雌激素受体阳性乳腺癌内分泌治疗耐药分子机

　汤琦，陈德滇，蔡尚立

张钰梓，聂建云，周绍强

医院

云南省癌症中心

昆明医院

　　乳腺癌内分泌治疗针对激素受体阳性乳腺癌患者，但内分泌治疗的疗效却受到耐药的限制。随着高通量二代测序技术和基因组学研究的进展，乳腺癌内分泌治疗耐药的分子机制得到深入研究。ESR1基因、细胞生长旁路途径、细胞周期检查点等发生改变均可能导致乳腺癌的内分泌治疗耐药。目前，针对其中某些与肿瘤发生、发展和转移密切相关的分子靶点已研制出新型的靶向药物。利用靶向治疗联合内分泌治疗来克服特定人群的内分泌治疗耐药现象，可为激素受体阳性乳腺癌患者的精准治疗提供更多的选择。笔者就乳腺癌内分泌治疗耐药的分子机制及其可能克服耐药的靶向治疗进行综述。

原文参见：中华乳腺病杂志.;12(5):-.

通讯作者：周绍强，

qq. 　　乳腺癌是一类在分子水平上具有高度异质性的疾病。雌激素受体阳性乳腺癌约占所有乳腺癌的70%，主要包括管腔A型和管腔B型。内分泌治疗是雌激素受体阳性乳腺癌患者经典的系统性治疗手段，药物主要包括选择性雌激素受体调节剂或选择性雌激素受体降解剂、芳香酶抑制药等，其疗效却受到原发性耐药和继发性耐药的限制。近年来，测序技术的进步，尤其是高通量二代测序和基因组学研究的发展，为了解乳腺癌内分泌耐药的分子机制提供了良好的平台。研究者可以通过利用基因组学测序技术分析晚期雌激素受体阳性乳腺癌的基因组差异性，比较肿瘤原发病灶与转移病灶、治疗前病灶与治疗后病灶在分子层面的变化，从而揭示内分泌治疗耐药的分子机制并寻找可能克服耐药机制的药物靶点。目前，针对其中某些与肿瘤发生、发展和转移密切相关的分子靶点已研制出新型的靶向药物，利用靶向治疗联合内分泌治疗来克服特定人群的内分泌治疗耐药现象，这为激素受体阳性乳腺癌患者的精准治疗提供了更多的选择。笔者将介绍乳腺癌内分泌耐药的分子机制及其可能有效的靶向治疗的研究进展。

　　一、ESR1基因改变

　　雌激素受体是乳腺癌内分泌治疗的重要靶点，存在雌激素受体α和雌激素受体β两种亚型，其中雌激素受体α蛋白由ESR1基因编码，与乳腺癌的发生、发展密切相关。ESR1的改变形式主要有扩增、重排和点突变，导致内分泌耐药的主要改变形式是点突变。ESR1基因的突变位点集中在雌激素受体的配体结合域，主要突变热点为短臂酪氨酸丝氨酸/天冬酰胺和短臂天冬氨酸甘氨酸。基础研究发现，ESR1突变可导致乳腺癌的非激素依赖性生长，这提示，ESR1突变的患者可能对雌激素剥夺治疗耐药，如芳香酶抑制药。也有研究提示，ESR1突变的细胞系仍然对他莫昔芬或氟维司群治疗有反应，但其敏感性较ESR1野生型的细胞系降低。

　　ESR1突变在未接受过治疗的原发乳腺癌患者中十分少见，高通量二代测序发现其ESR1突变率仅为3%，但在晚期乳腺癌患者尤其是曾接受过芳香酶抑制药治疗的患者中ESR1突变比例升高。此外，ESR1突变的晚期乳腺癌患者Ki67表达高。3期临床研究PALOMA3中，ESR1突变率在既往内分泌治疗进展的患者和曾接受过芳香酶抑制药治疗的患者中分别为25%和29%。SoFFA研究中，ESR1突变率在芳香酶抑制药治疗敏感的患者中约为39%。Robinson等报道晚期雌激素受体阳性乳腺癌患者转移病灶ESR1突变率高达6/11，并且ESR1突变的患者均曾接受过芳香酶抑制药和选择性雌激素受体调节剂或选择性雌激素受体降解剂治疗，其中3例患者的原发灶并未发现ESR1突变。Fei等利用高通量二代测序分析了例内分泌治疗耐药的晚期乳腺癌患者的循环游离DNA，ESR1突变率高达28.9%（56/）。也有其他类似研究报道了ESR1在内分泌治疗耐药的雌激素受体阳性晚期乳腺癌患者中的突变情况。基于这些研究结果，ESR1突变可能是导致雌激素剥夺治疗继发性耐药的重要机制之一。

