時(shí)間:2021-11-16
在臨床和分子學(xué)層面,前列腺癌是一種高度異質(zhì)性的疾病。PC 可能從緩慢進(jìn)展到非常具有侵襲性的疾病,主要是由于治療耐藥的進(jìn)展。雖然晚期 PC 通常對(duì)雄激素的強(qiáng)烈依賴,表現(xiàn)為雄激素剝奪治療中的最初反應(yīng),但大多數(shù)患者都會(huì)進(jìn)展為去勢(shì)抵抗性疾病(CRPC)。 在轉(zhuǎn)移性CRPC分子層面已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些復(fù)發(fā)的分子通路,會(huì)導(dǎo)致治療耐藥性和腫瘤進(jìn)展,并影響患者的生存。這些基因包括雄激素受體(AR)畸變、PTEN 缺失、DNA 修復(fù)基因缺失、TP53 突變和 RB1[6,7]缺失。
01
AR
雄激素不僅參與前列腺的正常發(fā)育,同時(shí)也參與前列腺癌的發(fā)生,AR有助于控制細(xì)胞增殖和分化之間的平衡[8-11],因此通過(guò)雄激素剝奪或通過(guò)雄激素活性阻斷雄激素信號(hào)是 PC 治療的主要方法。在過(guò)去的十年中,新的激素藥物已被批準(zhǔn)用于去勢(shì)敏感前列腺癌(CSPC)和/或 mCRPC,這要?dú)w功于其作用機(jī)制(阿比特龍阻止雄激素生物合成,恩扎盧胺、阿帕他胺和達(dá)洛魯胺抑制AR向細(xì)胞核的易位)(圖1)
圖1:通過(guò)雄激素受體 (AR) 的雄激素依賴性信號(hào)傳導(dǎo)。睪酮(T) 在睪丸和腎上腺中產(chǎn)生后,被5α-還原酶轉(zhuǎn)化為它的活性代謝物二氫睪酮(DHT)。通常,雄激素與 AR 結(jié)合,解離伴侶蛋白,包括熱休克蛋白家族(HSP27 和 HSP70)的成員。在同源二聚化后,配體結(jié)合的 AR 二聚體易位到細(xì)胞核,在那里它們與雄激素反應(yīng)元件 (ARE) 結(jié)合,作為下游靶標(biāo)的轉(zhuǎn)錄因子。AR 靶向藥物在其通路改變點(diǎn)上作用:阿比特龍破壞雄激素生物合成,抑制 17α-羥化酶/C17,20-裂解酶(CYP17)[CYP17,一種在睪丸、前列腺和腎上腺組織中表達(dá)的酶;氟他胺和比卡魯胺可逆地阻止睪酮與 AR 結(jié)合,使其無(wú)法易位到細(xì)胞核,恩扎盧胺、阿帕他胺、達(dá)洛魯胺,不可逆轉(zhuǎn)地阻止睪酮與 AR 結(jié)合,使其無(wú)法易位到細(xì)胞核。
事實(shí)上,即使疾病變成去勢(shì)抗性,AR 仍然是一個(gè)重要的分子驅(qū)動(dòng)因素[12-15]。隨后,該疾病通過(guò)主要由 AR變異驅(qū)動(dòng)的分子途徑獲得對(duì)ADT和AR靶向治療的抵抗性。這可能包括 AR 基因突變、AR 剪接變異、AR 基因擴(kuò)增;此外,AR 共調(diào)節(jié)因子的存在也可能產(chǎn)生對(duì)治療[16,17]的抵抗。這些變異在腫瘤進(jìn)展過(guò)程中會(huì)增加:在去勢(shì)抵抗情況下,約10-15% 的患者有這種情況,而在接受二線或進(jìn)一步治療的晚期 CRPC患者中,比例高達(dá)40%[18]。
AR基因擴(kuò)增(或增加)
絕大多數(shù) AR 通路改變的患者表現(xiàn)為 AR 基因擴(kuò)增(或增加)[6]。拮抗劑抑制受體-配體相互作用的功效在很大程度上取決于受體、激動(dòng)劑和拮抗劑的濃度。因此,在AR基因擴(kuò)增的情況下,AR 拮抗劑(如 enzalutamide、apalutamide 和 darolutamide)可能無(wú)法有效拮抗AR蛋白。此外,由于 PC 能夠合成雄激素,即使雄激素濃度低于去勢(shì)水平,AR 信號(hào)仍然活躍。通過(guò)這些機(jī)制,AR 擴(kuò)增和增強(qiáng)的AR信號(hào)導(dǎo)致對(duì)第二代抗雄激素[19,20]的抗性。
AR點(diǎn)突變
