PD-1/PD-L1抑制剂与PARP抑制剂联用：三阴乳腺癌治疗新视角

谢瑞莲

(赣南医学院第一附属医院肿瘤科，江西 赣州 341000)

三阴性乳腺癌(Triple negative breast cancer，TNBC)是雌激素受体(estrogen receptor,ER)、孕激素受体(progesterone receptor,PR)、人表皮生长因子(human epidermal growth factor receptor 2，HER-2)三者均为阴性表达的乳腺癌，占全部乳腺癌的15%左右，TNBC具有高侵袭性、易转移复发、预后差等特点。目前根据乳腺癌的基因表达和生物学特性，将其分为四类：雌激素受体阳性/导管型(ER+/Luminal group)、正常乳腺样型(normal breast group)、人类表皮生长因子受体-2阳性型(HER2+group)、基底细胞样型(basal-like group)。其中基底细胞样型乳腺癌约85%属于TNBC，它们中的一部分至少表达ER、PR和Her-2中的一种，但是实际上TNBC与基底样乳腺癌之间存在某些基因表达谱和免疫表型上的差异，因此两者不能完全等同。TNBC缺乏内分泌治疗和针对HER2靶点的相应治疗，故治疗手段较局限；虽然TNBC对化疗相对敏感，但是短期内容易出现复发转移。所以广大乳腺癌研究者一直积极探索TNBC的新治疗手段，比如抗肿瘤血管生长、EGFR抑制剂、多靶点药物、PARP抑制剂以及综合使用多种方法等。据目前初步研究结果显示，联用免疫检测点PD-1/PD-L1抑制剂与PARP抑制剂(PARPis)可以提高TNBC的治疗效果。本文综述了PD-1/PD-L1和PARP作用、两者联用的基础研究依据以及在TNBC的有关研究内容等。

1 程序性死亡蛋白-1/程序性死亡配体-1(PD-1/PD-L1)

肿瘤细胞可利用免疫检测点逃避免疫细胞的攻击，目前已有研究证实的免疫检查点有细胞毒性T淋巴细胞相关抗原-4(cytotoxic T lymphocyte—associated antigen-4，CTLA-4)、程序性死亡蛋白-1(programmed cell death protein-1，PD-1)以及程序性死亡配体-1(programmed death ligand-1，PD-L1)。通过设计合成这些免疫检查点抑制剂可抑制免疫检测点活性，重新激活T细胞对肿瘤的免疫应答效应，从而达到抗肿瘤的作用。但是两个免疫检查点的作用是有区别的：CTLA-4主要在淋巴结内抗原提呈细胞诱导T细胞活化阶段发挥作用，而PD-1是在肿瘤部位T细胞的效应阶段发挥作用，因此PD-1/PD-L1抗体的抗瘤活性可能优于CTLA-4抗体。

PD-1为免疫球蛋白B7家族的一员，最早在凋亡的T细胞淋巴瘤中被发现，它是T细胞表面一个跨膜蛋白，而且是重要的抑制性受体。因它能促进程序性细胞死亡而将其命名为程序性死亡受体-1(PD-1)。PD-1主要表达于活化的T/B淋巴细胞、NK细胞、单核细胞、间充质干细胞(BMSCs)及树突状细胞(DCs)[1],对免疫细胞的分化和凋亡起重要作用,是维持自身免疫耐受的重要免疫抑制分子[2]。

目前PD-1鉴定出2种配体：PD-L1和PD-L2，两者均属于B7家族，结构相似[3]。PD-L2与PD-1的亲和力较PD-L1高约3倍，但是PD-L1是PD-1最主要的配体，它在多种肿瘤组织呈高表达，与肿瘤的病理类型、病理分期、生存预后等密切相关[4]。

PD-1/PD-L1信号通路的免疫抑制作用对维持机体的健康和内环境稳定起着重要作用，其抑制免疫活性在恶性肿瘤发生发展过程有很大的影响。PD-1与PD-L1 的结合可以抑制CD4+T淋巴细胞和CD8+T淋巴细胞的增殖，故减弱了T淋巴细胞杀伤肿瘤的作用，导致肿瘤细胞出现免疫逃逸，从而促进肿瘤快速生长[5]，因此阻断 PD-1与PD-L1 的结合,可以恢复肿瘤患者机体内T淋巴细胞的免疫杀伤作用,增强杀灭肿瘤的效能，最终达到阻断恶性肿瘤的发展进程。多项研究已经证实通过阻断PD-1和PD-L1的肿瘤免疫疗法对多种恶性肿瘤的治疗都是很有效的。

2 多腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)

