三阴性乳腺癌辅助化疗预后生物标志物的研究进展
2021-03-27郭凤珠李芷君综述徐兵河审校
郭凤珠 李芷君 综述 徐兵河 审校
三阴性乳腺癌(triple-negative breast cancer,TNBC)是一类特殊分子亚型的乳腺癌(breast cancer,BC),其雌激素受体(estrogen receptor,ER)、孕激素受体(progesterone receptor,PR)和人表皮生长因子受体-2(human epidermal growth factor receptor-2,HER-2)表达均为阴性,在所有BC 中占10%~15%[1]。TNBC通常组织学分级高、临床分期晚,生物学行为具有侵袭性强、易发生转移的特点,且缺乏内分泌及抗HER-2 靶点,尚无针对性治疗方案,易耐药及复发,预后不佳。辅助化疗减少了TNBC复发及死亡风险,但20%~40%患者仍会复发,且由于个体差异及肿瘤异质性等原因,同一分期接受相同方案的TNBC 患者,可能出现不同的临床结局[2]。预后生物标志物,可辅助判断患者接受治疗后可能发生的临床转归,因而有效的预后指标将为TNBC 治疗及改善预后提供参考。本文将对TNBC 辅助化疗的预后生物标志物及其作用机制与潜在治疗价值进行综述。
1 TNBC 辅助化疗方案及其作用机制
TNBC 因属于高复发风险类型,是考虑进行辅助化疗的因素之一。目前国内外指南及共识均提示,蒽环类+环磷酰胺序贯紫杉类(AC-T/P)、多西他赛+多柔比星+环磷酰胺(TAC)、氟尿嘧啶+表柔比星+环磷酰胺序贯多西他赛(FEC-T)、氟尿嘧啶+多柔比星+环磷酰胺(FAC)等蒽环类及紫杉类为基础的化疗方案是标准的辅助治疗方案[3]。此外,在TNBC 辅助治疗中,卡培他滨及铂类也取得了显著的效果,但不良反应随之增加。Li 等[4]研究显示,标准的蒽环/紫杉类化疗方案联合卡培他滨,即多西他赛+卡培他滨序贯卡培他滨+表柔比星+环磷酰胺(TX-XEC),可提高早期TNBC 患者的5年无病生存(disease-free survival,DFS)率,疾病进展风险降低34%。Yuan 等[5]研究也肯定了行辅助化疗后,低剂量卡培他滨维持治疗的效果。一项Ⅲ期临床试验表明,铂类联合紫杉类较FECT 方案的DFS 更长,或可成为辅助治疗的新选择[6]。化疗药物主要通过直接杀伤肿瘤细胞达到抗肿瘤目的,其中蒽环类、环磷酰胺和铂类破坏DNA 双链结构,属于周期非特异性药物;紫杉类抑制微管解聚,作用于有丝分裂M 期;卡培他滨/氟尿嘧啶干扰核酸合成,作用于S 期,紫杉类与卡培他滨/氟尿嘧啶均属于周期特异性药物。联合化疗方案应包括两类以上作用机制不同的药物,使用周期非特异性联合特异性药物,兼顾不良反应。
2 基因与表观遗传预后标志物
2.1 体系同源重组修复缺陷
同源重组是细胞修复DNA 双链断裂的一种机制,关键组成包括BRCA1/2 和其他Fanconi 贫血通路基因。Telli 等[7]研究表明,对于行阿霉素或环磷酰胺治疗的TNBC 患者,同源重组修复缺陷(homologous recombination deficiency,HRD)阳性状态(含有可致病的tBRCA1/2 突变或HRD 评分≥42 分)与较长的DFS 相关(P=0.049)。该研究还发现,在tBRCA 突变阴性的患者中,高HRD(评分≥42 分)也预示较佳的DFS(P=0.023)和总生存期[(overall survival,OS),P=0.049]。HRD 状态可作为预后标志物,与其导致细胞无法修复化疗药物诱导的DNA 损伤密切相关。
在HRD 中,表观遗传对BRCA1 失活也具有重要作用。BRCA1 抵抗DNA 损伤药物引起的细胞凋亡,降低药物敏感性,启动子甲基化(promoter methylation,PM)使其mRNA 和蛋白表达减少,增强药物疗效[8]。一项对TNBC 使用蒽环类药物为辅助治疗的研究显示,BRCA1 的PM 患者中位DFS 显著增加(P=0.001),多因素分析显示,BRCA1 的PM 是影响DFS 的独立预后因素(P=0.001)[9]。Jacot 等[10]也证实,BRCA1 高PM 的患者行辅助化疗后,预后明显改善(P=0.024)。上述结果为BRCA1 的PM 作为TNBC 辅助化疗的预后标志物提供了证据。然而,Sharma 等[2]研究表明,行辅助化疗的BC 患者中,BRCA1 的PM 与更长的DFS 和OS 相关,但差异无统计学意义(P=0.25 和P=0.50),这些结果可能与样本量及患者的群体异质性相关。