其他 AR 的改變,如 AR點(diǎn)突變,[16],也可導(dǎo)致治療耐藥性。一些點(diǎn)突變已有相關(guān)描述:與臨床最相關(guān)的是T878A(原先為F876L和T877A)和W742C,這會(huì)影響配體結(jié)合域,導(dǎo)致對(duì)氟他胺和比卡魯胺的耐藥性;相反,點(diǎn)突變 F877L 會(huì)導(dǎo)致對(duì)阿帕它胺和恩扎魯胺的耐藥性。其他經(jīng)常發(fā)生的突變包括 V715M、V730M 和 H875Y[7,8,21]。
AR剪切體變異(如AR-V7)
繼發(fā)性 AR 改變,通常是在阿比特龍或恩扎盧胺治療后發(fā)生,以 AR 剪接體變異(AR-Vs)為代表。AR-V7 是最常見(jiàn)變異,賦予結(jié)構(gòu)性激活,從而增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄、細(xì)胞增殖和 DNA 修復(fù)。因此,AR-Vs與治療耐藥性和不良預(yù)后相關(guān)[22-24]。但是,AR-Vs 的活性通常在 AR 擴(kuò)增[4,25]情況下出現(xiàn)。
AR共調(diào)節(jié)因子
最后,AR 共調(diào)節(jié)因子的存在代表了另一種可能的治療耐藥性機(jī)制。一些共激活因子可能與 AR 相互作用并增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄。其中,p160 類固醇受體共激活因子(SRC)家族成員、組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶 CBP/p300 和先驅(qū)因子叉頭框蛋白A1(FOXA1)的活性已被描述與治療耐藥性和較差的預(yù)后相關(guān)[ 17, 26, 27]。
所有這些涉及 AR 通路的改變都可以通過(guò)液體活檢進(jìn)行研究。
02
PTEN 及其通路
磷酸酶及張力蛋白同源基因(PTEN)的改變以及其軸下游激酶 PI3K 和 AKT 的激活,在初期PC中很常見(jiàn),并在 mCRPCs中富集[6,45]。PTEN 基因失活,主要是通過(guò) 10q23.31 上位點(diǎn)的缺失,是涉及該通路的最常見(jiàn)的分子變異,發(fā)生在約 40%的 CRPC患者中[6,7,45]。然而,[46]突變和復(fù)雜的基因組重排也可能發(fā)生,以及PIK3CA、PIK3CB、PIK3R1、PIK3R3 和 AKT1的畸變[6]。這些改變往往導(dǎo)致該通路的激活,并負(fù)責(zé)細(xì)胞生長(zhǎng)、細(xì)胞周期進(jìn)程和細(xì)胞增殖 [47]。PTEN/PI3K/AKT 通路也通過(guò)負(fù)反饋回路[48,49]間接調(diào)控 AR 信號(hào),這與 mCRPC 的治療方法尤其相關(guān)。免疫組化(IHC)研究一致表明,PTEN 缺失是 mCRPC 的一個(gè)不良預(yù)后因素[50-53]。
Ferraldeschi等人分析了 144 例多西紫杉醇后接受阿比特龍治療的患者的 PTEN 狀態(tài)。在本次回顧性研究中,PTEN 表達(dá)缺失不僅與較短的中位 OS相關(guān)(14 vs.21月;HR:1.75;95% CI,1.19-2.55;p=0.004),而且還與阿比特龍較短的中位持續(xù)時(shí)間相關(guān)( 24 vs 28周; HR: 1.6; 95%CI, 1.12-2.28;p=0.009 )。更重要的是,在近 90%的[52]病例中,匹配的 CSPC 和 CRPC 腫瘤活檢中的 PTEN 狀態(tài)是一致的,這說(shuō)明 PTEN 的缺失是前列腺癌腫瘤發(fā)生的早期事件。同樣,在 418 例前列腺癌組織樣本中,約11%發(fā)現(xiàn)了 PI3K 和 AKT 的改變, 其中 26/418 例(6%)是致病性通路激活突變。這些突變與較短的 OS(2.8vs. 4.3年;HR:2.73;p<0.001)和阿比特龍/恩扎魯胺持續(xù)時(shí)間相關(guān)(5.9 vs. 10.0 月; p<0.001 ) [54] 。
總之,這些數(shù)據(jù)強(qiáng)調(diào)了 PTEN 通路中的畸變作為 mCRPC 預(yù)后因素的相關(guān)性。然而,最近,這些改變被研究作為對(duì)新一代激素治療和 AKT 抑制劑(如 ipatasertib 和 capivasertib)組合反應(yīng)的生物標(biāo)志物 [55,56]。