多腺苷二磷酸核糖聚合酶 (Poly ADP-ribose polymerase, PARP)是一种聚 ADP 核糖聚合酶，在DNA损伤修复和细胞凋亡中发挥重要作用，它通过识别结构损伤的DNA片段而被激活，参与碱基切除修复(Base excision repair, BER)，是修复单链 DNA 损伤(Single-strand breaks，SSBs)密切相关的核酶[6]。至今发现PARP家族成员超过 18 个，其中PARP-1 和PARP-2 是最早被发现并且最为成熟的成员[6-7]，而PARP-1参与绝大部分酶的PARP活动。PARP-1包括3个结构域:(1)N 端DNA 结合域(DBD),由2个锌指结构和1个核定位信号区组成,ZnⅠ、ZnⅡ识别损伤 DNA，ZnⅢ参与结构域之间的联系，活化蛋白；(2)中间自调节域(AD)，该区域富含谷氨酸残基和1个BRCAl羧基端，以及Caspase-3 酶切功能；(3)C端催化域，是腺嘌呤二核苷酸的主要结合区域。PARP通过自身的糖基化来催化烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(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PARPI自身发生“PAR化”，形成PARP—ADP核糖支链[8]。

PARP-1通过激活NF-κB，上调促炎细胞因子如肿瘤坏死因子α(TNFα)和IL-6，其抑制剂则下调这些细胞因子，减少局部炎症发生[9]。PARP-1及其抑制维持促炎和抗炎反应的平衡[10]。PARP-1调节单核细胞的树突状细胞(DC)成熟，PARP抑制剂降低CD86、CD8、IL-12和IL-10的表达[11]。外源性IL-12能恢复CD86的表达。因此，PARPis可能在DC的成熟和功能中发挥作用，这取决于细胞因子的表达[10-11]。PARP-1调节活化的T细胞核因子(NFAT)，而NFAT是T细胞功能所必需的。因此PARPis导致NFAT依赖的反式激活增加，NFAT核出口延迟[12]。PARPis能保护CD8+T淋巴细胞抵抗吞噬细胞源性氧自由基，PARPis保护CD8+淋巴细胞免受氧自由基诱导的细胞凋亡[13]。因此，PARPis可能适合与免疫治疗相结合的电离辐射治疗具有明显浸润性CTL的肿瘤。

BRCAl/2是抑癌基因，肿瘤细胞BRCAl和BRCA2表达缺失导致同源性重组修复损伤，进而出现基因组不稳定，增加DNA突变频率，其基因突变表型诱发乳腺癌和卵巢癌的风险，并可提高对DNA损伤药物的敏感性。BRCAl/2突变的细胞存在DNA损伤修复缺陷，当细胞PARP活性受到抑制时，细胞不能通过同源性重组修复双链损伤的DNA，而通过另外一种易错修复途径修复损伤的DNA，从而导致染色体组不稳定性，细胞周期抑制和细胞凋亡。

PARP与多种恶性肿瘤发生发展的密切关系，其作为肿瘤治疗的新靶点成为近年来研究的热点。

3 PD-1/PD-L1抑制剂和PARP抑制剂联合治疗TNBC

PARPis和免疫检查点抑制剂协同和增强肿瘤抗原特异性活化的CD8+T淋巴细胞介导的抗肿瘤免疫应答。PARPis通过上调趋化因子促进肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)，并诱导CTL介导的免疫应答。PARPis可诱导PDL-1的上调，抑制CTL，促进免疫肿瘤的逃逸。抗CTLA-4免疫治疗能激活T细胞，并与PARPis协同诱导抗肿瘤免疫反应。抗PDL-1/PD-1免疫治疗可逆转PARPis诱导的PDL-1上调所介导的CTL抑制作用.因此，抗PDL-1/Pd-1可以协同PARPis诱导抗肿瘤免疫反应[14]。

在接种BR5FVB1-Akt细胞系(一种BRCA 1缺陷型卵巢癌)的小鼠模型中，PARPis诱导了局部免疫应答[15]。腹腔细胞毒性CD8+T细胞和NK细胞增多，产生更多的IFNγ和α。此外，骨髓源性抑制细胞(MDSCs)的比例降低。MDSCs促进肿瘤的进展，尤其是通过T细胞抑制[16]。因此，PARPis通过增加TIL(如NK细胞和CTL)和降低MDSC水平来促进抗肿瘤免疫反应。在该模型中，CCL2和CCL5的上调可以解释TILs[16]的增加，因为CCL2可以诱导卵巢癌中的TIL[17]。PARPis影响TILs组成和功能的能力应与免疫治疗相结合，以增强其反应。几种小鼠模型[15,18-19]报道了PARPis和免疫治疗的优点。免疫疗法和PARPis对某些类型癌症的发展导致了它们结合的研究。用这些组合检测的大多数癌症都是缺乏DNA修复功能的肿瘤，包括BRCA缺陷的肿瘤细胞。这些肿瘤对PARPis[20]和免疫检查点抑制剂(如抗PD-1)反应良好[21]。过度突变的肿瘤是免疫检测点抑制剂的潜在靶点，增加TAA的表达以促进特异性免疫反应[22]。在接受抗PD-1治疗的黑色素瘤患者中，高突变负荷与提高生存率有关，而来自应答患者的肿瘤由于DNA修复功能的突变而丰富，如BRCA-2[23]。这些数据支持将免疫检测点抑制剂和PARPis联合用于DNA修复中有损伤的肿瘤的理论基础。

