难治型乳腺癌机制的研究进展

2020-01-08陈前齐胡鹏举徐家墀刘红光

中南医学科学杂志 2020年6期

陈前齐，胡鹏举，徐家墀，康颖，刘红光*

(1.南华大学附属第一医院乳甲外科，湖南衡阳 421001；2.深圳市第二人民医院甲乳外科，广东深圳 518037)

根据中国国家癌症防治中心统计(2017年)，中国乳腺癌患者5年总生存率(overall survival，OS)如下：临床分期I期患者96.5%，II期患者91.6%，III期患者74.8%，IV期患者40.7%[1]。不同分子分型的5年OS如下：Luminal A型：92.6%，Luminal B型：88.4%，HER-2过表达型83.6%，三阴性型：82.9%。2018年中国乳腺癌估计数据：女性乳腺癌预计新发病例367 900例，占所有新发病例的19.2%；女性乳腺癌死亡病例97 972例，占肿瘤死亡的9.1%[1]。尽管乳腺癌治疗近年取得了显著的进步，但乳腺癌治疗仍然面临许多难题。三阴性乳腺癌由于肿瘤异质性高及缺乏有效治疗靶点，目前化疗仍然是主要治疗手段，但非选择性化疗容易产生耐药且无效，3年后复发率达到40%～50%，一旦出现远处转移几乎不可治愈。luminal B型乳腺癌经过规范的治疗显著改善了预后，但也存在化疗及内分泌治疗耐药和远期复发的问题。HER-2过表达型乳腺癌同样也存在靶向治疗耐药的问题，进而导致治疗失败。以上三种情况均可以称为难治型乳腺癌[2]。对于这部分患者来说，如何及时及早识别并采取精准的治疗对改善她们的预后尤为重要，因此在临床工作中需要准确的定义难治型乳腺癌。在临床实践中，常常可以遇到按标准指南治疗后效果不佳患者，在术后辅助治疗期间，1年内出现局部或远处复发转移。在新辅助治疗期间，更换至少一次化疗方案，效果仍然不佳，临床评估为疾病稳定(stable disease，SD)/疾病进展(disease progression，PD)及部分缓解(partial remission,PR)，但术后病理未达到病理学完全缓解(pathological complete remission，pCR)且提示肿瘤坏死比例不高。以上可以做为难治型乳腺癌的临床诊断标准。难治型乳腺癌有许多原因，将从以下几点进行阐述。第一、目前乳腺癌新辅助治疗的地位正逐步加强，但仍存在许多争议，由于临床医师基于不同的理念可能对患者治疗模式的选择不同，可能会导致漏筛难治型乳腺癌。第二，患者的经济条件与地区差异导致部分药物不可及导致假性难治型乳腺癌产生。假性难治型乳腺癌是指部分中期乳腺癌由于不规范的治疗导致肿瘤出现转移进展为转移性乳腺癌，造成治疗困难。第三，部分患者因乳腺癌的肿瘤异质性，乳腺癌干细胞对放化疗的抵抗及肿瘤微环境对肿瘤转移的调控等分子机制可导致难治型乳腺癌。

1 治疗决策制定不当导致临床难治型乳腺癌

根据CSCO2019乳腺癌治疗指南，新辅助药物治疗的适应证为满足以下任意一条：(1)肿块较大(T3)；(2)腋窝淋巴结转移；(3)HER-2阳性；(4)三阴性；(5)有保乳意愿，但肿瘤大小与乳房体积比例大难以保乳。但新辅助治疗的适应证不再仅仅依据临床分期，而应结合肿瘤分子分型、药效反应、药物可及、患者意愿个体化确定。但目前在临床实践中，新辅助化疗仍存在诸多争议，临床医师的决策制定，可能会对患者的治疗效果产生一定的影响。

1.1 新辅助化疗的指征

Cortazar P等[3]的一项荟萃分析指出：pCR在三阴性及HER-2过表达型中可以预测远期生存。vonMinckwitz等[4]的研究认为不同分子分型乳腺癌的pCR与预后相关。三阴性、HER-2阳性及luminal B(HER-2阴性)pCR与预后相关。因此，在临床实践中，需要识别适合新辅助化疗的患者。新辅助治疗的适应证过宽可能导致一部分不适合新辅助治疗的患者进行新辅助治疗，可能导致疾病的进展，发展为临床难治型乳腺癌。因此在临床实践中，必须合理选择新辅助治疗患者。新辅助治疗包括新辅助化疗及新辅助内分泌治疗。2019St.Gallen会议中绝大多数专家支持对Luminal A型乳腺癌进行新辅助内分泌治疗。而HER-2扩增型及三阴性型对化疗及靶向治疗反应好，pCR率较高。大量临床研究提示达到pCR患者预后较好。其中Luminal B型患者因为治疗靶点不突出，给临床决策带来许多困扰，对于此类患者应谨慎选择治疗方案，可选择结合患者意愿进行多学科讨论(multidisciplinary discussion，MDT)，及时手术治疗可能是较好的选择。

