2022年06月24日,上海長征醫(yī)院泌尿外科任善成教授團隊受邀在自然出版集團 (Nature Publishing Group, NPG) 旗下國際權威學術期刊《信號轉導與靶向治療》 (Signal Transduction and Targeted Therapy, IF = 38.1) 發(fā)表了有關前列腺癌信號通路與靶向治療的機制研究與臨床試驗最新進展的綜述。該綜述包括587篇最新高水平文獻,7個Figure, 11張Table,全面系統(tǒng)總結了前列腺癌的基礎和轉化研究的進展,現(xiàn)全文翻譯如下。
摘要
前列腺癌影響全球數百萬男性。近年來,人們對基因組景觀和生物學功能的理解有了長足的進展,前列腺癌的治療得到改善。最近,各種新型藥物,包括下一代雄激素受體 (AR) 信號抑制劑(阿比特龍、恩扎盧胺、阿帕他胺和達羅他胺)、骨靶向劑(鐳-223、唑來膦酸)和PARP抑制劑(奧拉帕利、rucaparib和talazoparib)已被開發(fā)用于治療前列腺癌。針對其他信號通路的藥物,包括CDK4/6、AKT、WNT和表觀遺傳標記,已陸續(xù)進入臨床試驗。此外,前列腺特異性膜抗原 (PSMA) 靶向劑如 177Lu-PSMA-617 有望提高診斷準確性和治療效果。臨床研究顯示,免疫檢查點抑制劑 (ICIs) 在前列腺癌中的益處有限,而具有錯配修復 (MMR) 或 CDK12 失活的前列腺癌亞組可能受益于 ICIs 治療。在這篇綜述中,我們總結了臨床試驗中前列腺癌的靶向藥物及其潛在機制,并進一步討論了它們的局限性和未來的發(fā)展方向。
引言
前列腺癌是第二大最常見的癌癥,是男性癌癥相關死亡的第五大原因。發(fā)達國家前列腺癌的發(fā)病率為每10萬人37.5人,發(fā)展中國家為每10萬人11.3人,而發(fā)達國家的死亡率為每10萬人8.1人,發(fā)展中國家為每10萬人5.9人。目前大約有1000萬男性被診斷患有前列腺癌。前列腺癌每年在全世界造成40多萬人死亡,到2040年,預計死亡率將達到每年80多萬人。前列腺特異抗原(PSA)檢測和直腸指診(DRE)有助于大多數男性在早期階段診斷出前列腺癌。雄激素受體(AR)信號在前列腺癌發(fā)生和疾病進展中起著重要作用,雄激素剝奪治療(ADT)已經成為晚期疾病患者治療的主要手段。一般情況下,局限性前列腺癌的治療方法是延遲治療或積極的局部治療(如根治性前列腺切除術或放射治療),聯(lián)合或不聯(lián)合ADT。對于轉移性前列腺癌,使用促性腺激素釋放激素(GnRH)拮抗劑/激動劑進行ADT,然后用多西他賽加潑尼松龍治療,以及在疾病進展后繼續(xù)使用ADT已成為標準治療方法。然而,患者對 ADT 的反應各不相同,大多數患者最終發(fā)展為去勢抵抗性前列腺癌(CRPC)。在過去的十年中,CRPC的治療取得了重大進展;這一進展得益于有效的 AR 靶向藥物的批準,包括阿比特龍,恩扎盧胺,阿帕他胺和達羅他胺。表1總結了21世紀新批準用于前列腺癌治療和診斷的藥物。
表1:21世紀批準用于前列腺癌的治療藥物
骨轉移是 CRPC 患者主要關注的問題。治療骨轉移的成功治療策略包括鐳-223,雙膦酸鹽和 RANKL抑制劑地舒單抗。針對 DNA 修復途徑中基因組改變的治療已經越來越多地在臨床環(huán)境中得到驗證。PARP抑制劑,包括奧拉帕利,rucaparib和talazoparib,正在轉移性去勢抵抗性前列腺癌(mCRPC)的II/III期臨床試驗中進行評估。此外,針對免疫檢查點的藥物如細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白4(CTLA4),細胞程序性死亡蛋白1(PD1)或程序性死亡配體1(PD-L1)的早期臨床研究已經在臨床上進行了評估。前列腺特異性膜抗原(PSMA)在前列腺癌細胞膜中高表達。因此,PSMA 靶向的小分子或用放射性核素或細胞抑制劑標記的抗體已經在一些臨床研究中進行了評估。此外,多種細胞生長和存活途徑,包括PI3K/ AKT/ mTOR,與 AR 信號相互作用,并參與前列腺癌進展。PI3K/AKT/mTOR特異性抑制劑的單藥治療或AR信號傳導抑制劑的聯(lián)合治療已經在臨床研究中得到研究。表觀遺傳修飾的改變,如組蛋白甲基化和乙酰化以及 DNA 甲基化,在前列腺癌中無處不在。因此,涉及表觀遺傳靶標的化合物,如賴氨酸甲基轉移酶(KMT),組蛋白賴氨酸去甲基化酶(KDM) ,組蛋白乙酰轉移酶(HAT),溴結構域和末端外(BET),組蛋白脫乙酰酶(HDAC)或 DNA甲基轉移酶(DNMT)已經進入臨床試驗。靶向其他前列腺癌相關信號傳導途徑的藥物,包括周期蛋白依賴性激酶(CDK)4/6,p53,WNT信號傳導,血管內皮生長因子(VEGF) ,內皮素 A 受體(ETAR) ,成纖維細胞生長因子受體(FGFR) ,表皮生長因子受體(EGFR) ,受體酪氨酸激酶(RTKs) ,轉化生長因子-β (TGFβ),原癌基因酪氨酸蛋白激酶 SRC (SRC)和絲裂原活化蛋白激酶激酶(MEK)也已進入臨床試驗。選擇性剪接相關的基因(如 FGFR,ERG,VEGFA 和 AR) 與前列腺癌明顯相關,因此,開發(fā)調節(jié)選擇性剪接治療前列腺癌的新型靶向療法是必要的。在這篇綜述中,我們討論了在前列腺癌中靶向信號通路的策略,以及它們的機制和相關的臨床試驗。
