芳香酶抑制剂耐药机制研究进展

李焱，鲁海玲，霍明鸣，庞慧，蔡莉

哈尔滨医科大学附属肿瘤医院

　　芳香酶抑制剂（AI）在乳腺癌内分泌治疗中发挥重要作用。然而，随着药物治疗研究的不断深入，AI耐药（原发性和获得性）现象也逐渐显现，针对AI耐药的治疗策略是当前亟待解决的临床问题。研究证实，ER通路及其他相关信号通路的异常激活是AI耐药的主要机制。笔者就AI的原发与继发耐药机制及逆转耐药的策略进行综述，以期为激素受体阳性乳腺癌的治疗提供新思路。

通信作者：蔡莉（[e-mail]）

原文参见：中华乳腺病杂志. 2017;11(3):171-174.

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　　由于绝经后芳香酶抑制剂（AI）的疗效优于他莫昔芬【1】，致使第3代AI成为ER阳性乳腺癌的一线治疗药物。目前，AI可分为2类，即甾体类和非甾体类，甾体类AI因其作用底物雄烯二醇和睾酮结构相似，可作为假底物竞争酶的活性位点，与其不可逆结合引起永久性的酶灭活，从而抑制雌激素的合成，包括第1代的睾内酮、第2代的福美司坦、第3代的依西美坦。与之相比，非甾体类抑制剂通过竞争饱和的芳香酶的结合位点而发挥它们的功能。与甾体类AI相比，非甾体类AI与非共价的血红霉素结合造成可逆性竞争性抑制。这个特殊的类型包括第1代的氨基导眠能、第2代的法曲唑、第3代的来曲唑和阿那曲唑。虽然AI在激素受体阳性乳腺癌患者中的重要作用，可降低20%～30%乳腺癌病死率，但其有效率仅为25%～45%【2】，部分原因为患者在治疗期间出现了原发性或获得性耐药。获得性耐药是最初对内分泌有效的患者逐渐产生的耐药，这一类型的耐药，在晚期转移性乳腺癌是不可避免的，一旦患者发展为获得性耐药，随后内分泌治疗的疗效往往是短暂的，且后续治疗中常需化疗介入。原发性耐药则是指ER阳性的乳腺癌患者首次接受内分泌治疗即出现的耐药。

　　1　AI原发性耐药机制

　　不是所有的ER阳性乳腺癌患者都对内分泌治疗有反应，AI的有效率为25%～45%【2】。研究发现，人类芳香酶基因多态性可能与原发性AI耐药有关，如Met364Thr的多态性被认为与依西美坦耐药有关【3】。ER的功能与患者对AI的耐药之间有着密切的联系。Fuqua等【4】报道了ERαLys303Arg突变能增加共刺激因子向ER聚集，致使乳腺癌细胞对低雌激素高敏感，提示原发性AI耐药可能与患者的芳香酶基因多态性、ER基因突变和功能改变有关。此外，探索性分析的免疫应答研究表明，树突细胞在AI耐药中也扮演着重要角色【5】。

　　2　AI继发性耐药机制

　　2.1　雌激素受体1（ESR1）的改变（包括ESR1点突变或扩增）

　　ESR1（编码ERα）突变在该区域所对应的羧基末端的配体结合域是一种获得性AI耐药机制。原发性乳腺癌患者以及经过他莫昔芬治疗的患者几乎不存在ESR1突变【6】。然而，在转移性疾病患者中，存在一个高频率（11%～55%）ESR1突变，尤其是在一系列包括AI等内分泌治疗后进展的肿瘤【7】，这充分说明ESR1突变多发生在转移性乳腺癌。并且研究证实，这一突变导致了非配体依赖的通路激活，进而导致部分内分泌耐药及增强肿瘤转移能力【6】。无论是启动子还是编码区域的ESR1扩增都与高表达的ERα有关【7】。ESR1突变可能是对雌激素剥夺的一种适应，在长期内分泌治疗之后的MCF-7细胞中也检测到高频率的ESR1扩增【7】。

　　2.2　ER与生长因子受体（GFR）通路的串扰（crosstalk）

　　GFR信号通路及其下游信号通路的异常活化一直与内分泌治疗获得性耐药有关【8】。这些信号通路包括成纤维细胞生长因子受体1（FGFR1）、胰岛素样生长因子1受体（IGF1R）、PI3K-AKT信号通路、丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路【8】。经研究证实，在ER阳性乳腺癌中过表达的GFR信号通过EGFR和HER2激活MAPK，导致ERα表达缺失【9】。因此，抑制MAPK可以激活ER表达并增强肿瘤对内分泌治疗的敏感性。此外，GFR的激活驱动下游ERα在关键位磷酸化（包括丝氨酸118和丝氨酸167）。在激素受体阳性乳腺癌中，GFR通路抑制剂联合内分泌治疗的临床研究正在进行，如HER2靶向药物联合内分泌治疗【9】。令人失望的是，曲妥珠单克隆抗体联合来曲唑没有延长或阻止AI耐药的出现【10】。此外，EGFR与IGF1R的靶向治疗在临床研究早期阶段也都以失败告终【11】。来那替尼在HER2阳性/激素受体阴性乳腺癌患者的研究正在进行【12】，结果值得期待。

