PARP抑制剂在三阴性乳腺癌治疗中的研究进展

宿 晨，程 凯，周 洁综述，陈道桢审校

0 引 言

腺苷二磷酸核糖聚合酶(poly ADP-ribose polymerase, PARP)是存在于多数真核细胞中的参与DNA损伤修复的多功能蛋白质翻译后修饰酶，乳腺癌易感基因1/2(breast cancer susceptibility gene 1/2, BRCA1/2)是细胞同源重组修复通路中的关键组分，两者共同在细胞DNA同源重组修复中起作用。若两者同时缺失或被抑制，则对细胞产生“合成致死”效应，达到杀伤肿瘤细胞的目的。

因此，PARP抑制剂对乳腺癌尤其是BRCA基因突变的乳腺癌治疗效果较好，BRCA1和BRCA2均属肿瘤抑制基因，在家族性乳腺癌和卵巢癌中经常发生突变。有实验表明，大多数BRCA1基因突变的乳腺癌患者发生的乳腺癌雌激素受体(estrogen receptor, ER)、孕激素受体(progesterone receptor, PR)，且人表皮生长因子2(human epithelial growth factor receptor-2, HER2)表达为阴性即三阴性乳腺癌(triple-negative breast cancer, TNBC)。在TNBC亚型中，表现为DNA损伤反应相关基因的TNBC基底样1型和2型中BRCA1/2基因突变会导致同源重组缺陷[1]，导致DNA损伤积累，增加肿瘤对PARP抑制剂的敏感性，且80%～90%伴有BRCA突变的乳腺癌为TNBC[2]。

PARP抑制剂对TNBC的治疗效果较明显，且目前已经逐渐应用于BRCA基因突变的TNBC患者中。越来越多的证据表明，对于PARP抑制剂作为单一或联合治疗的进一步临床探索是值得的，且在联合应用中往往获得更好的效果。在此，我们将介绍PARP抑制剂在TNBC患者肿瘤治疗中的作用机制和临床应用进展，并讨论其在乳腺癌治疗中的发展前景。

1 TNBC亚型

TNBC有多种分类方式，其中Lehmann等[3]人通过分析21个乳腺癌数据集中的2188个基因表达谱，将TNBC分为6个亚型:基底样1型和2型、免疫调节型、间充质型、中间样茎型和雄激素受体型。由于不同亚型的TNBC的基因类型不同，其所选取的生物标志物以及选取的针对特定靶点的治疗药物不同[4]。其中，在TNBC基底样1型和2型中，表现出DNA损伤反应相关基因BRCA1/2基因的突变会增加TNBC细胞对PARP抑制剂的敏感性[5]。

基底样型乳腺癌和TNBC与伴有BRCA1突变的遗传性乳腺癌在临床、病理和分子特征上都非常相似。80%～90%伴有BRCA突变的乳腺癌为TNBC[2]。分子流行病学的研究也发现，BRCA1基因的突变与TNBC或基底细胞样乳腺癌的发生密切相关[6]。在表达高水平细胞增殖和DNA损伤反应相关基因的BL1和BL2亚型中，已研究出抗有丝分裂药物和DNA损伤修复剂的联合应用，即铂或紫杉烷为基础的化疗与PARP抑制剂的联合治疗。

2 PARP抑制剂在TNBC临床治疗中的临床应用

2.1 PARP抑制剂的种类及其临床应用PARP抑制剂是第一个获得FDA批准用于TNBC治疗BRCA1/2基因突变的靶向药物，且PARP抑制剂作为单一药物在BRCA突变相关转移性乳腺癌中的抗肿瘤活性已得到证实，目前这类药物正在针对不同的肿瘤进行研究。