基因組圖譜和治療靶點
可能與飲食,化學損傷和微生物感染有關的炎癥和慢性前列腺疾病被認為通過DNA損傷和誘導突變來驅動前列腺癌發(fā)生。前列腺癌的發(fā)生和發(fā)展與獲得性體細胞基因改變和微環(huán)境因素之間的復雜相互作用有關。遺傳和環(huán)境因素都可以增加前列腺癌的風險。北歐雙胞胎癌癥研究(包括80,309名同卵雙胞胎和123,382名異卵雙胞胎)結果表明約60% 的前列腺癌病例受到遺傳因素的影響。環(huán)境因素中,吸煙、飲酒和感染(如淋病和 HPV)增加了前列腺癌的發(fā)生風險。此外,肥胖和飲食(如飽和動物脂肪和肉類的攝入)也與前列腺癌的風險增加有關。有趣的是,前列腺癌的發(fā)病率在國際上有很大的地理差異(例如,澳大利亞/新西蘭前列腺癌的發(fā)病率最高,幾乎是中南亞等地區(qū)的25倍) ,而從前列腺癌發(fā)病率較低的國家遷移到前列腺癌發(fā)病率較高的國家的移民很快就會獲得更高的風險,表明前列腺癌病因具有復雜的機制。
然而,隨著新一代測序技術的發(fā)展,人們對于前列腺癌基因組改變的認識取得了重大進展。在前列腺癌的早期階段,常見的基因組改變包括了在40-60% 的患者中的 TMPRSS2-ERG 融合和在5-15% 的患者中出現(xiàn)的 SPOP 突變。有趣的是,亞洲前列腺癌患者 TMPRSS2-ERG 融合較少,而 FOXA1,ZNF292和 CHD1的基因組改變在這些患者中超過40% 。在前列腺癌的早期階段,AR 畸變是罕見的,但在晚期 前列腺癌中,AR 途徑改變和AR 信號增強通常通過擴增,功能獲得性突變或 AR 的過度表達。PTEN 和 TP53的基因組改變通常發(fā)生在前列腺癌的不同階段(圖1a,b)。PTEN 和 TP53缺失或突變的比例在局限性前列腺癌中為10-20% ,但在mCRPC 中增加到近40% (圖1a,b)。通過 APC 缺失和 CTNNB1擴增的癌基因 MYC 擴增或 WNT 信號傳導激活也較為常見,在所有 mCRPC 病例中約有10-30% 發(fā)生(圖1a,b)。RB1丟失見于大約10% 的 mCRPC 病例,并且與不良預后相關(圖1a,b)。PTEN 缺失,TP53突變和 RB1丟失的同時發(fā)生與譜系可塑性和神經內分泌前列腺癌(NEPC)相關,NEPC 是高度難治性的。DNA 損傷應答基因如 BRCA1,BRCA2,ATM,CHEK2和 CDK12的畸變發(fā)生在約20% 的轉移性前列腺癌中(圖1a,b)。靶向DNA 損傷反應基因以及錯配修復(MMR)基因的治療方法已經出現(xiàn),下文中將加以討論。鑒于基因組改變和信號激活在疾病的不同階段以及個體患者中是不同的,已經開發(fā)了多種方法來靶向各種途徑并在臨床試驗中實踐(圖1c)。
圖1:前列腺癌遺傳改變及治療策略的研究進展。a.局限性前列腺癌、mCSPC、mCRPC的遺傳改變。b.前列腺癌不同疾病階段的常見體細胞突變。c.前列腺癌的治療靶向策略概述。
靶向AR信號
雄激素信號軸
雄激素信號軸在前列腺癌進展中起著關鍵作用。雄激素合成受下丘腦-垂體-性腺軸的嚴格調控(圖2)。當與雄激素如睪酮和雙氫睪酮(dHT)結合時,AR從熱休克蛋白復合物中釋放,易位進入細胞核,促進基因轉錄以加速腫瘤進展,并維持正常的前列腺細胞成熟(圖2)。自從 Huggins 和 Hodges 在發(fā)現(xiàn)睪丸切除術顯著抑制腫瘤進展后首次發(fā)現(xiàn)雄激素信號傳導軸在前列腺癌中的中心作用以來,ADT 已經成為前列腺癌治療的基石。通過手術去勢或藥物去勢的目的是抑制血清睪酮達到去勢水平,從而阻止 AR 的激活。迄今為止,治療前列腺癌最有效的策略仍然是靶向雄激素信號傳導軸,其包括多種方法,例如靶向 GnRH 以防止黃體生成素釋放,靶向細胞色素 P45017α-羥化酶/17,20-裂解酶(CYP17A1)以抑制雄激素合成,或直接靶向AR以抑制AR轉錄活性(圖2)。
圖2:前列腺癌的 AR 信號通路及靶向治療。雄激素的合成受下丘腦-垂體-性腺軸的調節(jié)。當睪酮(T)和二氫睪酮(DHT)等雄激素與 AR 結合時,AR 從熱休克蛋白復合物中釋放出來,易位進入細胞核,促進基因轉錄,加速腫瘤進展。靶向雄激素信號軸包括多種方法,例如靶向GnRH以防止黃體生成素釋放,靶向 CYP17A1以抑制雄激素合成,或直接靶向AR 以抑制 AR 轉錄活性。
