BRCA基因突变的上皮性卵巢癌化疗研究进展

张 窈，张一琼

(南昌大学第一附属医院妇产科，南昌 330006)

卵巢癌是女性生殖器官常见的三大恶性肿瘤之一，发病率仅次于宫颈癌和子宫内膜癌，化疗对其治疗有着举足轻重的作用。上皮性卵巢癌(EOC)的一线化疗方案是以铂类为基础的联合化疗，大多患者初次化疗时可以取得较好的效果,但其后仍难免复发。卵巢癌患者中5%～10%为遗传性，遗传性卵巢癌起因于乳腺癌易感基因(BRCA)和错配修复(MMR)基因,有90%左右为BRCA的突变，为常染色体显性遗传[1]。有研究[2-3]证实，携带BRCA突变的卵巢癌具有明显的分子和组织病理学特征，这些特征也使得此类疾病对某些类型的治疗方案更敏感，可用于有效的靶向治疗。本文主要对BRCA基因突变的上皮性卵巢癌(BMOC)的化疗作一综述。

1 BRCA基因

BRCA基因是一种重要的肿瘤抑制基因及易感基因，研究者发现了1种与遗传性乳腺癌有关的基因，命名为BRCA1和BRCA2[4]。BRCA1和BRCA2分别位于染色体17(17q21)和13(13q12-13)上。两种基因都占据人类基因组的非常大的区域。BRCA1含有22个编码外显子，BRCA2含有27个编码外显子，均编码多结构域蛋白。BRCA1和BRCA2在DNA损伤的修复和转录的调控中发挥关键作用，但它们作用互补又不尽相同[4]。BRCA2的功能主要在由RAD51蛋白介导的双链DNA损伤修复的同源重组(HR)过程中与RAD51蛋白结合起作用[5]，BRCA2突变细胞具有重组缺陷并且经历了显著减少的DNA双链断裂的同源性定向修复，这解释了BRCA2突变的患者对化疗反应更敏感。然而，BRCA1通过参与DNA损伤修复，参与细胞凋亡以及负性调节中心体复制等，而在肿瘤抑制中发挥更多用途的作用，这些功能之一的失败均可能使BRCA1突变的细胞易于肿瘤发生，但不一定使已发展的癌细胞对DNA交联剂如铂类敏感。YANG等[6-7]研究表明BRCA1和BRCA2突变与患者生存率有差异，BRCA2 基因突变比BRCA1基因突变患者预后更好(BRCA2基因突变患者5年生存率为54%，BRCA1 基因突变患者为44%，BRCA基因野生型患者为36%)，这种差异可能是由于对铂类药物治疗反应不同以及基因组不稳定性的不同引起的。

2 BRCA基因突变与卵巢癌

BRCA基因突变的类型主要包括移码突变、错义突变、无义突变和大片段重排等。BRCA基因突变包括：其一为胚系细胞突变(germline mutation)，是指来源于精子或卵母细胞的生殖细胞的突变，常致机体所有细胞都带有突变，为常染色体显性遗传，可以遗传给后代；另一为体细胞突变(somatic mutation)，是指仅仅发生于肿瘤细胞中的BRCA基因突变，为非遗传性突变。普通女性中，卵巢癌发病率为(30～80)/10万，而有BRCA1/2基因突变的女性，卵巢癌的终身发病风险远远高于正常女性，分别为39%和11%[8]。

BMOC中，以浆液性卵巢癌最为常见(67%)，黏液性卵巢癌的比例最低(1%)[9]。而交界性上皮性肿瘤与BRCA基因突变无相关性，其他的非上皮性的卵巢恶性肿瘤(性索间质肿瘤和生殖细胞肿瘤)也并未发现与BRCA基因突变相关[10]。

