HER 2阳性乳腺癌曲妥珠单抗耐药性的研究进展Δ

马新宇，曹中伟

1内蒙古科技大学包头医学院研究生学院，内蒙古 包头014010

2内蒙古自治区人民医院甲乳疝外科，呼和浩特0100100

根据2018年全球肿瘤统计报告显示，约有210万女性新诊断为乳腺癌，约占全部女性肿瘤的1/4，乳腺癌是女性最常见的肿瘤之一，也是女性肿瘤死亡的主要原因[1]。2015年，中国约有268 600例乳腺癌新发病例和69 500例乳腺癌死亡病例，分别占肿瘤新发病例和女性肿瘤死亡病例的15.1%和6.9%[2]。

人表皮生长因子受体2（human epidermal growth factor 2，HER2）阳性乳腺癌占所有乳腺癌的15%～30%[3]。HER2阳性乳腺癌是恶性程度最高的一种乳腺癌亚型，具有复发率高、预后差等特点，患者的疾病恶化和死亡风险均较高[4]。人源化抗HER2单克隆抗体曲妥珠单抗于1998年被批准用于治疗HER2阳性乳腺癌，是首个针对HER2的乳腺癌靶向治疗药物。HERA（Herceptin Adjuvant）Ⅲ期试验表明，早期HER2阳性乳腺癌术后患者接受曲妥珠单抗治疗后，患者的术后1年无病生存率可以提高32%[5]。曲妥珠单抗联合化疗治疗晚期HER2阳性乳腺癌，可以明显延长患者的无瘤生存期（disease-free survival，DFS）和总生存期（overall survival，OS），是目前治疗该类乳腺癌的最佳一线靶向治疗药物。虽然曲妥珠单抗治疗HER2阳性乳腺癌的疗效显著，但多数患者治疗后可出现原发性或获得性耐药，导致至少70%的HER2阳性乳腺癌患者出现了疾病进展[6]。本研究将在细胞及动物实验方面，针对5种不同HER2阳性乳腺癌的耐药过程作一综述。

1 LMO 4

LIM-only factor 4（LMO4）是 LIM-only 家族蛋白（LMO）成员之一，其可以通过特有的LIM结构域与其他转录因子相互作用，进而调节基因转录，在肿瘤细胞增殖和分化过程中具有重要作用。已有研究显示，B淋巴细胞瘤-2基因（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）是LMO4调控的下游基因，可以促进人HER2阳性乳腺癌细胞对曲妥珠单抗耐药[7-8]。Salmans等[9]研究对含有LMO4的复合物中的Сlim2进行测定，结果显示，该复合物可以通过直接靶向基底细胞中的特异启动子来调控乳腺干细胞，并促进乳腺癌的发生。由于LMO4可以上调Bcl-2表达，因而其被认为可能通过激活乳腺癌干细胞，增加人HER2阳性乳腺癌细胞对曲妥珠单抗的耐药性。在细胞水平上，Ding等[8]研究发现，LMO4在获得性曲妥珠单抗抗性的乳腺癌细胞SKBR3 HR和BT474 HR中呈过表达；而采用siLMO4对SKBR3 HR细胞和BT474 HR细胞中LMO4基因进行干扰后，获得性曲妥珠单抗抗性的乳腺癌细胞SKBR3 HR和BT474 HR恢复了对曲妥珠单抗的敏感性；此外，该研究采用LMO4过表达质粒转染SKBR3和BT474细胞，结果发现SKBR3和BT474细胞对曲妥珠单抗的敏感性降低；上述研究结果在小鼠模型中也得到了证实。

上述研究表明，LMO4参与了乳腺癌细胞对曲妥珠单抗耐药的形成过程，并有望通过抑制LMO4过表达来降低乳腺癌细胞对曲妥珠单抗的耐药性，提高HER2阳性乳腺癌患者对曲妥珠单抗的敏感性。LMO4具有成为HER2阳性乳腺癌诊断和辅助治疗靶点的可能。

2 Bc 1-2结合抗凋亡基因

Bc1-2结合抗凋亡基因（Bcl-2 associated athanogene 1，BAG1）属于分子伴侣家族，可以与Bcl-2形成复合物，具有抗细胞凋亡的作用，在基因转录、信号转导、细胞增殖等过程中发挥了重要作用。目前，已有多项研究证实，BAG1高表达与乳腺癌的发生、发展及预后密切相关[10]。BAG1与热休克蛋白（heat shock protein，HSP）结合时，可以抑制因放疗、化疗、热休克等导致的细胞凋亡[11]，增强乳腺癌细胞对治疗的耐受性。其中BAG-1S的抗凋亡作用最强，是决定肿瘤细胞对药物反应的最重要的亚型。