AR
AR 是由919個氨基酸組成的類固醇受體轉錄因子,由位于X染色體(Xq11-12)上的基因編碼,由外顯子1編碼的N末端結構域(NTD)、外顯子2-3編碼的 DNA結合結構域(DBD)、外顯子4編碼的鉸鏈區(qū)組成, 由外顯子5-6編碼的配體結合域(LBD). AR在前列腺癌的發(fā)病機制中起重要作用,在大多數原發(fā)和轉移性前列腺癌中均有表達。mCRPC骨轉移灶細胞核內AR染色強度與預后較差相關。AR信號的激活支持前列腺癌細胞的存活和生長。從機制上講,在缺乏DHT和睪酮等配體的情況下,AR位于細胞質中,并與HSP90等伴侶蛋白形成復合體。當配體與AR的LBD結合時,它們移位到細胞核形成同源二聚體,AR二聚體與其共調節(jié)蛋白相互作用,識別位于雄激素靶基因近端或遠端基因內和基因間區(qū)的同源DNA反應元件,從而調節(jié)基因表達(如KLK3、NKX3.1、FKBP5、TMPRSS2-ERG)。
AR抑制劑(比卡魯胺、氟他胺和尼魯米特)與AR的LBD結合,導致雄激素與LBD的結合被抑制,從而降低血清PSA水平(由KLK3基因編碼),并緩解前列腺癌患者的癥狀。最近,幾種新型AR抑制劑已被開發(fā)并用于臨床(表2)。恩扎盧胺(又稱MDV3100)是FDA于2012年批準的第二代AR抑制劑,對AR的LBD具有很高的親和力。多項臨床試驗證實,恩扎盧胺可顯著延長轉移性或非轉移性CRPC患者的總體生存時間。阿帕他胺 (也稱為 ARN-509)比恩扎盧胺具有更大的療效,并被 FDA 批準用于治療非轉移性CRPC在2018年。阿帕他胺抑制前列腺癌細胞中AR的核定位和 DNA 結合。一項臨床研究顯示,阿帕他胺治療顯著延長了非轉移性 CRPC 患者的無轉移生存期。
表2 :篩選后的 AR 信號抑制劑的臨床試驗
值得注意的是,約60% 的 mCRPC 發(fā)生 AR 基因突變和擴增(圖1a)。AR 突變在 LBD 中占主導地位,限制了AR抑制劑的結合親和力。達羅他胺(也稱為 ODM-201) ,于2019年被 FDA 批準用于治療非轉移性 CRPC,是一種拮抗突變 AR 的新型 AR 抑制劑,如 F877L 和 T878A,其提示了對恩扎盧胺和阿帕他胺具有抗藥性。臨床試驗研究表明,達羅他胺顯著延長高危非轉移性CRPC的無轉移生存期。此外。最新的 AR 蛋白降解劑 ARV-110——一種針對嵌合體的口服蛋白水解(PROTAC)特異性降解超過95% 的 AR 并克服異種移植模型中的恩扎盧胺抗性。ARV-110目前正在臨床試驗中進行評估(表2)。目前AR靶向治療主要針對 LBD。然而,AR 變體如 AR-V7和 ARv567es 缺乏整個 LBD 或功能性 LBD,但在不存在雄激素的情況下保留其結合 DNA 并顯示組成型活性的能力,從而導致對下一代 AR 抑制劑的耐藥性。
GnRH
GnRH 也被稱為促黃體生成激素釋放激素(LHRH),它是一種下丘腦肽(pGlu-His-Trp-Ser-Tyr-Gly-Leu-Arg-Pro-Gly-NH2),在控制哺乳動物的下丘腦-垂體軸中起核心作用。GnRH 與屬于視紫紅質樣G蛋白偶聯(lián)受體(gPCR)家族的 GnRH 受體(GnRHR)結合,并誘導黃體生成素(LH)的釋放,然后到達睪丸的Leydig細胞以刺激睪酮的合成。Schally和Guillemin首先開發(fā)了合成 GnRH 激動劑(也稱為GnRH類似物)來操縱下丘腦-垂體-性腺軸。從機制上說,GnRH 激動劑誘導垂體的持續(xù)刺激以誘導 GnRHR 的下調和脫敏,導致 LH 釋放減少和睪酮產生抑制至去勢水平。Tolis等人的研究發(fā)現(xiàn),每天用GnRH激動劑治療的晚期前列腺癌患者血清睪酮水平抑制75%,導致前列腺大小減少和腫瘤相關骨痛減少。自20世紀80年代以來,幾種合成 GnRH 激動劑已被開發(fā)用于臨床,包括亮丙瑞林、曲普瑞林和布舍瑞林。GnRH 激動劑的許多臨床研究已經完成或正在進行中(表2)。雖然長效 GnRH 激動劑抑制 LH 和睪酮的釋放,但是 GnRH 激動劑最初會使LH和睪酮水平迅速和短暫地增加,這被稱為“閃爍”現(xiàn)象,并可能導致副作用,如骨痛和心血管并發(fā)癥。
