乳腺癌内分泌治疗耐药研究进展

杨麟瀚，刘锦平

(1.遵义医学院，贵州 遵义 563003；2.四川省医学科学院·四川省人民医院乳腺外科，四川 成都 610072)

乳腺癌内分泌治疗耐药研究进展

杨麟瀚1，2，刘锦平2△

(1.遵义医学院，贵州 遵义 563003；2.四川省医学科学院·四川省人民医院乳腺外科，四川 成都 610072)

内分泌治疗(ednocrine therapy，ET)是激素受体阳性乳腺癌患者综合治疗中的重要环节，三苯氧胺(tamoxifen，TAM)和第三代芳香化酶抑制剂(aromatase inhibitors，AIs)是内分泌治疗的标准用药。内分泌治疗中出现的原发性、继发性耐药是影响激素受体阳性[Hormone receptor-positive，HR(+)]乳腺癌患者预后及生存的关键因素，其机制仍不完全清楚。近年针对内分泌治疗耐药发现的信号通路、基因突变而开发的新型药物为激素受体阳性乳腺癌内分泌治疗提供了新的认识与选择。本文对有关乳腺癌内分泌治疗耐药研究新进展进行综述。

乳腺癌；内分泌治疗；耐药；信号通路；基因突变

三苯氧胺(tamoxifen，TAM)与第三代芳香化酶抑制剂(aromatase inhibitors，AIs)在激素受体阳性[Hormone receptor-positive，HR(+)]乳腺癌患者的内分泌治疗中起重要作用，可降低20%～30%乳腺癌患者死亡率，但其有效率仅为25%～45%[1]，部分原因为患者在治疗期间出现了原发性或继发性耐药[2]。内分泌治疗耐药是乳腺癌治疗面临的棘手问题，解决该问题的关键是揭示内分泌治疗耐药的机制和开发新药。乳腺癌内分泌治疗耐药机制主要包括两个方面：①与肿瘤细胞相关的内分泌治疗耐药；②与药物代谢相关的酶缺乏等。近年发现的信号通路异常激活和细胞周期调节失控导致的肿瘤细胞逃逸是乳腺癌内分泌治疗耐药的重要原因之一，多条信号通路共同形成的“cross talk”是其理论基础[3]，联合阻滞多个通路，有可能进一步提高疗效。其他机制也部分揭示了内分泌治疗耐药的原因。

1 肿瘤细胞相关的内分泌治疗耐药

1.1 信号通路异常激活

1.1.1 PI3K/AKT/mTOR信号通路 PI3K信号通路通过信号分子与细胞表面的酪氨酸激酶受体(tyrosine kinasereceptor，TKR)[如人表皮生长因子受体(HER)、胰岛素样生长因子1受体(IGF-1R)、纤维母细胞生长因子(FGFR)]结合导致受体二聚化，从而引起PI3K的活化[4]。激活PI3K的因素有：①PIK3CA基因突变，25%的ER(+)与HER2过表达的乳腺癌患者与PIK3CA基因突变有关；②PTEN抑癌基因的缺失[5]；③Ras蛋白与P110结合[6]。PI3K/AKT/mTOR通路与ER通路存在“Cross talk”，该通路可以激活ER的转录，尤其在ER低表达患者中表现明显，PI3K/AKT/mTOR过度活跃可能与内分泌治疗耐药有关。其机制为：激活的PI3K使磷脂酰肌醇二磷酸(PIP2)磷酸化形成磷脂酰肌醇三磷酸(PIP3)，PIP3促使下游AKT激活[7]。AKT是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，激活的AKT从细胞膜转移到细胞质和细胞核，通过磷酸化作用激活其下游哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)，mTOR包含mTORC1和mTORC2两个复合体。mTORC1异常激活后，进而磷酸化多种靶蛋白，增加mRNA转录，导致肿瘤细胞异常增殖。PI3K/AKT/mTOR通路在人类很多恶性肿瘤中被激活，包括乳腺癌、卵巢癌等，在乳腺癌患者中的活化率高达70%[8]。以上PI3K/AKT/mTOR通路中的各个环节均有望成为新药的作用靶点，mTOR抑制剂依维莫司能通过阻断PI3K/AKT/mTOR通路，从而逆转内分泌耐药。