Papadakis等[12]研究对靶向BAG1在曲妥珠单抗抗性细胞中的治疗效果进行研究，结果显示在HER2阳性乳腺癌SKBR3细胞中，BAG-1S过表达阻断了曲妥珠单抗对SKBR3细胞的生长抑制，因为BAG-1S过表达时，可以阻断热休克蛋白HSС70、HSP70间的相互作用，从而使细胞对曲妥珠单抗产生抗性。相反，BAG结构域螺旋3突变体（BAG-1S H3AB）由于缺乏分子伴侣结合，对曲妥珠单抗治疗敏感。另一方面，通过干扰靶向内源性BAG1，可以增强曲妥珠单抗对SKBR3和BT474细胞的生长抑制，而使用BAG1抑制剂（Thio-S或Thio-2）与曲妥珠单抗联合治疗可以协同抑制乳腺癌SKBR3和BT474细胞的生长，其机制可能是通过胞外信号调节激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）和蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，又称AKT）途径诱导G1/S细胞周期停滞发挥作用[12]。

上述研究提示，抑制BAG1可以有效抑制HER2阳性乳腺癌细胞的生长，可能成为临床治疗曲妥珠单抗耐药的HER2阳性乳腺癌患者的潜在手段。

3 IGF-1 R

胰岛素样生长因子受体1型（type 1 insulinlike growth factor receptor，IGF-1R）是胰岛素样生长因子1（insulin-like growth factor 1，IGF-1）的信号受体，由跨膜的β亚单位和胞外的α亚单位构成，是一种酪氨酸蛋白受体。IGF-1系统的致癌作用是通过配体结合和受体激活介导的，直接靶向IGF-1R是干扰IGF-1信号通路的主要途径。IGF-1R信号通路在雌激素受体阳性/阴性乳腺癌中具有致癌作用，通过激活磷脂酰肌醇-3-激酶（phosphatidylinositol-3-kinase，PI3K）/AKT/丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activation protein kinase，MAPK）/粘附斑激酶（focal adhesion kinase，FAK）信号通路下游有效调节细胞增殖、迁移和蛋白合成，且通过自分泌、旁分泌和内分泌途径增加细胞的增殖、抗凋亡能力和耐药性[13]。

一项针对184例女性乳腺癌的研究证实，血清IGF-1的含量与发生乳腺癌的风险性呈正相关，且约50%的乳腺患者的IGF-1R转录增加[14]。肿瘤的形成与IGF-1R信号分子[磷酸化AKT、ERK1/2和信号转导及转录激活蛋白3（signal transducer and activator of transcription 3，STAT3）]的水平升高有关。曲妥珠单抗仅在IGF-1R信号降低的情况下，才能抑制过表达HER2受体的细胞生长。相关研究显示，当IGF-1R过表达与雷帕霉素靶蛋白（mechanistic target of rapamycin，MTOR）信号通路增强结合时，可出现曲妥珠单抗耐药，且IGF-1R mRNA高表达也可激活MTOR信号通路，使曲妥珠单抗产生耐药性[15]。在曲妥珠单抗耐药乳腺癌细胞中，IGF-1R刺激可以引起HER2磷酸化增加，而抑制IGF-1R酪氨酸激酶活性可以导致HER2磷酸化水平下降，同时导致曲妥珠单抗耐药乳腺癌细胞对曲妥珠单抗的敏感性增加；但是，在曲妥珠单抗敏感乳腺癌细胞中，并未发现上述现象。提示IGF-1R和HER2仅在曲妥珠单抗耐药乳腺癌细胞中存在异二聚体结合，从而导致细胞产生曲妥珠单抗抗性[16]。

4 lncRNA

上皮-间充质转化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）是肿瘤形成过程中的常见现象，主要通过溶解细胞间黏附分子（如E-钙黏连蛋白）获得具有间质细胞表型的生物学过程，促进肿瘤细胞扩散、迁移和侵袭来抵抗各种治疗，进而导致肿瘤恶化[10,17]。研究表明，EMT会通过多条信号转导通路，如肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）/核因子-κB（nuclear factor of kappa B，NF-κB）、转化生长因子-β（transforming growth factorβ，TGF-β）、酪氨酸激酶受体（receptor tyrosine kinase，RTK）通路，诱发曲妥珠单抗耐药性的产生。Yuan等[18]研究发现，长链非编码RNA（long noncoding RNA，lncRNA）可以通过介导TGF-β的促转移作用，调节EMT以使肿瘤细胞发生转移、免疫逃避及诱导肿瘤新血管生成，进而导致肿瘤进展；并且，该研究进一步确定了TGF-β激活的lncRNA ATB是TGF-β/Smad通路的直接靶标。Shi等[19]研究发现，lncRNA ATB在曲妥珠单抗抗性SKBR-3细胞及组织中明显上调，其不仅可以通过增加乳腺癌细胞的侵袭性和EMT，促进乳腺癌细胞产生曲妥珠单抗抗性；而且还可以通过竞争性地诱导微小RNA（microRNA，miRNA）-200c，上调E-盒结合锌指蛋白 1（zinc finger E-box-binding protein 1，ZEB1）和锌指蛋白217（zinc finger protein，ZNF217）的表达，激发EMT进而促进乳腺癌细胞发生曲妥珠单抗耐药和侵袭-转移级联反应。上述研究提示，lncRNA ATB是乳腺癌中TGF-β信号通路和曲妥珠单抗耐药的关键调节因子。