與 GnRH 激動劑相反,GnRH 拮抗劑與垂體中的 GnRHR 競爭性結合以迅速阻止LH產生,從而將睪酮抑制到去勢水平,從而降低“閃爍”現(xiàn)象的風險。阿巴瑞克是首個獲得 FDA 批準的 GnRH 拮抗劑,但由于出現(xiàn)嚴重的過敏反應,該藥已停止在市場銷售。地加瑞克于2008年被 FDA 批準,是臨床實踐中使用最廣泛的 GnRH 拮抗劑。Relugolix是一種新型口服 GnRH 拮抗劑,于2020年獲得 FDA 批準。許多有希望的 GnRH 拮抗劑聯(lián)合放療或化療的臨床試驗已經完成或仍在進行中(表2)。然而,這些藥劑的使用仍然存在爭議。例如,一項臨床研究顯示,新輔助地加瑞克與腫瘤中 DHT 的上調有關。其他研究發(fā)現(xiàn),GnRH 激動劑或拮抗劑的施用可降低瘦體重并增加脂肪量。進一步的研究將提供關鍵證據來回答GnRH 激動劑或拮抗劑對心血管疾病患者是否安全。
CYP17A1是一種膜結合單加氧酶,是雄激素合成的關鍵酶。CYP17A1由508個氨基酸組成,具有四個結構域,包括底物結合結構域,催化活性區(qū),血紅素結合區(qū)和氧化還原配體結合位點。CYP17A1具有17α-羥化酶和17,20-裂解酶催化活性,并且在雄激素和糖皮質激素的產生中是必需的。CYP17A1主要定位于腎上腺、睪丸間質細胞和卵巢卵泡膜細胞的內質網。CYP17A1的17α-羥化酶活性是孕烯醇酮和孕酮在 C17位羥化所必需的,其產生17α-羥基孕烯醇酮和17α-羥基孕酮。CYP17A1的17,20-裂解酶活性對于分別形成脫氫表雄酮(DHEA)和雄烯二酮的17α-羥孕酮或17α-羥孕酮的切割是必不可少的,并且是睪酮合成的關鍵步驟。重要的是,CYP17A1也賦予 CRPC 腫瘤內雄激素生物合成。在 ADT 期間,在血清中仍然發(fā)現(xiàn)低水平的雄激素;因此,許多 CYP17A1抑制劑已經在臨床上進行了研究(表2)。
阿比特龍是17α-羥化酶和17,20-裂解酶的選擇性抑制劑,2011年首次被 FDA 批準用于治療 mCPRC。阿比特龍的給藥誘導 PSA 水平顯著下降,改善總體生存率,并減輕化療初治和多西他賽耐藥患者的疼痛。盡管抑制17α-羥化酶活性會鹽皮質激素的過量產生,進而導致不良事件(如低鉀血癥,液體滯留,高血壓和心臟疾?。?,這些副作用大部分通過共同使用糖皮質激素潑尼松來預防。
其他 CYP17A1抑制劑,如orteronel (TAK-700)和galeterone (TOK-001)也已開發(fā)。Orteronel 是17,20-裂解酶的非甾體選擇性抑制劑,而galeterone 具有多種作用機制,包括 CYP17A1抑制,AR 拮抗作用以及全長 AR 和 AR-V7水平的降低。Orteronel 優(yōu)先抑制17α-羥化酶上的17,20-裂解酶,導致鹽皮質激素過量產生的風險降低。第1/2期研究的結果表明,在每天兩次服用奧特龍后12周,患者的 PSA 應答率約為60% 。一項針對 CRPC 患者的I期臨床研究發(fā)現(xiàn),大約50% 的男性在服用galeterone12周后 PSA 下降,并且沒有發(fā)現(xiàn)腎上腺鹽皮質激素過量。因此,盡管一項臨床研究顯示,orteronel并未到達總生存期的主要終點,但對于延長治療時間和克服耐藥而言,orteronel和galeterone是具有潛在吸引力的藥物。galeterone和恩扎盧胺在表達AR-V7的mCRPC中的臨床研究已經進行,但結果尚未到達主要終點。此外,新開發(fā)的用作 CYP17A1抑制劑和 AR 拮抗劑的藥物 Seviteronel (VT-464)選擇性抑制17,20-裂解酶,大大降低 AR 反式激活,并且比阿比特龍具有優(yōu)勢,因為它不需要與潑尼松組合。值得注意的是,阿比特龍治療顯著增加腫瘤內 CYP17A1的表達活檢的 CRPC 患者,許多患者最終成為耐藥的 CYP17抑制劑。
靶向骨微環(huán)境
前列腺癌中的骨微環(huán)境
在前列腺癌中,骨轉移是一種非常常見的事件,高達90%的晚期疾病患者會發(fā)生這種情況。骨微環(huán)境是動態(tài)變化的,為癌細胞的轉移提供一個定殖和生長的環(huán)境。為解釋癌細胞轉移到骨的過程,“惡性循環(huán)”假說模型被提出(圖3)。在骨微環(huán)境中,腫瘤細胞誘導由破骨細胞介導的骨吸收,而破骨細胞釋放生長因子,刺激腫瘤細胞增殖 ,形成惡性循環(huán)。所以骨轉移是由轉移的腫瘤細胞、成骨細胞、破骨細胞和其他細胞群之間的合作驅動的。在生理上,成熟的成骨細胞、骨細胞和破骨細胞調節(jié)骨組織的動態(tài)重塑。來自破骨細胞的甲狀旁腺激素相關肽 (PTHrP) 可通過上調 RANKL 的受體激活來誘導骨吸收,從而促進各種生長因子(如離子鈣和 TGFβ)釋放到骨微環(huán)境中,以支持癌細胞的植入和轉化。入侵的腫瘤細胞分泌溶骨細胞因子,如粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子、基質金屬蛋白酶、白細胞介素 (IL)-6、胰島素樣生長因子 (IGF)、成纖維細胞生長因子 (FGF)、內皮素 1、生長分化因子 15 (GDF15)、dickkopf-1 (DKK-1) 和 WNT。這些溶骨細胞因子刺激成骨細胞前體細胞分化并促進破骨細胞成熟以加速骨吸收。同時,成骨細胞釋放 IL-6 和 RANKL 以加速破骨細胞的成熟,進一步分泌生長因子以促進腫瘤細胞生長(圖3)。因此,針對骨微環(huán)境的各種方法,例如骨靶向劑,可有效控制前列腺癌骨轉移(圖3)。