依维莫司优先抑制mTORC1，而不抑制mTORC2，如果同时抑制两个复合体也许能更有效地控制肿瘤生长[9]。BOLERO-2试验入组了724例HR+/HRE2(-)经AI治疗后出现原发性耐药乳腺癌患者，在依西美坦基础上联合依维莫司可显著改善患者的无进展生存时间(PFS)、客观缓解率(ORR)及临床获益率(CBR)，疾病进展风险降低64%，其亚组分析显示既往接受内分泌治疗次数越多，依维莫司获益越大，可能原因是多次内分泌治疗失败后导致mTOR信号通路激活有利于mTOR抑制剂发挥作用[10]。BOLERO-3试验入组了569例HER2阳性，曲妥珠单抗耐药且进行紫杉类治疗的晚期乳腺癌患者，在化疗联合曲妥珠单抗基础上使用依维莫司可降低肿瘤22%的进展风险，总生存期(OS)因随访时间较短，差异无统计学意义，但两组的OS曲线呈明显的分离趋势。亚组分析显示无内脏转移及曾经使用过曲妥珠单抗的患者，联合依维莫司获益更明显[11]。上诉两项临床试验证实了mTOR抑制剂在HR(+)或HER2阳性进展期乳腺癌中的应用价值。

1.1.2 Raf/MEK/ERK信号通路 Raf/MEK/ERK通路即丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)通路，是一个高度保守的跨真核细胞的通路，与PI3K通路一样，该通路将细胞表面的受体信号传导至细胞核转录因子。MAPK通路中只有MEK1/2和ERK1/2与乳腺癌相关性最高。MAP3K1是一种抑癌基因，其转录产物可以诱导细胞凋亡，MAP3K1突变可以激活MAPK信号通路，MAP3K1突变在管腔A型乳腺癌中约占14%，在管腔B型中约占5%[12]。Ras蛋白既是正常细胞又是癌细胞生存的重要因子。激活的Ras蛋白可以使以下三条通路磷酸化：①Raf/MEK/ERK通路，②PI3K/AKT/ mTOR通路，③Ral鸟嘌呤核苷酸交换因子通路(Ral-GEFs)[13]。Raf有三个亚型(Araf、Braf、Craf)；Braf在乳腺癌患者中突变约为3%[14]。Raf磷酸化可导致MEK的活化，MEK有两种亚型，MEK1和MEK2，是作为ERK活化的底物，该通路的下游是ERK1/2，通过P90RSK汇聚到mTORC1，最终引起细胞核改变从而影响细胞的增殖、存活和血管生成[15]。但PI3K和MAPK之间的相互作用还未被完全了解，在生理和病理条件下，两条信号通路有明显的“cross talk”，抑制一个信号通路可以激活另一个信号通路，以此确保信号的传输。针对TGF-β和MAPK抑制剂的双重抑制剂正在研究中，该类抑制剂也许在内分治疗耐药的患者中有效[16]。

1.1.3 HER-2信号通路 ER通路与HER-2通路之间存在cross talk，AKT/ERK1/2/MAPK激酶在ER及其共调节剂的磷酸化和活化方面具有重要作用，ER阳性和HER-2过表达互相影响，共同促进肿瘤细胞的生长。如果只抑制激素受体阳性和HER-2过表达患者的其中一条信号通路，肿瘤细胞会因为另外一条通路的活性加强而产生逃逸，同时阻断ER和HER-2两条通路比单一阻断任何一条通路都有效[17]。部分3期试验对双重阻断ER和HER-2通路进行探索，TAnDEM研究和EGF30008研究比较了抗HER-2治疗联合来曲唑与来曲唑加安慰剂两组的疗效，两个实验均显示双重阻断ER和HER-2通路较单纯阻断ER通路获得了PFS的改善，但是没有OS的改善[18]。这2项临床试验显示了在一定程度上对内分泌治疗耐药的ER和HER-2双阳性患者在抗HR(+)基础上进行抗HER-2治疗的重要性。

1.2 细胞周期调节失控 细胞周期是指细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂结束所经历的全过程，正常细胞分裂经历G0期、G1期、S期、G2、M期。细胞周期的调节主要是通过G1期的阻留而实现的，G0期即细胞处于阻留的状态。该过程被一系列蛋白质调控，包括细胞周期蛋白依赖性激酶(Cyclin-Dependent Kinase，CKDs)和细胞周期蛋白[19]。在细胞周期中，CDK4/6与细胞周期蛋白D形成的复合体使视网膜母细胞瘤蛋白(retinoblastomaprotein，Rb蛋白)磷酸化[3]，Rb蛋白磷酸化后导致细胞分裂处于G0期。在恶性肿瘤细胞周期中许多机制导致细胞周期调节异常，在ER(+)患者中CKD4/6过度活跃，基因组的不稳定可导致CDK4/6成为肿瘤细胞复制的驱动因子[20]。在肿瘤细胞中，CDK4/6通过抑制细胞衰老与凋亡，加速肿瘤细胞的生长。肿瘤细胞也可异常调节CDKs和细胞周期蛋白降低抑癌机制[21]。改变这些机制，可以继续触发肿瘤细胞从G1到S期分裂。阻滞CDK4/6与细胞周期蛋白形成复合体的抑制剂就是利用了这一机制。正在进行临床研究的CDK4/6抑制剂有palbociclib。