BRCA1/2在细胞分裂过程中具有保持染色体完整性的基本功能。即使在正常的细胞增殖过程中，DNA复制叉也经常停滞，并可能产生DNA双链断裂(DSB)。这些DSB以BRCA1/2通过HR以无错方式修复。BRCA基因突变，缺乏功能性BRCA1/2，选择性刺激了易出错的修复途径，引发遗传不稳。BMOC即是由于缺乏BRCA1/2功能的HR缺陷，使肿瘤细胞修复铂诱导的DSB能力受损，由此增加BMOC患者对聚腺苷二磷酸核糖聚合酶抑制剂(PARPi)和其他DNA损伤化疗剂，如铂类药物的敏感性[2]。

3 BMOC的化疗

3.1 铂类药物

目前，铂类疗法是治疗EOC的首选，BMOC与BRCA基因野生型(即BRCA基因未突变)患者相比，对铂类化疗更为敏感。有研究[11-12]表明，患者BRCA无论是胚系突变还是体细胞突变，对铂类化疗方案均更敏感，并表现出更好的预后和更高的生存率。由于BRCA1 和BRCA2 基因突变可导致DNA修复障碍，使用铂类等化疗药物治疗时，肿瘤细胞的DNA 修复能力同样被减弱，因此，BRCA基因突变患者对以铂类药物为基础的化疗有更高的反应率。但是，在某些情况下，以前铂敏感BMOC可能会对铂治疗产生抗药性，其原因可能是由于恢复了肿瘤细胞中蛋白质功能导致的BRCA突变逆转[13-14]。已有研究[14-15]发现，铂类药物的耐药机制：1)细胞膜转运蛋白的突变降低药物摄取，导致细胞内铂浓度降低；2)凋亡信号传导途径的突变阻止细胞诱导细胞死亡；3)向野生型BRCA1/2的回复突变导致恢复的能力来修复由铂类药物产生的DNA损伤。这些耐药性的问题还有待研究。

3.2 聚乙二醇化脂质体多柔比星(PLD)

PLD是最初被批准用于复发性EOC患者在铂化疗失败后的治疗[16]。该制剂特别增加了肿瘤组织中多柔比星的浓度，因此，显示出比铂化疗更低的毒性特征。与多柔比星相比，发生严重不良事件(SAE)显著减少，尤其是在不良心血管事件方面。有一项研究[17]对BMOC中PARPi与PLD的使用情况进行调查，结果显示，PLD治疗患者出现了意外的高无进展生存期(PFS)，这意味着PLD可能在未来可作为对BRCA突变携带者的特异有效的治疗。

3.3 6-巯基嘌呤(6-MP)和甲氨蝶呤(MTX)

2010年ISSAEVA等[18]提出，6-硫代鸟嘌呤(6-TG)可能是BRCA突变肿瘤的一线治疗或对PARP抑制剂和铂类药物产生耐药后的有效选择。但由于6-TG的肝毒性不推荐用于连续治疗，与6-TG结构相似的抗代谢药物6-MP已被证明对急性淋巴细胞白血病患者有相当的疗效[19]。一项Ⅱ期临床试验评估了6-MP联合低剂量甲氨蝶呤治疗BRCA突变的卵巢癌患者的疗效和安全性[20]，这意味着6-MP联合MTX可作为治疗BMOC的有效方法。

3.4 靶向治疗

3.4.1 PARPis

聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)参与了DNA复制和转录过程，能识别损伤断裂的DNA链,催化尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)裂解为二磷酸腺苷核糖和尼克酰胺，形成聚二磷酸腺苷核糖聚合物(PAR),同时通过电荷作用引导DNA修复酶与缺口接触，以完成修复过程[21]。目前，PARPi作为BRCA突变导致Fanconi贫血/BRCA通路缺陷癌症的有效药物受到业内的关注，其通过抑制PARP活性导致单链断裂(SSB)未修复并诱导DSB，而BRCA突变的细胞不能通过HR修复DSB，从而导致细胞死亡。在非同源末端连接途径(NHEJ)中，PARPi通过磷酸化DNA依赖蛋白酶同样也增加了细胞的死亡[22]。PARPi对正常细胞无影响，只有与BRCA1/BRCA2突变同时作用于肿瘤细胞时，才能引起细胞死亡，即通过合成致死效应导致细胞死亡[23]。携带BRCA突变的细胞比野生型细胞对PARPi的敏感性高达1000倍[24]。