圖3:前列腺癌中骨轉移的惡性循環(huán)和靶向策略。骨中的腫瘤細胞分泌溶骨細胞因子,如 RANKL, PTHrP, GM-CSF, MMPs, IL-6, IGFs, FGFs, endothelin 1, GDF15, DKK-1, 和 WNTs ,以誘導破骨細胞介導的骨吸收,而破骨細胞釋放骨 TGFβ、IGFs、Ca2 等儲存因子刺激腫瘤細胞增殖,形成惡性循環(huán)。針對骨微環(huán)境(如骨靶向放射性同位素、雙膦酸鹽和 RANKL 抑制劑)可有效控制 前列腺癌中的骨轉移。
骨靶向放射性同位素治療
骨靶向放射性同位素治療在抗癌療法中是獨特的,因為這是針對骨骼中的鈣羥基磷灰石而不是腫瘤細胞。骨轉移通常包含骨硬化病變,成骨細胞骨形成增加。前列腺癌轉移灶中的成骨細胞活性是增加的,所以電離輻射能夠同時靶向多個轉移灶, 將高能輻射遞送到骨轉移灶,同時限制對其他正常細胞的毒性。鈣模擬放射性藥物,例如第一代主要發(fā)射 β射線的放射性同位素鍶-89 和釤-153,已被 FDA 早期批準。最近,骨靶向放射性同位素鐳-223也被FDA批準,用于 mCRPC 和疼痛性骨轉移患者。與鍶-89 和釤-153 不同,鐳-223 主要發(fā)射具有短組織穿透能力的 α射線,這會降低骨髓毒性并限制過度暴露。鐳-223 作為靶向骨骼的鈣模擬物,并優(yōu)先吸收骨形成增加的區(qū)域,從而對相鄰骨轉移產生高度局部的抗腫瘤作用。在一項涉及 921 名伴骨痛癥狀的 CRPC 患者的Ⅲ 期臨床試驗中,與安慰劑組相比,鐳-223 可減輕骨痛并顯著延長總生存期。鐳-223 治療是可以耐受的,盡管血小板減少癥有所增加。此外,在長期監(jiān)測期間,未發(fā)現(xiàn)患有白血病或其他癌癥的患者。在臨床環(huán)境中發(fā)現(xiàn)了許多有希望的結果,進一步的骨靶向放射性同位素臨床試驗仍在進行中(表3)。
表3:靶向骨微環(huán)境藥物的選擇性臨床試驗
雙磷酸鹽類藥物
雙膦酸鹽的抗腫瘤作用可能歸因于它們的抗破骨細胞活性。雙膦酸鹽優(yōu)先與骨的羥基磷灰石結合,導致在破骨細胞再吸收過程中破骨細胞對雙膦酸鹽的攝取增加。因為雙膦酸鹽在骨骼中積累,它們被破骨細胞而不是其他細胞類型選擇性地內化。在被破骨細胞吸收后,雙膦酸鹽在細胞內抑制法尼基二磷酸合酶 (FDPS),它是膽固醇生物合成的關鍵酶。這會導致破骨細胞在細胞內積累異戊烯焦磷酸鹽,形成細胞毒性 ATP 類似物,誘導破骨細胞凋亡。通過對 FDPS 的抑制作用,雙膦酸鹽還通過破壞異戊二烯化依賴性信號傳導來抑制 Rho GTP 酶的功能,因此,由于這些細胞的活動性和粘附性受損,導致破骨細胞凋亡。因此,破骨細胞暴露于雙膦酸鹽會導致骨吸收減少和骨儲存因子釋放減少,從而打破腫瘤和骨之間的“惡性循環(huán)”?;陔p膦酸鹽的藥物(如伊班膦酸鹽、氯膦酸鹽、帕米膦酸鹽和唑來膦酸鹽)的臨床價值已在眾多前列腺癌臨床試驗中得到證實(表3)。
第三代雙膦酸鹽唑來膦酸對骨骼的親和力最高,并于 2002年被 FDA 批準用于預防 mCRPC 患者的骨骼相關事件 (SRE)。一項 3 期臨床研究表明,與安慰劑組相比,唑來膦酸治療組的SRE 更少(44.2% VS 33.2%,p = 0.021)。唑來膦酸還將 SRE 的持續(xù)風險降低了 36%(風險比 = 0.64,p = 0.002)。然而,雙膦酸鹽也與不良事件有關。例如,少數接受雙膦酸鹽的患者出現(xiàn)低鈣血癥、惡心、嘔吐、腹瀉、胃痛、食道炎、胃腸道出血或潰瘍。尤其是靜脈內給予雙膦酸鹽類藥物會增加腎功能損害的風險。
RANKL
RANKL及其受體 RANK 和誘餌受體骨保護劑是調節(jié)破骨細胞發(fā)育和骨代謝的關鍵因素。RANKL/RANK 信號傳導誘導破骨細胞分化并維持破骨細胞的存活和功能。RANKL在骨轉移中起著重要作用;因此,已開發(fā)出一種中和 RANKL 活性的特異性 RANKL 抗體地諾單抗。地諾單抗在誘導破骨細胞凋亡和削弱破骨細胞活性方面顯示出顯著的功效。因此,地舒單抗已被 FDA 批準用于治療由破骨細胞高活性引起的疾病,包括伴有骨轉移的癌癥以及骨質疏松癥。在前列腺癌中的相關臨床試驗在表格中列出(表3)。地舒單抗顯著降低了病理性骨折和高鈣血癥等SRE。一項 3 期臨床研究招募了 1432 名患有非轉移性 CRPC 和骨轉移高風險的男性,并證明與安慰劑組相比,盡管沒有提高總體生存率,但地舒單抗治療顯著改善了無骨轉移生存期(中位數 29.5 month VS 25.2 month;p = 0.028)。另一項試驗發(fā)現(xiàn),與唑來膦酸的結果相比,地舒單抗增加了首次SRE 的中位時間(20.7 month VS 17.1 month;p = 0.008)。由于地舒單抗治療與危及生命的低鈣血癥相關,因此使用地舒單抗時應考慮骨化三醇。
