卵巢透明细胞癌从耐药机制到靶向药物选择的新进展

杜媛媛，王安生，杨阳

卵巢透明细胞癌（ovarian clear cell carcinoma，OCCC）的分布模式具有跨族裔的特点，亚太裔妇女OCCC占上皮性卵巢癌（EOC）比例高达14.5%，明显高于白人（6.6%，RR=2.2，P＜0.000 1）和黑人女性（4.3%，RR=3.4，P＜0.000 1）[1]；早期未发生转移时OCCC的患者预后结果较好，然而晚期患者对现有的化学药物治疗不敏感[2]。目前研究证实AT丰富结合域（ARID1A）缺陷会诱导OCCC细胞对靶向组蛋白脱乙酰酶6（HDAC6）和zeste同源复合物2（EZH2）抑制类药物的敏感性增加[3-4]。ARID1A缺陷会促进受体酪氨酸激酶（RPTK）信号在OCCC细胞中增殖基因的表达[5]。关于RPTK信号通路的抑制剂在抑制OCCC的致癌通路和抗铂基高耐药研究均是有效的[6]；在抗氧化应激作用方面，抑制ARID1A缺陷的OCCC细胞的谷胱甘肽（GSH）和谷氨酰半胱氨酸连接酶催化亚基（GCLC）表达可导致过量活性氧簇（ROS）引发的癌细胞凋亡，另一方面半胱氨酸的缺乏也会诱导依赖线粒体呼吸的OCCC的细胞凋亡[7-8]。关于免疫调节功能，有研究显示在OCCC中低甲基化表达会促进白细胞介素6（IL-6）、IL-8、程序性死亡受体1（programmed death receptor-1，PD-1）等的过度表达，从而促进肿瘤细胞的增殖[9]。这些发现为OCCC的监测提供了特异的分子生物标志物，对新型靶向药物的选择研究提供了可靠的理论依据。

1 ARID1A相关染色质重构差异

研究显示ARID1A频繁突变（46%～57%）是OCCC特有基因特征，酵母交配型转换/蔗糖不发酵（switching defecctive/sucrose nonfermenting，SWI/SNF）复合物参与调节基因的转录、DNA复制、甲基化和修复等过程。ARID1A是编码SWI/SNF复合物中频繁突变的亚基，ARID1A在靶向SWI/SNF复合物到组织特异性增强子并维持其染色质可及性方面起着至关重要的作用[10]。因此，ARID1A可以作为预测OCCC预后的潜在生物标志物。有研究表明ARID1A缺陷的OCCC患者在临床上可从吉西他滨治疗中获益，主要机制是通过诱导ARID1A缺陷的OCCC细胞的生长导致细胞凋亡[11]，尤其是对铂类药物耐药的卵巢癌，推荐吉西他滨治疗复发OCCC，而具体作用机制则有待进一步探究。

1.1 ARID1A缺陷的OCCC与HDAC6基因相关作用机制HDAC6是一种细胞质酶，是HDAC酶家族的一个亚型，在许多生物过程中起着重要作用，包括催化一些底物参与细胞骨架动力学的调节，并在蛋白质转运和蛋白酶体降解、细胞形状维持和迁移中发挥去乙酰化功能的作用[12]。Lee等[13]研究发现HDAC6 mRNA水平在人胚胎肾细胞（HEK）和前列腺上皮细胞（PrEC）中上调，HDAC6上调蛋白激酶B（protein kinase B，AKT）和细胞外调节激酶1/2（extracellular regulated kinase 1/2，ERK1/2）的磷酸化水平，进而激活两阶段二甲基亚苄蒽-12-O-四癸二醇13-乙酸酯（DMBA-TPA）诱导的磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）/AKT和丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）/Ras/ERK信号通路等，触发肿瘤细胞的增殖。此外，Fukumoto等[14]发现HDAC6会抑制和调节ARID1A缺陷的OCCC细胞生长，也证实HDAC6抑制剂ACY-1215对ARID1A缺陷的OCCC的临床靶向治疗是有效的。

1.2 ARID1A缺陷的OCCC与EZH2作用机制及其抑制剂EZH2是组成多梳抑制复合物2（polycomb repressive complex 2，PRC2）的亚基，在表观遗传研究中备受关注。Kadoch等[15]发现多梳抑制复合物与SWI/SNF复合物之间可以相互作用，在染色质上具有相反的功能：SWI/SNF复合物增加了增强子的染色质可及性，并保持了H3K27乙酰化，而多梳复合物通过催化H3K27三甲基化而致兼性染色质的重新组装。在SWI/SNF功能上的缺陷可能促进染色质上的多梳活性，从而增加细胞对EZH2抑制的敏感性，同时也会增强抑癌基因表达，发挥抑癌作用。另有研究发现AZD9291可以干扰EZH2，进而抑制PRC2作用，使肿瘤停滞于G1期并诱发细胞自噬作用[5]，EZH2抑制剂对ARID1A突变的OCCC具有合成致死作用[16]。目前已开发出有高度特异性的EZH2抑制剂，并已投入到恶性肿瘤的临床试验中[17]。

