張百紅,岳紅云
過去的20年里,細胞周期素依賴激酶(cyclindependent kinases, CDKs)抑制劑的發(fā)展取得了長足的進步,選擇性CDK4/6抑制劑已經(jīng)批準用于ER+/HER2-晚期乳腺癌的治療[1]。選擇性CDK4/6抑制劑包括瑞博西尼(ribociclib)、?,斘髂幔╝bemaciclib)和帕博西尼(palbociclib)阻滯細胞周期從G1期進入S期,Ⅲ期臨床研究顯示了良好的療效并且不良反應(yīng)較少,見表1。獲得性耐藥是后CDK4/6抑制劑治療時代必須面臨的挑戰(zhàn)[5],聯(lián)合治療模式克服了CDK4/6抑制劑的耐藥并提高了臨床療效,開啟了腫瘤精準治療的一扇新窗口。本文系統(tǒng)綜述CDK4/6抑制劑的綜合治療模式。
細胞周期治療聯(lián)合內(nèi)分泌治療是目前最主要的應(yīng)用模式,CDK4/6抑制劑也已成為晚期乳腺癌治療的新標準。選擇性CDK4/6抑制劑明顯提高了ER+/HER2-晚期乳腺癌的無進展生存時間(progression-free survival, PFS)[6]。對于HR+/HER2-的晚期乳腺癌患者,帕博西尼聯(lián)合來曲唑較單藥來曲唑有更長的PFS,但血液毒性增加[3]。另外一項Ⅱ期研究也顯示瑞博西尼聯(lián)合來曲唑較單藥來曲唑有更長的PFS,同樣骨髓抑制的發(fā)生率也增高[4]。?,斘髂崧?lián)合氟維司群組較安慰劑聯(lián)合氟維司群組有更長的PFS(16.4月vs.9.3月,P<0.001),兩組的客觀緩解率分別為48.1%和21.3%[7]。MONARCH 3研究發(fā)現(xiàn),在ER+/HER2-的晚期乳腺癌患者中,玻瑪西尼聯(lián)合非甾體類芳香化酶抑制劑較單藥非甾體類芳香化酶抑制劑有更長的PFS(0vs.14.7月,HR=0.54; 95%CI: 0.41~0.72;P=0.000021)和更高的客觀緩解率(59%vs.44%,P=0.004)[7]。O'Leary等[8]用PALOMA-3研究的乳腺癌患者血清樣本發(fā)現(xiàn),接受帕博西尼和氟維司群治療患者15天后的磷脂酰肌醇-3激酶(phosphoinositide 3-kinase, PI3K)ctDNA水平可以預(yù)測PFS(HR=3.94,P=0.0013),為尋找CDK4/6抑制劑聯(lián)合內(nèi)分泌治療的療效預(yù)測因子進行了有益探索。
表1 CDK4/6抑制劑聯(lián)合治療的臨床研究Table1 Clinical studies of CDK4/6 inhibitors combined therapy
Goel等[9]研究顯示CDK4/6抑制劑能抵抗HER2+乳腺癌靶向治療的耐藥。CDK4/6抑制劑不僅能抑制視網(wǎng)膜母細胞瘤(retinoblastoma, Rb)基因磷酸化,還能減少結(jié)節(jié)性硬化癥(tuberous sclerosis complex, TSC)基因磷酸化和哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin, mTOR)活性,這解除了上游表皮生長因子(epidermal growth factor receptor, EGFR)家族激酶的抑制,使腫瘤重新對EGFR/HER2抑制劑敏感。因此,抗EGFR/HER2和CDK4/6抑制劑雙靶向治療可能是HER2+乳腺癌的新治療選擇。CDK4/6抑制劑PD0332991可以逆轉(zhuǎn)人肺癌細胞對EGFR酪氨酸激酶抑制劑的耐藥,并提高人肺癌細胞對EGFR酪氨酸激酶抑制劑的敏感度[10]。Zhou等[11]發(fā)現(xiàn)CDK4/6抑制劑可以提高EGFR抑制劑對食管鱗狀細胞癌的療效并逆轉(zhuǎn)耐藥。
