CDK4/6抑制剂在乳腺癌中的研究进展

姜秀，赵文辉

哈尔滨医科大学附属肿瘤医院

　　细胞周期的失调是肿瘤生长和转移的典型标志之一，通过CDK抑制剂重新建立细胞周期的调控在肿瘤靶向治疗的发展中已经成为有吸引力的方向。三种选择性靶向CDK4/6的口服药物已经被研发：帕泊昔布、阿本昔布和利泊昔布。当前的研究表明CDK4/6抑制剂与内分泌药物联合治疗激素受体阳性乳腺癌是一个新的标准。全文就细胞周期调控、乳腺癌中周期蛋白D-CDK4/6-Rb途径及相关蛋白p16和存活蛋白的异常表现、CDK4/6抑制剂的相关临床试验及其结果进行总结。

原文参见：中国肿瘤. 2017;26(2):125-129.

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　　乳腺癌是当今中国女性最常见的癌症【1】，在全球新确诊的乳腺癌病例中，中国占12.2%【2】。HR阳性乳腺癌约占所有类型乳腺癌的3/4【3】，内分泌治疗是这类乳腺癌的有效治疗方式之一，然而内分泌治疗耐药是当前临床面临的巨大挑战。阐明内分泌治疗耐药的机制从而开创更有效的疗法是目前研究的当务之急。目前已知的内分泌耐药机制与ER的结构和功能异常、ESR1基因突变、多种生长因子信号通路的异常激活、miRNA表达的改变、内分泌药物的代谢、细胞周期的失控等因素相关。为提高HR阳性乳腺癌内分泌治疗的疗效，多种靶向新药正在研发和试验中。对于HR阳性晚期乳腺癌的临床研究，最近最成功的例子是使用CDK4/6抑制剂帕泊昔布与芳香酶抑制剂联合治疗雌激素受体阳性乳腺癌。

　　1　细胞周期调控

　　正常细胞的增殖是受到严格调控的，这一过程的失调会导致细胞无限制的生长和增殖，是很多癌症包括乳腺癌的主要标志之一。典型的细胞周期各阶段分为：G0（静止期）、G1（DNA合成前期）、S（DNA合成期）、G2（分裂前期）和M（细胞分裂期）。在细胞周期运转调控中，细胞周期蛋白和周期蛋白依赖性激酶（CDK）发挥了非常重要的作用，细胞周期是由周期蛋白和CDK之间的相互作用所驱动【4】。从G1期到S期是细胞正常复制的关键时期，在这一过程中，周期蛋白D-CDK4/6-Rb起着重要作用。周期蛋白D与CDK4/6结合形成周期蛋白D-CDK4/6复合物，使Rb蛋白磷酸化，进而释放E2F促使细胞周期从G1期转换到S期。细胞周期中CDK的水平通常是不变的，他们的活性是受细胞周期蛋白在各细胞周期的水平控制。由于CDK在细胞增殖中的作用，其可作为抗癌治疗的天然靶标。因此，在肿瘤靶向治疗的发展中，通过CDK抑制剂重新建立对细胞周期的控制一直是一个有吸引力的方向【5】。

　　2　乳腺癌中周期蛋白D-CDK4/6-Rb的异常表现

　　通过扰乱周期蛋白D-CDK4/6-Rb途径来促进细胞增殖，其中可能的机制包括：①周期蛋白D过表达或扩增，在15%～20%人类乳腺癌中有周期蛋白D1基因（CCND1）的扩增，而蛋白过表达比基因扩增更普遍，周期蛋白D1过表达高达50%【6,7】；②CDK4/6基因突变和扩增，15%的乳腺癌CDK4基因有扩增，导致CDK4蛋白过表达【8】；③调节周期蛋白D与CDK4/6结合抑制剂的丢失，如INK4蛋白（p16INK4A、p15INK4B、p18INK4C、p19INK4D），尤其p16丢失是在乳腺癌组织中最常见的异常之一【9】；④Rb的丢失或突变，20%～30%的乳腺癌特别是三阴性乳腺癌有Rb基因缺失或突变，但大多数乳腺癌中Rb的失活是由于周期蛋白D1的过表达或p16的失活导致【5,10,11】。