　　2.3　GFR下游信号通路（PI3K/AKT/mTOR和MAPK）

　　PI3K通路中α催化亚基的突变是管腔型乳腺癌最常见的基因异常（发生率为30%～40%）【13】。PI3K通路激活已被证明参与调节ER表达【14】。另外，研究证明长期雌激素剥夺（LTED）在获得性内分泌耐药乳腺癌细胞的发展中存在PI3K通路的激活【15】。mTOR是PI3K/AKT信号通路的一个下游信号分子，参与细胞的生长、增殖和代谢以及新生血管生成等重要环节，是细胞生长的调剂因子。MAPK是除了PI3K/AKT/mTOR通路外另一个主要的下游信号级联的生长因子受体激活通路【16】。在AI耐药中，HER2表达的上调与下游MAPK信号通路的激活密切相关。这是通过增加pShc，Grb-2，pRaf，pMEK1/2和pMAPK基因证明的。研究表明，服用AI的患者，PI3K/AKT、MAPK通路异常活化，mTOR、HER2等蛋白质表达增加，而AKT和MAPK能直接激活ER，由此可见PI3K/AKT/mTOR信号通路是导致内分泌治疗耐药的关键通路【17】。

　　2.4　Src激酶

　　Src是一种非受体酪氨酸激酶，其过表达于多种肿瘤。临床研究表明，Src与他莫昔芬和AI耐药密切相关【18】。在后续的研究模型中使用Src抑制剂（达沙替尼）可以阻止细胞凋亡从而诱导雌二醇恢复增长【19】。这一结果促进了一项关于Src抑制剂可恢复内分泌治疗敏感性的研究，且此观点在一项2期临床研究中得到了验证【20】。

　　3　其他潜在机制

　　基于分子分型不同，将激素受体阳性乳腺癌分为2种，即管腔A型和管腔B型。这2种亚型最主要的区别在于管腔B型乳腺癌ER的表达较弱但肿瘤增殖指数较高。此外，管腔B型肿瘤与GFR途径的上调有关，包括IGF1R、EGFR，以及下游信号通路，如PI3K/AKT/mTOR【21】。管腔B型肿瘤对内分泌治疗不敏感，包括AI，与管腔A型肿瘤相比预后较差，具有较高的复发风险及较短的生存期。另外，通过癌症基因组图谱（TCGA）分析表明，在放松管制的细胞周期蛋白D-周期蛋白依赖型激酶（CDK）4和CDK6-Rb通路与管腔B型乳腺癌有显著相关性【14】。CCND1是一种致癌基因，通过细胞周期依赖型蛋白激酶（CDK）4/6相互作用和调节高度磷酸化的视网膜母细胞瘤蛋白（RB），参与细胞周期G1/S转化期的调控。这导致了RB的失活以及转录因子的释放，引起一系列促肿瘤生长的效应如DNA合成、辅助G1/S期转化的转录因子释放、启动细胞周期及促进细胞增殖。由此可见CDK4/6是细胞周期的关键性调节因子【22】。

　　4　逆转耐药的策略

　　Bertelli等【23】认为依西美坦在来曲唑或阿那曲唑一线治疗失败后仍可能有作用。但EFECT【24】和SoFEA【25】研究均证实，非甾体AI耐药后换用甾体AI仅有30%的有效率，且中位无进展生存（PFS）期仅3个月，因此，寻找新的治疗靶点来逆转耐药是当前亟待解决的临床问题。鉴于耐药机制的复杂性，涉及激素受体表达和功能变化、药物代谢改变、多种生长因子通路的交叉通话调节以及有关基因转录调节机制异常，乳腺癌AI耐药的患者，需要多种途径的尝试。其中的一些策略总结如下。

　　4.1　逆转原发性耐药策略：细胞周期检查点封锁

　　高增殖指数是管腔B型乳腺癌的特征之一，细胞周期检查点封锁对于克服此种类型的原发性耐药较为有效【21】。Finn等【26】证明了PD033291（一种选择性CDK4/6抑制剂）在管腔型乳腺癌中，可以抑制细胞增殖。随后一项有关来曲唑单药对比来曲唑联合PD0332991的随机2期研究启动【27】。该研究结果显示，在联合组患者中位PFS显著延长（联合组26.2个月对比单药组7.5个月，风险比：0.32，P＜0.001）。正在进行临床研究的CDK4/6抑制剂还有帕泊昔布。PALOMA-3【28】是一项3期临床研究，入组521例先前予以内分泌治疗出现原发耐药的激素受体阳性/HER2阴性乳腺癌患者，分为帕泊昔布联合氟维司群组和氟维司群加安慰剂组。研究组DFS为9.2个月，对照组为3.8个月，但是2组OS没有区别。

