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HER2蛋白在乳腺癌靶向治疗中的作用及意义

2021-03-06 来源:易榕旅网
中国现代药物应用2014年9月第8卷第17期Chin J Mod Drug Appl,Sep 2014,Vo1.8,N0.17 ・223・ l l9 I Winklhofor KF,Hsllss C.Mitochondfial dysfunction in Parkinson’s inhibiting protein phosphatase 2A activity.Nature Medicine,2013, disease.Biochimica et Biophysica Acta,2010,1802(1):29—44. 19(2):232-237. [20]Anthony H.MitochondriM diseases.The Lancet,2012(379):1825- [3O]Gandhi S,Wood NW.Molecular pathogenesis of Parkinson’s 1834. disease.Human Molecular Genetics,2005,14(18):2749—2755. [21]Blandini F.Neural and immune mechanisms in the pathogenesis of [31 J Yoshinori 0.Molecular dissection of autophagy two ubiquitin-like Parkinson’8 disease.Joumal of Neuroimmune Pharmacology,2013, systems.Nature Review,2001(2):21 1-216. 8(1):189-201. 1 32 J William E,Al ̄ed L.Mechanisms of muscle wasting.The role of [22]Hirsch EC,Vyas S,Hunot s.Neuroinflammation in Parkinson’s the ubiquitin—pr0teasome pathway.The New England Journal of disease.Parkinsonism&Related Disorders,2012(18):210—212. Medicine,2007(335):1897—1905. 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NewDrugScreeningCenterofChinaPharmaceutical University,Nanjing21000 ̄Chian 【Abstract】In recent years,molecular biology has been fully developed in medical domain,which makes molecular targeted therapy possible in treating tumor.Tyrosine kinase receptors have regulation of cell proliferation,differentiation and apoptosis,and also have relationship with the occuITence and development of tumor.Therefore,tyrosine kinase receptors have become ideal speciifc target.Among the breast cancer patients, there were 30%of them have human epidermal growth factor receptor(HER2)overexpression.The activated HER2 receptors directly cause the activation pathway of PI3K/AKT and mitogen activated protein kinase(MAPK). hTerefore,targeted therapy on the ceils with HER2 overexpression has been a new method to cure breast cancer. 【Key words】Targeted therapy;Trastuzumab;Lapatinib 作者单位:210009江苏省新药筛选中心中国药科大学 通讯作者:张陆勇 ・224・ 中国现代药物应用2o14年9月第8卷第17期Chin J Mod Drug Apol,Sep 2014,Vo1.8,N0.17 在原发性乳腺癌患者中,约有30%的患者出现人表皮生 后,肿瘤细胞代偿启动了其他受体旁路,导致了曲妥珠单抗 耐药的产生。