　　很多乳腺癌表现出周期蛋白D-CDK4/6-Rb的失调，周期蛋白D1-CDK4/6的过度活化又常见于ER阳性乳腺癌【12】。有研究表示，对ER阳性乳腺癌的抗雌激素治疗可能是通过减少周期蛋白D1表达和活性及后续的Rb磷酸化实现的【13】，内分泌耐药可能和周期蛋白D1过表达和Rb磷酸化有关【14】。周期蛋白D1和雌激素刺激ER应答基因的转录，表现为协同作用，另外，周期蛋白D1被证明在雌激素缺乏的条件下能表现出激活ER的能力【15】，这为CDK4/6抑制剂克服内分泌耐药的治疗提供了可能的理论基础。但同时也有研究显示周期蛋白D1的表达与ER、HER2显著相关，周期蛋白D1的表达与ER表达呈正相关，与HER2表达呈负相关，周期蛋白D1的阳性表达预示着较好的预后【16】。基于周期蛋白D-CDK4/6-Rb途径在癌症发展中重要角色及其在乳腺癌中的常见异常改变，为针对这一途径组成元件的靶向治疗提供了有力的理论根据，特别是对于ER阳性乳腺癌。

　　3　与CDK4/6结合的p16、存活蛋白蛋白异常表现

　　INK4（CDK4抑制剂）是细胞周期素依赖性激酶抑制物（CDI）的一类，而p16蛋白是INK4家族成员之一，p16蛋白是作用于CDK4的抑制因子，p16蛋白抑制CDK4活性，最终阻止细胞进入S期，抑制肿瘤发生发展。另外，近年研究表明是存活蛋白蛋白是最小的凋亡抑制蛋白IAP基因家族重要成员之一，与肿瘤的发生、发展密切相关。下调存活蛋白能够增强TAM介导的细胞凋亡，相反，存活蛋白基因转染的MCF-7细胞表现出较低的凋亡率，结果表明存活蛋白是影响他莫昔芬诱导的乳腺癌细胞凋亡和对其产生耐药的一个重要因子【17】。与正常组织相比，存活蛋白蛋白在分裂细胞如肿瘤细胞中高表达，因此存活蛋白与细胞周期进展相关，在抑制细胞凋亡和调节细胞分裂方面起着关键作用，存活蛋白还诱导血管生成，在有丝分裂过程中通过激活多个信号通路维护肿瘤生长【18,19】。除此之外，有研究显示在存活蛋白过表达的细胞中，S期和G2/M期总数增加，而当存活蛋白功能失活，磷酸化的Rb、CDK2/周期蛋白E复合物及S期数量均减少【20】。存活蛋白与CDK4结合，可竞争性地使p16与CDK4分离，形成存活蛋白/CDK4复合物，将CDK4运送至细胞核，因周期蛋白D1与CDK4的相互结合力比存活蛋白与CDK4的结合力更强，从而被周期蛋白D1/CDK4复合物取代，导致Rb磷酸化，进而使细胞从G1期向S期转换【20】。

　　4　CDK4/6抑制剂

　　4.1　帕泊昔布（palbociclib）

　　帕泊昔布能够与CDK4/6蛋白的ATP结合位点相结合发挥抑制作用，抑制Rb磷酸化，进而抑制转录因子E2F的释放，来阻止细胞由G1期进入S期，从而抑制DNA的合成及细胞增殖，而不表现出泛CDK抑制剂的严重细胞毒性。Finn等【12】评价了在体外不同分子特性的人类乳腺癌细胞对CDK4/6抑制剂帕泊昔布的反应敏感性，结果其对管腔ER阳性细胞系的抑制作用最为明显，在ER阴性或基底样亚型中作用最小；在ER阳性细胞系观察到CDK4/6抑制剂与他莫昔芬有协同作用。CDK4/6抑制剂帕泊昔布联合内分泌治疗的PALOMA-1、PALOMA-2和PALOMA-3系列研究：PALOMA-1研究是一个临床2期研究，比较来曲唑联合或不联合CDK4/6抑制剂药物帕泊昔布在ER阳性/HER2阴性绝经后不适合手术的转移或局部复发乳腺癌患者一线治疗中的作用，研究纳入了165例患者，结果显示，与来曲唑单药相比，帕泊昔布联合来曲唑治疗将PFS从10.2个月提高到20.2个月。其副作用也在可控范围内【21】。基于这项研究结果，2015年2月，FDA授权帕泊昔布为加速研发药物，与来曲唑联合用于绝经后ER阳性/HER2阴性的转移性乳腺癌的治疗。PALOMA-2研究类似于PALOMA-1研究，两者不同之处在于：PALOMA-2是一项双盲研究，被纳入的650例患者随机分组，接受帕泊昔布联合来曲唑和来曲唑联合安慰剂治疗，结果显示联合组PFS从9个月提高到14个月【22】。PALOMA-3研究是一个临床3期研究，比较帕泊昔布联合氟维司群和氟维司群联合安慰剂治疗晚期HR阳性/HER2阴性乳腺癌患者的疗效，纳入的521例患者为前线内分泌治疗失败的患者。这项研究被终止的时间比预期的早，因为研究的主要终点PFS已经被观察到，结果显示，帕泊昔布联合氟维司群同氟维司群联合安慰剂比较，PFS从3.8个月提高到9.2个月【23】。现有的临床研究数据表明CDK4/6抑制剂在乳腺癌的治疗中展现出不错的疗效并具有巨大的潜力。