PALOMA-1是一个2期临床试验，共入组165例HR(+)/HER2(-)进展期乳腺癌患者，随机分为单药来曲唑组和palbociclib联合来曲唑组，观察终点是PFS。两组中分别有10%和14%的患者在辅助治疗过程中接受过来曲唑的治疗，而无针对进展期乳腺癌的其他系统治疗；结果表明来曲唑联合palbociclib的效果明显优于单用来曲唑，明显延长了PFS，ORR和CBR均得到改善，但是OS并没有差别[22]。PALOMA-3是一个3期临床试验，入组521例先前予以内分泌治疗出现原发性耐药的HR(+)/HER2(-)乳腺癌患者，分为palbociclib联合氟维司琼和氟维司琼加安慰剂两组。试验组DFS为9.2月，对照组为3.8月，但是OS没有区别[23]。PALOMA-2是一个3期临床试验，入组650例绝经后未行内分泌治疗的HR(+)/HRE2(-)进展期乳腺癌。随机分为palbociclib单药组，来曲唑单药组和联合用药三个组，其结果尚未公布。

1.3 ER结构和功能异常 雌激素受体(estrogen recetpor，ER)可介导雌激素的信号，包括ERα和ERβ和G蛋白偶联的雌激素受体(G-protein-coupled estrogen receptor，GPER)。ERα和ERβ都有A、B、C、D、E、F区域，其中A、B区是雌激素激活的活性功能区域(ligand dependent activation function，AF)[24]。AF由AF1、AF2组成。ERα和ERβ位于细胞核内，雌激素与AF1、AF2结合使ER构型发生变化形成二聚体，二聚体与雌激素应答元件(estrogen response element，ERE)结合形成ER-ERE复合物诱导DNA转录，最终促进细胞增殖。ER激活还与PI3K/ATK/mTOR通路及MAPK通路有关[25]。TAM与雌激素竞争性结合雌激素受体，但仅使AF2失活，而AF1活性依然存在，且有类雌激素作用。氟维司琼高亲和力地结合ER，使激素受体上的转录活性区域AF1和AF2均失活，并加速了ER功能的丧失，使ER水平下调，它只有ER的拮抗作用而没有激动作用，能更有效的降低乳腺癌的ER水平[26]。

2 与药物代谢相关的酶缺乏

TAM是一种前体药物，本身抗雌激素活性很弱，进入体内后经过CYP450酶家族代谢为活化型才具有更强的抗雌激素活性。因此，CYP450酶家族的异常将会严重影响TAM的疗效，而研究证明CYP450的基因存在着多个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)，某些类型的SNP决定的基因型明显降低或失去CYP450酶代谢TAM的活性，导致体内活性型TAM浓度降低，从而降低TAM的疗效[27]。TAM进入体内后大约90%被代谢为具有很弱抗雌激素活性的N-去甲基他莫昔芬(NDM)，而另外10%则被代谢为4-OH-TAM。4-OH-TAM与ER结合力是TAM的100倍，而其抑制ER(+)乳腺癌细胞增殖的能力则是TAM的30～100倍，在TAM抗雌激素作用中具有非常重要的作用。参与TAM转化为4-OH-TAM最关键的酶是CYP2D6[28]。NDM在CYP2D6催化下转化为吲哚昔芬，它具有与4-OH-TAM相似的与ER结合能力和抑制细胞增殖、基因表达能力，而其稳定的血浆浓度是4-OH-TAM的5～10倍[29]。CYP450酶家族在TAM代谢活化中具有至关重要的作用，因此它们的异常将明显影响TAM的抗雌激素活性。CYP2D6是研究最多的CYP450酶家族成员，参与20%～25%药物代谢。CYP2D6具有高度遗传多态性，目前已发现60多种由SNP引起的等位基因变异体。有关CYP2D6的研究也许能进一步从不同方面解释激素受体阳性乳腺癌患者对TAM耐药的机制。

