曲妥珠单抗在人表皮生长因子受体2阳性胃癌治疗中的应用及其耐药机制研究进展▲

敖先伟 张 涛 黄李冰雪 钟 婵 陈远能

(1 广西中医药大学研究生学院，南宁市 530000，电子邮箱：fdaxw@163.com；2 广西中医药大学附属瑞康医院消化内科，南宁市 530000)

【提要】 胃癌是全球第五大常见癌症，也是导致肿瘤相关死亡的第三大原因，是消化道常见恶性肿瘤。目前关于胃癌的防治已取得较好的成效，但其预后仍较差。曲妥珠单抗是一种靶向人表皮生长因子受体2 (HER2)的人源化单克隆抗体，通过抑制HER2介导的信号通路，诱导抗体依赖性细胞毒性发挥抗肿瘤作用。对于HER2阳性晚期胃癌患者，曲妥珠单抗联合化疗的治疗方案在疗效和安全性方面明显优于单纯化疗，但相继出现的曲妥珠单抗耐药又影响其临床应用。本文就曲妥珠单抗治疗HER2阳性胃癌患者的疗效及耐药机制研究进展进行综述。

胃癌是全球第五大常见癌症，也是导致肿瘤患者死亡的第三大原因[1]，是消化道常见恶性肿瘤。虽然目前胃癌的治疗技术不断提高，但3年和5年总生存率仍分别低于35%和25%[2]，而晚期肿瘤的治疗方案主要以化疗和放疗为主，但随着治疗时间的延长，其耐药性也逐渐凸显，导致肿瘤复发率升高，这就需要不断更新疗法[3]。作用于特定靶点的小分子靶向药物因具有药物不良反应较轻、耐药率低、患者服用方便等优点，成为晚期胃癌的新治疗手段之一。曲妥珠单抗是一种靶向人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor 2，HER2)的人源化单克隆抗体，通过抑制HER2介导的信号通路，诱导抗体依赖性细胞毒性发挥抗肿瘤作用。本文就曲妥珠单抗治疗HER2阳性胃癌患者的疗效及耐药机制进行综述。

1 HER2及曲妥珠单抗

HER2是表皮生长因子受体家族中具有跨膜酪氨酸激酶受体的蛋白，其参与细胞增殖、分化和凋亡的调控，在肿瘤细胞中的表达水平高于非肿瘤细胞[4]。HER2过表达与胃癌病情进展、肿瘤大小、侵袭性和转移性有关，影响总生存率，是重要的预后指标[5]。 Sakai等[6]在1986年首次报道HER2在胃癌中过表达。Jørgensen等[7]发现，HER2阳性状态与不良的生存率和/或临床病理特征(如浆膜浸润、淋巴结转移、疾病分期或远处转移)相关，胃癌患者HER2表达水平越高，生存期越短。现有研究显示，胃癌患者中HER2过表达者占比为7%～34%[8]。曲妥珠单抗是靶向HER2的单抗，其抗肿瘤作用机制尚未完全清楚，目前研究显示其可阻断细胞周期进展和细胞信号通路；用抗体启动细胞介导的细胞毒性；诱导抗血管生成作用和增强受体的内吞作用[9]。

2 曲妥珠单抗在胃癌治疗中的应用

2.1 一线治疗 曲妥珠单抗是第一个用于治疗晚期胃癌的分子靶向药物。 Bang等[10]的研究显示，卡培他滨或氟尿嘧啶+顺铂联合曲妥珠单抗治疗组的肿瘤应答率、疾病进展时间、应答持续时间、中位无进展生存期(progression-free survival，PFS)、总生存期均优于卡培他滨或氟尿嘧啶+顺铂单纯化疗组，该研究奠定了曲妥珠单抗在 HER2阳性胃癌一线治疗中的基础地位。目前在化疗方案中加入曲妥珠单抗是HER2阳性晚期或复发性胃癌的标准一线治疗方法[11]。2012 年8 月，曲妥珠单抗获得中国食品药品监督管理总局批准，可与卡培他滨或氟尿嘧啶和顺铂联合用于既往未接受过针对转移性疾病治疗的HER2阳性转移性胃腺癌或胃食管交界腺癌患者[12]。

2.2 二线治疗 Li等[13]的一项前瞻性研究显示，与单纯二线化疗比较，二线化疗联合曲妥珠单抗治疗胃癌可延长PFS，提示曲妥珠单抗跨线应用可以让患者获益。Nishikawa等[14]报告，应用曲妥珠单抗加紫杉类的化疗方案治疗5-氟尿嘧啶治疗失败的HER2阳性晚期或复发胃癌患者，获得了5.1个月的中位PFS及16.8个月的总生存期。证实曲妥珠单抗+紫杉醇的联合方案可以成为氟尿嘧啶类治疗失败后未接受曲妥珠单抗治疗的HER2阳性胃癌患者的一种药物选择。由此可知，对一线化疗方案失败的胃癌患者，使用曲妥珠单抗联合二线化疗方案具有较好的治疗效果。

