PARP抑制剂治疗BRCA1/2突变转移性乳腺癌的研究进展

胡洋 综述 张清媛 审校

乳腺癌是全球女性最常见的恶性肿瘤之一，而三阴性乳腺癌(Triple-negative breast cancer，TNBC)是最具侵袭性、预后最差的乳腺癌亚型，约占所有乳腺癌病例的15%～20%，且治疗方案仍以传统化疗为主[1]。目前备受关注的分子靶点乳腺癌易感基因(Breast cancer susceptibility gene，BRCA)是人体内重要的抑癌基因，研究显示约5%～10%的乳腺癌患者是BRCA基因突变携带者，其中57.1%是TNBC患者[2]。BRCA1和BRCA2基因是抑制恶性肿瘤发生的关键基因，在DNA双链基因损伤修复过程发挥重要作用。如果BRCA1和BRCA2发生基因突变，将导致基因组不稳定，所有类型的同源重组定向修复将受损，恶性肿瘤发生概率将会增加。多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(Poly ADP-ribose polymerase，PARP)是单链DNA损伤修复的关键分子，在DNA损伤修复中发挥重要作用[3]。PARP抑制剂通过同时阻断PARP和BRCA1/2的功能，导致癌细胞死亡[4]。目前，奥拉帕尼和他拉唑帕尼已被FDA批准用于治疗BRCA1/2突变的转移性乳腺癌患者，维利帕尼、尼拉帕尼、鲁卡帕尼正在进行研发中。本文将对PARP抑制剂治疗BRCA1/2突变的转移性乳腺癌的作用机制及研究进展进行综述。

1 PARP抑制剂治疗BRCA1/2突变转移性乳腺癌的作用机制

为了维持基因组的活性和细胞稳定性，细胞通过多种DNA修复通路对DNA损伤进行修复。主要的DNA修复通路包括碱基切除修复(Base excision repair，BER)、同源重组修复(Homologous recombination，HR)和非同源末端连接(Non-homologous end joining，NHEJ)。DNA单链断裂主要靠BER进行修复，DNA双链断裂主要由HR或者NHEJ进行修复[5]。

BRCA是位于常染色体上的不完全显性遗传基因，正常情况下以抑癌基因形式存在，BRCA1和BRCA2主要通过HR途径参与DNA双链断裂修复，在该过程中起着不可或缺的作用[6]。当BRCA1或BRCA2发生突变时，细胞对DNA双链损伤修复作用受阻[7]。PARP是一类存在于真核细胞中催化聚腺苷二磷酸核糖聚合的蛋白修饰酶，在DNA修复、转录调节、细胞死亡和代谢中具有重要作用[8]。目前已知的PARP蛋白家族约有17个成员，参与DNA损伤修复的蛋白只有PARP1、PARP2和PARP3，其中PARP1是细胞内PARP活性及特异性最丰富的一员，最主要的功能是参与DNA碱基切除修复和DNA单链断裂修复，而PARP2和PARP3对其作用甚微[9]。PARP1由DNA结合域、自身修饰结构域以及C-末端催化结构域组成，当细胞DNA发生单链损伤时，PARP1通过识别单链DNA损伤缺口激活，发生糖基化反应催化烟酰胺腺嘌呤二核苷酸分解成烟酰胺和ADP核糖，此时PARP1、ADP核糖和特定受体蛋白形成二磷酸核糖聚合物(Poly ADP-ribose，PAR)，不断添加形成支链或支链的PAR长链，以此阻止损伤的DNA分子与周围正常的DNA分子进行重组，同时吸引多种修复组蛋白，对损伤的DNA分子进行修复[10]。如果PARP1被抑制，单链DNA碱基切除修复机制受阻，产生的单链断裂与正在进行的复制叉相遇，单链断裂转化为DNA双链断裂，此时HR途径启动代偿单链断裂损伤通路。对于发生BRCA1和BRCA2突变的乳腺癌细胞，HR途径代偿修复机制将缺失，受损的DNA双链不断累积，最终导致肿瘤细胞死亡，这就是“合成致死效应”[11]。利用合成致死的原理，在BRCA1和BRCA2突变的乳腺癌细胞中，PARP抑制剂阻碍乳腺癌细胞的PARP活性位点以阻止DNA单链损伤修复，单链损伤不断累积形成双链DNA损伤，双链DNA损伤修复同时受阻，最终导致乳腺癌细胞死亡[12]。这就是PARP抑制剂治疗BRCA1/2突变乳腺癌的作用机制。

2 PARP抑制剂及其研究进展

2.1奥拉帕尼(Olaparib)