1.2 新辅助治疗的疗效评估

CSCO2019年乳腺癌治疗指南推荐使用乳腺钼靶、B超和MRI在治疗前后对肿瘤进行测量和评价，原则上每个周期通过查体和B超评价肿瘤大小，每两个周期通过MRI评价肿瘤大小，根据通行的评价标准(参考实体瘤疗效评价标准RECIST1.1版本)进行疗效评估。在临床实践过程中，由于临床医师的主观性以及医保费用的限制，导致部分患者新辅助治疗疗效评估不及时。临床医师未能准确评估患者的疗效，部分患者疾病出现进展但未采取有效措施。治疗效果不佳的新辅助治疗方案可能会延误患者治疗，导致疾病进展。

因此，在临床实践当中通过有效的临床查体、影像学及病理活检手段甚至是液体活检技术及时评估新辅助治疗效果。乳腺癌癌灶的退缩模式大致有向心性退缩及蜂窝状退缩，因此影像学反应的癌灶大小可能并不能完全反应治疗效果，因此临床查体对于癌肿质地的评估也非常重要[5]。B超及乳腺MRI对于pCR的预测作用目前仍在研究当中。Gluz等[6]提出早期应答概念，即在新辅助化疗患者中，通过穿刺活检取得病理学数据。定义为Ki-67减少大于30%或者在三周的连续活检中浸润肿瘤细胞数小于500。并得出早期应答组患者中pCR率高于非早期应答组。由于液体活检对于新辅助疗效评估尚存在争议，临床上目前不做常规推荐但在影像评估不确定时，可以参考[7]。

1.3 新辅助治疗的调整及术后强化治疗

根据有效的疗效评估，治疗有效者应按既定方案及周期完成新辅助治疗，并及时讨论进行手术的实际和合理的手术方式。初选新辅助化疗方案肿瘤药物反应性不佳时，可以及时调整方案和治疗周期，调整后仍欠佳应考虑手术治疗。Gepartrio研究提示TAC新辅助化疗方案的早期反应(2周期)能及时得出药敏结果，有预测疗效价值。早期化疗反应好，预示疗效达pCR的概率高；早期反应差，更换非交叉耐药的NX方案虽未能提高pCR，但可降低药物不良反应[8]。因此可以考虑含铂类的新辅助化疗方案[9]。临床实践中，临床医师的主观性会导致部分新辅助治疗效果不佳者继续完成既定周期数的新辅助化疗或未及时改手术治疗，可能导致疾病进展，发展为临床难治型乳腺癌。Katherine研究证实HER-2扩增型乳腺癌患者新辅助后未达到pCR的患者术后采取TDM-1强化治疗可以改善预后[10]。在三阴性乳腺患者中，CREATE-X研究提示未达到pCR患者，术后采取卡培他滨强化治疗也可改善预后[11]。因此，对于适合的患者采取强化治疗同样可以提高临床治疗效果。最后，对于诸多治疗方式都无明显效果者可考虑免疫治疗或动员患者入组合适的临床试验。

2 药物不可及导致临床难治型乳腺癌

目前乳腺癌的药物治疗包括化疗，内分泌治疗、靶向治疗以及免疫治疗。HER-2阳性乳腺癌较其它类型更容易出现中枢神经系统及内脏转移[12]。在抗HER-2靶向治疗之前，HER-2阳性乳腺癌死亡率高居各亚型中首位。在对此类患者规范使用曲妥珠单抗靶向治疗后，此亚型乳腺癌患者生存率明显增加[13]。帕妥珠单抗可联合曲妥珠单抗，从源头阻断HER-2信号传导。APHNITY研究得出帕妥珠单抗联合曲妥珠单抗显著降低意向治疗(Intention-To-Treat,ITT)人群复发风险19%、降低高复发风险人群复发风险近25%[14]。由于帕妥珠单抗费用昂贵，仅部分经济条件宽裕患者才有机会使用。HER-2阳性乳腺癌患者可能由于未能进行规范的双靶治疗而导致疾病提前复发。因此由于客观原因导致的药物不可及导致部分乳腺癌患者发展为假性临床难治型乳腺癌。