鈣離子通道
細胞溶質鈣 (Ca2 ) 信號在前列腺癌骨轉移中起重要的作用。Ca2 升高可刺激破骨細胞中PTHrP分泌并激活RANKL/RANK 信號,從而促進骨吸收和鈣釋放,進而促進腫瘤細胞增殖并維持前列腺癌細胞歸巢至骨骼。靶向鈣信號可能是管理前列腺癌骨轉移的有前景的策略。靶向鈣信號的新藥物包括鈣-ATP 酶抑制劑、電壓門控鈣通道抑制劑、瞬時受體電位 (TRP) 通道抑制劑和Orai抑制劑,盡管這些藥物中的大多數仍處于研究的早期階段。例如,mipsagargin (G-202),一種 SERCA 抑制劑,在mCRPC 的 Ⅱ期臨床試驗中進行了研究;然而,該研究在沒有公布結果的情況下被撤回(表 3)。TRPV6 抑制劑 SOR-C13 目前正在 Ⅰ期臨床試驗中對晚期腫瘤患者(包括前列腺癌)進行評估(表3)。由于鈣通道在正常條件下對許多細胞穩(wěn)態(tài)和生理功能也至關重要,未來的基于鈣的療法應專門針對前列腺癌細胞以降低正常組織毒性。
靶向前列腺特異性抗原(PSMA)
前列腺特異性抗原(PSMA)和靶向前列腺特異性抗原(PSMA)的配體
PSMA是一種 II 型跨膜糖蛋白,具有葉酸水解酶和 N-乙酰-α-連接的酸性二肽酶的活性,由三個結構域的750個氨基酸組成,其中胞內結構域包含19個氨基酸,跨膜結構域由24個氨基酸組成,胞外結構域包含707個氨基酸。PSMA在正常前列腺組織和非前列腺組織中的表達水平非常低,但在前列腺癌組織中的表達比在正常前列腺組織中的表達增加 100-1000倍。因此,PSMA 是用于前列腺癌及其轉移灶的影像診斷和靶向放射性核素治療的治療診斷靶點。
三種主要類型的配體用于靶向 PSMA:單克隆抗體、適體和小分子抑制劑。PSMA單克隆抗體可分為兩類:胞內域抗體(7E11、PM2J004.5)和胞外域抗體(J591、J533、J415)。重要的是,靶向 PSMA 胞外域的人源化單克隆抗體 J591在前列腺癌的診斷和治療中具有應用前景。PSMA的適體(如xPSM-A9、xPSM-A10、A10-3.2 和 A9g)是可以選擇性識別 PSMA 的核苷酸或脫氧核苷酸??梢耘c PSMA 相互作用的小分子抑制劑,包括123I-MIP-1072 、123I-MIP-1095、PSMA-I&T、PSMAI&S和PSMA-617,已成為前列腺癌分子成像探針和靶向治療的首選。
基于PSMA的診斷成像
早期的PSMA靶向顯像劑是ProstaScint(也稱為 111In-capromab pentetide),一種與 111-In 連接的小鼠單克隆抗體 (7E11),用于 SPECT成像。然而,ProstaScint只能與PSMA的細胞內表位結合,不能結合活的腫瘤細胞,因此限制了其臨床性能。用于 PET 的 68Ga-PSMA-11(也稱為 PSMA-HBED-CC)可能是最常用于前列腺癌。已開發(fā)出幾種 68Ga 標記的 PSMA 配體作為治療診斷劑,包括 68Ga-PSMA-617 和 68Ga-PSMA-I&T。與 68Ga標記的診斷劑相比,18F標記的診斷劑包括18F-DCFBC、18F-DCFPyL和18FPSMA-1007,具有許多優(yōu)點,例如正電子范圍更低和半衰期更長。基于PSMA的成像在前列腺癌中顯示出更高的靈敏度和診斷準確性。例如,一項針對 96 名前列腺癌患者的研究表明,18F-PSMA-1007 PET在基于患者的分析中,用于檢測大于 3 mm 的陽性淋巴結的敏感性為 85.9%,特異性為 99.5%。此外,99mTc 標記的PSMA配體99mTc-MIP-1404 處于 Ⅲ期臨床試驗中,旨在評估其檢測前列腺癌的敏感性和特異性(表4)?;赑SMA的PET 的標準正在不斷發(fā)展,并促進其在臨床實踐中的應用;正在進行幾項前瞻性試驗(表4)以支持最終的市場批準。
表4:PSMA靶向藥物的選擇性臨床試驗
PSMA 靶向放射性核素治療 (PSMA-TRT)
