曲妥珠单抗耐药机制及HER2阳性乳腺癌耐药后的治疗策略

王星涵 综述 吕雅蕾 审校

GLOBOCAN2020数据显示，全球乳腺癌新增226.1万例，死亡68.5万例，乳腺癌已超过肺癌成为新发例数最多的恶性肿瘤[1]。人表皮生长因子受体 2(Human epidermal growth factor receptor 2，HER2)表达特征是乳腺癌治疗方案选择、预后预测的重要依据[2]。曲妥珠单抗可与HER2受体细胞外段特异性结合，阻断同源二聚体并促进细胞凋亡，也可阻断HER2介导的信号通路并抑制细胞增殖[3-4]。曲妥珠单抗可改善早期HER2阳性乳腺癌预后，也是HER2阳性乳腺癌复发、转移后的一线治疗方案[5]。但在乳腺癌的治疗中，单用曲妥珠单抗反应率较低，较高比例患者在用药1年内产生耐药[6-8]，目前临床对耐药后治疗策略尚未形成统一意见。基于上述问题，本文对曲妥珠单抗的耐药机制以及耐药后治疗策略进行综述。

1 曲妥珠单抗的耐药机制

1.1 HER2基因扩增与HER2核易位

HER2基因过表达或基因扩增与乳腺癌预后相关，对曲妥珠单抗的治疗效果也具有一定的预测价值[9]。Adamczyk等[10]研究显示，乳腺癌HER2基因高水平扩增对曲妥珠单抗反应率较高，患者生存期较长。Wu等[11]研究也得出类似的结果，发现HER2基因扩增水平越高，患者病理完全缓解(pathologic complete response，pCR)率越高，越不容易产生耐药。上述研究提示HER2基因扩增与曲妥珠单抗的疗效相关，也可用于耐药性预测及预后评估。HER2核易位可能在曲妥珠单抗耐药的发生过程中扮演着重要角色。HER2位于细胞核中，可连接靶基因与启动子，调节肿瘤细胞的生物学反应。HER2核易位则可发挥转录因子功能，细胞核内HER2激活STAT3，与CyclinD1启动子的反应元件结合形成转录复合物并促使基因转录。研究显示，HER2为曲妥珠单抗耐药驱动因子，曲妥珠单抗无法抑制STAT3/HER2/HER3复合物，导致其治疗效应下降，从而造成耐药[12]。提示HER2核易位参与了曲妥珠单抗耐药。

1.2 p95HER2过表达

p95HER2基因编码HER2膜连接片段，该片段具有激酶活性但不存在胞外结构，无法识别曲妥珠单抗并进行有效结合。Sayanya等[13]对转移性乳腺癌的研究显示，p95HER2/HER2值与肿瘤对曲妥珠单抗的治疗反应相关，该指标越高，患者预后越差，可用于HER2分子靶向治疗的效果预测。

1.3 抗体受体结合异常

近年来研究显示，30%～95%的曲妥珠单抗耐药乳腺癌患者中可见细胞表面黏蛋白4(Mucoprotein 4，Muc4)过表达[14]。Muc4可覆盖HER2上结合曲妥珠单抗的结合位点，进而阻碍二者结合，导致或加重耐药；此外，Muc4可通过结合HER2促进其磷酸化并激活下游信号通路，诱发曲妥珠单抗耐药[15]。

1.4 PI3K/Akt/mTOR信号通路

大量研究证实超过25%的HER2阳性乳腺癌存在PI3KCA基因突变，PI3KCA基因突变可引起相关酶活性显著上升，导致PI3K/Akt通路异常激活[16-17]。PI3K/Akt信号通路中基因突变数越多，越易出现异常激活，肿瘤对曲妥珠单抗的反应越差。PI3K/Akt通路的激活也与PTEN的下调或缺失相关，后者可特异性催化PIPC去磷酸化，进而抑制PI3K/Akt通路[18]。因此PTEN下调或缺失可导致曲妥珠单抗耐药。O′Brien等[19]研究显示，靶向调控PI3K/mTOR可抑制乳腺癌曲妥珠单抗耐药，作用机制与Akt的反馈激活相关，因此PI3K/Akt/mTOR信号通路异常是乳腺癌曲妥珠单抗耐药的重要机制。