2 RPTK下游通路及抑制剂

RPTK在调控细胞增长繁殖和程序性凋亡中发挥关键作用，其突变可诱导肿瘤发生，PI3K/AKT/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）通路和表皮生长因子（EGF）/Ras/MAPK通路都是RPTK的下游通路；OCCC中的许多遗传突变与这些通路中关键成员的扩增相关，抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路和EGF/Ras/MAPK信号通路均可降低OCCC的发生[6]。

2.1 PI3K/AKT/mTOR信号通路PI3K/AKT/mTOR信号通路通过免疫、凋亡、炎症反应等调控肿瘤的发生发展；ERK1/2在信号通路主要作用是调控细胞增殖与分化[18]。有研究发现颗粒蛋白前体（progranulin，PGRN）的高表达驱动着肿瘤的进展，因为它可以促进细胞反应，如细胞增殖、迁移、入侵、血管生成、恶性转化、对抗癌药物的抗药性和免疫逃逸[19]。Perez-Juarez等[20]研究表明OCCC治疗的化学耐药与ERK1/2和PI3K/AKT/mTOR信号通路异常有关，抑制该通路可以降低OCCCTOV-21G细胞系中PGRN的表达，mTOR抑制剂替西罗莫司和ERK抑制剂索拉非尼在OCCC患者的治疗中对抑制致癌通路和抗铂基高耐药均是有效的，因此可以用PGRN评估替西罗莫司和索拉非尼的治疗效果，PGRN可以作为治疗OCCC的潜在生物学标志物。

2.2 EGF/Ras/MAPK信号通路MAPK是一组可以对细胞外界产生生物学应答的效应蛋白，Ras/MAPK通路是EGFR的主要信号途径，有研究表明，在约60%的OCCC患者中检测到ADP-核糖基化样因子4C（ARL4C）的过表达，ARL4C过度表达可以预测OCCC的预后不良[21]。ARL4C是ADP-核糖基化因子（ADP-ribosylation factor，ARF）小G结合蛋白亚家族的成员，Wnt/β-catenin或RAS/MAPK信号通路的激活诱导ARL4C的表达，RL4C激活RAS相关的C3肉毒素底物（RAC），抑制RAS同源家族成员（RHO）激活，促进YES相关蛋白（YAP）转录共激活剂与PDZ结合基序（TAZ）在这些癌细胞中的核定位，从而刺激肿瘤细胞增殖和迁移[22-23]。Cys残基的酰化作用对ARL4C激活至关重要，由于他汀类和双膦酸盐是抑制甲戊酸途径和减少底物下游酰化的主要候选物，因此用他汀类和双膦酸盐重新定位ARL4C可能有助于防止ARL4C在OCCC中的过度表达[6，24]。

3 抗氧化应激分子与OCCC抑制作用

在OCCC中，在氧化应激反应和ROS代谢中起作用的基因常出现异常[25]。OCCC代谢（糖酵解与氧化磷酸化）是半胱氨酸剥夺介导的细胞死亡模式的关键因素。除了半胱氨酸在氧化应激中的作用外，半胱氨酸在铁硫簇（Fe-S）生物发生中的需求是OCCC存活的另一个主要功能，半胱氨酸缺乏对依赖线粒体呼吸的细胞的生物能量也是有害的[8]。由此可见，OCCC被认为是一种抗氧化的耐受应激的肿瘤。

3.1 谷胱甘肽（glutathione，GSH）与OCCC耐药机制研究GSH是一组抗氧化剂，对维持生物体内的氧化还原平衡状态起到关键作用。GSH的合成限速酶谷氨酰半胱氨酸连接酶的催化亚基（glutamatecysteine ligase catalytic，GCLC）是重要的抗氧化蛋白酶，当外伤、肿瘤等情况发生时会导致活性氧化应激反应出现，ROS是许多细胞代谢过程中的产物，高水平的ROS会刺激细胞产生氧化应激反应，导致细胞衰老和死亡[7]，抗氧化蛋白酶可以提高细胞对抗氧化应激反应的能力。GSH合成的限速前体底物是半胱氨酸（Cysteine），细胞内半胱氨酸水平由SLC7A11控制，该基因是溶质载体家族的成员之一，SLC7A11通过调节胱氨酸摄取和谷氨酸释放促进GSH的合成[26]。目前在癌症的治疗中抗氧化剂是研究热点，抑制ARID1A缺乏的癌细胞中的GSH通过破坏ROS生成和GSH抗氧化之间的平衡，引起细胞凋亡，从而导致更高的ROS水平[27]。Ogiwara等[7]研究证明ARID1A缺乏会损害SLC7A11，从而减少了细胞内半胱氨酸合成，继而降低基础GSH水平，最终导致由过量的ROS引发的凋亡性肿瘤细胞死亡；GCLC是体内合成GSH的限速酶，GSH的表达也会通过ARID1A介导的染色质重塑得到增强，抑制ARID1A缺乏的癌细胞的GSH和GCLC都可由ROS引发凋亡，GSH和GCLC是治疗ARID1A缺乏的OCCC的潜在治疗靶点。有动物实验证明PRIMA-1及其类似物APR-246，是具有抑制GSH活性的药物，与GCLC抑制剂丁硫氨酸砜（BSO）均对ARID1A缺乏的OCCC有效，且不会导致小鼠明显的体质量减轻。值得注意的是，Bykov等[28]目前正对APR-246在治疗高级别浆液性卵巢癌进行Ⅰb/Ⅱ期临床试验测试。

