DDR2在肺癌中的研究进展

李菁霞，金阳

华中科技大学同济医学院附属协和医院呼吸与危重症医学科，武汉 430022

肺癌是发病率最高的恶性肿瘤之一，每年估计有200 万新发病例和179 万例死亡，尽管近年来肺癌免疫治疗及靶向治疗取得很大进展，但肺癌患者的生存率仍然很低，五年生存期仅有15%[1]。难以早期诊断、肿瘤组织异质性、肿瘤生物学不明确以及耐药是导致肺癌预后不良的关键原因。因此，肺癌的治疗仍然是一个巨大的挑战，迫切需要寻找新的肺癌治疗方法。盘状蛋白结构域受体（discoidin domain receptors，DDRs），包括DDR1 和DDR2，是受体酪氨酸激酶的一个亚家族[2]。而胶原蛋白作为细胞外基质的主要组成部分，在肿瘤的发生发展中也起着重要的作用，胶原蛋白与肿瘤细胞的直接结合就是由DDRs 所介导的，因此本综述总结了目前对DDR2 的研究进展，重点关注其在肺癌进展中的作用，并讨论了未来开发靶向DDR2 治疗的基本原理及临床策略。

1 DDR2的分子结构与生理功能

盘状蛋白结构域受体（DDRs）是一种酪氨酸激酶受体（receptor tyrosine kinases，RTK），DDRs 包括两个亚家族成员：盘状蛋白结构域受体1（discoidin domain receptor1，DDR1）和盘状蛋白结构域受体2（discoidin domain receptor2，DDR2），DDR1 有五种亚型，DDR2 只有一种亚型[3-4]。DDRs 包括细胞外结构域、跨膜结构域（transmembrane domain，TM）和细胞内酪氨酸激酶结构域（kinase domain，KD）。DDRs 的细胞外区域包含盘状蛋白结构域（discoidin domain，DS）、一个盘状蛋白样结构域以及盘状蛋白结构域和跨膜结构域之间的细胞外近膜区域（extracellular juxta-membrane，EJM），细胞内区域包含一个酪氨酸激酶结构域以及激酶结构域与跨膜结构域之间的细胞内近膜区域（intracellular juxta-membrane，IJM），酪氨酸激酶结构域则另外包含一个6 个氨基酸的短C 端肽[4]。DDRs 具体结构见图1。DDR2 主要在间充质来源的结缔组织中表达，包括肺部上皮细胞、骨骼肌细胞、心肌细胞[5]。在正常生理条件下，DDRs通过作为胶原传感器进行信号转导调节细胞极性、组织形态发生，从而调节细胞分化和组织稳态[6]。

图1 DDRs结构图

2 DDR2在肺癌中的作用

2.1 DDR2 与侵袭迁移

有研究表明，XI 型胶原可以抑制肿瘤相关成纤维细胞介导的胶原重塑和肿瘤细胞迁移侵袭，而其中整合素α2β1 和DDR2 是与XI 型胶原相互作用并介导其作用的键受体，DDR2 酪氨酸激酶结构域对于胶原纤维生成和重塑很重要[7]。有研究发现肺腺癌中存在一个显著上调的基因即X 型胶原蛋白α1（COL10A1）与DDR2 相互作用，诱导DDR2 的磷酸化以促进局部黏着斑激酶的表达水平[8]。DDR2 还可以通过调节RAP1 通路来影响胶原结合β1 整合素活性，进而调节胶原纤维组织。当DDR2 缺失时，β1 整合素活性降低，胶原纤维组织改变，肿瘤不那么坚硬，肺转移也随之减少[9]。