Olaparib是美国食品药品监督管理局(FDA)批准的第一个用于BRCA突变HER2阴性转移性乳腺癌患者的PARP抑制剂，这一批准是基于OlympiAD Ⅲ期临床试验结果[13]。在该研究中，302例BRCA突变HER2阴性转移性乳腺癌患者按照2∶1的比例随机分配至Olaparib组(300 mg，每日两次)或医生选择的标准化疗方案组(卡培他滨、艾立布林、长春瑞滨)。经研究者评估，Olaparib组客观缓解率(Objective response rate，ORR)为59.9%，相比标准化疗方案组的28.8%明显提高。中位无进展生存期(Progression free survival，PFS)分别为7.0个月和4.2个月，疾病进展或死亡风险降低了42%。并且延长随访分析结果显示，Olaparib用于一线治疗的总生存期(Overall survival，OS)较标准化疗方案组显著延长，中位OS分别为22.6个月和14.7个月(P=0.02)。在安全性上，Olaparib组发生3级以上不良反应的发生率为36.6%，标准化疗方案组为50.5%；两组因药物毒副作用而停药的发生率分别为4.9%和7.7%。该研究结果显示Olaparib能使BRCA1/2突变的转移性乳腺癌患者的生存质量显著提高。

在2020 ASCO公布的真实世界研究LUCY(NCT03286842)的中期分析，共纳入252例HER2阴性、BRCA突变的转移性乳腺癌患者，给予Olaparib(300 mg，每日2次)。研究结果显示，总体中位PFS为8.1个月，完全缓解率(Complete remission rate，CRR)为48.6%，研究中主要发生的不良反应为恶心、呕吐、贫血等，仅24.6%的患者发生3级以上不良事件，4.4%的患者因不良事件停药[14]。这项中期分析数据与Olaparib在OlympiAD研究结果一致，支持将Olaparib作为BRCA突变的转移性乳腺癌患者的替代化疗方案。

2.2 他拉唑帕尼(Talazoparib)

与其他PARP抑制剂相比，Talazoparib具有更高的口服生物利用度和有效性。Shen等[15]体外研究显示，Talazoparib选择性靶向BRCA1/2突变肿瘤细胞，其效力比其他PARP抑制剂高20～200倍，大鼠口服Talazoparib时生物利用度大于40%。

ABRAZO Ⅱ期实验评估了Talazoparib在BRCA突变的晚期乳腺癌患者的有效性，该实验共纳入83例患者，队列1为既往接受铂类化疗有效的患者，队列2是既往使用3个及以上化疗药物并且不含铂类的晚期乳腺癌患者，该实验包含对HER2靶向治疗无效的HER2阳性乳腺癌患者。研究结果发现，两组ORR分别为21%和37%，中位PFS分别为4.0个月和5.6个月。在亚组分析中，携带BRCA1或BRCA2突变患者的ORR分别是23%和33%，而TNBC和激素受体阳性患者的ORR分别是26%和29%[16]。这项研究表明，使用铂类药物治疗的患者可能降低了对PARP抑制剂的敏感性。

EMBRCA是一项开放、随机的Ⅲ期临床实验[17]，将BRCA突变的431例晚期乳腺癌患者，随机按照2∶1的比例分配至Talazoparib(1 mg，每日一次)组和医生制定的标准(卡培他滨、艾立布林、吉西他滨或长春瑞滨)化疗组。Talazoparib组患者中位PFS明显延长(8.6个月vs. 5.6个月)；其ORR也显著高于标准化疗组(62.6%vs. 27.2%)，健康恶化时间明显延迟(24.3个月vs. 6.3个月)。Talazoparib组患者中位OS为22.3个月(95%CI：18.1～26.2)，标准化疗组患者为19.5个月(95%CI：16.3～22.4)，无统计学差异。尽管接受Talazoparib治疗的患者比标准化疗组的患者更容易发生3～4级的血液学不良事件(55%vs. 39%)，但Talazoparib一般耐受性良好，非血液学不良事件较少发生。2018年10月16日，美国FDA批准Talazoparib用于治疗BRCA突变、HER2阴性、晚期或转移性乳腺癌患者[18]。

2.3 尼拉帕尼(Niraparib)