與傳統(tǒng)的外部放射治療相比,靶向放射性核素治療(TRT)是通過將放射性核素標記的配體注射到體內以特異性靶向癌細胞進行的治療。然后放射性核素釋放 α 粒子、β 粒子或螺旋電子以產生誘導 DNA 損傷的自由基,從而特異性促進靶細胞的凋亡或壞死。PSMA-TRT由PSMA 靶向配體(抗體或小分子)與放射性核素耦聯(lián)形成,包括 177Lu-PSMA-617、225Ac-PSMA-617 和 177Lu-J591(表4)。更重要的是 ,在最近一項比較 mCRPC 中 177Lu-PSMA-617 和卡巴他賽的 II 期臨床研究中,177Lu-PSMA-617導致更高的 PSA 反應( 66% VS 44%;p = 0.0016)和更少的不良反應事件,表明 177Lu-PSMA-617 是 mCRPC 患者卡巴他賽的潛在替代療法。Lu-PSMA-617在2021年被 FDA 批準用于治療mCRPC。除了177Lu-PSMA-617,225Ac-PSMA-617 和 177Lu-J591 已在臨床試驗中進行了研究(表 4)。PSMA-TRT 正在進行的臨床試驗將進一步探索該療法在早期疾病環(huán)境中的最佳順序,以及新的組合??傮w而言,不同患者之間不同轉移部位的 PSMA表達以及最佳患者的選擇仍有待確定。
靶向PSMA的抗體耦聯(lián)毒性藥物(PSMA-ADC)
PSMA特異性抗體通過不同的化學鍵結合細胞毒性藥物構成PSMA-ADC。與傳統(tǒng)的細胞毒藥物相比,PSMA-ADC避免了全身用藥,降低了對非靶器官的毒性?;趩慰寺】贵w的PSMA-ADC的許多應用已進入臨床試驗(表4),包括 MLN2704,與細胞毒性藥物DM1耦聯(lián);PSMA-MMAE(monomethyl auristatin E),與微管抑制劑MMAE耦聯(lián);MEDI3726,與基于吡咯并苯二氮卓的接頭藥物tesirine耦聯(lián);BIND014 ,與多西他賽耦聯(lián)。MLN2704 因為抗體和藥物之間的結合不穩(wěn)定,在 Ⅰ/Ⅱ 期臨床研究后停止使用。MEDI3726 的第一個臨床試驗觀察到與治療相關的不良事件發(fā)生率很高。Ⅱ期臨床試驗表明 PSMA-MMAE在PSA反應率方面表現(xiàn)出一定的活性,mCRPC患者的腫瘤細胞減少和循環(huán)腫瘤細胞減少,但它也包括顯著的治療相關毒性,如中性粒細胞減少和神經病變。有趣的是,在一項未接受過化療的mCRPCⅡ期臨床試驗中發(fā)現(xiàn),BIND-014(一種新型 PSMA-ADC)耐受性良好,患者可能從治療中受益。優(yōu)化劑量給藥,結合更合適的細胞毒性藥物,以及選擇合適的患者,是未來提高 PSMA-ADC療效的方向。
基于 PSMA 的嵌合抗原受體 (CAR)-T 細胞療法
CAR-T 細胞是表達人工 T 細胞受體的基因工程 T 細胞,賦予 T 細胞群體以獨立于主要組織相容性復合物 (MHC) 參與的靶向腫瘤的能力。當抗原被CAR識別時,CAR-T細胞被激活,從而刺激細胞毒素(如穿孔素和顆粒酶)釋放到腫瘤細胞中,從而誘導細胞凋亡。PSMA 被認為是 CAR-T 細胞治療的可靠靶點。第一代靶向 PSMA 的 CAR-T 細胞是用基于單克隆抗體3D8的嵌合抗PSMA免疫球蛋白-T 細胞受體基因構建的。通過將CD28信號域插入第一代CART細胞構建出第二代CAR-T細胞。最近,許多基于 PSMA 的新型 CAR-T 細胞,如 CART-PSMA-TGFβRDN,已經在 CRPC 患者的 Ⅰ期臨床試驗中進行了評估。同時,其他臨床試驗正在進行中,并將評估 PSMA 靶向 CAR-T 細胞治療前列腺癌的安全性和有效性(表4)。此外,在接受 CAR-T 細胞治療的患者中,常見的副作用包括細胞因子釋放綜合征、免疫效應細胞相關神經毒性綜合征和血細胞減少;因此,在使用 CAR-T 細胞治療時,應考慮使用皮質類固醇進行額外治療。
靶向DNA修復途徑
PARP 在 DNA修復中的作用和合成致死
PARP 是一個參與 DNA 修復和轉錄調控的酶家族。PARP1/2 的激活對于招募 DNA 修復的關鍵效應子很重要(圖4)。細胞中的 DNA 損傷, 包括單鏈斷裂 (SSB) 和雙鏈斷裂 (DSB),可通過暴露于化學物質(如化學療法)、物理試劑(如放射療法)或內源性反應性代謝物(如活性氧和氮物質)引起(圖4)。有效的 DNA 修復對于細胞存活至關重要。SSB 修復的機制包括堿基切除修復、核苷酸切除修復和錯配切除修復,而 DSB 修復包括同源重組 (HR) 和非同源末端連接 (NHEJ)。抑制PARP在癌癥治療中起作用的主要機制是合成致死,兩個基因組的單獨改變相對無害,但當它們一起發(fā)生時會變得致命。當 PARP1/2 受到藥理學抑制時,通過PARP抑制而積累的 SSB 可進展為 DSB,這通常通過 HR 修復 . 如果 DNA 修復系統(tǒng)在細胞中是完整的,則可以修復DSB;然而,如果細胞缺乏HR 修復能力(BRCA1、BRCA2 或 ATM 突變),PARP 抑制會導致死亡。