1.5 非受体酪氨酸激酶活性异常

非受体酪氨酸激酶Src阳性表达与HER2表达、淋巴结转移相关，可提示预后不佳[20]。Daverey等[21]研究显示，乳腺癌细胞与间质干细胞(Mesenchymal stem cells，MSCs)的相互作用可通过Src激活来诱发曲妥珠单抗耐药。MSCs是乳腺癌曲妥珠单抗耐药的强效诱导因子，可作为提升曲妥珠单抗治疗效果的干预靶点。提示非受体酪氨酸激酶Src激活在曲妥珠单抗耐药的发生中扮演着重要角色。

1.6 上皮间质转化(Epithelial-mesenchymal transition，EMT)

肿瘤细胞在产生获得性耐药的过程中可出现间质化趋势，具备间质分化特征的肿瘤细胞也可出现原发性耐药[22]。因此EMT可能参与了抗肿瘤药物耐药性的发生。师锐赞等[23]通过细胞学实验研究发现，上皮黏附分子可通过诱导EMT促进乳腺癌细胞转移与耐药，作用机制与Wnt/β-catenin信号通路调控相关。

1.7 微小核糖核酸(miRNA)与长链非编码RNA(lncRNA)

miRNA参与了肿瘤细胞增殖、转移与侵袭整个过程[24]。目前已有多个miRNA被证实参与HER2阳性乳腺癌细胞曲妥珠单抗耐药。Sajadimajd等[25]研究发现，曲妥珠单抗敏感的人乳腺癌细胞株SKBR3 miR-182表达水平显著较低，长期用药(9个月)可导致其表达水平上升，并出现耐药，抑制miR-182表达可逆转这种效应，同时降低细胞侵袭与迁移活性。miR-21[26]和miR-26a-5p[27]等也被证实参与了曲妥珠单抗耐药的产生。近年lncRNA在肿瘤耐药性方面也得到了重视。Han等[28]研究显示，lncRNA ZNF649-AS1可通过增强ATG5表达与自噬诱导曲妥珠单抗耐药。lncRNA在乳腺癌曲妥珠单抗耐药性发生中可能扮演着重要角色，为临床干预提供了重要靶点。

2 HER2阳性乳腺癌曲妥珠单抗耐药后的治疗策略

2.1 新型抗体类药物

2.1.1 帕妥珠单抗与双靶治疗 帕妥珠单抗为第二个针对HER2的人源化单克隆抗体。帕妥珠单抗可与HER2胞外Ⅱ区域特异性结合，抑制HER2与HER3形成二聚体，阻断其介导的信号通路[29]。帕妥珠单抗与曲妥珠单抗识别位点不同，可作为曲妥珠单抗耐药后的替代药物，二者联合可提升患者获益。Díaz-Acedo等[30]比较了帕妥珠单抗-曲妥珠单抗化疗与曲妥珠单抗联合化疗用于乳腺癌新辅助治疗的效果，结果显示前者pCR率更高(70.0%vs.30.8%)，提示双靶治疗可提升HER2阳性乳腺癌的临床疗效。

2.1.2 曲妥珠单抗-美坦新共轭复合物(Ado-trastuzumab emtansine，T-DM1) T-DM1中抗体为曲妥珠单抗及人源化抗HER2 IgG1，小分子细胞毒性药物美坦新衍生物为微管抑制剂，其与微管蛋白结合后可中断细胞微管网络，造成细胞周期阻滞，并诱导细胞凋亡[31]。T-DM1于2013年被美国FDA批准用于HER2阳性晚期转移性乳腺癌治疗。基于EMILIA研究[32]和TH3RESA研究[33]，NCCN指南推荐其用于乳腺癌曲妥珠单抗治疗失败后的二线治疗。刘婷等[34]的Meta分析显示，相对于其他抗HER2药物，T-DM1可延长患者总生存期(Overall survival，OS)与无进展生存期(Progression-free survival，PFS)，但≥3级的血小板减少、肝肾功能损伤等不良反应发生率较高，其可改善HER2阳性乳腺癌患者预后，但应重视不良反应管理。