　　ESR1突变的雌激素受体阳性乳腺癌患者结局较差，但仍可从含氟维司群的靶向治疗方案中获益。2期临床研究SoFFA入组了例非甾体芳香酶抑制药治疗敏感的绝经后乳腺癌患者，利用数字PCR的方法检测入组患者基线循环游离DNA的ESR1突变，发现ESR1突变率高达39%（63/），且49%（27/55）的可评估多克隆突变的患者存在ESR1突变。入组患者被随机分为三组，分别给予氟维司群联合阿那曲唑、氟维司群联合安慰剂、单药依西美坦治疗。研究发现，依西美坦治疗组中ESR1突变的患者（n=18）与ESR1野生型患者（n=39）相比结局较差，中位无进展生存分别为2.6个月和8.0个月（P=0.01），但ESR1突变患者仍可从含氟维司群的治疗方案中获益，接受氟维司群和依西美坦治疗的ESR1突变患者，其中位无进展生存分别为5.7个月和2.9个月（P=0.02），在ESR1野生型患者中并未发现两种方案疗效差异有统计学意义，ESR1野生型患者接受氟维司群和依西美坦治疗后的中位无进展生存分别为5.4个月和8.0个月（P=0.77）。3期临床研究PALOMA3入组了例既往内分泌治疗失败且HER2阴性的患者，随机分为两组，分别给予氟维司群联合帕博西林或氟维司群联合安慰剂治疗，ESR1突变患者接受氟维司群联合帕博西林治疗的疗效显著优于氟维司群联合安慰剂治疗（中位无进展生存：9.4个月和3.6个月，P=0.），ESR1基因的状态并不影响患者从氟维司群联合帕博西林治疗中获益。此外，对SoFEA和PALOMA3两项研究中接受氟维司群治疗的患者（n=例）进行分析后发现，ESR1突变的患者与ESR1野生型患者相比从单药氟维司群治疗中获益有限，差异无统计学意义（P0.05）。

　　3期临床研究BOLERO-2进一步分析了ESR1不同突变位点对治疗的影响。该研究入组例既往芳香酶抑制药治疗进展的雌激素受体阳性HER2阴性绝经后乳腺癌患者，随机分为两组，分别给予依西美坦联合依维莫司或依西美坦联合安慰剂治疗，并检测了其中例患者ESR1的2个突变位点DG和YS。研究发现，29%（/）患者存在DG或YS突变，其中，6%（30/）患者存在ESR1双重突变。曾接受过晚期芳香酶抑制药内分泌治疗的患者中，ESR1突变率高达33%，曾接受过芳香酶抑制药辅助内分泌治疗的患者中，ESR1突变率为11%。ESR1突变的患者与ESR1野生型患者相比总生存较差（20.73个月比32.1个月，P0.），其中DG突变患者为25.99个月，YS突变患者为19.98个月，双重突变患者的结局最差，仅为15.5个月。此外，DG突变患者接受依西美坦联合安慰剂的中位无进展生存显著低于野生型患者（2.69个月比3.94个月，P=0.02），但YS突变人群却并发现差异（4.14个月比3.94个月，P=0.86）。DG突变的患者仍可从依西美坦联合依维莫司治疗中获益，但YS突变或DG＋YS双突变的患者却并未从依维莫司治疗中获益。但需要指出的是，该研究中YS突变人群数目较少，仅为42例。

　　除ESR1突变外，Hartmaier等在83例乳腺癌患者的标本中发现了9种ESR1融合蛋白，并发现ESR1重排也可能是继发性内分泌治疗耐药的重要原因。

　　二、细胞生长途径旁路

　　雌激素受体信号通路受到其他EFGR、HER2、胰岛素样生长因子1受体等细胞膜酪氨酸激酶受体的调节。这些细胞膜激酶可通过级联反应激活信号通路，导致雌激素受体的磷酸化水平增高，从而加强了雌激素受体调节DNA转录的功能。雌激素也可以提高转化生长因子α和胰岛素样生长因子1的表达，进而激活了生长因子信号通路；雌激素也可降低EGFR和HER2的表达，增加胰岛素样生长因子1受体的表达，这些受体可以激活磷脂酰肌醇-3激酶→蛋白激酶B（PI3K→AKT）和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路，而这些信号通路又可以反过来降低雌激素受体和孕激素受体的表达。因此，这些酪氨酸激酶受体既可以增强雌激素受体的信号转录功能，又可以通过下调雌激素受体的表达，降低雌激素受体对雌激素的依赖性，进而导致了内分泌治疗的耐药。

