选择性雌激素受体下调剂氟维司群耐药机制的研究进展

选择性雌激素受体下调剂氟维司群耐药机制的研究进展

徐丹妮  张巍  牛昀

（天津医科大学肿瘤医院）

摘要

氟维司群（fulvestrant）是一种选择性雌激素受体下调剂，能特异性结合雌激素受体（estrogen receptor，ER），抑制其下游靶基因的转录并促进ER蛋白的快速降解。随着氟维司群在乳腺癌内分泌治疗中的广泛应用，耐药现象逐步突显。探索氟维司群的耐药机制、靶向机制中的核心分子是突破治疗瓶颈、改善预后的关键。本文将就氟维司群的耐药机制及其联合用药等新治疗方案的研究进展进行综述。

概述

雌激素受体（estrogen receptor，ER）阳性乳腺癌占所有乳腺癌的70%~75%，对于这部分患者，国内外临床指南均将内分泌治疗列为首要推荐。氟维司群（fulvestrant）是一种选择性雌激素受体下调剂，无类雌激素样激动作用，能有效抑制ER的二聚化和核定位，并促进胞浆中泛素-蛋白酶体系统对ER的快速降解[1]。在临床一线或二线内分泌治疗中，氟维司群适用于绝经后激素受体（hormone receptor，HR）阳性人表皮生长因子受体-2（human epidermal growth factor receptor-2，HER-2）阴性的局部晚期、转移性乳腺癌。虽在总人群中疗效肯定，但仍有部分患者出现原发或继发性耐药。探索氟维司群的耐药机制、靶向机制中的核心分子是突破治疗瓶颈、改善预后的关键。本文将就氟维司群的耐药机制及其联合用药等新治疗方案的研究进展进行综述。

01

氟维司群耐药机制

1.1 旁路信号的异常活化

ER阳性乳腺癌细胞的存活高度依赖ER信号，当经典配体依赖的ER信号被阻断时，癌细胞会寻找其他的旁路进行代偿。研究表明，表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）、HER-2等受体酪氨酸激酶的异常活化、内质网中PI3K、MAPK信号的过度激活，均将诱发ER及其共辅激活因子的磷酸化，介导非配体依赖的ER转录活性。同时，异常激活的旁路信号还驱动其他癌症相关转录因子的活化，与非配体依赖的ER信号协同作用，最终赋予癌细胞替代性增殖和存活的能力，导致耐药性的产生[1]。

Razavi等[2]进行的全基因组测序结果显示，在1.7%内分泌治疗耐药的转移性乳腺癌中，存在EGFR扩增，人为过表达EGFR能介导癌细胞对氟维司群的不敏感。Zhang等[3]研究发现，氟维司群阻断ER信号的同时，能诱发ER阳性乳腺癌细胞自分泌EGFR配体，由此驱动的下游信号异常活化是耐药产生的潜在原因。HER-2扩增与内分泌治疗不良预后的相关性已被广泛证实，最新的研究显示HER-2的激活突变与ER阳性HER-2非扩增型乳腺癌的继发性内分泌治疗耐药相关[4-5]。HER-2突变的MCF-7细胞及异种移植瘤模型显示出对雌激素剥夺和氟维司群治疗的不敏感，潜在的机制与突变介导的人表皮生长因子受体-3（human epidermal growth factor receptor-3，HER-3）/PI3K信号活化相关[4]。HER-3是表皮生长因子家族的另一成员，能通过与HER- 2形成异源二聚体，触发自身磷酸化和下游信号分子的募集。Morrison等[6]研究发现，富含亮氨酸重复序列免疫球蛋白样蛋白1（leucine rich repeats and immunoglobulin like domains 1，LRIG1）负向调控HER-3在细胞表面的表达水平。氟维司群可间接抑制受ER转录调控的LRIG1表达，促进HER-3在细胞表面的异常积聚，由此引发下游信号的过度活化，介导耐药性的产生[7]。