2.3 转化治疗及新辅助化疗 有研究报告，曲妥珠单抗用于术前新辅助化疗，可以将不可切除的HER2阳性进展期胃癌转变为可切除，并成功施行了R0切除手术[15-16]。提示曲妥珠单抗在新辅助化疗中具有潜在价值。Kataoka等[17]报告，HER2阳性进展期胃癌患者应用曲妥珠单抗联合DOX(西他赛+奥沙利铂+卡培他滨)方案进行新辅助化疗，可以获得较好的疗效，并可以提高病理缓解率、D2/R0手术切除率，同时未增加手术风险。

在转化治疗方面，Mitsui等[18]报告，对不可手术切除的 HER2阳性转移性胃癌患者用DCS(多西他赛+顺铂+替吉奥)联合曲妥珠单抗的联合治疗方案，结果显示，纳入的16例患者中，没有与治疗相关的死亡病例，总有效率为93.8%(15/16)，可测病灶的总有效率为100%(15/15)，非治疗因素消失56.3%(9/16)，所有病例均行转化手术(R0切除)，原发灶和转移灶的病理反应率分别为88.9%(8/9)和100%(9/9)，提示曲妥珠单抗在HER2阳性胃癌转化治疗中具有较高的应答率和手术转化率。曲妥珠单抗联合DCS可成为HER2阳性不可切除胃癌转化治疗或辅助化疗的药物选择。

3 曲妥珠单抗耐药机制

3.1 p95HER2过表达与曲妥珠单抗耐药 p95HER2是缺失氨基末端的HER2羧基末端片段(carboxy-terminal fragments，CTF)，是HER2裂解或HER2 mRNA选择性起始翻译的产物[19]，其可通过激活HER2下游信号增强肿瘤侵袭性。研究显示，p95HER2存在两种表型，即p95HER2/611CTF和p95HER2/678CTF， 两种表型中，p95HER2/611CTF具有更强的促进肿瘤形成和转移的潜能[20-21]。由于p95HER2缺乏曲妥珠单抗结合位点，导致肿瘤细胞对曲妥珠单抗出现耐药[22]。Chumsri等[23]发现，在乳腺癌患者中，较高的p95HER2/HER2比值可导致曲妥珠单抗疗效降低。Lee等[24]的研究同样也显示，p95HER2在HER2阳性胃癌中的表达率约为77%，与 p95HER2 阴性的 HER2阳性患者相比，p95HER2阳性的HER2阳性患者预后更差。

3.2 β2-肾上腺素能受体信号通路与曲妥珠单抗耐药 Shi等[25]发现，在HER2过表达的胃癌细胞中，高浓度的儿茶酚胺可引起β2-肾上腺素能受体表达增强。Liu等[26]发现，儿茶酚胺激活β2-肾上腺素能受体后，激活HER2及信号传导及转录激活蛋白3(signal transducer and activator of transcription 3，STAT3)上调miRNA21和Ⅰ型膜相关糖黏蛋白的表达,并抑制miRNA 199a/b-3p表达，诱导雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)活化并激活磷脂酰基醇3-激酶(phosphoinositide 3-kinase, PI3K)/蛋白激酶(protein kinase B，AKT)通路相关的信号转导，引起曲妥珠单抗耐药。同时该研究也证实了曲妥珠单抗联合β-阻断剂可改善HER2阳性乳腺癌转移患者PFS和总生存期，但是否存在肿瘤亚型依赖还有待进一步研究。

3.3 ErbB 基因异位与曲妥珠单抗耐药 曲妥珠单抗对HRE2阳性肿瘤患者的治疗机制主要是作用于细胞膜ErbB-2(membrane ErbB-2，MErbB-2)基因。Schillaci等[27]指出，细胞核ErbB-2(nuclear ErbB-2，NErbB-2)阳性是MErbB-2过表达患者总体生存率较差的独立危险因素。Russo等[28]发现，曲妥珠单抗耐药细胞的NErbB-2水平较MErbB-2明显增高，NErbB-2是曲妥珠单抗耐药的主要增殖驱动因子，曲妥珠单抗不能破坏STAT3/ErbB-2/ErbB-3复合物是其不能抑制对曲妥珠单抗耐药的乳腺癌细胞生长的基础，并预测NErbB-2是克服曲妥单珠抗耐药的一个新靶点。

3.4 HER2丢失与曲妥珠单抗耐药 HER2丢失被认为是HER2阳性胃癌患者对曲妥珠单抗产生耐药性，导致抗HER2治疗失败的生物学原因之一。Pietrantonio等[29]的研究显示，约32% HER2阳性胃癌患者在初次使用曲妥珠单抗后出现HER2丢失。Saeki等[11]提出HER2丢失可能是由于肿瘤进展过程中HER2发生改变引起，但HER2丢失是否与治疗前免疫组化评分及疾病状态有关还有待进一步研究。