　　4.2　阿本昔布（abemaciclib，LY2835219）

　　阿本昔布是另一种高度特异的口服小分子CDK4/6抑制剂，抑制Rb磷酸化，导致G1期阻滞，从而抑制细胞增殖。临床前数据展示出阿本昔布在多种肿瘤中作为单药或与化疗相结合的抗肿瘤活性作用，另外，阿本昔布能通过血脑屏障抑制颅内肿瘤的生长【24～26】。MONARCH1是一项有关阿本昔布单药治疗的Ⅱ期临床研究，纳入了132例经内分泌及化疗治疗后进展的HR阳性/HER2阴性转移性乳腺癌患者。2016年6月ASCO会议上对该研究进行了口头报告，临床数据的最终分析显示，总缓解率（ORR）为19.7%，临床获益率（患者获得CR、PR或SD时间为6个月及以上）为42.4%，中位无进展生存期（PFS）为6个月。MONARCH1研究的数据表明阿本昔布这一CDK4/6抑制剂能够有效抑制肿瘤生长，延长患者的生存时间，且耐受性较好。目前正在进行的与内分泌药物联合的相关临床研究：MONARCH-2双盲、3期研究（n=630），比较阿本昔布联合氟维司群与安慰剂加氟维司群在绝经后HR阳性/HER2阴性局部晚期或转移性乳腺癌中的治疗效果【27】。MONARCH-3研究（n=450）比较阿本昔布联合阿那曲唑或来曲唑与安慰剂加阿那曲唑或来曲唑治疗没有接受全身治疗的HR阳性/HER2阴性局部区域复发或转移性乳腺癌的疗效。PFS均是主要观察结果【28】，相关结果拭目以待。

　　4.3　利泊昔布（ribociclib，LEE011）

　　利泊昔布与帕泊昔布类似，也为口服小分子CDK4/6抑制剂。在体外实验模型中LEE001导致G1期阻滞，表现出抗肿瘤活性作用，包括有BRAF或NRAS基因突变的恶性黑色素瘤及乳腺癌【29】。目前正在进行的多项临床试验将为利泊昔布的肿瘤治疗提供更多的依据。利泊昔布对于HR阳性/HER2阴性乳腺癌的相关临床研究见附录。

　　5　总结与展望

　　大量数据证明CDK4/6和周期蛋白D1在细胞周期调控中的重要作用，同时临床数据表明CDK4/6抑制剂对乳腺癌生长有抑制作用，特别是对HR阳性乳腺癌疗效显著。目前CDK4/6抑制剂的抗肿瘤治疗已经取得一定进展，CDK4/6抑制剂如何与其他化疗及靶向药物理想组合将是一个重要临床问题。对于HER2阳性乳腺癌主要治疗手段是化疗联合分子靶向药物，如曲妥珠单抗、帕妥珠单抗、拉帕替尼及T-DM1等。相关临床前研究表明HER2阳性乳腺癌细胞株对CDK4/6抑制剂也有较高敏感性【12】，CDK4/6抑制剂可能同样使HER2阳性乳腺癌患者受益，对此，还需更多的临床研究来证实其确切疗效。CDK4/6抑制剂与化疗药物联合治疗的疗效有待进一步探究，特别对于ER、PR和HER2均阴性的三阴性乳腺癌，化疗是其主要治疗手段，目前还没有证据表明三阴性乳腺癌患者能从联合CDK4/6抑制剂的治疗中获益。CDK4/6抑制剂与化疗药物如卡培他滨及mTOR抑制剂依维莫司等联合治疗的众多临床研究也正在进行中。到目前为止，除ER外，没有其他生物标志物帮助预测哪些患者能够受益于CDK4/6抑制剂的治疗，所以寻找潜在可能的生物标志物，筛选获益人群，将有助于实现个体化精准治疗。另外，CDK4/6突变与CDK4/6抑制剂的疗效及耐药的关系有待进一步认识和研究，对CDK4/6抑制剂原发或继发耐药后其机制的进一步研究将可能作为未来一个重要方向。

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