陈强教授：HER2 单抗赫赛汀耐药机制研究进展
福建省肿瘤医院
陈 强 叶韵斌 吴 凡
乳腺癌的侵袭转移是乳腺癌病人死亡的主要原因，但迄今为止，尚未发现包括乳腺癌在内的肿瘤侵袭转移特异性的基因。作为与乳腺癌的转移预后密切相关的基因之一，Er-B-2(HER2)受体的过表达是乳腺癌的发病机制的独立危险因子，成为目前研究的热点之一。HER2蛋白是原癌基因CerbB2(Her2/neu)编码的具有受体酪氨酸激酶(RTK)活性的跨膜糖蛋白，分子量185kDa，简称p185，属表皮生长因子受体酪氨酸激酶家族，能启动酪氨酸激酶调控的信号转导系统。HER2基因与乳腺癌的发生发展及转移有密切关系，HER2过度表达与化疗、内分泌治疗抵抗有关。研究表明，HER2在20﹪～30﹪的原发性乳腺浸润性导管癌中有基因的扩增和蛋白的过度表达，HER2阳性的乳腺癌浸润性强，无病生存期短，预后差。
赫赛汀(Herceptin)是一种针对HER-2/neu原癌基因产物的人源化单克隆抗体，能特异的作用于HER-2受体过度表达的乳腺癌细胞。临床研究已评价了其药代动力学、临床治疗转移性乳腺癌的客观疗效和安全性。1998年获美国FDA批准上市用于治疗HER2阳性转移性乳腺癌。
一、 赫赛汀作用机制
目前研究发现的赫赛汀作用机制包括[2， 3]：特异结合于HER2受体胞外段从而阻断HER2同源二聚体的组成性激活并干扰HER2与其它ErbB家族成员形成异源二聚体。介导HER2受体的内吞和在溶酶体中的降解；活化PTEN阻断PI3K信号通路；上调并活化p27kip1从而诱导G1期停滞，抑制肿瘤细胞增殖；促进肿瘤细胞凋亡；抗肿瘤血管生成；ADCC作用；抑制全长HER2受体胞外段的裂解和裂解产物p95的活化；抑制DNA修复；增加化疗药物的细胞毒性；逆转肿瘤细胞对宿主细胞因子杀伤作用的抵抗等。
二、 赫赛汀可能的耐药机制
赫赛汀的临床应用使部分HER2过表达乳腺癌患者获得临床受益。但单药赫赛汀的客观有效率并不高，为12－34%，且大部分初始接受赫赛汀治疗有效的病人常在1年内产生耐药，加上其费用高昂，所以探讨耐药机制并寻找能够预测赫赛汀疗效的生物学指标对于赫赛汀的临床应用有着重要的意义。目前研究主要集中在以下方面：
(一) 细胞表面蛋白位阻HER2受体导致赫赛汀无法有效与HER2结合
赫赛汀作为HER2的单克隆抗体，要发挥其作用必须与HER2有效结合。但研究发现[4， 5]，一些细胞表面粘蛋白如MUC4会遮蔽HER2受体，通过位阻阻止赫赛汀与HER2的特异性结合，MUC4高表达与赫赛汀耐药有关。高表达MUC4的小鼠中，赫赛汀与HER2的结合减少。赫赛汀耐药乳腺癌细胞株JIMT-1中MUC4的表达水平较赫赛汀敏感株要高，通过siRNA敲除MUC4表达后，赫赛汀与HER2的结合能力恢复，逆转了赫赛汀耐药。
(二) 可能存在Her2/neu基因突变，影响赫赛汀的疗效
蛋白酪氨酸家族是人类肿瘤中最常发生突变的基因家族。目前报道约10%的肺腺癌患者中发现了编码HER2蛋白酪氨酸激酶区的HER2基因突变，HER2突变型较野生型更具侵袭性和致瘤性，突变型对HER2靶向治疗敏感，但对EGFR酪氨酸激酶抑制剂吉非替尼不敏感[6]。提示ErbB家族基因突变与靶向治疗及预后有关。
有趣的是，目前还没有报道发现乳腺癌中HER2基因的突变。如果一部分过表达HER2的乳腺癌中存在HER2基因突变，那么突变型与野生型对预后的影响如何，对赫赛汀的敏感性是否有差别等问题都是非常值得探讨的。
(三) 通过其它受体旁路启动HER2下游的信号通路导致赫赛汀耐药