乳腺癌内分泌治疗耐药的机制还有很多，编码ERα的基因ESR1发生突变可能也是该机制之一，当肿瘤局限于原发部位的乳腺癌组织时ERS1突变少见，当肿瘤细胞转移后ESR1突变常见。部分突变将ERS1转换成促癌基因，使ER处于永久激活状态，即无需雌激素作用就能促进肿瘤细胞生长，所以筛查ERS1突变患者，也许是解决内分泌治疗耐药的途径之一[30]。环氧合酶-2(cyclooxygenase-2，COX-2)是前列腺素合成过程中的重要酶，在多种肿瘤中均可出现异常表达，包括乳腺癌，其机制可能为：①COX-2异常表达导致前列腺素合成增加，进而促进肿瘤细胞增殖及介导免疫抑制；②参与肿瘤的血管形成；③提高肿瘤细胞侵袭性[31]。塞来昔布为高选择性COX-2抑制剂，也许针对COX-2异常表达的乳腺癌患者有临床价值。

随着基础研究的深入，内分泌治疗耐药的机制会被揭开。出现内分泌治疗耐药后可供选择的药物很多，合理使用这些药物很重要。氟维司群在原发性耐药患者中获益不明显，但是在经TAM治疗后出现继发性耐药患者中获益明显。mTOR抑制剂在内分泌治疗耐药早期获益不如耐药晚期明显。内分泌治疗原发性耐药，可以选用内分治疗加靶向药物。出现继发性耐药可以更改内分泌药物或选用内分泌药物加靶向药物。内分泌治疗敏感患者出现复发转移，可以使用原来内分泌药物或更换内分泌药物。随着对内分泌耐药机制认识的深入，逆转内分泌耐药的治疗也将有重大突破。

[1] Dowsett M，Forbes JF，Bradley R.Aromatase inhibitors versus tamoxifen in early breast cancer：patient-level meta-analysis of the randomised trials[J].Lancet，2015，386(10001)：1341-1352.

[2] Cardoso F，Costa A，Norton L，et al.ESO-ESMO 2 nd internationalconsensus guidelines for advanced breast cancer(ABC2)[J].Breast，2014，23(5)：489-502.

[3] Zardavas D，Baselga J，Piccart M.Emerging targeted agents in metastatic breast cancer[J].Nat Rev Clin Oncol，2013，10(4)：191-210.

[4] Polyak K，Metzger Filho O.SnapShot：Breast Cancer[J].Cancer Cell，2012，22(4)：562.

[5] Gonzalez-Angulo AM，Ferrer-Lozano J，Stemke-Hale K.PI3K pathway mutations and PTEN levels in primary and metastaticbreast cancer[J].Mol Cancer Ther，2011，10(6)：1093-1101.

[6] Noh EM，Lee YR，Chay KO.PTEN and the PI3-kinasepathwayin cancer[J].Ann Review Pathol，2009，4(2)：127-150.

[7] Barone I，Cui Y，Herynk MH.Expression of the K303R estrogen receptor-alpha breast cancer mutation induces resistance to an aromatase inhibitor via addiction to the PI3K/Akt kinase pathway[J].Cancer Res，2009，69(11)：4724-4732.

[8] Agoulnik IU，Hodgson MC，Bowden WA.INPP4B：the new kid on the PI3K block[J].Oncotarget，2011，2(4)：321-328.

[9] Liu P，Cheng H，Roberts TM.Targeting the phosphoinositide 3-kinase pathway in cancer[J].Nat Rev Drug Discov，2009，8(8)：627-644.

[10]Campone M，Bachelot T，Gnant M.Effect of visceral metastases on the efficacy and safety of everolimus in postmenopausal women with advancedbreast cancer：subgroup analysis from the BOLERO-2 study[J].Euro J of Cancer，2013，49(12)：2621-2632.

[11]André F，O’Regan R，Ozguroglu M.Everolimus for women with trastuzumab-resistant，HER2-positive，advanced breast cancer(BOLERO-3)：arandomised，double-blind，placebo-controlled phase 3 trial[J].Lamcet，2014，15(6)：580-591.

[12]Ellis MJ，Ding L，Shen D.Whole-genome analysis informs breast cancer response to aromatase inhibition[J].Nature，2012，486(7403)：353-360.