Ritter等人¨。。发现,从接种BT474的裸鼠中 长因子受体2(HER2)过表达或者其基因扩增¨J。HER2过表 达是一个不良的预后因素,出现HER2过表达的乳腺癌患者 其治疗难度增大,生存率下降。近年来,针对HER2阳性乳 腺癌分子靶向治疗取得了重大的进展,现在已经成为了有效 治疗乳腺癌的一种重要手段。在HER2阳性乳腺癌的治疗过 程中主要使用的药物包括,大分子抗体类和小分子酪氨酸激 酶抑制剂类。本文针对这两大类药物的作用机制、疗效以及 各自的优势进行了介绍。 1 HER2的生物学特性以及其在乳腺癌中的表达关系 筛选出HER2过表达的曲妥珠单抗耐药株中,表皮生长因子 受体fEGFR)磷酸化水平较高,EGFR的配体转化生长因子 0【(TGF—d)过表达,而采用EGFR抗体西妥昔单抗(cetuximab) 则能够逆转曲妥珠单抗耐药。同时,由于HER3能够与 HER2以及磷酸化的p一95形成稳定的异源二聚体并活化下 游PI3K/AKT和MAPK通路。Xia等发现曲妥珠单抗不能一 直由HER2与HER3以及HER3与p95的异源二聚体形成。 ③PI3K/AKT以及MAPK信号转导通路持续活化。’PI3K/AKT 以及MAPK信号转导通路是HER2下游与肿瘤相关的主要的 HER2是表皮生长因子受体家族的成员之一,该家族 是由4个独立而结构相似的酪氨酸激酶受体组成,分别是 EGFR/HER—l/ErbB一1、HER一2/ErbB一2、HER一3/ErbB一3、 HER_4_厄rbB-4 J。当其生理性配体与其结合,受体会形成 同源或者异源二聚体,并自身磷酸化激活下游通路。HER2 的下游通路中,MAPK和PI3K/AKT通路与肿瘤密切相关。 MAPK通路主要调控细胞的增殖和分化,而PI3K/AKT通 路则调控细胞的生存和凋亡_] 1o HER2蛋白是由人染色 体17q21编码,是一种相对分子量为185KD跨膜糖蛋白。 HER2在多种组织中均有表达,如乳腺、肠、胃、心脏等, 生理情况下调控着组织内的细胞的增殖和分化,而异常激活 后则会导致肿瘤生长、复发和转移 J。 HER2在多种肿瘤中异常表达,如乳腺癌、卵巢癌、前 列腺癌以及非小细胞肺癌。文献报道…,约有30%的乳腺 癌出现了HER2受体过表达或者其基因扩增。HER2受体过 表达的乳腺癌,其患者预后差,临床上使用蒽环类药物联合 方案进行化疗,而患者的生存率低。对于传统的化疗、放疗、 手术治疗等不能治愈的肿瘤,特别是多发性转移的肿瘤,采 用靶向HER2的药物进行治疗成为了可能。 2 曲妥珠单抗(trastuzumab)在乳腺癌中的治疗作用 曲妥珠单抗(商品名:赫赛汀)是一种人源化的重组单 克隆抗体(mAb),在1998年获得美国FDA批准作为HER2阳 性复发转移性乳腺癌(MBC)的一线用药。迄今为止,与曲妥 珠单抗联合治疗复发转移性乳腺癌的药物几乎覆盖了所有的 化疗药物,如紫杉醇、多西他赛、卡培他滨以及吉西他滨。 曲妥珠单抗能够与HER2受体的胞外区域特异性的结合 从而抑制HER2受体的功能,影响了二聚体的形成,并阻碍 了下游通路的活化。同时,曲妥珠单抗的Fc段与NK细胞 或单核细胞的Fc 受体结合,通过抗体依赖介导的细胞毒 作用(ADCC)杀伤肿瘤细胞。大量研究表明 J,曲妥珠单抗 作为一种辅助治疗能够显著延长乳腺癌的复发时间和总生存 期。然而,曲妥珠单抗单独使用对HER2阳性复发转移性乳 腺癌(MBC)一线治疗的客观有效率不超过20%,也有出现在 一年内出现复发的病例。曲妥珠单抗治疗失败及其耐药的机 制主要包括以下几个方面。 ①细胞表面的黏蛋白阻碍了曲妥珠单抗与受体的结合。 研究发现 ,部分细胞表面的黏蛋白MUC4过度表达会遮 蔽HER2受体,阻碍了曲妥珠单抗与HER2的特异性结合, 导致曲妥珠单抗耐药。Nagy等人 研究发现,曲妥珠单 抗耐药乳腺癌细胞株JIMT一1其MUC4表达水平较高,通过 siRNA沉默MUC4表达后,曲妥珠单抗能够再次与HER2受 体特异性结合,克服了曲妥珠单抗耐药。②细胞通过其他受 体旁路启动了HER2下游的信号通路。当HER2受体被抑制 两条通路。研究表明¨ ,磷酸酶基因(PTEN)功能确实会导 致PI3K/AKT信号通路活化最终导致曲妥珠单抗耐药,临床 上PTEN水平降低的乳腺癌患者采用曲妥珠单抗治疗的效果 较差。另外,活化的HER2和EGFR也能导致MAPK通路持 续活化。Kim等 发现畸胎瘤源性生长因子(PCDGF/GP88) 过表达能够使HER2磷酸化并使MAPK通路异常。④p27“ 表达水平下调导致了曲妥珠单抗耐药。p27 是CDK抑制蛋 白,主要介导肿瘤细胞的G1期抑制。研究表明¨ ,曲妥珠 单抗耐药后,p27“pl蛋白水平下调,而转染p27“ 后逆转曲 妥珠单抗耐药。⑤胰岛素生长因子I(IGF—IR)受体通路活化 导致了曲妥珠单抗耐药。IGF—IR受体可以活化下游MAPK 通路。Lu等人¨ 研究发现,对于IGF—IR过表达的肿瘤细 胞株中,曲妥珠单抗的治疗作用低,若IGF—IR功能被抑制或 者选择IGF—IR表达较低的细胞株,曲妥珠单抗能抑制肿瘤 细胞的生长。 