3 基于肿瘤异质性、未能精准诊断导致的临床难治型乳腺癌

3.1 乳腺癌的肿瘤异质性

乳腺癌由于其肿瘤异质性明显，癌灶中多种不同类型的癌细胞并存给治疗带来较大难度。肿瘤异质性描述了肿瘤细胞可以显示不同的形态学和表型特征，包括细胞形态、基因表达、代谢、运动、增殖和转移潜能[15]。这种现象发生在肿瘤之间(肿瘤间异质性)和肿瘤内部(肿瘤内异质性)。肿瘤内异质性是DNA异常复制累计造成的:每当一个细胞(正常的或癌变的)分裂时，就会获得一些突变，从而导致癌细胞群的多样性。目前有两种模型可以用来解释肿瘤细胞的异质性。分别是肿瘤干细胞模型和克隆进化模型。克隆进化包括线性进化、分支进化、中性进化、间断进化[16]。这些模型并不是相互排斥的，认为它们在不同的肿瘤类型中都在不同程度上促进了异质性。肿瘤细胞在增殖过程中会不断出现突变，化疗、内分泌治疗等治疗手段的干预杀伤对化疗敏感的肿瘤细胞，自动筛选出对化疗耐药的肿瘤细胞，称之为肿瘤细胞的亚克隆。MOSCATO研究中对比的早期乳腺癌与转移性乳腺癌中基因突变，发现TP53、ESR1、KMT2C、NF1、Akt1、ERBB2、KRAS、RB1等基因较转移前突变率明显提高。RB1及NF1突变型对比野生型预后较差，差异具有统计学意义[17]。转移性乳腺癌获得新的基因改变，提示基因进化或者克隆选择。因此，不敏感的治疗方案会导致乳腺癌细胞亚克隆选择，最终导致临床难治型乳腺癌，在临床实践中采用肿瘤药敏试验筛选出敏感的治疗方案。目前临床常见的方法有肿瘤组织体外药敏检测及通过PDX模型进行药敏检测。其次，可以采用高通量测序的方法进行液体活检找出相应的信号通路突变并加用相关靶向药物进行干预。

3.2 乳腺癌干细胞对放化疗的抵抗及肿瘤转移

乳腺癌干细胞是肿瘤组织中具有自我更新和分化潜能的少量细胞，具有极强的再生肿瘤能力。因其对放疗的抵抗及对化疗的耐药，容易在治疗初期对化疗耐药，治疗后出现复发及转移。Al-Hajj等[18]从乳腺癌患者中成功分离出表型为CD44+CD24-Lin-细胞亚群，具有上述肿瘤干细胞特定，将此类亚型细胞定义为乳腺癌干细胞。2007年，Ginestier等[19]发现乙醛脱氢酶(ALDH)+DE乳腺癌细胞与不良预后相关，进一步研究发现，ALDH+乳腺癌细胞同样具有自我更新、增殖潜能、DNA损失修复及耐药，符合乳腺癌干细胞特点。因此乳腺癌干细胞表型大致为CD44+CD24Lin-ALDH+。乳腺癌干细胞对放化疗的抵抗机制如下：(1)在通常情况下，乳腺癌肿瘤干细胞处于静止状态，即细胞周期停滞于G0/G1期，在无特定信号分子激活情况下，不会进入增殖期。因此，常规的抗肿瘤增殖药物如抑制微管蛋白的紫杉类对其无效。放疗及化疗可以引起DNA损失从而导致肿瘤细胞凋亡。DNA烷化剂如环磷酰胺以及铂类药物可引起DNA双链损失。肿瘤细胞需要通过同源重组或非同源末端连接进行修复。由于乳腺癌肿瘤干细胞未分化程度高，DNA损失修复能力强，能够及时修复放疗及药物导致的DNA损伤[20]。(2)乳腺癌干细胞高表达ABC转运蛋白(ATP-binding cassette transporter)。其通过结合ATP，以主动转运方式促进进入细胞内的化疗药物外排。其中ABCB1(P-gp)和ABCG2(BCRP)参与乳腺癌细胞多耐药的形成。研究表明，ABCG2蛋白表达过高会导致顺铂、紫杉醇和多西他赛外排能力增强。其次乳腺癌干细胞高表达的ALDH1可以分解环磷酰胺等细胞毒药物[21]。(3)乳腺癌干细胞出现凋亡耐受。研究显示：乳腺癌干细胞可以通过多种分子机制调控凋亡/凋亡耐受相关信号通路。如Bcl、Akt、NF-κB、mTOR、DR4/5等[22]。(4)有学者认为乳腺癌干细胞可以在上皮-间质转化过程(EMT)中成为转移干细胞，离开原发组织并在远处器官种植，最终形成转移灶。其中进入血液循环的肿瘤干细胞也成为循环肿瘤细胞中的一部分。因此针对乳腺癌肿瘤干细胞进行靶向治疗，是目前的研究热点。小分子化合物CWP232228是一种β连环蛋白抑制剂可以同时清除乳腺癌组织中的乳腺癌干细胞及非乳腺癌干细胞。诱导乳腺癌肿瘤干细胞分化也是一种可选的策略，盐霉素是一种传统的兽用抗生素，在乳腺癌中的研究提示，其可选择性杀伤乳腺癌干细胞并诱导乳腺癌干细胞发生上皮方向的分化[23]。最后，针对肿瘤微环境的治疗也取得一定进展。研究显示，通过基因干扰或HIF抑制剂可以抑制乳腺癌干细胞的自我更新及成瘤能力。也可通过特异性抗体抑制免疫检查点，达到破坏肿瘤干细胞微环境中的免疫平衡，达到抑制肿瘤干细胞自我更新的目的。IM-Passion130研究证实了免疫治疗在三阴性乳腺的效果。Ishay-Ronen D等[24]则发现PPAR-γ抑制剂加上MEK抑制剂可以使乳腺癌细胞转分化变为有丝分裂后肿瘤脂肪细胞，这为治疗难治型乳腺癌提供了新的思路。

