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西达本胺治疗乳腺肿瘤的研究进展

2020-12-10只向成曹黎霞史振东刘晶晶张瑾

天津医药 2020年6期
关键词:乙酰化乳腺癌肿瘤

只向成,曹黎霞,史振东,刘晶晶,张瑾

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,占女性恶性肿瘤的25%,同时也是发达国家女性第二大死因,尽管乳腺癌的综合治疗发展迅速、疗效确切,但乳腺癌仍然是女性第二大恶性肿瘤相关死亡原因[1-2]。近年来,表观遗传异常已经成为肿瘤发生和进展的重要标志[3]。组蛋白乙酰化是表观遗传调控方式之一,其乙酰化作用在肿瘤的发生发展中扮演着重要角色,组蛋白脱乙酰化酶(HDAC)在细胞中过量表达时会导致乙酰化失衡现象,进而诱导肿瘤发生。鉴于HDAC对染色质重塑及对表观遗传学有至关重要的作用,HDAC 抑制剂(HDACi)已成为有前景的抗癌药物[4]。西达本胺是我国自主研发合成的首个亚型选择性HDACi,是唯一被国家食品药品监督管理局(China Food and Drug Administration,CFDA)批准可用于临床试验的HDACi 类药物。本文对西达本胺治疗乳腺肿瘤的作用机制及其临床研究进展进行综述。

1 HDAC的分类

HDAC 家族由 18 个成员组成,分为 4 类:Ⅰ类(HDAC 1、2、3和8);Ⅱ类(HDAC 4、5、6、7、9和10);Ⅲ类(Sir2 相关酶类),其在结构上与其他3 类不同,是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)依赖性酶,并不受Zn2+结合类HDACi的抑制;Ⅳ类(HDAC 11)[5]。Ⅰ类HDAC 与Rpd3 具有序列同源性,主要位于细胞核中。Ⅱ类家族HDAC与Hda1同源,主要位于细胞质中。根据磷酸化状态,Ⅱ类HDAC 也可以在细胞质和细胞核之间穿梭。Ⅲ类HDAC 与Sir2 蛋白同源,位于细胞核、细胞质和线粒体中。Ⅳ类HDAC 具有独特的结构,位于核内[6]。Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ类HDAC依赖Zn2+,并具有类似的催化核心,可进行乙酰赖氨酸水解。Zn2+对于稳定其催化核心至关重要,通过占据Zn2+结合位点的催化核心,可以抑制Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ类HDAC的固有活性。Ⅲ类HDAC不依赖Zn2+,并且需要NAD才能发挥其酶活性。Zn2+依赖性脱乙酰基酶抑制剂通常不能抑制Ⅲ类HDAC[7]。

2 HDAC与乳腺癌

2.1 乳腺癌的分型 按照乳腺癌固有的基因类型,目前可以分为4个类型:Luminal A型、Luminal B型、人类表皮生长因子受体2(HER-2)阳性和基底样乳腺癌。但在实际工作中,多数专家认为可以根据免疫组化检测的雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)、HER-2和Ki-67的结果,将乳腺癌分为4个类型,以作为近似代替,包括 Luminal A 型、Luminal B 型、HER-2 过表达型和三阴型乳腺癌。Luminal A 型为ER 和(或)PR 阳性,HER-2 阴性,Ki-67 低表达。Luminal B 型可分为 2 种:(1)ER 和(或)PR 阳性,HER-2 阴性,Ki-67 高表达。(2)ER 和(或)PR 阳性,HER-2 阳性,Ki-67 为任意指标。HER-2 过表达型为ER、PR 缺失,HER-2 过表达或增高。三阴型为ER、PR缺失,HER-2阴性。三阴型乳腺癌和基底样乳腺癌有近80%的重合。ER、PR、HER-2的检测已有相应的指南或规定以及需要注意的事项,而Ki-67 的检测指南尚在制定中,如果无可靠的Ki-67 标记指数检测方法,可以用组织学分级来替代[8-9]。

