾病進(jìn)展的風(fēng)險分別為0.67、0.54和0.67，其中激素受體陰性患者HR分別為0.43、0.50和0.49［32］。即當(dāng)出現(xiàn)PI3K通路異常活躍時，依維莫司延長PFS的效果更為顯著，因此可通過檢測患者PIK3CA/PTEN/AKT1分子突變狀態(tài)預(yù)測依維莫司靶向作用的療效［33］。

3 PAM通路為三陰性乳腺癌（triple-negative breast cancer，TNBC）提供新靶點

很長時間內(nèi)，化療是TNBC唯一的治療手段，PARP抑制劑olaparib已于2018年1月被FDA批準(zhǔn)用于胚系BRCA1/2突變HER2陰性乳腺癌的二線及以上治療，打破了TNBC無靶可用的魔咒［34］。隨著測序技術(shù)的深入，我們了解到TNBC不同亞型存在較大的異質(zhì)性，本課題組最近發(fā)表在Cancer Cell的數(shù)據(jù)繪制出的TNBC隊列多組學(xué)圖譜提出了TNBC分子分型基礎(chǔ)上精準(zhǔn)靶向治療的可能［35］。在TNBC中PIK3CA突變頻率較低，約為25%，通路主要改變?yōu)镻TEN和INPP4B的缺失［36］，且基礎(chǔ)實驗證實TNBC中AKT磷酸化水平較上述兩型乳腺癌高，因此AKT可望成為TNBC的潛在靶點［37］。

2018年ASCO會議關(guān)于PAKT臨床試驗［38］，AZD5363聯(lián)合化療藥物紫杉醇在復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移性TNBC中的一線治療研究結(jié)果顯示，聯(lián)合組可有效延長患者中位PFS（5.9個月vs4.2個月，HR=0.75，95% CI：0.52～1.08），同時顯著延長了OS（19.1個月vs12.6個月，HR=0.61），且亞組分析提示，PIK3CA/AKT1/PTEN突變的乳腺癌患者獲益較野生型更為明顯。相似的結(jié)論在TNBCⅡ期臨床研究LOTUS中得到證實［39］，與對照組紫杉醇單藥相比，GDC0068聯(lián)合紫杉醇組中位OS延長了4.7個月（23.1個月vs18.4個月，HR=0.62，95% CI：0.37～1.05），雖然差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但顯著的PFS獲益以及輕微不良事件，GDC0068的綜合獲益是值得推薦的。另外，PIK3CA/AKT1/PTEN基因突變亞組中GDC0068療效更為顯著，中位PFS為9.0和4.9個月（HR=0.44，P＜0.05），提示GDC0068在TNBC中靶向治療的目標(biāo)人群。在一項Ⅰ期臨床試驗中，AKT1突變可作為生物標(biāo)志物也得到了證實［40］。20例攜帶有AKT1E17K突變的雌激素受體陽性乳腺癌患者，PFS為5.5個月（95% CI：2.9～6.9），雖然PFS相較于常用靶點低，但是AKT1E17K聯(lián)合PIK3CA突變患者對AKT抑制劑AZD5363較野生型更為敏感（PFS：未達(dá)到vs4.3個月，HR=0.21，P＜0.05）。這一臨床獲益提示，AKT1突變或許可作為預(yù)測AKT抑制劑療效的生物標(biāo)志物，且可為缺乏靶點的TNBC靶向治療提供新思路。

4 總結(jié)與展望

PAM通路在腫瘤細(xì)胞存活、增殖、分化、凋亡過程中發(fā)揮至關(guān)重要的作用，是腫瘤治療的重要靶點，因此，該通路有大量抑制劑處于研發(fā)階段，為腫瘤的治療帶來新的希望。

PAM通路中蛋白亞型較多、結(jié)構(gòu)相似，抑制劑的亞型選擇性較差，是導(dǎo)致抑制劑毒性的重要因素。因此，設(shè)計更高亞型選擇性的抑制劑是該通路抑制劑研發(fā)的一個重要方向。

PAM通路抑制劑聯(lián)合現(xiàn)有抑制劑在不同亞型乳腺癌中的治療效果使進(jìn)一步擴大該抑制劑的適應(yīng)證成為可能，提示與其他靶點藥物聯(lián)用可能是PAM通路抑制劑重要的用藥策略。令人欣喜的是，本課題組的研究結(jié)果提示，PAM通路可能成為TNBC的治療靶點，可望填補TNBC無靶向藥的空白。

總之，PAM通路抑制劑可能成為乳腺癌治療的重磅靶向藥物。