奥拉帕尼(Olaparib)在Ⅰ期和Ⅱ期试验中确定了其在BRCA胚系突变和散发性卵巢癌中都具有单药活性；使用Olaparib 200 mg，Olaparib 400 mg和PLD患者的中位PFS分别为6.5个月(95%CI5.5～10.1个月)，8.8个月(95%CI5.4～9.2个月)和7.1个月(95%CI3.7～10.7个月)[25]。Olaparib比PLD(每次50 mg·m-2，间期28 d)毒性更低[17]。2012年，有研究[26]对奥拉帕尼单药用于BRCA突变的铂敏感性晚期卵巢癌患者的维持使用进行了调查。结果显示，265名铂类药物敏感的复发性高级别浆液性卵巢癌，输卵管癌或腹膜癌完成化疗后，加入奥拉帕尼和安慰剂维持治疗后比较PFS，奥拉帕尼400 mg bid比安慰剂延长了化疗后进展或死亡的中位时间3.6个月(4.8～8.4个月)。在随机Ⅱ期临床试验[27]中，研究者对BRCA状态预后进行回顾性分析，265名患者中有136(51.3%)名有胚系BRCA突变，再次分析表明，Olaparib在BRCA突变患者中的作用更大，中位PFS延长6.9个月(从4.3 个月延长至11.2个月)。2014年Olaparib被FDA(食品药品管理局)和EMA(欧洲药品管理局)批准为第一类PARP抑制剂。Olaparib的相关研究已经在复发性卵巢癌中进行，既可以用于铂类药物治疗患者的维持治疗，也可以用于单一药物的治疗[28]。目前的试验着重于将其与抗血管生成药联合用于一线卵巢癌[29],如Olaparib联合口服BKM120(PI3K抑制剂)在进行临床试验(NCT01623349)[30]。

雷卡帕尼(Rucaparib)与其他PARP抑制剂相比具有较特殊的酶抑制作用，除抑制PARP-1/2外，还能抑制端锚激酶-1、端锚激酶-2，PARP-4、PARP-12、PARP-15和PARP-16，这也是雷卡帕尼与其他抑制剂的不同之处，但此特性与临床表现的相关性目前还不明确。目前，有几项临床前和临床研究显示，其在BRCA突变和BRCA野生型EOC具有良好的疗效，Ⅱ期和Ⅲ期试验，已明确其对BRCA突变复发性高级别EOC和铂类化疗后铂敏感性复发EOC维持治疗中的的作用[31]。

尼拉帕尼(Niraparib)[32-33]的Ⅰ期临床试验共招募了100名受试者，最大耐受剂量为300 mg，受试者中22名携带BRCA突变基因的卵巢癌或早期腹膜癌患者中，有8名达到部分缓解(PR)，其中铂敏感和铂耐受患者的PR率分别为50%和33%。尼拉帕利Ⅲ期临床试验(NOVA研究)中，生殖细胞带有BRCA突变患者，经过Niraparib治疗其PFS的中位数达21个月，比对照组的5.5个月显著延长。而生殖细胞不带有BRCA基因突变者，Niraparib同样疗效显著，PFS中位数为9.3个月，高于对照组的3.9个月。对BRCA突变阴性但有HR缺陷的患者来说，Niraparib治疗能将她们的PFS中位数为12.9个月，显著高于对照组的3.8个月。表明Niraparib在Ⅲ期临床试验中显著地延长了患者的PFS。更为关键的是，无论患者的生殖细胞是否带有BRCA基因突变，该新药均能对其起效。在铂类药物治疗铂敏感性卵巢癌后，3项Ⅲ期临床试验(NOVA，奥拉帕尼Ⅲ期临床试验SOLO-2和雷卡帕尼Ⅲ期临床试验ARIEL3)表明，PARP抑制剂在PFS中作为维持疗法显著改善了患者的完全或部分反应[34]。2017年NCCN卵巢癌指南和FDA指出，不论BRCA是否存在突变，Olaparib 和Niraparib均能使卵巢癌患者获益，而Rucaparib可以用于BRCA突变、已接受大于二线化疗的晚期卵巢癌患者[35-36]。除此之外，Veliparib、Talazoparib和 Iniparib等PARPis正在进行针对卵巢癌的临床试验[37-38]。一些研究正在评估PARPis单一疗法和其在联合用药中的应用(即一线、新辅助、铂敏感性和耐药性患者)，提示PARP抑制剂的临床应用才刚刚开始。