03
DNA 修復(fù)缺陷
基因組不穩(wěn)定性是許多不同癌癥的共同特征。這種不穩(wěn)定性源于細(xì)胞的高分裂率,這是基因組變異快速累積的原因[57]。因此,DNA 損傷修復(fù)(DDR)缺陷在促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)[58]中起著關(guān)鍵作用。大多數(shù)內(nèi)源性或外源性誘變劑可導(dǎo)致 DNA 單鏈斷裂(SSBs),盡管雙鏈斷裂(DSBs) 對(duì)細(xì)胞來(lái)說(shuō)更致命。因此,大多數(shù)DDR靶向治療會(huì)針對(duì)與 DSBs相關(guān)的修復(fù)機(jī)制,從而增加復(fù)制壓力,或者抑制促進(jìn) DNA 修復(fù)的細(xì)胞周期檢查點(diǎn)。更具體地說(shuō),在高保真DDR 系統(tǒng)的缺陷(或抑制),如同源重組(HR),增加了基因組的不穩(wěn)定性,因?yàn)榧?xì)胞將嘗試依靠通常容易出錯(cuò)的修復(fù)補(bǔ)償機(jī)制來(lái)生存[59]。
BRCA2
乳腺癌相關(guān)基因 2(BRCA2)是 HR 和 Fanconi 貧血復(fù)合物的關(guān)鍵成員,是前列腺癌中最常見(jiàn)的DDR突變基因。在轉(zhuǎn)移情況下,胚系 BRCA2 ( gBRCA ) 突變的患病率為 3-6%,而體細(xì)胞突變和純合子缺失占mCRPC病例[6,7,19,60]的 20%。另一方面,其他HR基因(BRCA1、 PALB2 和 RAD51)的變異約發(fā)生在 <1%的 mCRPC中 。
BRCA2 突變攜帶者有5年前列腺癌特異性生存率(CSS)約為50%,并從局限性 PC 快速發(fā)展到 mCRPC [61-64] 。同樣,在PROREPAIR-B研究中,對(duì) 419 名 gDDR 缺陷 mCRPC 患者進(jìn)行前瞻性隨訪,發(fā)現(xiàn) gBRCA2 患者的 CSS 較短(17.4 個(gè)月 vs. 33.2 個(gè)月,p=0.027)[65]?;谧罱?0項(xiàng)研究包括 525個(gè)BRCA2突變攜帶者和8463個(gè)非攜帶者的薈萃分析證實(shí),攜帶 BRCA2 改變與 CSS 和 OS 降低相關(guān)( HRs分別為 2.53 vs. 2.21,p<0.001)。結(jié)果還表明,BRCA2突變攜帶者在診斷[66]時(shí)具有較高的 Gleason 評(píng)分(GS)(>7)、 TNM 分期(>T3、N1、M1)。然而,這些突變作為對(duì) mCRPC 標(biāo)準(zhǔn)治療反應(yīng)的生物標(biāo)志物的預(yù)測(cè) 用仍存在爭(zhēng)議[67-69];毫無(wú)疑問(wèn),BRCA2 的改變可以預(yù)測(cè) mCRPC]對(duì) PARP 抑制劑的反應(yīng)[70,71。
ATM
ATM(共濟(jì)失調(diào)毛細(xì)血管擴(kuò)張癥,突變)是PI3家族絲氨酸-蘇氨酸激酶的成員,具有DNA損傷傳感器的功能[72]。其預(yù)后價(jià)值尚不清楚,但ATM丟失似乎不會(huì)影響mCRPC患者的預(yù)后[76]。
CDK12
據(jù)報(bào)道,CDK12 參與調(diào)控幾個(gè)HR 基因[77]的表達(dá);CDK12 的體細(xì)胞缺陷與全基因組焦點(diǎn)串聯(lián)重復(fù)(FTD)[78]相關(guān)。多項(xiàng)回顧性研究報(bào)道了有CK12 突變的mCRPC 生存率較差,其特征也是高Gleason評(píng)分(>8)和腫瘤免疫浸潤(rùn),由 CD4+FOXP3細(xì)胞組成,是潛在的免疫抑制。FTD 表型也與這些腫瘤中新抗原負(fù)荷增加相關(guān),所以將 CDK12 定位為 mCRPC[74]對(duì)新型免疫治療應(yīng)答的假定生物標(biāo)志物之一。
MMR
