乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥機(jī)制探討

程少萍 韋 偉

北京大學(xué)深圳醫(yī)院乳腺外科, 廣東 深圳 518036

乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥機(jī)制探討

程少萍 韋 偉

北京大學(xué)深圳醫(yī)院乳腺外科, 廣東 深圳 518036

乳腺腫瘤；藥物療法；雌激素拮抗劑；芳香酶／拮抗劑和抑制劑；耐藥性

*通訊作者：韋偉

乳腺癌內(nèi)分泌治療（ednocrine therapy，ET）在臨床面臨的主要問題是原、繼發(fā)性耐藥。即使雌激素受體（estrogen recep tor，ER）和孕激素受體（progestogen receptor，PR）均為陽性，也只有70%左右的患者治療有效。即約有30%的受體陽性患者存在內(nèi)分泌治療原發(fā)耐藥，并且?guī)缀跛谐踔斡行У幕颊咴趹?yīng)用ET藥物一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)治療無效，即繼發(fā)耐藥。有關(guān)ET治療耐藥機(jī)制及逆轉(zhuǎn)的研究已成為臨床亟待解決的主要問題。

根據(jù)對(duì)ER的依賴性，乳腺癌內(nèi)分泌耐藥機(jī)制分為ER依賴的內(nèi)分泌耐藥機(jī)制及ER非依賴的內(nèi)分泌耐藥機(jī)制，下面將從此兩方面對(duì)乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥機(jī)制進(jìn)行綜述。

1 ER依賴機(jī)制

ER與生長因子GF（Growth Factor）通路串話調(diào)節(jié)機(jī)制。

ER通路乳腺癌細(xì)胞生長機(jī)制為：雌激素通過與ER作用促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞生長。ER分為核受體和膜受體兩種，其中核受體是起主要作用的轉(zhuǎn)錄因子。核受體的經(jīng)典作用模式為配體E與核受體ER的配體結(jié)合區(qū)（1igand binding domain，LBD）結(jié)合，促使其與另一分子的ER形成二聚體，ER的DNA結(jié)合區(qū)（DNA binding domain，DBD）與靶基因上的E反應(yīng)元件（estrogen response element，ERE）結(jié)合，啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄。ER受體特異性的協(xié)同活化因子和協(xié)同抑制因子傳達(dá)一系列的正／負(fù)信號(hào)調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)錄活性。核受體的非經(jīng)典作用模式為ER與轉(zhuǎn)錄因子Fos和Jun結(jié)合，激活靶基因啟動(dòng)子區(qū)的AP-1(activating protein-I，AP-1)位點(diǎn)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄。ER膜受體還可以與膜表面周圍的多種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)的生長因子及激酶相作用，快速誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)激酶（如p42／44MAPK和3-磷酸肌醇激酶）產(chǎn)生，促進(jìn)腫瘤生長。

選擇性雌激素受體調(diào)節(jié)劑（selective estrogen receptor modulators，SERM s）類ET藥物是重要的乳腺癌內(nèi)分泌治療藥物，其和雌激素競(jìng)爭性與ER的LBD區(qū)結(jié)合，形成藥物受體復(fù)合物，引起ER構(gòu)象改變，使DBD區(qū)不能暴露，無法與靶基因的ERE結(jié)合，抑制腫瘤增殖。代表藥物為他莫昔芬（TAM），這種通過競(jìng)爭受體達(dá)到抗雌激素作用過程中出現(xiàn)耐藥的機(jī)制如下：

1.1 ER與表皮生長因子（EGF）及其受體（EGFR）、人表皮生長因子受體2（HER-2）串話調(diào)節(jié)與內(nèi)分泌治療耐藥。

表皮生長因子激活的受體酪氨酸激酶?jìng)鲗?dǎo)通路可以配體非依賴方式直接將雌激素受體第ll8位的Ser殘基激活。將乳腺癌細(xì)胞長期置于缺乏雌激素的環(huán)境中，雌激素受體表達(dá)明顯降低，同時(shí)生長因子下游激酶表達(dá)活性增強(qiáng)。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，TAM可以刺激HER-2在ER陽性乳腺癌細(xì)胞株中的表達(dá)上調(diào)，認(rèn)為TAM在阻斷ER通路的同時(shí)可以促進(jìn)HER-2通路的信號(hào)傳遞，證實(shí)了ER同生長因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的交叉作用與內(nèi)分泌治療耐藥有關(guān)[1]。