　　1、表皮生长因子受体家族

　　HER2属于表皮生长因子受体家族。HER2阳性乳腺癌占乳腺癌的20%～25%，其中，约50%的乳腺癌表达雌激素受体或孕激素受体。激素受体阳性且HER2阳性的乳腺癌约占所有乳腺癌的10%，主要属于管腔B型乳腺癌。HER2阳性是乳腺癌耐药的另一重要机制。基础及临床研究提示，雌激素受体与HER2通路具有双向串扰的现象。多种生长因子受体依赖性激酶（包括HER2）活化后可磷酸化雌激素受体信号通路中包括雌激素受体在内的多种因子，加强了雌激素受体的基因组通路作用。因此，表皮生长因子信号通路的高度活化会过度磷酸化雌激素受体及其共调节因子，从而削弱了内分泌治疗的效果。HER2基因扩增也可降低雌激素受体的表达水平，甚至导致其表达缺失，削弱癌细胞的雌激素依赖性。此外，雌激素受体也可对多个信号通路产生一过性的刺激效应，可以直接或间接地激活表皮生长因子受体、HER2以及胰岛素样生长因子1受体，这些生长因子又可通过其下游信号通路活化雌激素受体及其共调节因子，最终导致雌激素受体的基因组活性作用增强。

　　HER2阳性是接受辅助内分泌治疗患者的不良预后因素。HER2阳性的乳腺癌患者对内分泌治疗的敏感性差（尤其是他莫昔芬），无病生存显著低于激素受体阳性、HER2阴性乳腺癌患者。对于考虑内分泌治疗的晚期雌激素受体阳性、HRE2阳性患者，应考虑在内分泌治疗开始时就增加抗HER2治疗，联合治疗会延长患者的无进展生存，但是总生存却没有明显获益。

　　拉帕替尼是HER1和HER2的双重抑制剂。EGF临床研究入组了例绝经后晚期雌激素受体阳性乳腺癌（ⅢB～Ⅳ期）患者，其中包括例HER2阳性、雌激素受体阳性患者，随机分为两组，分别给予来曲唑联合拉帕替尼治疗或来曲唑联合安慰剂治疗，拉帕替尼联合来曲唑治疗与单药来曲唑相比可显著延长HER2阳性乳腺癌患者的中位无进展生存（8.2个月比3.0个月，P=0.）。

　　在HER2基因未扩增的乳腺癌中存在HER2点突变的现象，但HER2点突变在乳腺癌总人群中的突变率不足3%，其中，20%的突变位点集中在细胞膜胞外域，68%的突变集中在激酶域。基础研究提示，HER2点突变的乳腺癌细胞系对酪氨酸激酶抑制剂奈拉替尼敏感。目前相关的2期临床研究正在开展。

　　此外也有临床研究评估了吉非替尼联合他莫昔芬或芳香酶抑制药治疗的疗效，入组内分泌治疗进展的患者，由于未对人群进行生物标志物的筛选，入组人群可能具有较高的异质性，其结果仍有待进一步考证。这也提示了生物标志物的研发对于准确预测疗效的重要性。

　　2、PI3K→AKT→mTOR通路

　　PI3K→AKT→mTOR通路通过对细胞外刺激产生信号传导，调控细胞增殖、生长、生存、死亡以及代谢功能，对维持正常细胞的生理功能起着十分重要的作用。PI3K属于磷脂酰肌醇激酶家族，由一个调节亚基p85和一个催化亚基p组成。P有4种形式：pα、pβ、pδ、pγ。PIK3CA基因编码pα亚基。PI3K整条通路的突变率在乳腺癌中高达70%，包括PIK3CA突变，PI3K其他相关基因的突变或扩增，下游因子如AKT1、AKT2、PDK1等相关基因的突变，PTEN和INPP4B基因的缺失突变。PI3K→AKT→mTOR通路可通过促进细胞迁移、抑制凋亡而启动肿瘤细胞的发生，促进癌症的发展。在乳腺癌以外的其他肿瘤中，这条通路的相关基因突变也常见。