Niraparib是一种有效的PARP1/2的口服抑制剂，无论是否存在BRCA基因突变或HR缺失，均能显著提高PFS。在III期临床试验ENGOT-OV16/NOVA研究中[19]，卵巢癌BRCA突变队列患者使用Niraparib组比安慰剂组中位PFS明显延长(21.0个月vs. 5.5个月)，在非BRCA突变卵巢癌队列对比安慰剂组中位PFS分别为9.3个月和3.9个月。此外，Niraparib也增加了HR缺陷肿瘤患者非BRCA基因突变队列的PFS(12.9个月vs. 3.8个月)。这些结果表明，Niraparib不仅对BRCA1/2突变患者有效，而且对HR缺陷阳性的野生型BRCA肿瘤和体细胞突变肿瘤也有一定的疗效。基于以上研究结果，ABC Ⅱ期研究(NCT02826512)评估Niraparib对晚期局部复发的BRCA突变、HER2阴性乳腺患者的有效性和安全性[20]。BRAVO(NCT01905592)Ⅲ期临床研究目的是比较Niraparib与标准化疗方案(艾立布林、长春瑞滨、卡培他滨或吉西他滨)对接受过治疗的HER2阴性BRCA突变转移性乳腺癌患者的疗效[21]。

2.4 维利帕尼(Veliparib)

Veliparib是PARP1和PARP2的小分子抑制剂，因其捕获能力较差，且毒性较低，目前主要和各种化疗药物进行联合用药。BROCADE Ⅱ期临床试验[22]研究(NCT01506609)共招募290例BRCA1/2突变晚期乳腺癌患者，按1∶1∶1随机分配至Veliparib+卡铂+紫杉(VCP)、Veliparib联合替莫唑胺(VT)或安慰剂+卡铂+紫杉(PCP)的治疗方案。27周后进行中期评估，VT治疗组因治疗无效关闭。VCP治疗组和PCP治疗组中位PFS分别是14.1个月和12.3个月，OS分别是28.3个月和25.9个月，ORR分别为77.8%和61.3%，虽然中位PFS和OS差异无统计学意义，但是VCP方案ORR得到显著提高，且Veliparib未增加其毒副作用。在BROCADE Ⅲ期临床试验中[23]，比较了VCP和PCP方案用于BRCA突变晚期或转移性乳腺癌患者的二线治疗效果，加入Veliparib显示出更高的PFS(14.5个月vs. 12.6个月)，OS无统计学差异(33.5个月vs. 28.2个月)。

2.5 鲁卡帕尼(Rucaparib)

目前关于Rucaparib的研究主要是卵巢癌，针对乳腺癌患者的多项临床研究正在进行中。Ruby(NCT02505048)是一项单臂、开放、多中心Ⅱ期试验[24]，目前正在评估Rucaparib对HER2阴性转移性乳腺癌患者的疗效，这些患者具有基因组签名定义的BRCAness谱或BRCA1/2体细胞突变，而排除了已知的BRCA1/2胚系突变。一项来自体外研究的结果表明Rucaparib在BRCA1/2突变细胞中能诱导细胞毒性[25]。Drew等[26]研究了静脉和口服不同剂量方案的Rucaparib对晚期乳腺癌和卵巢癌患者BRCA突变的影响，研究结果显示，总共78例患者中，15例患有BRCA1突变相关乳腺癌，12例患有BRCA2突变相关乳腺癌，Rucaparib的最高耐受计量可达每天480 mg，持续口服比间断静脉给药更有效。虽然在乳腺癌患者中没有肿瘤ORR的应答者，但这23例乳腺癌患者中有39%实现了疗效评价SD≥12周。这项研究的结果对于卵巢癌患者来说更有前景。晚期实体肿瘤患者鲁卡帕尼联合卡铂的Ⅰ期临床试验研究(NCT01009190)[27]，入选的85例患者中有22例患有乳腺癌，1例乳腺癌患者获得CR，在所有队列中疾病控制率为68.8%，与卡铂联合使用时的最大耐受量为每天240 mg。正在进行的Ⅱ期临床试验(NCT01074970)研究了Rucaparib和卡铂在BRCA突变TNBC患者中的效果[28]。以上试验结果表明Rucaparib对BRCA1/2突变转移性乳腺癌患者的治疗疗效需进一步研究。

3 小结与展望

PARP抑制剂单药治疗对BRCA1/2突变转移性乳腺癌患者具有好的治疗效果，但联合用药可增强PARP抑制剂的活性仍需更多的临床研究进一步证实。乳腺癌是一种广泛异质性的疾病，治疗方案复杂。虽然PARP抑制剂是治疗乳腺癌的一种有前景的治疗策略，但其临床活性受益仅限于具有BRCA1/2突变的小部分患者。因此，希望能通过更深入地研究PARP抑制剂作用机制，确定乳腺癌细胞系对PARP抑制剂的反应性的差异，让更多类型的乳腺癌可以适用PARP抑制剂及其联合治疗，以提高转移性乳腺癌患者的生存质量。