表皮生長因子受體信號(hào)傳導(dǎo)主要通過M APK、AKT通路與ER相互作用，在乳腺癌的抗激素耐藥中起重要作用并致使抗激素治療失敗。

1.2 核受體共調(diào)節(jié)蛋白因子，包括共激活因子（nuclear receptor coactivators，NCoAs）和共抑制因子（nuclearreceptor corepressors，NCoRs），與內(nèi)分泌治療耐藥。

ER依據(jù)配體本身差異，可與共調(diào)節(jié)蛋白相互作用，從而使轉(zhuǎn)錄活性增強(qiáng)（共激活因子）或抑制（共抑制因子）。AIB1（amplified in breast cancer 1）是共激活因子家族成員之一，因在半數(shù)以上的乳腺癌患者中過表達(dá)而得名。體外研究發(fā)現(xiàn)，HER-2陽性TAM 抵抗的乳腺癌細(xì)胞系MCF-7富集AIBI等共激活因子復(fù)合物到靶基因的啟動(dòng)子區(qū)，而激素敏感的MCF-7細(xì)胞富集的是共抑制因子復(fù)合物。在TAM 治療敏感后繼發(fā)耐藥的乳腺癌患者也觀察到這一現(xiàn)象，A IBI可以大大降低TAM 在HER-2過表達(dá)的腫瘤中的拮抗作用。具有相對(duì)豐富的共激活因子（如A IB 1）腫瘤，特別是同時(shí)具有較強(qiáng)HER-2信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、可以使A IB 1活化的腫瘤，由于提高TAM 結(jié)合的ER擬E樣促進(jìn)轉(zhuǎn)錄作用，所以TAM治療抵抗[2]。

1.3 配對(duì)框2基因產(chǎn)物 PAX 2（the paired box 2 gene product）與內(nèi)分泌治療耐藥。

英國癌癥研究學(xué)會(huì)的研究者Antoni Hurtado等[3]報(bào)道了 PAX 2（the paired box 2 gene product）為使ErbB2關(guān)閉的開關(guān)。當(dāng)ErbB2處于開啟狀態(tài)時(shí)就產(chǎn)生了（TAM）耐藥性，而TAM通過蛋白PAX2關(guān)閉了乳腺癌基因E rb B-2。臨床上觀察到，當(dāng)PAX 2高表達(dá)、Her-2低表達(dá)，則預(yù)后好。

1.4乳腺癌抗雌激素藥物耐藥性基因1/p130Crk相關(guān)底物蛋白(BCAR l／p130Cas )與內(nèi)分泌治療耐藥

BCAR l／p130Cas 屬于參與很多細(xì)胞過程的銜接蛋白中的一個(gè)小家族。2000年Brinkman等[4]確定了BCAR l 基因是抗雌激素藥物耐藥細(xì)胞表型相關(guān)的第一個(gè)基因。在最近的研究中，Soni等[5]證實(shí)了在TAM耐藥的M CF-7細(xì)胞存在乳腺癌抗雌激素耐藥基因（b reast cancer anti-estrogen resistance-1，BCAR-1））產(chǎn)物過表達(dá)。Soni等證實(shí)阻斷TAM耐藥乳腺癌細(xì)胞中BCAR-1的活性，可降低EGFR的水平以及減弱EGFR與ERK/AKT之間的信號(hào)傳導(dǎo)，從而抑制癌細(xì)胞的增值和促進(jìn)凋亡，并且可恢復(fù)TAM的活性。顯然，在TAM耐藥癌細(xì)胞模型中，BCAR-1是調(diào)節(jié)生長因子信號(hào)傳導(dǎo)的重要因子。van derFlier等檢測(cè)了937個(gè)原發(fā)乳腺癌患者提取物中BcARl／pl30cas蛋白的表達(dá)水平，比較了該蛋白的表達(dá)水平和臨床參數(shù)之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)BCAR1／p l30Cas蛋白高表達(dá)的原發(fā)乳腺癌患者疾病復(fù)發(fā)更迅速，總存活時(shí)間更短，且對(duì)抗雌激素藥物耐藥的風(fēng)險(xiǎn)更大。