DDR2 可以作为细胞外基质的一种力信号受体。有研究表明其可通过上调STAT1/p27 信号来调节干细胞样乳腺癌细胞的细胞周期停滞[10]。DDR2 还可通过控制精氨酸酶-1 的转录来调节肿瘤成纤维细胞的胶原蛋白合成和分泌，进而影响细胞外基质中的胶原沉积，来促进肿瘤的转移[11]。DDR2 还能通过AKT/SNAI1 调节成纤维细胞糖酵解，导致果糖-1，6-二磷酸酶受到抑制，进一步促进成纤维细胞分泌细胞外基质蛋白，其中一种细胞外基质蛋白胶原交联剂LOXL2 的分泌显著增加，进而增强了肿瘤的侵袭迁移能力[12]。

但DDR2 也可以不依赖酪氨酸激酶结构域的方式，影响肿瘤的进展。一项研究发现，DDR2 在肿瘤相关的成纤维细胞中通过非依赖酪氨酸激酶作用对肿瘤细胞的肺部转移进行调控[13]。因此，这些数据表明，仅靶向DDR2 的酪氨酸激酶活性可能不足抑制恶性肿瘤出现肺部转移。

2.2 DDR2 与上皮间充质转化

上皮细胞-间充质转化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）是指上皮细胞转化为间充质细胞，EMT 可导致上皮细胞之间失去 黏附、细胞外基质降解和肿瘤细胞增殖[14]。除了促进早期原发肿瘤转化为侵袭性恶性肿瘤外，EMT 还与具有干细胞样特征的癌细胞的产生有关，包括促进肿瘤的自我更新、肿瘤启动以及抗细胞凋亡和化疗的耐药性[15]。深入研究EMT 在肺癌发生发展及转移具有重要的作用，有助于为肺癌的临床治疗提供新的参考。

在肺腺癌患者中，肿瘤相关的成纤维细胞分泌的胶原纤维会产生坚硬的纤维化肿瘤基质，促进癌细胞侵袭，其中DDR2 和胶原结合整合素（包括：α1β1，α2β1，α10β1，α11β1）可以协同增强肿瘤相关成纤维细胞的促进肿瘤细胞侵袭作用[16]。OVOL2 作为一种上皮相关转录因子，可通过抑制促进EMT 的间充质基因的表达来支持上皮表型。有研究发现在肺肉瘤样癌中OVOL2 具有调节DDR2 表达中的作用，OVOL2 与DDR2 启动子特异性结合，因此DDR2 是作为肺肉瘤样癌发生EMT 的下游效应子[17]。

有研究发现29%的肺鳞状细胞癌患者的DDR2蛋白水平升高，在体外对人肺鳞状细胞癌细胞系过表达DDR2，发现该肿瘤细胞的侵袭能力显著增强。在动物模型中，过表达DDR2 的细胞移植后其肺转移也显著增强，这是因为DDR2 可以经基质金属酶2 诱导上皮间充质转化[18]。使用EMT 刺激器转化生长因子-β1（TGF-β1）还可增加DDR2 的表达[19]。

2.3 DDR2 突变与肺癌

据报道，DDR2 突变见于多种肿瘤类型，而在肺癌中，DDR2 突变主要存在于非小细胞肺癌的鳞状细胞癌中，并分布在整个基因中，包括DDR2 的盘状结构域中的L239R 和G253C，以及胞质近膜结构域的G505S[20]。据报道，DDR2 突变在肺鳞状细胞癌中的发生率为2%～5%，但DDR2 突变频率可能与样本人群的种族差异有关[21]。

DDR2 突变体亚群具有致癌性，已被证明可促进细胞迁移、增殖和存活。例如DDR2 中的L63V 和I638F 突变已被证明具有促进肺鳞状细胞癌细胞系的上皮间充质转化能力，具有DDR2 的L239R 或I638F突变的肺癌细胞也被证明对DDR2 抑制剂达沙替尼治疗敏感[22]。表明DDR2 突变可能是各种酪氨酸激酶抑制剂相应受体的潜在治疗靶点，因此，鉴定DDR2突变可以为肺癌患者选择合适的靶向治疗药物，做到精准靶向治疗。