最近，Jiao等通过体内体外实验观察了PARPis(olaparib)与抗PD-1/PD-L1联合治疗TNBC的研究显示，人乳腺癌组织中PARP蛋白与PD-L1表达呈相反关系；在接种TNBC细胞株的同基因小鼠模型，PARPis上调了EMT6肿瘤细胞表面的PD-L1表达水平，这种上调是由于介导GSK3β通路的失活和诱导TILs的下降而实现，因此PARPis通过减少TILs的水平发挥免疫抑制作用。抗PD-L1逆转了对TILs的抑制作用，并与PARPis合用，增强了TILs的表达抗肿瘤反应超过单独的PARPi和抗PD-L1。这些数据进一步支持PARPis联合抗PD-L1/PD-1免疫治疗的研究[19]。PARP抑制已被证明在体内引起PD-L1的上调，这可能是所描述的干扰素表达[24]的结果，但在体外和在异种移植中也是如此。后一发现提示PARP下游PD-L1调节的平行细胞内在机制，而独立于外部信号。PD-L1的这种适应性和内在的上调可能抑制PARP抑制剂介导的启动下游的免疫反应，并可能通过PARP抑制剂与PD-1/PD-L1抑制剂的结合来克服。

由于TNBC对抗PDL-1的反应率或抗PD-1治疗仍然不令人满意，只有10%～20%的TNBC患者做出部分反应。糖基化PD-L1是PD-L1的功能形式，是PD-L1与PD -1相互作用所必需的。TNBC细胞糖基化PD-L1水平明显高于非TNBC细胞。在葡萄糖的筛选中为了阻断PD-L1糖基化，Bin等发现2-脱氧葡萄糖(2-DG)可以作为葡萄糖的类似物来降低PD-L1糖基化。由于PARP抑制上调PD-L1, 2-DG降低了PARP抑制介导的表达糖化PD-L1。PARP抑制与2-DG联合具有较强的抗肿瘤活性[25]。因此该研究结果为PD-1/PDL-1抑制剂与PARPis联用治疗TNBC提供了强有力的理论依据。

迄今为止，已有三种不同的PARP抑制剂/抗PD-1/L1组合的数据：olaparib/durvalumab[26-27]、niraparib/pbrobrolizumab[28-29]和BGB-A 317/BGB-290[30]。两种中第一种组合均有良好的耐受性，其毒性与单药环境下观察到的相关药物的毒性相一致。相反，后者显示肝毒性率增加，表明PARPis和PD-1/PD-L1抑制剂联合用药的耐受性可能因所用药物和/或确切的环境而异。Niraparib/pbrobrolizumab联合治疗晚期三阴性乳腺癌(100例)也显示出初步活性，ORR为28%(BRCA 1/2突变患者为60%，再次符合PARP抑制剂单药治疗[31]。这些早期的乳腺和卵巢数据为进一步探索联合应用提供了支持，因为与单一治疗的PARPis相比，联合应用可能会给更广泛的人群带来好处，而不会出现DDR缺陷，或者对所有患者都有长期的益处；后者很可能是因为ICB的好处主要被视为改善了存活率[32]。

4 结 语

目前研究初步显示PD-1/PD-L1抑制剂和PARP抑制剂联合治疗TNBC具有更好临床疗效，并且提供联用的基础研究依据，让我们看见TNBC治疗的一点点突破，给临床工作者带来一丝信心，给患者带来了一线曙光，但是仍有几个关键问题有待进一步回答：(1)与单一疗法比较，综合治疗有何优势劣势，对长期生存是否有益？(2)联合治疗的最佳剂量或者时间安排是什么？(3)是否再联合其他治疗手段，如化疗、放疗、抗血管生长、ATR抑制剂等，疗效可能提高？患者能否耐受？如何优化治疗方案？ 这些需要我们广大乳腺癌研究者积极探索研究，为TNBC患者寻找有效的治疗手段，让患者达到长期存活的目的。