3.3 肿瘤微环境及相关信号通路对乳腺癌干细胞的调控

干细胞龛非上皮间质组织为肿瘤干细胞形成的特殊微环境。它为肿瘤干细胞提供生存所必须的养分，维持其干细胞特性，保护干细胞不受外界不利理化刺激。肿瘤相关纤维母细胞是构成干细胞龛的组成部分之一，针对其靶向治疗可以使肿瘤恢复化疗敏感性。Su等[25]发现表型为CD10+/GPR77+的肿瘤相关纤维母细胞(CAF)可以维持肿瘤细胞的干细胞特性并促进肿瘤对于化疗的抵抗。通过调控Wnt/β-连环蛋白信号转导通路、Notch、Hedgehog、PTEN、IL6/STAT3信号通路可以调节乳腺癌干细胞的自我更新及耐药。缺氧微环境及免疫微环境对干细胞调控同样具有重要作用。肿瘤相关巨噬细胞可以通过囊泡分泌HIF-1α-stabilizing long noncoding RNA来增强肿瘤细胞的有氧糖酵解及抗凋亡能力[26]。

4 三阴性乳腺癌的再分型后的精准治疗

2014年St.Gallen会议根据乳腺癌的免疫组化ER、PR、HER-2、Ki-67四个指标将乳腺癌分为Luminal A、Luminal B、HER-2过表达型以及三阴型。乳腺癌的分子分型可以指导对乳腺癌的治疗，并且大致判断患者的预后。其中三阴性乳腺癌异质性明显，预后差异较大。虽有相应靶点，但目标人群较少，总体有效率低，缺乏有效的预测标志物，故需要新模式及新策略。Herschkowitz等[27]2007年首次提出Claudin-low亚型概念，这种亚型与紧密连接和上皮相关基因低表达有关，包括claudins 3,4 and 7,occludin and E-cadherin等，提示预后不良。Lehmann等[28]根据587名三阴性乳腺癌患者的基因表达谱将三阴性乳腺癌分为了basal-like型、免疫调节型、间质型、间质干细胞型、雄激素受体型，其中的间质干细胞型又被称为Claudin-low型。JIANG等[29]通过对465名中国三阴性乳腺癌患者的染色体DNA、细胞RNA转录以及临床数据进行分析，将三阴性乳腺癌进一步分为雄激素受体管腔亚型、免疫调节亚型、基底样免疫抑制亚型、间充质样亚型。其中AR(-)、CD8(-)、FOXO1(-)三个免疫组化指标诊断间充质样亚型与基因表达谱的符合率高达75%。针对LAR亚型，可采取抗雄激素内分泌治疗及针对HER-2及CDK4/6靶向治疗。针对IM亚型可采用拮抗免疫检查点抑制剂的免疫治疗。BLIS亚型中，高HRD(同源重组缺陷)亚组对于铂类或PARP抑制剂敏感。MES型仅可采用抗肿瘤干细胞治疗及抗STAT3靶向治疗。针对三阴性乳腺癌的靶向治疗目前的临床试验靶点有PD-1/PD-L1(IMPassion130，KEYNOTE-O12，GP28328)，Trop-2(IMMU-132-01)，BRCA1/2突变(OlmpiAD，I-SPY2，Brighteness)和雄激素受体(UCBG12-1，MDV3100-11，TBCRC011)等。