然而，使用铂类药物或PARPi的化疗往往因为抵抗的出现而失败，临床研究发现了一种对PARPis耐药的主要机制，即二次突变可以恢复BRCA功能[39-40]。在化疗前或化疗期间均可能出现耐药突变。一方面，耐药细胞可能在治疗之前预先存在于肿瘤中，并在治疗开始后增多。且有学者证明铂敏感和耐药细胞在肿瘤发展的早期阶段有一个共同的起源[41]。另一方面，治疗期间的新突变，使得耐药细胞可能出现。铂类药物和PARPis治疗已观察到二次突变的获得[14,37]。由于上述耐药性的出现导致治疗失败，研究治疗前存在耐药细胞还是治疗后出现耐药细胞十分必要。有研究[42]发现，当治疗对90%敏感细胞的生长有作用并且对耐药细胞没有作用时，大多数耐药细胞是预先存在的；然而，当治疗对耐药细胞有足够的影响时，治疗期间BRCA的继发性突变，也可能导致耐药细胞的出现。但复发肿瘤中的耐药细胞出现并表现出耐药需要很长时间，由于临床对耐药细胞的治疗效果不太理想，作者认为在治疗过程中由新突变获得的耐药性在长期接受化疗后仅有少部分患者发生。事实上，卵巢癌患者中只有6.3%患者表现出对治疗的抵抗力[39]，并且直到卵巢癌化疗后超过10年才发现继发性突变，当肿瘤的敏感细胞生长减少超过99%时，复发性肿瘤中的大部分细胞最初出现在治疗开始时[39-40]。这些结果表明复发性肿瘤中耐药细胞的起源可以根据肿瘤特点和对敏感和耐药细胞的治疗效果而变化。

3.4.2 STAT3抑制剂

HO-3867已被证明是一种具有抗癌特性的强效STAT3抑制剂。有研究[43]显示，HO-3867和STATTIC(另一种有效的STAT3抑制剂)可抑制BRCA1突变的卵巢癌细胞增殖和生存力。该研究进一步表明，HO-3867在体外选择性诱导BRCA1突变的人卵巢癌细胞中的活性氧(ROS)和细胞凋亡。HO-3867通过靶向STAT3途径抑制STAT3和STAT3调节的抗凋亡基因，例如Bcl-2，通过诱导细胞凋亡有助于降低癌细胞存活。这意味着HO-3867可能在未来作为对BMOC特异有效的治疗。

3.5 综合治疗

联合治疗方案在BMOC的治疗中是常见的，其背后的基本原理是使用不同的药剂能够靶向抑制恶性肿瘤和肿瘤生长的不同分子机制。最近，在Ⅰ期临床试验中显示，Olaparib和贝伐单抗，PARP抑制剂和抗血管生成剂具有互补的作用，由于抗血管生成治疗诱导的缺氧环境，PARP抑制可能增加[29]。

4 结语

BRCA突变的存在使得EOC发生风险的显著增加，但近年来大量研究报道BMOC对铂类药物的化疗以及对破坏DNA损伤反应途径的靶向治疗更敏感，最值得注意的是PARPi，如Olaparib、Niraparib和Rucaparib的上市获批。然而，未来迫切需要解决的是对这些药物耐药性增加的问题。此外，对于卵巢癌是BRCA1还是BRCA2突变，治疗反应率存在差异。这些差异也可能存在于基因的哪些区域含有突变，未来还需要更详细的分析，以进一步改善BMOC患者的预后。