PI3K-AKT-mTOR信號通路是腫瘤中最常見的失調(diào)通路之一,超過40個靶向此信號通路的分子正在進行各期臨床試驗。CDK4/6抑制劑能夠延緩ER+乳腺癌患者內(nèi)分泌治療耐藥,聯(lián)合內(nèi)分泌治療可以明顯延長PFS,但最終耐藥仍然會發(fā)生。CDK4/6抑制劑聯(lián)合PI3K或mTOR抑制劑和內(nèi)分泌治療可能提高CDK4/6抑制劑敏感度,早期臨床試驗也已經(jīng)顯示三藥聯(lián)合的良好效果[12]。mTOR抑制劑西羅莫司和依維莫司以及PI3K抑制劑idelalisib和copanlisib已經(jīng)被批準用于多種腫瘤的治療??紤]到PI3K-AKT-mTOR信號通路癌基因激活常常伴有其他信號通路原癌基因突變,聯(lián)合治療模式無疑可以提高治療效果[13]。Teo等[14]研究發(fā)現(xiàn),CDK4/6抑制劑聯(lián)合PI3K抑制劑可以增加人三陰性乳腺癌細胞株的凋亡、細胞周期阻滯、腫瘤免疫原性和免疫原性細胞死亡,聯(lián)合治療也能夠誘導(dǎo)體內(nèi)三陰性乳腺癌的完全緩解和持續(xù)消退。最新研究顯示,CDK-RB-E2F通路在控制ER+乳腺癌細胞周期中發(fā)揮重要作用。ER+乳腺癌生長抑制需要多途徑阻斷E2F轉(zhuǎn)錄因子釋放,mTORC1/2和CDK4/6雙抑制可以從根本上阻斷E2F,導(dǎo)致腫瘤生長阻滯和耐藥延遲[15]。聯(lián)合模式的作用機制也包括影響乳腺癌的糖代謝[16]。
化療藥物的劑量限制性毒性可能導(dǎo)致長期的血液毒性(骨髓衰竭),嚴重影響了化療應(yīng)用和治療效果。He等[17]研究顯示,CDK4/6抑制劑trilaciclib聯(lián)合化療可以保護造血干細胞,避免化療導(dǎo)致的骨髓衰竭。Iyengar等[18]評估了CDK4/6抑制劑瑞博西尼單藥、聯(lián)合化療和維持治療對高級別漿液性卵巢癌的治療效果。令人驚訝的是,瑞博西尼聯(lián)合順鉑后序貫瑞博西尼維持治療有協(xié)同效應(yīng)。瑞博西尼也通過Rad-3相關(guān)蛋白和檢查點激酶1脫磷酸作用發(fā)揮G2/M檢查點作用。靶向細胞周期蛋白的小分子抑制劑可以誘導(dǎo)腫瘤細胞周期阻滯和凋亡,Ⅰ期臨床研究顯示對成人和兒童腫瘤患者安全性良好,但單藥應(yīng)用臨床獲益有限。CDK4/6抑制劑聯(lián)合化療藥物是合理的聯(lián)合策略,因為化療藥物導(dǎo)致的腫瘤DNA損傷可能使腫瘤對細胞周期治療更敏感[19]。
CDK4/6抑制劑通過多種機制促進抗腫瘤免疫。Goel等[20]應(yīng)用乳腺癌和其他實體瘤小鼠模型研究證實,CDK4/6抑制劑不僅能誘導(dǎo)腫瘤細胞周期阻滯,還能夠促進抗腫瘤免疫??鼓[瘤免疫反應(yīng)有兩個基礎(chǔ):首先,CDK4/6抑制劑激活腫瘤細胞內(nèi)源性反轉(zhuǎn)錄病毒成分表達,增加細胞內(nèi)雙鏈RNA水平,進而刺激產(chǎn)生Ⅲ型干擾素并增加腫瘤抗原遞呈;其次,CDK4/6抑制劑顯著抑制調(diào)節(jié)性T細胞的增殖,促進細胞毒性T細胞對腫瘤細胞的清除。此研究為CDK4/6抑制劑聯(lián)合腫瘤免疫治療提供了理論基礎(chǔ)。Cor1家族成員聯(lián)會復(fù)合體蛋白(synaptonemal complex protein 3, SCP3)在免疫編輯細胞中過表達,并且通過超活化Cyclin D1-CDK4/6軸上調(diào)NANOG轉(zhuǎn)錄因子。SCP3-Cyclin D1-CDK4/6軸廣泛存在于各類人體腫瘤中并伴有較差預(yù)后,CDK4/6抑制劑帕博西尼通過阻斷SCP3-NANOG軸增加免疫抵抗腫瘤的敏感度,從而控制腫瘤[21]。另外,CDK4/6抑制劑可以增加程序化死亡配體1(programmed cell death ligand 1, PD-L1)表達、激活T細胞、誘導(dǎo)炎性反應(yīng)微環(huán)境和提高腫瘤免疫原性[22-24]。Zhang等[25]證實細胞周期激酶可以調(diào)節(jié)PD-L1穩(wěn)定性,提示CDK4/6抑制劑聯(lián)合程序性死亡受體1(programmed death 1, PD-1)或PD-L1免疫檢查點抑制劑可以提高腫瘤治療效果。