　　PI3K→AKT→mTOR通路中，PIK3CA在乳腺癌中的突变率高达40%，其中管腔A型中占45%，管腔B型中占30%。超过80%的PIK3CA突变均位于该基因的螺旋域（EK和EK）或激酶域（HR）。螺旋域的突变主要是通过降低p85对pα的抑制作用，增加pα在细胞膜的滞留浓度，进而增加整条通路的活性。与ESR1突变不同，PIK3CA在乳腺癌转移灶与原发灶的突变率基本一致，提示肿瘤在早期已出现PI3KCA基因突变。

　　PI3K通路相关基因的改变可能导致该条通路的过度激活，从而促进了雌激素受体非雌激素依赖性的基因组转录功能。PI3K通路的抑制剂可以恢复细胞的雌激素依赖性。mTOR是PI3K→AKT→mTOR通路中十分关键的下游因子，有mTOR复合物1和mTOR复合物2两种独立的复合物。AKT的磷酸化可能导致mTOR复合物1激酶活性增加，进而促进了蛋白质合成和细胞代谢。虽然许多靶向PI3K→AKT→mTOR通路中靶点的药物（以PI3K、mTOR以及AKT作为靶点）已开展多项乳腺癌相关临床研究，但是目前为止，只有一个药物被美国FDA批准用于晚期激素受体阳性的乳腺癌患者，即mTOR复合物1抑制剂依维莫司。

　　BOLERO-2研究通过对入组患者组织样本的分子标志物检测分析提示，PIK3CA基因突变以及PTEN基因突变不是依维莫司疗效的敏感性标志物。血液样本的循环游离DNA分子标志物检测分析提示，PIK3CA突变情况与组织检测一致，同样也不是依维莫司疗效的敏感性标志物。

　　细胞内的信号通路相互交联、功能复杂，单纯抑制其中某个可以激活所在通路信号的靶点，往往难以达到抑制整条通路的效果，因为其上游的负反馈调节通路（PTEN）可能减弱了对这条通路的抑制作用。因此，如果可以选择处于较为上游的因子作为靶点，那么其抑制整条通路功能的效果可能会更好，比如以PI3K作为靶点。布帕利昔（BKM）是第二代口服的泛PI3K抑制剂。3期临床研究BELLE-2入组了例既往芳香酶抑制药治疗进展的激素受体阳性、HER2阴性的晚期乳腺癌，随机分为两组，分别给予氟维司群联合布帕利昔或氟维司群联合安慰剂治疗。布帕利昔延长了1.9个月的中位无进展生存（6.9个月比5.0个月，P0.）。在分子标志物分析中，例患者进行了循环肿瘤DNA的PIK3CA基因突变检测，研究发现，PIK3CA突变的患者与野生型患者相比，可以从布帕利昔治疗中获益更多（中位无进展生存：7个月比3.2个月，P0.）。由此可见，PIK3CA突变虽不是mTOR复合物1抑制剂的敏感性标志物，但是却可以帮助预测哪些患者可能会从PI3K抑制剂治疗中获益。

　　他塞利昔（GDC-）是PI3Kα和PI3Kβ的选择性抑制剂。在2期临床研究中，GDC-联用氟维司群的客观缓解率为22%，且PIK3CA突变人群的客观缓解率高达38.5%。一项3期随机对照研究（SANDPIPER）在既往接受至少一种芳香酶抑制药内分泌治疗进展的绝经后乳腺癌患者中评估了他塞利昔联合氟维司群对比安慰剂联合氟维司群的疗效。该研究发现，在PI3KCA突变患者中，他塞利昔联合氟维司群较安慰剂联合氟维司群可显著提高患者的中位无进展生存（7.4个月比5.4个月，P=0.）和客观缓解率（28.0%比11.9%，P=0.）。

　　阿卑利昔是PI3Ka的选择性抑制剂。PTEN基因突变的患者可能对该药不敏感。旨在评估阿卑利昔联合氟维司群在激素受体阳性、HER2阴性晚期乳腺癌中疗效的3期临床研究（SOLAR-1）和旨在评估阿卑利昔联合氟维司群或来曲唑在PIK3CA突变的激素受体阳性HER2阴性晚期乳腺癌中疗效的2期临床研究BYLieve正在招募患者。

　　目前有许多PI3K→AKT→mTOR通路相关的靶向药物处于研发或前期临床阶段，正面临着如何确定生物标志物进行疗效预测，如何与其他药物联合使用克服复杂的耐药机制，如何降低不良反应等诸多挑战。