　　4.2　逆转获得性耐药策略

　　4.2.1　抑制旁路激活

　　BELLE-2研究证实PI3K抑制剂布帕昔布联合氟维司群可逆转AI耐药【29】。研究共入组1147例激素受体阳性/HER2阴性在AI治疗中或治疗后进展的绝经后患者，此研究的主要终点为PFS，次要终点为OS与安全性。布帕昔布联合氟维司群组患者的PFS较安慰剂联合氟维司群组显著延长（6.9个月比5.0个月，P=0.003）。

　　鉴于已证实mTOR信号通路活化可引起AI耐药【30】，因此mTOR抑制剂的相关研究对于探索如何逆转AI耐药十分重要。依维莫司是一种口服的mTOR抑制剂，BOLERO-2是一项国际性、多中心、随机的3期临床研究，24个国家的189个中心参与该研究，研究共入组724例激素受体阳性/HER2阴性的已对非甾体类芳香酶抑制剂耐药的晚期乳腺癌患者，此研究的主要终点为PFS，次要终点为OS与安全性【31】。研究最终结果显示，依西美坦联合依维莫司组与依西美坦单药组比较，联合治疗组PFS有显著延长（10.6个月比4.1个月，风险比：0.36，P＜0.001）。在2012年圣安东尼奥会议上，BOLERO-2研究结果显示，依西美坦联合依维莫司，DFS和OS明显优于单药依西美坦。该研究首次在大规模临床研究中证实了mTOR抑制剂依维莫司对内分泌治疗耐药乳腺癌患者带来临床获益。基于这一结果，美国FDA于2012年7月份批准依维莫司联合依西美坦用于治疗激素受体阳性的绝经后女性乳腺癌患者。

　　目前，在乳腺癌中评估新一代mTOR和PI3K抑制剂的临床研究正在进行。雷帕霉素能抑制mTOR1，但不能抑制mTOR2，而新一代的mTOR抑制剂可同时抑制mTOR1和mTOR2【32】。期待这些研究的结果能为乳腺癌患者的治疗提供新的思路。

　　临床前研究显示，MAPK过度活化能导致乳腺癌对内分泌耐药【33】，因此MAPK抑制剂在逆转AI耐药方面是一种可行的选择。司美替尼为非ATP竞争性抑制，甲基乙基酮（MEK）1/2特异性高。Chumsri等【34】利用MCF-7异种移植模型发现司美替尼对阿那曲唑耐药后的肿瘤，用其联合阿那曲唑比阿那曲唑单药更有效。进一步分析和免疫印记显示，pMEK、pERK和pMAPK蛋白质均减少。这些结果说明MEK抑制剂司美替尼可以逆转AI获得性耐药。与雷帕霉素类似物不同，司美替尼治疗后出现的mTOR活性降低不会造成AKT的激活。表明在逆转内分泌耐药方面，司美替尼优于雷帕霉素。尽管如此，这一发现仍需进一步研究和临床研究验证。

　　4.2.2　表观遗传监管

　　除了针对生长因子受体途径及其下游信号通路，表观遗传在逆转AI耐药方面也很有前景。组蛋白脱乙酰酶抑制剂（HDACI）恩替诺特已经证实可逆转AI耐药【34】。利用体内异种移植模型，有学者发现在AI耐药后恩替诺特联合来曲唑或依西美坦在抑制肿瘤增长方面明显优于单药（P＜0.005）【34】。蛋白质印记分析证明恩替诺特联合AI不仅增加ERα表达和芳香酶的活性，而且下调HER2、pHER2、pMAPK和pAKT【35】。基于这些有前景的结果，一项随机的依西美坦联合恩替诺特或安慰剂的2期研究启动【36】。这项研究入组了之前接受非甾体类AI治疗后疾病进展的130例激素受体阳性/HER2阴性绝经后妇女。依西美坦联合恩替诺特较依西美坦联合安慰剂组显示中位PFS显著改善（4.3个月比2.3个月，风险比：0.73，95%置信区间：0.50～1.07，单侧P=0.055；双侧P=0.11）。更重要的是，联合组较依西美坦单药组显著改善中位OS（28.1个月比19.8个月，风险比：0.59，95%置信区间：0.36～0.97，P=0.036）。

　　5　结语

　　综上所述，乳腺癌治疗由分子分型时代走入精准化时代，ESR1突变导致AI获得性耐药，氟维司群精准靶向和降解ER，是对抗ESR1相关内分泌耐药的治疗选择。CDK4/6抑制剂、PI3K抑制剂、mTOR抑制剂、MAPK抑制剂等联合内分泌药物治疗已取得显著临床获益。但鉴于AKT旁路活化等伴随现象的存在，对PI3K和mTOR的双重抑制剂的基础和临床研究还需进一步深入。逆转耐药的新型靶向药物（HER1/2双重抑制剂、IGFR、FGFR等）的研究也正在研究进行中，有望开启AI耐药乳腺癌患者内分泌治疗的新时代。

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