奥拉帕尼是全球首个获批的PARP抑制剂。尼拉帕尼是首个被发现用于铂敏感复发卵巢癌患者时，无需做BRCA基因检测的PARP抑制剂。最新通过的他拉唑帕尼主要应用于治疗生殖系BRCA突变HER2阴性局部晚期或转移性乳腺癌的成人患者[7]。一项随机对照III期试验EMBRACA(NCT01945775)以2 ∶ 1的比例分配了患有晚期乳腺癌和BRCA基因1/2突变的患者，分别接受他拉唑帕尼治疗或标准单药治疗方案，实验目的为比较他拉唑帕尼与标准化疗治疗BRCA阳性晚期或转移性乳腺癌的治疗效果，431名患者按照2 ∶ 1分别接受他拉唑帕尼和标准疗法，与标准疗法相比，他拉唑帕尼治疗明显改善了中位无进展生存期(progress free survival, PFS)，且他拉唑帕尼组的PFS和客观缓解率(objective response rate, ORR)显著优于标准疗法组，中位PFS分别为8.6个月和5.6个月，ORR分别为62.6%和27.2%[8]，这表明对于乳腺癌患者来说，PARP抑制剂在治疗乳腺癌时较传统标准治疗效果明显，可以明显改善患者的预后。然而，多个实验表明PARP抑制剂与其他治疗手段联合应用较单独应用通常会获得更好的效果[9]。

2.2PARP抑制剂与其他治疗方法的联合应用

2.2.1 PARP抑制剂与化疗药物联合应用化疗是指通过使用化学治疗药物杀灭癌细胞达到治疗目的，是目前临床上治疗三阴乳腺癌的主要手段。但由于在TNBC患者治疗过程中存在对化学治疗药物的耐药性问题[10]，治疗效果不佳。多项临床试验表明，PARP抑制剂与化学治疗药物联合应用可以提高临床疗效同时减轻耐药性。

临床研究表明，PARP抑制剂联合化疗的治疗效果明显。BROCADE是一项随机、部分盲的II期试验(NCT01506609)，实验研究了间歇性使用维利帕尼联合卡铂/紫杉醇或替莫唑胺在BRCA1/2突变乳腺癌患者中的安全性和有效性，维利帕尼联合卡铂紫杉醇与安慰剂联合卡铂紫杉醇相比，中位PFS、总生存期(Overall survival, OS)、ORR均有明显改善，中位PFS分别为14.1和12.3个月，中位OS分别为28.3和25.9个月，ORR分别为77.8%和61.3%[11]，表明在乳腺癌患者中，PARP抑制剂与化疗药物联合应用可提高治疗效果。

上述实验表明PARP抑制剂与化疗药物的联合应用在治疗乳腺癌患者的疗效是值得期待的。

2.2.2PARP抑制剂与免疫治疗剂联合应用PARP抑制剂与免疫治疗联合应用可产生良好的效果[12]。有研究人员设计了一种高血清性癌症基因工程小鼠模型：PBM(由p53缺失、BRCA1缺失和cMyc过表达驱动)，并发现抗PD-1单药治疗对PBM无明显影响，但奥拉帕尼联合抗PD-1治疗可明显阻滞肿瘤生长[13]。在晚期或转移性TNBC患者的临床试验中发现PARP抑制剂和抗PD-1抗体组合在患者中具有可耐受的安全性，且具有良好的抗肿瘤活性，而与BRCA突变状态无关[14]。

派姆单抗是一种PD-1抑制剂，在以前治疗过的TNBC中显示了5%～18%的ORR。TOPACIO (NCT02657889)是一项全面纳入研究，评估选择性PARP1/2抑制剂尼拉帕尼+ 派姆单抗联合治疗转移性TNBC患者的安全性和有效性。方法为患者口服尼拉帕尼与静脉注射派姆单抗同时进行。主要疗效终点为ORR。结果显示与单药治疗相比，PARP抑制剂与PD-1抑制剂联合应用有更好的治疗效果[15]。同时，一项I期实验(NCT02660034)旨在研究PARP抑制剂帕米帕尼联合人源抗PD-1单克隆抗体替雷利珠单抗在晚期实体肿瘤患者中的安全性和抗肿瘤作用。结果显示，帕米帕尼与替雷利珠单抗一般耐受性良好，并与晚期实体瘤患者如乳腺癌患者的抗肿瘤反应和临床获益相关，支持进一步研究帕米帕尼与替雷利珠单抗的组合[16]，目前该组合在进一步实验中。