錯(cuò)配修復(fù)(MMR)系統(tǒng)是一種復(fù)制后、高保真、單鏈修復(fù)機(jī)制,可以識(shí)別和逆轉(zhuǎn) DNA 堿基錯(cuò)配和插入/缺失循環(huán),受損的 MMR 導(dǎo)致微衛(wèi)星不穩(wěn)定性,以及與一種化療耐藥但免疫治療敏感的超突變表型性相關(guān)[80]。MMR 畸變的患病率在所選患者和人群中占3%~12%,但這有可能被低估了,因?yàn)镸MR 系統(tǒng)的兩個(gè)主要參與者 MSH2 和 MSH6 的改變,涉及到只有全基因組研究才能檢測(cè)到的非編碼區(qū)域。來(lái)自單一機(jī)構(gòu)的124例mCRPC活檢的隊(duì)列研究表明,相比于MMR正常的腫瘤,MMR缺陷狀態(tài)(dMMR)與較差的OS ( 3.8 vs 7.0年, 從促黃體激素釋放激素開(kāi)始;p=0.005)、T細(xì)胞浸潤(rùn)增加和 PD-L1 蛋白表達(dá)升高相關(guān)[ 83 ]。轉(zhuǎn)錄組分析還顯示,具有 MMR 突變特征的癌癥的特征可以推斷免疫細(xì)胞、免疫檢查點(diǎn)和 T 細(xì)胞相關(guān)轉(zhuǎn)錄本[83]的表達(dá)增加。
RB1
RB1 是一種腫瘤抑制因子,在 mCRPC 中也起著相關(guān)作用。對(duì) 429 例與縱向臨床預(yù) 后相關(guān)的 mCRPC 患者進(jìn)行了全面的基因組、轉(zhuǎn)錄組學(xué)和組織學(xué)分析,發(fā)現(xiàn) RB1 基因組改變是不良預(yù)后的有力預(yù)測(cè)因子,特別是當(dāng)與腫瘤蛋白 p53(TP53)改變[85]相關(guān)的患者。
TP53
TP53 在細(xì)胞周期和基因組穩(wěn)定性中發(fā)揮作用。它能夠在 DNA 損傷時(shí)激活 DNA 修復(fù)蛋白,在 G1/S 調(diào)控點(diǎn)抑制細(xì)胞生長(zhǎng)。在不可修復(fù)的損傷情況下,TP53 能夠誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和細(xì)胞死亡[86],并和PTEN一起作為 mCRPC[6]中最常見(jiàn)的改變之一。
04
結(jié) 論
在這里,我們介紹了前列腺癌中最常見(jiàn)的基因組通路畸變,這些異常影響患者預(yù)后。所有這些研究和數(shù)據(jù)都與理解基因組研究在轉(zhuǎn)移性疾病情況下的重要性相關(guān),以便于更好地評(píng)估患者的預(yù)后。由于其中一些生物標(biāo)志物可以用作治療靶點(diǎn)或生物標(biāo)志物,對(duì)新藥和mCRPC標(biāo)準(zhǔn)治療作出反應(yīng),因此它們?cè)诎邢蛑委熀椭委煼磻?yīng)預(yù)測(cè)方面也有新的潛在潛力(圖2)。
圖2。在前列腺癌研究中,組學(xué)驅(qū)動(dòng)方法應(yīng)用于組織和液體活檢分析的臨床意義。通過(guò)使用新技術(shù)(如基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄學(xué)、表觀基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué))分析臨床樣本(組織活檢、血漿、尿液),可以識(shí)別預(yù)后和預(yù)測(cè)性生物標(biāo)志物,并可指導(dǎo)針對(duì)癌細(xì)胞中改變的分子途徑的藥物的開(kāi)發(fā)。這些進(jìn)展將有助于改善患者和治療選擇,并指導(dǎo)個(gè)性化干預(yù)治療前列腺癌。
參考文獻(xiàn):Conteduca, V., Mosca, A., Brighi, N., de Giorgi, U. & Rescigno, P. New Prognostic Biomarkers in Metastatic Castration-Resistant Prostate Cancer. Cells 10, doi:10.3390/cells10010193 (2021).
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