2.2 多聚ADP 核糖聚合酶1 基因多态性
多聚ADP 核糖聚合酶(polyADP-riobsepolymerase,PARP)是一种丰度较高且结构保守的信号蛋白,对DNA 单链断裂修复至关重要,是与碱基切除修复相关的途径,PARP1 主要负责识别受损碱基和招募修复后的蛋白[11]。一项Ⅰ~Ⅲ期TNBC 患者行蒽环/紫杉类辅助化疗方案分析表明,对年龄、分级、肿瘤大小、淋巴结状态、血管浸润等因素调整后,生存期与PARP1 基因多态性存在显著性相关[12]。该研究显示,rs7531668 TA 携带者的DFS 明显高于TT 携带者,5年DFS 分别为79.3%和69.2%(P=0.046);在淋巴结阴性亚组中,rs6664761 CC 携带者的DFS 明显高于TT 携带者(P=0.016),rs7531668 AA 携带者的DFS低于TT 携带者(P=0.015);在年龄≤50 岁亚组中,rs-6664761 TC 患者的DFS 较TT 更佳(P=0.042)。上述结果表明,PARP1 基因多态性对TNBC 患者行蒽环/紫杉类辅助化疗方案后的DFS 具有预测作用,尤其是对临床病理特征的分层分析。
2.3 上皮间质转化相关基因
TNBC 侵袭和转移能力强,而上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)是转移的重要生物学机制。研究显示,对于转移性TNBC,通过基因集富集分析识别出6 个EMT 基因组成的基因标志物(gene signature),包括LUM、SFRP4、COL6A3、MMP2、CXCL12 和HTRA1,该基因标志物在转移性TNBC中持续高表达,并对行辅助化疗的TNBC 患者发生转移具有预测价值(P=0.032)[13]。因此,上述EMT 基因分析可提示手术联合辅助化疗后TNBC 的转移潜力,以监测TNBC 进展。
3 肿瘤细胞表达的蛋白分子
3.1 B 淋巴细胞瘤-2
凋亡调节蛋白B 淋巴细胞瘤-2(B-cell lymphoma-2,BCL-2)过度激活,可影响肿瘤的发生发展、放化疗耐药及疾病转归。在70% 的早期TNBC 中,BCL-2缺失(BCL-2-)与肿瘤增殖能力强及CK19、P-钙黏素、E-钙黏素和HER-3 表达增加具有显著性相关(P<0.01),BCL-2 阳性(BCL-2+)与p27、MDM4 和SPAG5 高表达具有显著性相关(P<0.01)。对于BCL-2-的早期TNBC 患者,与未行化疗或行环磷酰胺+甲氨蝶呤+氟尿嘧啶(CMF)方案相比,行蒽环类辅助化疗使BC 特异生存期(P=0.002)和DFS(P=0.003)均增加[14]。然而,Tawfik 等[15]研究发现,BCL-2+的TNBC 比阴性预后更差,造成差异的原因可能与样本量及治疗方案的选择有关。BCL-2 是否可作为预后标志物用于临床实践,目前仍存争议。
3.2 叉头框蛋白C1
叉头框蛋白C1(forkhead box protein C1,FOXC1)是forkhead box 转录因子超家族成员,在细胞生长、生存、分化和迁移中发挥重要作用,过表达和沉默BC 细胞中的FOXC1 可诱导及抑制侵袭表型。研究发现,复发和(或)转移TNBC 患者的FOXC1 过表达率较对照组更高(P<0.05),对于行含蒽环类化疗方案的患者,FOXC1 表达患者的DFS 较差(P=0.038),但与OS 无相关性[16]。因此,FOXC1 或与蒽环类的化疗敏感性相关,可作为TNBC 化疗方案选择及预后预测的潜在生物标志物。
3.3 细胞色素P450 还原酶
细胞色素P450 还原酶(cytochrome P450 reductase,CYPOR)是一种内质网相关黄素蛋白,其功能涉及酶的构成和类固醇及药物代谢等,因此相关肿瘤研究多都集中于阿霉素、丝裂霉素C 和PR-104A 等抗癌药物代谢作用的研究。在一项蛋白质组学研究中,通过分析TNBC 病灶发现,转移患者CYPOR 表达更高(P=0.026)[17]。为进一步验证,Pedersen 等[18]在纳入TNBC 队列中发现,CYPOR 高表达患者的无复发生存期(relapse-free survival,RFS)显著缩短(P=0.018),并在纳入基底样BC 的队列中得到证实(P=0.018)。该研究同时分析入组的丹麦TNBC 患者的队列发现,CYPOR 高表达与RFS 较短相关(P=0.017),特别是淋巴结阴性组(P=0.029),Cox 比例风险回归模型多因素分析提示CYPOR 是TNBC 患者RFS 缩短的独立预后因素(P=0.032)。CYPOR 高表达可预测RFS 缩短,对需接受积极辅助治疗及监测的患者可进行识别。