1.5 其他生長因子與內(nèi)分泌治療耐藥

在乳腺癌細(xì)胞中，下面一些生長因子的過表達(dá)也是促進(jìn)TAM治療耐藥的原因。這些生長因子包括PC細(xì)胞來源生長因子，也稱顆粒蛋白前體抗原（progranulin）；血管內(nèi)皮生長因子，在體內(nèi)能促進(jìn)血管生成，在體外有誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞生長活性；角化細(xì)胞生長因子（keratinocyte）[6]，在TAM治療敏感的M CF-7細(xì)胞中加入角化細(xì)胞生長因子能導(dǎo)致耐藥，但是使受體沉默后，TAM治療耐藥獲得逆轉(zhuǎn)。由此可見，在抗雌激素治療中，可以通過阻斷以上多種生長因子通路途徑實(shí)現(xiàn)抑制乳腺癌細(xì)胞生長。

芳香化酶抑制劑（aromatase inhibitors，AIs）抑制E合成過程中的關(guān)鍵酶芳香化酶，減少E的產(chǎn)生，抑制腫瘤增殖。由于乳腺癌細(xì)胞的強(qiáng)大適應(yīng)性，內(nèi)分泌治療會(huì)引起異常信號(hào)通路激活來導(dǎo)致AI或者抗雌激素的耐藥。其中一個(gè)重要的猜想是，對(duì)雌激素撤退環(huán)境的適應(yīng)與AIs的耐藥有關(guān)一耐藥源于腫瘤細(xì)胞ER的雌激素超敏感或非依賴性。為了驗(yàn)證這個(gè)假設(shè)，不少學(xué)者建立了長期雌激素剝奪(1ong-term estrogen deprivation，LTED)乳腺癌細(xì)胞并進(jìn)行研究。這種通過抑制雌激素合成抑制腫瘤細(xì)胞增值過程中出現(xiàn)耐藥的機(jī)制如下：

1.6 ER超敏與內(nèi)分泌治療耐藥

Santen等報(bào)告中，LTED細(xì)胞胰島素樣生長因子受體（IGF-1R）和ER的串話調(diào)節(jié)誘導(dǎo)快速非經(jīng)典通路ER信號(hào)途徑激活，導(dǎo)致絲裂原活化蛋白激酶（M APK）和磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B（PI3K／AKT）活化，最終使乳腺癌在雌激素高敏感的情況下增殖，即LTED細(xì)胞的ER水平是野生型的4倍一7倍，且其增殖所需雌激素量僅為野生型MCF一7細(xì)胞的的lg4倍[7]。

Brodies[8]的實(shí)驗(yàn)室通過研究LTED乳腺癌細(xì)胞發(fā)現(xiàn)，其細(xì)胞內(nèi)ER和erbB2含量比野生型高4倍-5倍。Dowsett[9]的實(shí)驗(yàn)室中傳代的LTED細(xì)胞，在雌激素缺乏條件下8周傳代后，ER不需雌激素就可發(fā)生作用。

而Staka等實(shí)驗(yàn)中不利用LTED細(xì)胞，而是在雌激素與生長因子共同缺失的培養(yǎng)基環(huán)境中培養(yǎng)一種MCF-7X乳腺癌細(xì)胞，對(duì)這種細(xì)胞研究顯示，（1）跟目前的MCF-7細(xì)胞相比，ER的Ser118磷酸化以及雌激素受體轉(zhuǎn)錄活性沒有明顯的提高，MCF-7X腫瘤細(xì)胞ER沒有過表達(dá)現(xiàn)象，也沒有對(duì)雌激素超敏。(2)在E和生長因子缺失環(huán)境中，MCF-7X乳腺癌細(xì)胞沒有通過ER與EGFR/HER2或者IGF-IR之間的串話調(diào)節(jié)通路繼續(xù)生長，而是主要通過ER與AKT的串話調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞的繼續(xù)增值[10]。