3.5 结肠癌转移相关因子1通过促进Warburg效应与曲妥珠单抗耐药 结肠癌转移相关因子1(metastasis-associated in colon cancer 1，MACC1)在几种类型的癌症中的表达均上调，并可作为肿瘤侵袭转移的生物标志物[30]。Liu等[31]发现，MACC1在胃癌中通过腺苷单磷酸活化蛋白激酶信号通路，上调胃癌细胞中一系列糖酵解酶(包括己糖激酶、丙酮酸脱氢酶激酶和乳酸脱氢酶)的活性和表达来促进Warburg效应，增加肿瘤细胞对代谢应激的抵抗，从而促进肿瘤进展。进一步研究发现，在曲妥珠单抗耐药的HER2阳性胃癌细胞中存在MACC1-PI3K/AKT-Warburg效应途径，MACC1主要通过PI3K/AKT信号通路促进Warburg效应，增强肿瘤细胞对曲妥珠单抗的耐药性。细胞中MACC1表达下调可以逆转这种现象，且当PI3K/AKT信号通路受到抑制时，MACC1对糖酵解的影响减弱[32]。

3.6 t-Darpp与曲妥珠单抗耐药 双重激酶/磷酸酶抑制剂多巴胺和调节磷蛋白(dopamine and cAMP-regulated phosphoprotein，Darpp)-32是蛋白磷酸酶1的抑制物，主要存在于中枢神经中，受到多巴胺受体D1和D2的激活[33]。t-Darpp是Darpp-32被截短后的一种形式，t-Darpp在多种肿瘤中均呈过表达，且与曲妥单珠抗耐药有关[34]。过表达t-Darpp的细胞能够在曲妥珠单抗等抗肿瘤药物存在的情况下维持PI3K/AKT信号通路的激活，并对细胞毒性药物诱导的凋亡更具抵抗力[35]。Lenz等[36]发现，t-Darpp通过与表皮生长因子受体和HER2的二聚体作用激活胰岛素样生长因子1受体信号通路，从而刺激糖酵解，使细胞对曲妥珠单抗产生耐药。

3.7 白细胞介素6/STAT3/Jagged-1/Notch环路及上皮间质转化与曲妥珠单抗耐药 Yang等[37]利用NCI-N87和MKN-45细胞培育出对曲妥珠单抗耐药的NCI-N87-R和 MKN-45-R细胞珠，发现NCI-N87-R细胞中Notch表达水平增高，激活Notch信号后白细胞介素(interleukin, IL)-6表达增强，而IL-6驱使Notch特异性配体Jagged-1过表达，过表达的Jagged-1又可引起IL-6及Notch靶基因HEY1和HEY2表达增强。同时，该研究还发现，对曲妥珠单抗耐药的胃癌细胞具有肿瘤干细胞特性，使用STAT3及Notch抑制剂后，IL-6及Jagged-1表达水平降低，曲妥珠单抗耐药细胞的生长受到抑制，曲妥珠单抗的抗肿瘤活性增强。Li等[38]的研究证实，STAT3还可以通过反馈激活上调黏蛋白1和黏蛋白4的表达介导曲妥珠单抗耐药。由此可见，IL-6/STAT3/Jagged-1/Notch在曲妥珠单抗耐药的胃癌细胞中形成正反馈环路，抑制该环路可逆转胃癌对曲妥珠单抗的耐药性。

3.8 糖体蛋白S6、核因子红系2相关因子2与曲妥珠单抗耐药 核因子红系2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2，NRF2)是实体肿瘤中重要的抗氧化反应调控因子之一，可增加代谢基因的表达，驱动增殖程序，并认为其能诱导肿瘤对曲妥珠单抗的耐药性[39-41]。核糖体蛋白S6(ribosomal protein S6，RPS6)是PI3K/AKT/mTOR通路的下游效应因子，其能与NRF2的mRNA结合，促进其翻译[42]。Gambardella等[43]发现，沉默RPS6后，NRF2的表达明显下降，提示NRF2和RPS6具有相关性。RPS6激活NRF2与胃癌对拉帕替尼和曲妥珠单抗的耐药性有关，而使用PI3K/西罗莫司受体复合物1/西罗莫司受体复合物2抑制剂后，耐药细胞的存活率明显下降，认为PI3K/西罗莫司受体复合物1/西罗莫司受体复合物2抑制剂可用来降低胃癌对曲妥珠单抗的耐药性。

3.9 PI3K/AKT信号通路异常与曲妥珠单抗耐药 PI3K/AKT信号通路异常引起的曲妥珠单抗耐药机制包括PIK3的CA基因突变、张力蛋白同源基因缺失、人表皮生长因子受体家族受体介导信号传导的上调等[44]。

4 总 结

胃癌严重威胁人类的生命健康，作为第一代靶向抗HER2阳性肿瘤的药物，曲妥珠单抗在HER2过表达转移性乳腺癌及晚期胃癌的治疗中取得了良好效果，目前对HER2阳性患者多采取曲妥珠单抗联合化疗药物的治疗方案。然而相继出现的肿瘤获得性耐药问题，已成为影响曲妥珠单抗临床应用的关键因素。由于肿瘤耐药机制具有复杂性和多样性，目前有关胃癌对曲妥珠单抗耐药机制的研究还存在不足，探索耐药细胞的分子机制和表型识别有助于发现新的靶点和开发个性化的胃癌治疗方案。