除了聯(lián)合EGFR抑制劑和PI3K/mTOR抑制劑外,CDK4/6抑制劑還和其他分子靶向治療藥物聯(lián)合,提高抗腫瘤治療效果。CDK4/6抑制劑聯(lián)合BRAF抑制劑或MEK抑制劑是黑色素瘤的有效治療模式,但不良反應(yīng)增加。Teh等[26]研究顯示,持續(xù)MEK抑制劑聯(lián)合間歇CDK4/6抑制劑較其他聯(lián)合模式有更高的腫瘤緩解率。然而,一些腫瘤在治療過程中因核糖體S6蛋白磷酸化而獲得耐藥。進一步研究發(fā)現(xiàn),CDK4/6抑制劑聯(lián)合BRAF抑制劑或MEK抑制劑獲得性耐藥的機制是激活了mTOR通路,mTORC1/2抑制劑AZD2014可以克服聯(lián)合治療模式的耐藥。臨床前研究顯示,帕博西尼聯(lián)合MEK抑制劑PD0325901是KRAS依賴性和BRAF突變轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌的有效治療模式[27]。Wood等[28]研究顯示,CDK4/6抑制劑瑞博西尼聯(lián)合ALK抑制劑色瑞替尼(ceritinib)治療ALK突變兒童神經(jīng)母細胞瘤有更高的不良反應(yīng)(P=0.008)和更佳的治療效果(P=0.006),聯(lián)合治療提高了腫瘤生長抑制率、細胞周期阻滯和Caspase依賴的細胞死亡。RAF抑制劑聯(lián)合CDK4/6抑制劑可以提高RAS或BRAF突變腫瘤的療效[29]。Small等[30]開展的腎癌臨床前研究證實,?,斘髂崧?lián)合舒尼替尼可以縮小腫瘤,而且無明顯不良反應(yīng)。
CDK4/6抑制劑聯(lián)合自噬抑制劑能夠維護G1/S檢查點完整,可能成為包括乳腺癌在內(nèi)的多種實體瘤的新治療策略[31]。Francis等[32]研究顯示,CDK4/6抑制劑使Rb陽性肉瘤細胞對Wee1激酶抑制劑AZD1775敏感,這為開展CDK4/6抑制劑聯(lián)合Wee1激酶抑制劑治療平滑肌肉瘤的臨床試驗打下了基礎(chǔ)。
以細胞周期蛋白為靶標的腫瘤細胞周期治療前景廣闊,也為腫瘤精準治療增添了新內(nèi)容。篩選腫瘤驅(qū)動基因是實現(xiàn)精準腫瘤治療的關(guān)鍵[33]。Bailey等[34]報告了最全面的腫瘤驅(qū)動基因和突變圖譜,為實現(xiàn)包括CDK4/6抑制劑在內(nèi)的腫瘤精準治療奠定了基礎(chǔ)。尋找針對細胞周期的新調(diào)控靶標是細胞周期治療的未來方向。生長信號激發(fā)cyclin D1 mRNA在母細胞中累積,DNA損傷則導(dǎo)致母細胞中活化p53升高。遺傳了更多細胞周期蛋白D1的子細胞繼續(xù)進入下一個細胞周期,遺傳更多活化p53的子細胞則進入靜止狀態(tài),因此cyclin D1或p53可能成為細胞周期治療的新靶標[35]。CDK8抑制劑也已成為腫瘤靶向治療的新希望。
在聯(lián)合治療的基礎(chǔ)上,尋找CDK4/6抑制劑的療效預(yù)測因子是未來發(fā)展方向。Cyclin D3-CDK6激酶可以磷酸化糖代謝通路中的兩個關(guān)鍵酶(6-磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶M2)并抑制它們的代謝活性,這直接激活糖代謝的磷酸戊糖通路和絲氨酸通路,因此cyclin D3-CDK6可能成為人類腫瘤亞型的分層因子和CDK4/6抑制劑的預(yù)測因子[36]。CDK激活需要干擾素β表達,提示干擾素β可能成為CDK4/6抑制劑的預(yù)測因子[37]。其他的療效預(yù)測因子包括CDK4磷酸化、D型細胞周期素和腫瘤克隆動力學等[38-40]。CDK4/6抑制劑為基礎(chǔ)的聯(lián)合治療模式將成為腫瘤精準治療的新策略。