1.7 抗雌激素藥物誘導(dǎo)相關(guān)生長因子表達(dá)改變引起內(nèi)分泌治療耐藥

Gee等[11]研究指出在抗雌激素治療的最初階段，抗雌激素藥物就開始誘導(dǎo)相關(guān)基因表達(dá)以減弱藥物對(duì)乳腺癌細(xì)胞的生長抑制，最終導(dǎo)致抗雌激素藥物耐藥。這些基因表達(dá)產(chǎn)物有：EGFR/HER2，NFkB，Bag1，14-3-3和絡(luò)氨酸激酶。另外這些額外表達(dá)的基因似乎授予乳腺癌細(xì)胞更多惡性潛能，例如表達(dá)CD 59的乳腺癌細(xì)胞能逃避免疫監(jiān)視；RhoE、a連環(huán)蛋白（a catenin）和 c-Src使乳腺癌細(xì)胞更具有侵襲性。這在一定程度上能得出乳腺癌細(xì)胞獲得性內(nèi)分泌治療耐藥原理及內(nèi)分泌治療耐藥后復(fù)發(fā)乳腺癌惡性程度更高的原因。

2 ER非依賴性內(nèi)分泌治療耐藥機(jī)制（原發(fā)性內(nèi)分泌治療耐藥機(jī)制）

2.1 抗雌激素耐藥基因(BCAR)的表達(dá)與內(nèi)分泌治療耐藥

抗雌激素耐藥基因的表達(dá)使乳腺癌細(xì)胞能通過生長因子通路生長繁殖。Dorssers研究組[12]和van Agthoven研究組[13]分別在1993年和1998年指出乳腺癌抗雌激素藥物耐藥性基因BCAR-1和BCAR-3的表達(dá)能使乳腺癌細(xì)胞在ER非依賴的環(huán)境下生長，大概是通過使生長因子信號(hào)通路的效能最大化。2006年Riggins等研究指出BCARl／pl30CAS蛋白在抗雌激素藥物耐藥機(jī)制方面起銜接蛋白作用（如圖1）[14]。CAS蛋白通過與c-Src結(jié)合，誘導(dǎo)EGFR活化進(jìn)而導(dǎo)致內(nèi)分泌治療耐藥細(xì)胞生長繁殖。

2.2 其他ER非依賴性內(nèi)分泌治療耐藥原理

乳腺癌細(xì)胞周圍內(nèi)環(huán)境通過旁分泌或內(nèi)分泌方式釋放大量生長因子，作用于乳腺癌細(xì)胞，并且占據(jù)了腫瘤細(xì)胞生長的主要通路，這跟臨床上觀察到的ER的表達(dá)與EGFR/HER-2的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)的現(xiàn)象相一致[15]。

3 可能影響乳腺癌細(xì)胞生長發(fā)育引起內(nèi)分泌治療耐藥的其它機(jī)制

3.1鋅（Zinc）和鋅載體7（Z IP7(HKE 4/SLC 39A 7)）與內(nèi)分泌治療耐藥

Taylor KM等[16]研究表明乳腺癌細(xì)胞周圍鋅（Zinc）濃度高和鋅載體7（ZIP7(HKE4/SLC39A7)）高表達(dá)是導(dǎo)致乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥的重要機(jī)制，通過ZIP7基因沉默或降低Zinc濃度能抑制TAM耐藥的M CF-7的繼續(xù)生長。

3.2 DNA甲基化與內(nèi)分泌治療耐藥

DNA甲基化情況對(duì)基因的表達(dá)影響深遠(yuǎn)，DAN低甲基化可引起DNA表達(dá)增加，高甲基化可引起DNA表達(dá)沉默。Fan等[17]指出在TAM耐藥MCF-7細(xì)胞中，DNA的低甲基化可引起EGFR/HER-2及相關(guān)蛋白等的基因激活和表達(dá)擴(kuò)增；而DNA的高甲基化與腫瘤抑制基因和腫瘤凋亡基因的失活有一定的相關(guān)性。

4 結(jié) 語

綜上所述，乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥的機(jī)制尚未完全闡明，但ER功能相關(guān)的分子信號(hào)傳導(dǎo)途徑及其輔助因子的相互作用、ER基因的突變及相關(guān)基因的多態(tài)性等都是導(dǎo)致耐藥發(fā)生的重要因素。針對(duì)信號(hào)傳導(dǎo)途徑關(guān)鍵因子的新藥的開發(fā)可能成為ET耐藥的乳腺癌患者最有前景的療法。隨著對(duì)耐藥的分子機(jī)制認(rèn)識(shí)的逐漸深入和藥物基因組學(xué)的發(fā)展，針對(duì)受體后調(diào)節(jié)及基因改變的靶向和基因治療新藥的將為耐藥腫瘤的治療帶來新的希望。[18]

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2009-10-20