2.1.3 DS-8201 DS-8201为新型抗体药物偶联物(Antibody-drug conjugate，ADC)，是由人源抗HER2单克隆抗体与依沙替康衍生物(Dxd)通过肽基连接子偶合而成。DS-8201药物抗体比(Drug-to-antibody radio，DAR)是T-DM1的8倍，还具有“旁观者杀伤作用”，通过有效运转以及药物载荷，杀死周边的肿瘤细胞。因此DS-8201比T-DM1具有更强杀伤肿瘤能力。DESTINY-Breast 01研究显示，HER2晚期乳腺癌患者应用DS-8201后客观缓解率(Objective response rate，ORR)为60.3%，疾病控制率(Disease control rate，DCR)高达97.3%[35]，该结果让曲妥珠单抗耐药的乳腺癌患者看到了曙光。基于该研究，2019年12月美国FDA批准Enhertu(DS-8201)用于已经接受了≥2种抗HER2药物但反应不佳的乳腺癌治疗，DS-8201成为抗HER2治疗中T-DM1耐药后的新选择。DESTINY-Breast 03研究是第一个头对头直接对比T-DM1与DS-8201治疗HER2阳性乳腺癌疗效的III期临床试验[36]，截至2021年5月21日，研究结果显示DS-8201组的中位PFS未到达(目前已超2年)，而T-DM1中位PFS仅为6.8个月，且DS-8201组ORR高达80%(80%vs.34%)，其中16.1%的患者达到pCR。DS-8201有望动摇T-DM1在国际中二线治疗的地位。

2.1.4 ARX788 ARX788是由抗HER2单克隆抗体连接两个细胞毒药物(AS269)组合而成，在2021年1月FDA授予快速通道资格，用于治疗已接受过≥1种抗HER2治疗的晚期或转移性HER2阳性乳腺癌患者。ZMC-ARX788-111是我国进行的Ⅰ期临床试验研究[37]，在经历中位数六线治疗的HER2阳性乳腺癌患者中，ARX788治疗后ORR高达74%，DCR达到100%，提示在多线治疗后的曲妥珠单抗耐药患者中，ARX788抗肿瘤效果仍然显著。

2.1.5 RC48-ADC RC48-ADC是我国首个创新ADC药物，它由抗HER2单克隆抗体和一种抑制微管蛋白的甲基澳瑞他汀(MMAE)偶联而成[38]。2021ASCO会议宣布RC48-ADC在HER2阳性及低表达的进展期乳腺癌中有效。C003 CANCER研究结果显示HER2低表达患者中RC48-ADC单药ORR为39.6%，中位PFS为5.7个月，药物毒副反应可耐受[39-41]。因此RC-48不仅可以作为曲妥珠单抗耐药后的一种选择，也为HER2低表达患者带来曙光。

2.1.6 曲妥珠单抗类似物 Margetuximab为曲妥珠单抗类似物，与曲妥珠单抗作用相同，同时其优化的Fc结构域可促进免疫系统参与抗肿瘤过程。SOPHIA是一项头对头、随机和多中心研究[42]，入组患者既往均接受过HER2靶向治疗且产生耐药。结果显示Margetuximab联合化疗组与曲妥珠单抗联合化疗组相比，Margetuximab联合化疗组患者疾病进展和死亡风险降低约24%(中位PFS：5.8个月vs.4.9个月，HR=0.76，95%CI：0.59～0.98)，且该组患者耐受性多数较好。基于该研究，2020年FDA批准了Margetuximab联合化疗用于治疗接受过≥2种抗HER2靶向药物治疗的患者。伊尼妥单抗是我国自主研发的首个上市的创新抗HER2单抗，2020年获得国家药品监督管理局批准，已被证实可延缓HER2晚期乳腺癌患者疾病进展，并带来生存上的获益。

2.1.7 其他 SYD985的Ⅲ期临床试验结果显示[43]，多线治疗的HER2阳性乳腺癌患者中，SYD985治疗组中位PFS长于医生选择治疗方案组，OS无统计学差异，因此SYD985在HER2阳性晚期乳腺癌的治疗价值还有待探索。A166的Ⅰ期临床试验研究入组了57例晚期HER2阳性患者[44]，A166有效剂量4.8 mg/kg与6.0 mg/kg的ORR和DCR也得到了优异结果，提示A166在未来乳腺癌治疗中有巨大前景。MRG002的Ⅰ期临床试验研究显示，55例多线治疗的HER2阳性乳腺癌患者接受高于推荐剂量的MRG002治疗后ORR达55%，其在HER2低表达患者中也显示出较为理想的初步效果。