上述实验表明PARP抑制剂与免疫治疗的联合应用在动物实验和临床试验中都存在一定的抗肿瘤的作用。

2.2.3PARP抑制剂与放射治疗联合应用PARP抑制剂具有放射增敏作用[17]。放射治疗的作用靶点为DNA分子，可使肿瘤细胞发生DNA损伤，再此同时会激活修复通路。而PARP则为DNA损伤的感受器，它可以识别并修复损伤的DNA[18]。有研究表明，靶向DNA损伤修复通路可以使肿瘤细胞对放射治疗敏感[19]。即当PARP抑制剂与放射治疗联合应用时，PARP抑制剂可以因抑制细胞修复的过程，可以减弱肿瘤细胞的修复从而增强放疗疗效。如有研究表明PARP抑制剂维拉帕尼对特定种类子宫内膜癌细胞放疗增敏作用[20]，王维等[21]的实验中通过流式细胞术检测不同处理组细胞的凋亡率得出，奥拉帕尼联合放疗组较单纯放疗组细胞凋亡率显著提高。

在PARP抑制剂与放射治疗联合应用中，de Haan等[22]人设计了3个平行的Ⅰ期临床试验(分别为NCT01562210、NCT02227082、NCT02229656)，以评估PARP抑制剂奥拉帕尼联合根治性放射疗法的治疗方案的安全性和耐受性，结果显示安全性良好，表明PARP抑制剂有可能通过其对肿瘤的特异性放射增敏作用来实现更高的局部区域控制率和更少的治疗相关毒性来改善接受根治性放射治疗的患者的预后。且有动物实验表明，在恶性胶质瘤小鼠模型中，PARP抑制剂与替莫唑胺和放疗协同，减缓肿瘤生长，促进小鼠的生存[23]。

同时需要注意的是，放射治疗可能会诱发免疫抑制，而在联合治疗中免疫抑制效应可通过免疫治疗予以逆转[24]。因此，PARP抑制剂与放射治疗联合应用可改善放射治疗副作用且疗效是值得期待的。

2.2.4PARP抑制剂与其他靶向药物联合应用BET抑制剂INCB054329培养的细胞中，siRNA或INCB054329对BRD4的抑制作用会降低BRCA1和RAD51的表达和功能，降低同源重组修复通路分子的活性，并使细胞对奥拉帕尼诱导的生长抑制、DNA损伤的诱导和凋亡产生敏感性，研究者在所有测试的BET抑制剂和PARP抑制剂之间均观察到协同作用[25]。

在一个开放标签的多中心Ⅰb期临床试验中，该临床试验目的是评估PARP抑制剂奥拉帕尼联合PI3K抑制剂alpelisib在上皮性卵巢癌和乳腺癌患者中的安全性，将奥拉帕尼和α特异性PI3K抑制剂alpelisib联合用于上皮性卵巢癌的患者，观察到的铂耐药性卵巢癌患者的中位反应持续时间，PFS和OS是很好的，并且与之前的研究的结果一致[26]。

艾瑞布林是一种新式抗微管剂，奥拉帕尼片联合艾瑞布林治疗经蒽环类和紫杉类类药物晚期或转移性三阴性乳腺癌患者临床试验中，该研究中的ORR高于先前用蒽环类药物和紫杉烷类药物治疗的转移性或复发性乳腺癌患者中艾瑞布林疗效的报道[27]，说明此联合应用具有前景。