胰岛素样生长因子-1受体（insulin like growth factor-1 receptor，IGF-1R）在促进癌细胞增殖、侵袭、转移的进程中发挥重要作用。Song等[8]研究显示，高浓度（100 nM）的氟维司群能促进核ER向细胞质、细胞膜的转位，诱发细胞膜ER与IGF-1R的相互作用，进而异常激活IGF-1R及其下游MAPK信号转导，驱动肿瘤的恶性增殖。PI3K信号通路核心分子的异常表达（PIK3CA突变、AKT过表达、PTEN缺失等）也参与氟维司群在内的抗雌激素治疗耐药形成，研究证实氟维司群联合PI3K抑制剂、mTOR抑制剂能有效改善患者的无进展生存（progression-free survival，PFS）[9]。

1.2 表观遗传学改变

Vesuna等[10]研究显示，异常增高的Twist家族碱性螺旋-环-螺旋转录因子1（twist basic helix-loop-helix transcription factor 1，TWIST1）能结合ER启动子区的E框es序列，诱发DNA甲基转移酶3B和组蛋白去乙酰化酶1在该区的募集，介导ER启动子区的超甲基化和组蛋白的脱乙酰化作用，引起转录抑制和染色质浓缩，降低细胞内的ER水平，导致对氟维司群的不敏感。

借助高通量测序技术，多项临床前研究筛选出氟维司群耐药细胞与野生型细胞间差异表达的microRNA（miRNA）分子[11]，多数miRNA与耐药间的关联机制尚不明确，有待进一步探索。Rao等[12]研究发现，miRNA-221/222过表达与MAPK、Wnt/&β;-catenin等信号通路的激活相关，能通过解除TGF-&β;介导的生长抑制，诱发非雌激素依赖的细胞增殖。Yu等[13]报道miRNA-214能通过间接抑制自噬，在体外恢复乳腺癌细胞对氟维司群治疗的敏感性。

SWI（mating-type switching）/SNF（sucrose non fermenting）染色质重塑复合体能以ATP依赖的方式破坏DNA与组蛋白间的相互作用，介导核小体的重塑调控基因表达。AT丰富结合域1A（AT rich interaction domain 1A，ARID1A）基因编码该复合体最大的调节亚基，在调控ATP酶活性、复合体靶向性中发挥重要作用。Xu等[14]研究发现，在内分泌治疗失败的转移性乳腺癌中，存在高频率的ARID1A失活突变，且这种突变与氟维司群治疗后更短的PFS相关。人为干扰ARID1A的表达，能抑制SWI/SNF染色质复合物在雌激素反应元件等重要转录因子结合位点上的募集，诱发乳腺癌细胞由ER阳性腔面样表型向ER阴性的基底样表型转变，介导耐药性的产生。

1.3 肿瘤微环境

低氧是肿瘤与正常组织间存在的关键微环境差异。Yang等[15]研究发现，癌细胞内存在一组与恶性表型相关的双重反应基因（KDM4B、VEGFA等），其转录受ER、低氧诱导因子-1&α;（hypoxia-inducible factor-1&α;，HIF-1&α;）的协同调控，在低氧条件下，HIF-1&α;的过度活跃能代偿氟维司群导致的ER抑制，促进双重反应基因的转录，驱动癌细胞的恶性增殖与转移。

Sansone等[16]研究发现，氟维司群能促进小鼠血清中白细胞介素-6（interleukin-6，IL-6）的分泌，同时诱发异种移植瘤中肿瘤干性相关的CD133hi/CD44lo细胞的富集，通过联合氟维司群与托珠单抗（IL-6拮抗剂）能恢复氟维司群耐药的小鼠乳腺癌骨转移肿瘤对治疗的敏感性。另有研究表明，肿瘤微环境中IL-6的增加能诱发肿瘤相关成纤维细胞内IL-6/Stat3信号的活化，促使其分泌含有miRNA-221/222的微囊泡。这些微囊泡随后被转运至乳腺癌细胞中，驱动ERhi/Notch3lo/CD133lo非肿瘤干细胞向内分泌治疗耐药的ERlo/Notch3hi/ CD133hi肿瘤干细胞转化[17]。