2.4 DDR2 与肿瘤免疫

肿瘤微环境包括免疫细胞、基质细胞、血管、淋巴管和细胞外基质，其中免疫细胞是肿瘤基质的重要组成部分之一[23]。目前免疫检查点阻断治疗也是临床上用于肺癌治疗的常用方法之一，许多接受免疫检查点阻断治疗的患者中有相当一部分获得了良好的反应，但仍旧有许多患者表现出疾病进展，因此，联合使用增强抗肿瘤免疫力的疗法一直是整个肿瘤研究中非常感兴趣的领域，而DDR2 则是其中一个具有重要潜力的新兴靶点。

为了确定肿瘤中DDR2 表达与免疫浸润之间的关联，有研究者使用CIBERSORT 方法和来自癌症基因组图谱库（TCGA）的大量肿瘤RNA 测序数据估计了免疫群体的相对丰度，结果发现低DDR2 表达与CD8+T 细胞和活化的树突状细胞浸润呈现正相关性，表明低DDR2 表达与更好的肿瘤治疗预后相关。该研究将DDR2 敲除或者应用DDR2 抑制剂达沙替尼，再联用PD-1 抑制剂阻断PD-1，CD8+T 细胞的浸润水平会出现增加的趋势[24]。以上结果表明靶向胶原受体DDR2 可以增强患者对PD-1 抑制剂免疫检查点阻断的治疗效果。一方面，DDR2 表达低的肿瘤患者的肿瘤微环境更有可能对抗PD-1 治疗产生有利反应[25]，因此可以将DDR2 的表达水平作为抗PD-1 治疗的一个预后预测标志物，更好的做到肺癌精准靶向治疗；另一方面靶向DDR2 与抗PD-1 治疗相结合或许是肺癌治疗的一种潜在策略，并且目前针对DDR2和PD-1 靶向组合的临床前试验已经启动，即评估纳武利尤单抗与达沙替尼联合使用（NCT02750514）。

3 靶向DDR2的药物

DDR 抑制剂往往是三磷酸腺苷竞争性抑制剂，可同时作用于DDR1 和DDR2，但激酶选择性较差[26]。DDR2 是FDA 批准的几种多靶点激酶抑制剂的有效靶点，包括达沙替尼、伊马替尼、尼洛替尼和普纳替尼，这些药物均对DDR2 突变的癌细胞系显示出抗增殖活性[27]。达沙替尼进入临床试验招募DDR2 突变的癌症患者，然而，其临床开发因其高度的多靶点活性和相对毒性而受到限制。

大多数已知的DDR 抑制剂与激酶结构域结合。然而，已经证明DDR2 在肿瘤相关成纤维细胞中以酪氨酸激酶非依赖性作用影响肿瘤侵袭、体外迁移和体内转移，这表明需要考虑DDR2 激酶依赖性和独立活性才能使靶向DDR2 活性的策略有效[13]。其中，DDR2 的小分子抑制剂WRG-28 在细胞外选择性作用，通过对肿瘤细胞和肿瘤相关成纤维细胞中受体的变构调节来抑制受体-配体相互作用，从而实现对肿瘤侵袭和促肿瘤基质功能的抑制[28]。

4 总结和展望

过去十年中对DDR2 的广泛研究表明，DDR2 正在成为肿瘤学研究中有前景的治疗靶点和生物标志物，因为它在包括肺癌在内的多种癌症进展中发挥着关键作用，可影响肺癌的进展和预后。对DDR2 的新分子机制的探索给未来开发靶向DDR2 治疗提供了新的思路。DDR2 不常发生突变，但特定的突变将助于靶向药物的选择，并可能提高靶向治疗效果。最近的研究也表明DDR2 对增强免疫治疗的疗效也至关重要。综上所述，DDR2 正在成为新型的肺癌调节因子，选择性DDR2 抑制剂的开发对未来肺癌的靶向治疗具有重要意义。