4 肿瘤微环境中的预后标志物
肿瘤与机体免疫系统存在复杂的相互作用,即免疫编辑,主要由CD8+T 细胞介导,并涉及多种免疫刺激及抑制因子。BC 属于非免疫原性疾病,突变率相对较低,而TNBC 具有高突变率,肿瘤浸润淋巴细胞(tumor-infiltrating lymphocytes,TILs)较多。目前,针对预后的TNBC 免疫相关标志物表现出预测潜力,并为临床应用提供参考。
4.1 免疫相关基因
根据基因表达谱,Lehmann 等[19]将TNBC 分为基底样(BL)1 和2、免疫调节(IM)、间充质(M)、间充质干细胞(MSL)和管腔/雄激素受体(LAR)6 种不同的亚型。一项针对行辅助化疗的高危BC 研究表明,IM 型的DFS 最佳,富集了参与免疫调控的多个基因,涉及免疫细胞信号转导、抗原加工和表达等[20]。该研究通过聚类分析显示,具有T 细胞激活特征的TNBC,在辅助化疗后表现出更佳的DFS(P=0.04)。同时,与T 细胞介导的细胞毒性相关的基因(如GZMA、PRF1、PDL2 和CD8A 等)预示更长的DFS;相反,另5 个免疫相关基因(B7H3、CD24、CD29、IL8 和LY6E)的表达则预示较短的DFS。Asleh 等[21]利用FinXX 临床试验中的TNBC 组织,对涉及多种生物学机制的770个基因及30 个卡培他滨代谢通路相关基因进行分析发现,与抗肿瘤免疫、免疫应答及卡培他滨代谢酶活化的相关基因,包括细胞毒性细胞、内皮和肥大细胞基因标志物以及程序性死亡配体2(programmed deathligand 2,PD-L2),能够显著改善患者的RFS,差异具有统计学意义(P=0.01、P=0.02、P=0.04 及P=0.03)。这些具有预测能力的基因,或许可筛选出更易从卡培他滨辅助治疗中获益的TNBC 患者。
4.2 程序性死亡配体1
程序性死亡配体1(programmed death-ligand 1,PD-L1)主要参与T 细胞功能的负调控,表达于多种肿瘤细胞(tumor cell,TC)和免疫细胞(immune cell,IC)。PD-L1 在BC 中与部分侵袭性特征相关,如年轻、高级别和Luminal 阴性/HER-2 阳性、TNBC、基底样及HER-2 富集亚型,但PD-L1 高表达仍表现出化疗敏感性及更佳的OS,说明免疫反应和抗肿瘤活性之间存在相互作用。IMpassion 130 研究表明,PD-L1 阳性的IC≥1%患者使用白蛋白结合型紫杉醇联合阿特珠单抗(atezolizumab)作为一线治疗,OS 可延长7 个月(25 个月vs.18 个月)[22],提示PD-L1 具有预测价值。但PD-L1 检测结果因受样本及时间影响,TC 和IC 阳性作为预后标志物,相关性不同,稳定性亦不明确。
4.3 TILs
TILs 存在于瘤内及瘤旁间质组织中,主要组成为CD8+细胞毒性T 细胞,也存在较少的CD4+辅助性T 细胞、Treg、巨噬细胞、肥大细胞和浆细胞等[1]。肿瘤中超过50%~60% 的区域为TILs,则定义为淋巴细胞优势型乳腺癌(lymphocyte predominant breast cancer,LPBC),TNBC 中LPBC 预后较好[23]。Loi 等[24]研究显示,在ER 阴性/HER-2 阴性BC 中,无论化疗方案如何,间质TILs 增加10%,复发风险降低15%(P=0.025),死亡风险降低17%(P=0.023)。另有研究显示,TNBC 间质TILs 增加10%,复发或死亡风险降低14%(P=0.02),远处转移风险降低18%(P=0.04),死亡风险降低19%(P=0.01)[25]。TILs 作为TNBC 预后标志物已得到广泛认可,Saint Gallen 共识(2019年)推荐临床常规使用。
5 结语
TNBC 辅助化疗理想的预后生物标志物与其他标志物相似。亦应具有以下特征:效度高,能较为准确地预测TNBC 行辅助化疗的预后;信度好,受其他临床病理因素干扰较小;特异性强,预测结果具有针对性;易于取材,如存在于体液中,利于普及;可预测短期的药物治疗反应,为TNBC 患者管理提供参考;具有潜在的治疗价值,为药物开发提供线索;向多组学方向发展,充分利用生物医学新兴技术等。同时,由于确定预后生物标志物需要排除其他因素干扰,仍需大规模的前瞻性临床研究加以验证。