1.4 异常的细胞周期调节蛋白

Cyclin D1是CCND1编码的重要细胞周期调节蛋白，其表达受ER的转录调控。非配体依赖的ER活性、旁路信号的异常活化均能驱动CCND1的转录，诱发肿瘤的恶性增殖。Alves等[18]的全基因组重测序结果表明，细胞周期蛋白依赖性激酶6（cyclin-dependent kinase 6，CDK6）在氟维司群耐药的乳腺癌细胞中表达上调，人为沉默CDK6或联合帕博西尼（CDK4/ 6抑制剂）能增加G1期细胞比例，诱导细胞凋亡。该研究结果还发现，不同于他莫昔芬或芳香化酶抑制剂，氟维司群治疗后的转移性乳腺癌中CDK6的高表达与较短的PFS相关。

1.5 雌激素受体1基因突变

在人体内，雌激素受体1（estrogen receptor 1，ESR1）基因编码ER&α;表达。ESR1突变在原发乳腺癌中罕见，而较常见于内分泌治疗失败后的进展期乳腺癌。DNA测序的结果显示，突变集中在ER&α;的配体结合结构域，最常见的位点为Y537S和D538G，由其编码的氨基酸能在无雌激素作用的情况下介导ER构象的转变，诱发非配体依赖的ER组成性激活[19]。研究显示，存在ESR1突变的细胞或异种移植瘤模型对氟维司群不敏感，提高作用浓度有助于强化氟维司群对肿瘤的生长抑制[20]。然而，Spoerke等[21]的临床研究得出不同的结论，进展期乳腺癌使用氟维司群治疗期间，与无ESR1突变者相比，ESR1突变患者的PFS无显著性差异。Najim等[22]Meta分析发现，目前尚缺乏ESR1突变患者使用氟维司群单药治疗的数据，难以就ESR1突变对氟维司群治疗预后的影响作出结论。

02

新的治疗方案

2.1 联合用药增强疗效

随着内分泌治疗耐药机制研究的不断深入，众多分子靶向药物进入临床。以氟维司群为基础的联合用药旨在最大程度减少信号串扰、增强疗效、延缓肿瘤进展。目前分子靶向药物联合氟维司群的临床试验已有报道或正在进行，包括氟维司群与PI3K抑制剂、mTOR抑制剂、CDK4/6抑制剂、EGFR/HER-2抑制剂、酪氨酸激酶抑制剂等多种组合[23]。部分联合治疗方案已显示出更大的临床获益，帕博西尼（CDK4/6抑制剂）、玻玛西林（CDK4/6抑制剂）、瑞博西林（CDK4/6抑制剂）、阿培利司（PI3K抑制剂）已获美国FDA批准，用于联合氟维司群治疗绝经后HR阳性、HER-2阴性的晚期、转移性乳腺癌[24]。在临床上，虽也观察到某些方案高发生率的不良反应，但多数可得到有效的对症治疗。这些联合治疗方案的远期疗效，仍有待长期随访及大样本临床研究的综合验证，其最终结果将有助于为患者提供在疗效、安全性、生存质量上更为平衡的治疗选择。

2.2 结构优化改善生物利用度

氟维司群是一种长效制剂，肌肉注射、药代动力学不佳的特点限制其在临床中更广泛的应用。口服型雌激素受体下调剂的研发，有望通过结构优化、改善氟维司群的生物利用度，以增强疗效。目前已报道的口服制剂有GW5638、RAD-1901、AZD-9496、GDC0810、GDL0927、AZD9833、SAR439859、LSZ102、G1T48等[25-26]，这些制剂在临床前研究中显示出与氟维司群相似或更优的疗效，其具体不良反应有待临床试验的进一步评估。

03

结语

过去的20年间，氟维司群的临床疗效得到充分肯定，随着适应证由内分泌二线治疗向一线治疗的扩大，耐药现象逐步突显。旁路信号的异常活化、表观遗传、肿瘤微环境、肿瘤异质性等诸多因素共同构成氟维司群独特的耐药机制。联合用药是克服内分泌治疗耐药的重要举措。口服型雌激素受体下调剂的研发，为优化氟维司群疗效、改善患者预后带来可能。在未来，基因组学、蛋白质组学等更多分子生物学技术和生物信息学方法的应用，将推动内分泌耐药机制的研究进入更深层次的领域，引领乳腺癌治疗向更为个体化、精准化的方向迈进。

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