Li等[20]通过筛选曲妥珠单抗耐药细胞SKBR-3的lncRNA微阵列发现，曲妥珠单抗治疗后，乳腺癌组织和SKBR-3细胞中生长特异抑制物5（growth arrest-specific 5，GAS5）的表达水平均降低，并且发现拉帕替尼可以通过抑制PI3K/AKT/MTOR信号通路，上调GAS5表达；而GAS5可以竞争性结合miRNA-21，增加人第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源的基因（phosphates and tensin homologue deleted on chromosome ten gene，PTEN）的表达，促进曲妥珠单抗耐药乳腺癌细胞的增殖及转移。该研究表明，GAS5可以作为HER2阳性乳腺癌的新型预后指标和候选药物靶点，提高曲妥珠单抗耐药HER2阳性乳腺癌患者的治疗效果。

5 miRNA

miRNA是一种非编码的小分子RNA，长度为18～22个核苷酸，可以参与乳腺癌的发生、发展、侵袭、转移及耐药等过程[21]。研究表明，miRNA在多种不同类型的肿瘤组织和细胞中的表达存在差异，不同miRNA针对不同肿瘤表现出的功能效应也各有不同，既可增强癌基因或减少肿瘤抑制因子的表达以促进肿瘤的发生、发展，也可下调肿瘤相关基因，延缓肿瘤增殖转移的进展。miRNA也被证实与HER2阳性乳腺癌靶向治疗药物曲妥珠单抗的耐药性有关[21]。

Gong等[22]研究发现，曲妥珠单抗耐药的HER2阳性乳腺癌细胞系中，miRNA-21的表达水平较高，PTEN基因呈低表达；使用反义核苷酸链干扰miRNA-21，发现抗性细胞系恢复对曲妥珠单抗的敏感性；而将对曲妥珠单抗敏感的乳腺癌细胞系过表达miRNA-21后，敏感细胞对曲妥珠单抗产生耐药。进一步地，此研究在小鼠体内的实验结果也与上述研究结果一致。因而，上调miRNA-21可以参与乳腺癌细胞曲妥珠单抗的耐药性诱导。

miRNA-182被认为是乳腺癌诊断的一个潜在的生物标志物[23]。Forkhead转录因子FOXO1是miRNA-182的下游调控靶基因，可以参与恶性肿瘤的发生和进展。据报道，在HER2阳性乳腺癌细胞中，激活PI3K/AKT信号通路可以使FOXO1失活，在曲妥珠单抗耐药过程中起着重要作用[24]。Sajadimajd等[25]采用曲妥珠单抗分别处理敏感和耐药的SKBR3细胞，并对miRNA-182和FOXO1在两种细胞中的表达情况进行分析，结果显示，曲妥珠单抗处理72小时后，敏感细胞中miRNA-182的表达水平明显降低；长期暴露（9个月）可以使敏感细胞对曲妥珠单抗产生耐药性，miRNA-182水平升高，FOXO1水平降低；而使用miRNA-182抑制剂则可以使耐药细胞恢复对曲妥珠单抗的敏感性。上述研究结果提示，抑制miRNA-182表达可以抑制SKBR3细胞的侵袭、迁移。

6 小结

目前，针对HER2的靶向治疗药物较多（包括T-DM1、拉帕替尼及培妥珠单抗等），但对HER2阳性乳腺癌患者的疗效欠佳，曲妥珠单抗依然是治疗HER2阳性乳腺癌的首要选择。而曲妥珠单抗在临床中的普遍耐药性成为目前靶向治疗的巨大挑战。因此，需要更多的研究来逆转曲妥珠单抗的耐药性，通过抑制导致曲妥珠单抗耐药性的靶基因来恢复治疗的敏感性，从而达到更好的治疗效果，使更多患者受益于靶向治疗。