3拉帕替尼在乳腺癌中的治疗作用 随着曲妥珠单抗耐药的机制逐渐被探索并认识,新的小 分子靶向药物被开发出来。相对于主要作用于胞外区域的单 抗类药物,酪氨酸激酶抑制剂有着截然不同的作用机制,主 要作用与受体胞内区域的ATP结合位点。两大类药物不存 在交叉耐药性,其对曲妥珠单抗耐药的患者依然有效。2007 年美国FDA首次批准拉帕替尼联合卡培他滨用于治疗HER2 过表达的复发难治性或转移性乳腺癌。 拉帕替尼是对苯基苯磺酸的一水化合物,是一种酪氨酸 激酶抑制剂,对EGFR和HER2都具有抑制作用。临床研究 发现 ,拉帕替尼对PTEN缺失的HER2阳性细胞株仍然 具有抑瘤活性。表达p95一HER2的细胞株由于缺乏HER2与 曲妥珠单抗的结合位点而使曲妥珠单抗治疗失败,然而拉帕 替尼却能够抑制p95一HER2磷酸化从而阻断了下游通路的活 化。Johnston等¨’ 研究发现,拉帕替尼治疗HER2过表达 乳腺癌,单独给药治疗63%患者中位无进展生存时间(PFs) 在16周或者更高,客观反应率在24%,疾病进展时间(time to progress, rrP)是18周。同时他们在一项治疗曲妥珠单抗耐 药的HER2过表达复发转移乳腺癌的Ⅲ期临床实验中,单用 卡培他滨比联合拉帕替尼使用卡培他滨缩短了中位疾病进展 时间和中位总生存期(os)。相对于大分子单克隆抗体,拉帕 替尼是一种小分子,其能够透过血脑屏障在脑内达到有效的 治疗浓度,对于乳腺癌脑转移具有一定疗效。Metro等¨ 人 发现拉帕替尼联用卡培他滨治疗接受过曲妥珠单抗治疗且出 现脑转移的22例患者,其中7例达到部分缓解,有6例患者 达到稳定,其中位颅内转移瘤进展时间为5.6个月。 拉帕替尼与其他化疗药物具有协同作用。研究发现¨ , 中国现代药物应用2014年9月第8卷第17期Chin J Mod Drug Appl,Sep 2014,Vo1.8,No.17 use.N Engl J Mad,2007(1 6):1664-1665. ・225・ 拉帕替尼与曲妥珠单抗联用可获得叠加的效果。拉帕替尼联 临床获益率是单独给药组的2倍(24.7%VS 12.4%),其总有 效率(ORR)分别为24.7%和12.4%,中位无进展生存时间为 12.0周和8.1周。  Price SA,Jepson S,Li P,et a1.Rat Muc4 reduces binding of anti— 合曲妥珠单抗治疗HER2过表达转移乳腺癌,联合用药组的 [8]ErbB2 anti—bodies to tumor cell surfaces.a potential mechanism for hereptin resistance.Int J Cancer,2002(6):783—791. P,Friedlna[9] Nagy der E,Tanner M,et a1.Decreased accessibility nd a综上所述,随着肿瘤分子生物学的发展,肿瘤的治疗已 lack of activation of ErbB2 in JIMT—l,a hereptin~resistant.Muc4一 经逐渐进入了分子靶向治疗时代,新一代的肿瘤药物能够特 异性的作用肿瘤细胞,成为了肿瘤治疗的另一个主要方向。 通过靶向HER2受体用于治疗晚期或者转移性乳腺癌的药物 expressing breast cancer cell line.Cancer Res,2005(2):473—482. tter CA,Bianco R,Dugger T,et a1.Mechanisms of resistance [10] Ridevelopment against Trastuzumab in an in vivo breast cancer mode. Int J Clin Pharmcol Ther.2004(1 1):642—643. 曲妥珠单抗和拉帕替尼在疗效上体现出了各自的优势,但是 [11]a W,Liu LH,HO P,et 1.Truncated aErbB2 receptor is regulated  Xi仍然面临着许多挑战,首先,对于HER2有关的信号通路需 要进行更为全面的了解,对HER2分子结构、功能以及配体 的进一步研究才能提出更有效的HER2分子靶向治疗的策略 而减少耐药的产生,以及解决耐药产生后的治疗的问题。其 次HER2靶向的治疗是否与传统的放疗、化疗以及内分泌治 疗存在相关性,是否能把这种基因治疗与传统的治疗相结合 起来。相信对于这些问题的进一步解决,能够为乳腺癌的治 疗提供更有效的思路和方法。 参考文献 Ferlay J,Shin HR,Bray F,et a1.Estimates of worldwide burden of cancer in 2008:GLOBOCAN 2008.Int J Cancer,2010,127(12): 2893-2917. 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