2.2 HDAC 与乳腺癌的关系 乳腺中出现频发的HDAC 表达异常和突变,如 HDAC1、2 的表达异常。这些过度表达或活化的HDAC作用于组蛋白和非组蛋白底物,导致基因沉默并影响信号传导通路。2005 年,Krusche 等[10]认为 HDAC1 是乳腺癌的独立预后指标,在临床上HDAC1表达分析对乳腺癌的个体化治疗有益。2006年,Ozdağ等[11]发现,与肺癌和结肠癌细胞相比,HDAC4 在乳腺癌细胞中过表达。2008 年,Lee 等[12]证实HDAC6 在乳腺癌细胞的非依赖性生长中存在潜在作用。Hu 等[13]在 ER 和 PR 阳性乳腺癌细胞中检测到HDAC2 基因的缺失。2011年,Rey等[14]证实HDAC6是MDA-MB-231乳腺癌细胞侵袭性作用中的关键组成部分。2012年,Ververis等[15]研究表明,在乳腺癌组织中,HDACⅠ类的表达高于Ⅱ类。2013 年,Müller 等[16]发现乳腺癌中HDACⅠ类同工酶 1、2 和 3 的不同表达。2016 年,Witt 等[17]发现 HDAC1 和 HDAC7 在乳腺癌干细胞(CSC)中过表达并确定HDAC1 和HDAC7 是维持CSC 某些特异性功能所必需的,HDAC7 的过表达足以增强CSC表型。临床上靶向HDAC1和HDAC7的抑制剂可优先靶向CSC,可以迅速转化为CSC 特定疗法。2017 年,Hanigan 等[18]发现三阴型乳腺癌中HDAC3 过表达,并且证明这种过表达是由HDAC3的c-Jun N末端激酶(JNK)磷酸化引起的,与HDAC3的复杂结构和亚细胞定位无关。2018 年,Cao 等[19]发现HDAC5 和赖氨酸特异性脱甲基酶1(LSD1)协同促进乳腺癌发展,其抑制剂联合治疗可在乳腺癌细胞中产生协同生长抑制作用,且不影响正常乳腺上皮细胞,证明HDAC5-LSD1 轴是乳腺癌的有效药物靶标。因此,HDAC 对乳腺癌的发病机制和进展至关重要,为乳腺癌的治疗提供了新的靶点。

3 西达本胺的抗肿瘤作用机制

3.1 西达本胺的广谱抗肿瘤作用机制 (1)直接诱导肿瘤细胞周期抑制和凋亡。(2)活化NK/Teff细胞、抑制MDSC/Treg 细胞,发挥免疫调节作用[20]。(3)通过表观遗传调控机制抑制肿瘤细胞上皮-间质转化(EMT)及肿瘤细胞特性,恢复肿瘤细胞的药物敏感性[21]。

3.2 西达本胺治疗乳腺癌的潜在作用机制 (1)通过影响热休克蛋白90(HSP90)及蛋白激酶B(AKT)等的活性来抑制ER 的配体非依赖性活化[22]。(2)通过直接影响ER 的配体敏感性抑制其配体依赖性活化。(3)抑制其他生长因子(表皮细胞生长因子、HER-2)受体信号通路对ER 的活化作用[23]。(4)抑制芳香化酶活性,减少乳腺癌细胞的雌激素来源[24]。

3.3 西达本胺联合内分泌疗法治疗乳腺癌的作用机制 (1)抑制旁路生长因子信号通路。通过对相关蛋白(如PI3K/AKT/mTOR)磷酸化的影响,有些HDACi 还同时通过提高HSP90 乙酰化水平以诱导ER 降解,从而抑制ER 介导的雌激素非依赖性细胞增殖[25]。(2)诱导和激活细胞免疫功能[26]。(3)对ER通路的调节。通过提高ER 某些位点赖氨酸乙酰化水平,从而抑制ER介导的雌激素依赖性细胞增殖相关基因表达[27]。(4)抗肿瘤协同机制。抑制肿瘤细胞EMT,克服肿瘤细胞耐药性和转移活性[28]。

4 西达本胺用于乳腺癌的治疗

大多数HDACi可以抑制Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ类HDAC,被称为“广谱”或“泛”HDACi,包括伏立诺他(SAHA)、帕比司他(LBH-589)、贝利司他(PXD-101)、JNJ-26481585 和 ITF-2357 等[29]。西达本胺可选择性地抑制第Ⅰ类 HDAC 中的 HDAC1、2、3 和第Ⅱb 类的HDAC10[30]。