3.2 Fe-S簇生物生成缺陷与OCCC相关性众所周知线粒体中铁的利用涉及到Fe-S的合成。Fe-S是构成细胞功能蛋白的辅基，参与了细胞内线粒体的氧化呼吸过程[29]。半胱氨酸是一种含硫氨基酸，参与GSH的构成，半胱氨酸剥夺和抑制谷氨酸反转运体XC-系统对半胱氨酸的摄取，使细胞在抗氧化防御中产生间隙，触发铁依赖的脂质过氧化最终导致癌细胞死亡，此过程被称为铁死亡（ferroptosis）[30]。Novera等[8]研究发现在OCCC细胞中主要是通过细胞毒性、凋亡及氧化应激依赖性坏死和铁死亡2种不同的机制来消除半胱酸剥夺的糖酵解。半胱氨酸剥夺也阻碍了Fe-S簇的合成，从而破坏了线粒体电子传递链，导致能量短缺和线粒体损伤诱导的细胞凋亡。总之，OCCC通过增加铁流入线粒体来应对Fe-S缺陷，从而导致铁超载，进而引起线粒体损伤和最终导致细胞的死亡。半胱氨酸剥夺是一种潜在的OCCC治疗方案，因为其既针对糖酵解，也针对氧化磷酸化依赖的OCCC[25]。

4 免疫功能缺陷诱发OCCC的发生

目前免疫治疗是治疗癌症的众多方法之一，有报道显示免疫功能障碍已被认为是OCCC耐药的一个关键因素[31]，开发OCCC有效免疫相关治疗方法，就要依赖对于OCCC免疫功能的深入挖掘。Oda等[32]研究发现，在OCCC中低甲基化表达会引起人肝细胞核因子1β（hepatocyte nuclear factor-1β，HNF-1β）上调，HNF-1β的上调有助于细胞代谢从厌氧到有氧的转变；另外，HNF-1β的上调还会激活信号转导及转录激活因子3（Stat3）和核因子κB（NF-κB）信号表达，并通过产生IL-6和IL-8导致免疫抑制，免疫抑制也可能是由PD-1、T细胞免疫球蛋白黏蛋白3（T cell immunoglobulin and mucin domain-3，TIM-3）和淋巴细胞活化基因3（lymphocyteactivation gene-3，LAG-3）的过度表达引起的，这些变化导致免疫抑制微环境，可以作为OCCC潜在的一个有前途的治疗靶点。众所周知PD-1/PD-L1位点在许多癌症类型中起着核心作用，目前抗PD-L1/PD-1单剂治疗方法已被用于临床试验中[8]。有研究用PD-1抗体抑制剂（Pembrolizumab）治疗复发性卵巢癌，OCCC有效率为15.8%[33]。另一项PD-1抗体抑制剂（Nivolumab）治疗铂基耐药复发性卵巢癌的2期临床试验选取的20例铂基耐药卵巢癌患者中有2例有持久的抗肿瘤作用，其中有1例为OCCC患者[34]，由于OCCC的样本量较小，尚需要扩大样本进一步验证这一结果的可靠性，在不久的将来或许可以直接验证抗PD-1可以治疗OCCC。Fukumoto等[3]发现ARID1A抑制CD274（编码PD-L1）基因，抑制HDAC6基因表达与抗PD-L1在ARID1A灭活卵巢癌中协同作用，这种结合依赖于细胞毒性T细胞的活性来调控肿瘤在体内的进展，为OCCC在免疫、分子和遗传代谢方面使用特定的靶向免疫治疗打开了更个性化治疗的大门。

5 结语和展望

OCCC是EOC亚型中相对罕见的一种，OCCC的治疗面临着巨大的困难与挑战。目前对OCCC的治疗方案仅局限于将多西紫杉醇、紫杉醇和伊立替康等细胞毒性药物与铂类治疗相结合，患者由于固有的化疗耐药性而反应不佳，因此，迫切需要为OCCC制定更好和更有效的替代治疗策略。借鉴其他实体肿瘤的诊断和治疗经验，有赖于早期诊断及敏感的生物学标志物的研究与开发，在OCCC中使用药物在临床发展中的定向致死策略变得可行。最终，应评估OCCC中多个合成致死靶点的同时抑制肿瘤细胞增殖的作用，以克服肿瘤细胞对单个基因合成致死的耐药性。