　　3、其他生长因子

　　乳腺癌中，成纤维细胞生长因子受体1（FGFR1）基因扩增的发生率约10%，是乳腺癌的不良预后因素。多威替尼是一种口服的多靶点酪氨酸激酶抑制剂，可抑制FGFR1。一项2期临床研究发现，激素受体阳性且FGFR1基因扩增的患者中未有确定反应者及疾病稳定时间超过6个月者的比例高达25%，但在激素受体阴性且FGFR1基因未扩增的患者中的比例仅为3%。多威替尼联合芳香酶抑制药的临床研究正在进行中，其他许多FGFR抑制剂如AZD、鲁西他尼、BGJ等也进入了临床研究。

　　IGFR抑制剂单克隆抗体加尼妥单抗（AMG-）在一项2期临床研究中并未显示出更多的无进展生存获益。如何为其寻找生物标志物进行疗效预测从而挑选出可能获益的患者仍值得进一步研究。

　　4、细胞周期检查点改变

　　细胞周期检查点的改变会导致细胞周期的失调，进而导致内分泌治疗耐药。肿瘤细胞会接收到许多促进增殖和抑制增殖的信号，信号更强的一方决定了细胞周期的走向，即是从G1期进入S期进行细胞分裂，或者是处于相对静止的状态。抑制增殖的信号主要是通过成视网膜细胞瘤蛋白基因调控。视网膜细胞瘤蛋白也受细胞周期蛋白（cyclin）复合物和细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）的调控。细胞周期从G1期进入S期需要CDK4/6与细胞周期蛋白D1～D3来磷酸化视网膜细胞瘤蛋白。高磷酸化的视网膜细胞瘤蛋白可降低其对转录因子E2F家族的抑制作用，从而使细胞进入DNA合成期。细胞周期依赖性激酶抑制基因P16失活、CDK4扩增、CDK4突变导致的肿瘤细胞周期蛋白D1水平升高，进而促进了细胞增殖。持续的细胞周期蛋白D1表达和视网膜细胞瘤蛋白磷酸化可导致内分泌治疗耐药。细胞周期蛋白D1扩增在雌激素受体阳性乳腺癌中十分常见，据文献报道58%管腔B型乳腺癌和29%管腔A型乳腺癌均有细胞周期蛋白D1扩增。但PALOMA-1临床研究发现CCND1基因扩增或p16丢失均不影响CDK4/6抑制剂帕博西林的疗效，而帕博西林最为确定的疗效预测因子是雌激素受体阳性。

　　三、结语

　　一线内分泌治疗提示大约20%～40%晚期乳腺癌患者存在内分泌耐药。对于内分泌治疗有反应的患者，虽然在一线内分泌治疗后耐药，仍然建议继续进行二线或三线内分泌治疗，但其临床获益率却已从一线的71%显著降低至30%。对于晚期乳腺癌患者而言，控制、检测转移病变和逆转耐药是延长生存的主要办法。

　　雌激素受体阳性乳腺癌的基因组变化在不同的原发病灶及转移病灶中差异较大。原发肿瘤的分子特征决定了转移的潜能，而转移肿瘤又因外部治疗和内部环境的变化，出现独特的分子特征。ESR1突变、细胞生长旁路途径激活、细胞周期检查点改变均是导致乳腺癌内分泌治疗耐药的重要分子机制。靶向药物联合内分泌药物的治疗模式能够为内分泌治疗耐药的患者提供新的治疗机会。

　　虽然组织学检测是测序检测的金标准，但部分晚期患者的转移灶组织较难获取，组织测序也难以体现肿瘤进化的时空异质性，液体活组织检查技术的进步弥补了组织测序的不足。多项临床研究均采用液体活组织检查技术检测乳腺癌患者循环游离DNA或循环肿瘤DNA的ESR1突变，尤其芳香酶抑制药内分泌治疗进展的患者，对于监测患者病情、指导治疗方案的选择及预后具有十分重要的价值。

　　乳腺癌的内分泌治疗已由个体化治疗步入了精准医疗时代。利用基因检测结果指导晚期雌激素受体阳性乳腺癌患者的诊疗模式，以及利用生物标志物筛选靶向人群指导靶向药物临床研究的新药研发模式是乳腺癌内分泌精准医疗的重要组成部分，这对提高内分泌耐药乳腺癌患者的预后及生存意义重大。

参考文献

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