2.2 信号通路抑制剂

2.2.1 酪氨酸酶抑制剂 目前已经应用到临床的酪氨酸酶抑制剂包括拉帕替尼、阿法替尼、来那替尼、吡咯替尼与图卡替尼。拉帕替尼为HER1及HER2双靶点抑制剂，是继曲妥珠单抗后第二个用于乳腺癌靶向治疗的小分子药物，可延长患者OS与PFS[45]。黄文发等[45]对曲妥珠单抗治疗后一线复发的HER2阳性晚期乳腺癌的研究显示，相对于继续采用单药曲妥珠单抗方案，采用拉帕替尼联合曲妥珠单抗的患者ORR显著提升(50%vs.28%)，中位PFS显著延长(7.3个月vs.4.8个月)。上述研究提示，对于曲妥珠单抗耐药的患者，继续使用曲妥珠单抗并辅以拉帕替尼是较为理想的选择，但应综合考虑患者内脏转移情况与曲妥珠单抗停药时间。此外，拉帕替尼可抑制p95HER2表达，是曲妥珠单抗治疗后HER2表达水平下调或(和)p95HER2表达水平上升患者较为理想的选择[46]。来那替尼为多靶点酪氨酸酶抑制剂，可阻断HER1/HER2/HER4介导的信号通路，且作用不可逆。来那替尼于2017年被美国FDA批准用于早期HER2阳性乳腺癌治疗，ExteNET Ⅲ期临床试验研究显示相对于安慰剂对照，其可显著提升乳腺癌患者无病生存率与无浸润生存率[47]。Ⅰ/Ⅱ期临床试验研究显示，对于已经采用曲妥珠单抗治疗的进展期HER2阳性乳腺癌，来那替尼联合曲妥珠单抗可提升抗肿瘤活性，16周无进展生存率为44.8%，中位PFS为15.9周[48]。来那替尼也可用于HER2阳性乳腺癌脑转移治疗[49]，但临床疗效有待进一步研究。

2.2.2 mTOR抑制剂 目前已得到临床应用的mTOR抑制剂包括依维莫司、西罗莫司、temsirolimus与AP23573等。依维莫司可通过抑制PI3K/Akt/mTOR通路异常激活来逆转曲妥珠单抗耐药，依维莫司、曲妥珠单抗联合化疗可改善HER2阳性乳腺癌患者预后。BOLERO-3Ⅲ期临床试验探讨了依维莫司联合曲妥珠单抗、长春瑞滨治疗曲妥珠单抗耐药晚期乳腺癌的临床效果，结果显示相对于曲妥珠单抗+长春瑞滨+安慰剂组，联合依维莫司方案可延长中位PFS(7.0个月vs.5.78个月，P<0.05)[50]。依维莫司可逆转乳腺癌对曲妥珠单抗的耐药性，延长晚期乳腺癌患者PFS与OS，这种效应在体外研究与体内研究中均得到了证实[51-52]，可作为曲妥珠单抗耐药后的抗肿瘤治疗选择之一。

2.2.3 PI3K/Akt抑制剂 目前已得到临床研究的PI3K/Akt抑制剂包括Buparlisib、BAY 80-6946、MK-2206和曲西立滨等。BAY 80-6946为高选择性PI3K抑制剂，体外研究显示其可恢复乳腺癌细胞对曲妥珠单抗的敏感性[53]。Keegan等[16]发布的Ⅰb期临床试验研究探讨了Copanlisib(BAY 80-6946)对已采用曲妥珠单抗治疗过的HER2阳性晚期乳腺癌的治疗效果(60 mg BAY 80-6946+2 mg曲妥珠单抗/每周)，结果显示患者耐受性较好，联合用药可减少肿瘤进展，但效果有待进一步研究证实。MK-2206为小分子Akt抑制剂，其与曲妥珠单抗联合应用的安全性较好，临床效果也得到了证实[54]。

3 小结与展望

曲妥珠单抗的成功应用是乳腺癌分子靶向治疗的里程碑事件之一，但其耐药性问题显著。HER2阳性乳腺癌对曲妥珠单抗的耐药机制涉及多个分子与多个信号通路，其中miRNA与lncRNA是近年研究的热点，可通过进一步体内与体外研究寻求新的耐药性监测与干预靶点，并定位相关信号通路。联合用药是应对曲妥珠单抗耐药的基本思路，具体方案包括以曲妥珠单抗为基础的双靶向治疗、其他分子靶向药物联合化疗、内分泌治疗等。近年有研究者提出了以生物标志物为指导的序贯靶向治疗，为HER2阳性乳腺癌曲妥珠单抗耐药后治疗提供了新的思路，可在未来作进一步研究与探讨，以为患者提供个体化、安全性好的治疗方案。