对于乳腺癌治疗,在激素受体阳性(HR+)晚期乳腺癌患者中,西达本胺与依西美坦的组合疗法耐受性良好,并有望获得初步疗效,为开展西达本胺联合依西美坦对该患者人群的后续临床试验奠定了基础。江泽飞教授组织开展了西达本胺联合依西美坦治疗HR+晚期乳腺癌(NCT02482753)的Ⅲ期临床试验,于2018 年在欧洲肿瘤内科学会(ESMO)会议上报告了该试验的安全性和有效性数据。2019年,该研究的详细结果发表在《The Lancet Oncology》上,结果显示,经13.9个月的随访,西达本胺加依西美坦组的中位无进展生存期(PFS)为7.4 个月,优于安慰剂加依西美坦组的3.8 个月;同时,西达本胺联合依西美坦在客观缓解率、临床获益率方面均优于安慰剂联合依西美坦;最常见的3级或4级不良事件是中性粒细胞减少和血小板减少,西达本胺联合依西美坦组的244 例患者中有51 例(21%)发生了不良反应,安慰剂组的121例患者中有7例(6%)发生了不良反应,没有报道与治疗有关的死亡[31]。该研究为西达本胺治疗中国乳腺癌群体的安全性和有效性提供了证据。

也有研究者通过小样本临床数据研究HDACi西达本胺对HER-2 阴性晚期乳腺癌的疗效及安全性。熊戴群等[32]收集2017年5月—11月接受过2种化疗方案后出现进展的HER-2 阴性晚期乳腺癌患者41例,随机接受西达本胺联合紫杉醇脂质体治疗(观察组)或安慰剂联合紫杉醇脂质体治疗(对照组),21 d为1个周期,化疗3个周期,结果表明,观察组有效率(RR)和疾病控制率(DCR)均优于对照组,观察组的中位PFS 为5.2 个月,长于对照组的3.1 个月。2 组主要不良反应为消化道反应和骨髓抑制,以1~2 级为主;观察组白细胞减少、血小板减少、恶心呕吐的发生率高于对照组;不良反应经对症处理后均获缓解;西达本胺联合紫杉醇脂质体治疗HER-2阴性晚期乳腺癌的疗效较好,西达本胺可能起到化疗增敏的作用。

5 西达本胺的药代动力学和毒理学性质

作为抗乳腺癌药物,重要的是披露HDACi 的药代动力学和毒理学特性。通常,HDACi 通过抑制HDAC促进癌细胞凋亡、抑制肿瘤生长,对正常组织影响较小[33]。基于西达本胺的耐受毒性,推荐每周2 次的单药治疗,文献报道联合其他抗癌药物和(或)放疗组合使用时可进一步提高其临床疗效[29]。单药治疗主要不良事件是血液学毒性,该血液学不良反应从服药后就开始出现,在前6 周最常发生,6周之后血液学不良事件发生率在5%以下[34]。其血液学毒性源于HDACi对细胞发育的影响:(1)HDAC等表观遗传因子在造血干细胞向中性粒细胞、淋巴细胞及巨核细胞等成熟血液细胞分化与生长过程中不可缺少[35]。(2)HDACi通过抑制HDAC会导致造血细胞周期阻滞,表现为外周血血小板、白细胞、中性粒细胞减少[36]。(3)通过短暂停药,多数患者可在10 d 内恢复至基线水平,所以是可逆可控的[37]。在用药过程中应根据患者不良反应情况调整用药,包括降低剂量并对症处理或暂停用药等。联合治疗常见不良事件发生率比西达本胺单药高,但不良事件谱无明显变化,没有非预期不良事件,总体可控,不良反应管理良好[38]。同时,建立药代动力学/药效学(PK/PD)模型对于早期了解毒性和药代动力学测定也很重要[39]。

6 结论

HDACi是第一种成功的针对癌症的表观遗传学相关药物,在乳腺癌研究中越来越多地被关注。但是,HDACi 的初步研究通常无法满足所需的全部标准。西达本胺是一种有前景的抗癌药物,由于其毒性低以及易于给药的特点,已被证明在联合治疗中更有效,其可以同时靶向多种致癌信号通路,尤其对于难以治疗的晚期乳腺癌,可能有助于克服其耐药性。不足之处在于注册研究的样本量相对较小,需要从大规模、多中心的临床试验中获得更多的证据。同时,西达本胺与其他药物的联合使用以及联合用药的时间需要在临床前和临床研究中进一步探讨。

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