[13]Young A，Lou D，McCormick F.Oncogenic and wild-type Ras play divergent roles in the regulation of mitogen-activated protein kinase signaling[J].Cancer Discov，2013，3(1)：112-123.

[14]Santarpia L，Qi Y，Stemke-Hale K.Mutation profiling identifies numerous rare drug targets and distinct mutation patterns in different clinical subtypes of breast cancers[J].Breast Cancer Res Treat，2012，134(1)：333-343.

[15]Balmanno K，Chell SD，Gillings AS.Intrinsic resistance to the MEK1/2 inhibitor AZD6244 (ARRY-142886) is associated with weak ERK1/2 signalling and/or strong PI3K signalling in colorectal cancer cell lines[J].Int J Cancer，2009，125(10)：2332-2341.

[16]Daroqui MC，Vazquez P，Balde Kier Joffé E.TGF-β autocrine pathway and MAPK signaling promote cell invasiveness and in vivo mammary adenocarcinomatumor progression[J].Oncol Rep，2012，28(2)：567-575.

[17]Ciruelos Gil EM.Targeting the PI3K/AKT/mTOR pathway in estrogen receptor-positivebreast cancer[J].Cancer Treat Rev，2014，40(7)：862-871.

[18]Schwartzberg LS，Franco SX，Florance A.Lapatinib plus letrozole as first-line therapy for HER-2+ hormone receptor-positive metastatic breast cancer[J].Oncologist，2010，15(2)：122-129.

[19]Dickson MA.Molecular pathways：CDK4 inhibitors for cancer therapy[J].Clin Cancer Res，2014，20(13)：3379-3383.

[20]Choi YJ，Anders L.Signaling through cyclin D-dependent kinases[J].Oncogene，2014，33(15)：1890-1903.

[21]Liu S，Bolger JK，Kirkland LO.Structural and functional analysis of cyclin D1 reveals p27 and substrate inhibitor binding requirements[J].ACS Chem Biol，2010，5(12)：1169-1182.

[22]Finn RS，Crown JP，Lang I.The cyclin-dependent kinase 4/6 inhibitor palbociclib in combination with letrozole versus letrozole alone as fi rst-line treatment of oestrogen receptor-positive，HER2-negative，advanced breast cancer (PALOMA-1/TRIO-18)：a randomised phase 2 study[J].Lancet Oncol，2015，16(1)：25-35.

[23]Turner NC，Ro J，André F.Palbociclib in Hormone-Receptor-Positive Advanced Breast Cancer[J].N Engl J Med，2015，373(3)：209-219.

[24]Gibson DA，Saunders PT.Estrogen dependent signaling in reproductive tissues-a role for estrogen receptors and estrogen related receptors[J].Mol Cell Endocrinol，2012，348(2)：361-372.

[25]Ciruelos Gil EM.Targeting the PI3K/AKT/mTOR pathway in estrogenreceptor-positivebreast cancer[J].Cancer Treat Rev，2014，40(7)：862-871.

[26]Johnston SJ，Cheung KL.Fulvestrant-a novel endocrine therapy for breast cancer[J].Curr Med Chem，2010，17(10)：902-914.

[27]Mwinyi J，Vokinger K，Jetter A.Impact of variable CYP genotypes on breast cancer relapse in patients undergoing adjuvant tamoxifen therapy[J].Cancer Chemother Pharmacol，2014，73(6)：1181-1188.

[28]Ron HN，Van Schaik.CYP450 pharmacogenetics for personalizing cancer therapy[J].Drug Resist Updat，2008，11(3)：77-98.

[29]Thompson AM，Johnson A，Quinlan P.Comprehensive CYP2D6 genotype and adherence affect outcome in breast cancer patients treated with tamoxifenmonotherapy[J].Breast Cancer Res Treat，2011，125(1)：279-287.

[30]Jeselsohn R，Buchwalter G，De Angelis C.ESR1 mutations-a mechanism for acquired endocrine resistance in breast cancer[J].Nat Rev Clin Oncol，2015，12(10)：573-583.

[31]Markkula A，Simonsson M，Rosendahl AH.Impact of COX2 genotype，ER status and body constitution on risk of early events in different treatment groups of breast cancer patients[J].Int J Cancer，2014，135(8)：1898-1910.

Progress of research on drug-resistance of endocrine therapy in breast cancer

YANG Lin-han1，2，LIU Jin-ping2

四川省科技厅应用基础计划资助项目(编号：2011JY0067)

R655.8

B

1672-6170(2016)03-0130-04

2015-11-04；

2016-01-24)

△通讯作者