同时，更多靶向药物与PARP抑制剂的联合应用也在研究中。

3 PARP抑制剂治疗TNBC的机制

DNA损伤应答反应的修复过程的阻断在肿瘤治疗中具有重要作用[28]。PARP通过识别结构损伤的DNA片段而被激活，被认为是DNA损伤的感受器，可在DNA损伤断裂时会被激活，进而识别并结合到DNA双链断裂位置上，参与DNA的修复过程[29]。PARP通过自身的糖基化来催化烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(Nicotinamide adenine dinucleotide, NAD)分解为烟酰胺和ADP核糖，再以ADP核糖为底物，使受体蛋白以及PARP1自身发生“PAR化”，形成PARP-ADP核糖支链，对损伤部位进行修复[30]。

正常细胞PARP和BRCA基因产生的蛋白均具有修复功能，因而正常细胞在BRCA基因未突变的情况下，PARP抑制剂阻挡不了细胞进行同源重组修复(Homologous recombination deficiency, HRD)。但是如果BCRA无法正常工作，PARP抑制剂就可以杀灭突变的肿瘤细胞，这就成为“合成致死”效应[31]，这也是携带BRCA突变的乳腺癌患者更容易获益于PARP抑制剂的原因。

依据HRD指数检测可以判断PARP抑制剂对不同亚型肿瘤的作用效果。该指数是对肿瘤中基因组中的不稳定性包括杂合性丧失、端粒的等位基因不平衡和大规模转变的3个独立DNA测量的非加权总和。高HRD评分已被证明可以预测PARP抑制剂治疗的临床获益[32]，因此同源重组修复指数可以更有效地筛选铂类/PARP抑制剂这一类药物的适用人群[33]。

Bryant等[34]人发现BRCA2缺陷的细胞，由于同源重组的缺陷，对PARP抑制剂非常敏感，即PARP1活性在同源重组缺失的BRCA2突变细胞中至关重要，利用这一需求，可仅通过抑制PARP可来杀死BRCA2缺陷的肿瘤。且有动物实验表明，异种移植模型中BRCA2缺陷肿瘤对单独使用PARP抑制剂AG14361治疗敏感[34]，BRCA基因突变使细胞对PARP抑制剂敏感性增高。Gottipati等[35]人发现，BRCA2突变的V-C8细胞中PARP活性显著增加，与经常作为对照的BXPC3细胞相比，有BRCA2缺陷的CAPAN1细胞具有更高的PARP活性。因此，BRCA2缺陷细胞对PARP抑制剂敏感性高，即在BRCA基因突变的肿瘤细胞中，“合成致死”效果明显。为了验证PARP1在BRCA基因突变细胞中的作用，Farmer等[36]人利用小干扰RNA(Small interfering RNA, siRNA)使PARP1基因在野生型胚胎干细胞中沉默。实验表明，与野生型细胞相比，PARP1 siRNA结构的存在明显降低了BRCA基因突变细胞的克隆生存时间。

因此，针对BRCA突变的TNBC细胞进行PARP的抑制是一种有效的治疗手段[37]。

4 结语与展望

综上所述，携带BRCA突变的TNBC患者更容易获益于PARP抑制剂。同时，PARP抑制剂单独应用或与其他治疗方案的联合应用在BRCA胚系突变的TNBC患者治疗中很有前景，与其他药物的联合应用更是为许多TNBC的靶向药物的应用带来了希望。在如今的治疗中，可采取特定PARP抑制剂药物与铂类药物、其他靶向药物等联合应用或与放射治疗、免疫治疗联合应用以提高疗效。同时，应在动物实验和临床实验中继续探索，寻找潜在的预测性生物标志物和新的联合治疗方案，为TNBC患者的治疗提供希望。未来几年中，我们应该更好地探索如何使用PARP抑制剂有效治疗其他亚型的乳腺癌，以及在治疗过程中这些药物可与何种治疗方法联合应用以达到更好的疗效。