众所周知，细胞内的信号通路互相联系，形成一个复杂的网络体系，赫赛汀虽然能够抑制HER2同源或异源二聚体的形成从而阻断下游信号通路，但肿瘤细胞可通过膜表面其它受体旁路激活HER2的下游信号通路，导致赫赛汀耐药现象发生。
10－36%的乳腺癌同时过表达HER2和EGFR，HER2与EGFR的同时过表达及相互作用的增强与赫赛汀耐药有关[7， 8]。Ritter等[9]发现，从BT474荷瘤裸鼠中筛选出的HER2过表达赫赛汀耐药株中，EGFR磷酸化水平增高，其配体TGF-α过表达，EGFR抗体西妥昔单抗能在一定程度上克服赫赛汀耐药。共表达HER2和EGFR的乳腺癌细胞还可上调存活素(Survivin)的表达抑制凋亡，单用赫赛汀并不能下调存活素[10]。这提示同时抑制HER2和EGFR有可能逆转赫赛汀耐药。
HER2及磷酸化的p95都能与HER3形成稳定的异源二聚体并活化下游PI3K及MAPK信号通路。Wehrman等研究发现，赫赛汀不能抑制HER2/HER3异源二聚体形成及p95/HER3异源二聚体的活化[11-13]，提示耐药株共表达HER3可能是赫赛汀耐药机制之一。
其它ErbB家族成员之间的同源/异源二聚化(如EGFR同源二聚化、EGFR/HER3异源二聚化)在相应配体存在的情况下都能启动PI3K或MAPK信号通路，所以赫赛汀对HER2过表达乳腺癌细胞的生长抑制作用在很大程度上受到其他ErbB家族成员是否共表达以及是否存在其配体等因素的影响。单独HER2过表达一项指标并不能预测赫赛汀的敏感性。
EGFR/HER2 酪氨酸激酶双重抑制剂lapatinib 能抑制赫赛汀耐药株的增殖[14]。新一代的重组人源化HER2单抗pertuzumab(2C4，帕妥珠单抗)能通过位阻作用阻断EGFR/HER2和HER2/HER3的异源二聚化及其启动的下游信号通路[15]。它们均有希望在提高赫赛汀有效率以及逆转赫赛汀耐药方面发挥一定的作用。
(四) HER2 下游PI3K/Akt 及Ras/MAPK 信号通路持续活化
PI3K/Akt信号通路在细胞存活和抗凋亡中起重要作用。研究发现[16， 17]赫赛汀耐药株中PI3K/Akt信号通路即使在赫赛汀存在的情况下仍持续活化，持续活化的Akt会导致赫赛汀介导的细胞生长抑制的缺失，并抑制了赫赛汀介导的细胞周期停滞和细胞凋亡，产生赫赛汀耐药现象。这提示抑制耐药株中PI3K/Akt信号通路的持续活化能够产生赫赛汀耐药。
研究发现[18， 19]PTEN功能缺失会导致PI3K/Akt信号通路持续活化及赫赛汀耐药，通过蛋白酶体抑制剂增加PTEN表达水平后，能恢复耐药株对赫赛汀的敏感性。临床上也发现[20]PTEN水平降低的乳腺癌患者较PTEN正常者赫赛汀的疗效差。这些都提示PTEN水平可能成为预测赫赛汀耐药与否的标志物之一。热休克蛋白90(HSP90)能活化PDK1及Akt，Hsp90抑制因子17-AAG 及PDK1抑制剂OSU-03012都能够抑制PDK1的活化，使Akt失活，抑制赫赛汀耐药株的增殖并促进凋亡，逆转赫赛汀耐药[21， 22]。提示针对PI3K的靶向治疗也许能克服赫赛汀耐药。活化的HER2和EGFR也可能导致Ras/MAPK信号通路的异常持续活化。Kim等[23]发现，赫赛汀耐药株中畸胎瘤源性生长因子(PC cell-derived growth factor，PCDGF/GP88)过表达能诱导HER2的磷酸化以及MAPK信号通路的异常活化，并呈剂量和时间依赖性，而赫赛汀并不能抑制耐药株中异常活化的MAPK通路活性。这提示PCDGF/GP88水平的增高可能与赫赛汀耐药有关。
编辑: yang 作者:丁香园通讯员
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