由于有效的 DSB 修復機制,PARP 抑制不會誘導正常細胞中的細胞死亡;然而,PARP 抑制對于 HR 缺陷的腫瘤細胞是致命的,例如 BRCA1/2 突變。此外,PARP 抑制會導致復制叉垮塌并轉化為DSB,因為 PARP1 參與了復制叉的重新啟動。如果 BRCA(乳腺癌易感蛋白)的功能缺陷,這些 DSB 將無法修復,從而導致合成致死性。高達 30% 的 mCRPC 腫瘤含有 DNA 損傷修復基因異常,這可在治療上與 PARP 抑制劑一起用于誘導合成致死性。然而,對 PARP 抑制相關合成殺傷機制的解釋可能不完整。PARP 抑制劑還可能通過抑制SSB修復以及其他機制誘導細胞毒性作用。此外,基因組改變,例如 TMPRSS2-ERG 融合、SPOP 突變、PTEN 缺失和 CHD1 缺失,與 DNA 損傷反應受損有關表型,這可能會增加 PARP 抑制的治療效果。DNA 損傷反應基因受 AR 調節(jié);因此,ADT 反應也受到 DNA 修復缺陷的影響。DNA 修復途徑的功能失活也增強了對化學療法和放射療法的敏感性,并且這種效果通過靶向 DNA 修復途徑的抑制劑進一步增強,這些途徑在DNA修復缺陷的癌癥中誘導合成敏感或合成致死(圖4)。
圖4:PARP 的抑制介導前列腺癌中的合成殺傷力。當 PARP1/2 受到藥理抑制時,通過 PARP 抑制而積累的 SSB 可發(fā)展為DSB,通常通過 HR修復。如果DNA修復系統(tǒng)在細胞中是完整的,則可以修復DSB;然而,如果細胞缺乏 HR 修復能力(BRCA1、BRCA2 或 ATM 突變),PARP 抑制會導致死亡。BCL2 過表達、TMPRSS2-ERG 融合、SPOP 突變、PTEN 缺失和 CHD1 缺失也與受損的 DNA 損傷反應表型有關,這可能會增加 PARP 抑制的治療效果。
PARP抑制劑
幾種PARP抑制劑已在臨床試驗中進行了評估(表5)。2020年,奧拉帕利獲FDA批準用于治療HR基因缺陷的mCRPC。來自2期臨床研究的臨床數據表明,88%的基因相關DNA修復純合缺失或突變的患者對奧拉帕尼有反應。在BRCA1、BRCA2、FANCA、CHEK2、和PALB2缺失或突變的患者中能觀測到藥物反應。BRCA1/2 改變的患者的總生存期比沒改變的患者更有利(13.8 month VS 7.5 month;p = 0.05)。根據最近一項涉及 78 例 mCRPC 的臨床研究,Rucaparib 于 2020 年獲得 FDA 批準用于治療DNA修復基因改變的患者,包括 ATM (n = 49)、CDK12 (n = 15)、CHEK2 (n = 12) 和其他基因 (n = 14)。54.8% 的患者出現(xiàn) PSA 反應,與 ATM 改變患者相比,具有 PALB2、FANCA、BRIP1 和 RAD51B 突變的患者表現(xiàn)出更好的反應,而與 BRCA 突變腫瘤患者相比,ATM、CHEK2 和 CDK12 突變患者的客觀反應率和 PSA 反應較低。rucaparib的療效目前正在一項III期試驗中進行評估(表5)。一項 2 期研究表明,29.8%(31/104)患者觀察到 talazoparib 的客觀緩解率,而在 43 名(34%)患者中報告了嚴重的治療相關不良事件。此外,PARP1/2 選擇性抑制劑, 包括 niraparib 和 pamiparib,目前正在前列腺癌的II/III期試驗中進行測試(表5)。最后,基于交叉敏感性的概念,將 PARP 抑制劑與其他藥物(如 AR 靶向劑和鐳 223)相結合的試驗已經獲得了動力。例如,一項聯(lián)合維利帕尼和阿比特龍的隨機試驗確定,與單獨使用阿比特龍的患者相比,具有 DNA 修復基因異常的亞組患者 (27%) 對聯(lián)合組的反應率更高。然而,在聯(lián)合試驗中確定反應的預后和預測性生物標志物仍然很困難。
表5:PARP抑制劑的選擇性臨床試驗
靶向免疫檢查點
MMR缺陷和免疫治療反應
MMR基因缺陷或微衛(wèi)星不穩(wěn)定性 (MSI) 的腫瘤通常具有增強的抗腫瘤免疫反應,顯示出更高密度的腫瘤浸潤淋巴細胞 (TIL)。這種現(xiàn)象歸因于 MMR缺陷型腫瘤中的高突變率和新抗原水平增加,這通過不同的機制發(fā)生,包括突變肽、移碼突變和編碼微衛(wèi)星中的插入缺失。這些新抗原通過 MHCI 分子呈現(xiàn)在細胞表面,促進T細胞介導的腫瘤細胞殺傷(圖5)。在哺乳動物細胞中,MutL 同源物 1 (MLH1)、MutS 同源物 2 (MSH2)、MutS 同源物 6 (MSH6) 和 PMS1 同源物 2 (PMS2) 是 DNA MMR 系統(tǒng)的主要蛋白質,這對于識別和修復 DNA 復制或 DNA 重組過程中堿基的錯誤插入、缺失和錯誤摻入至關重要。大約 3-5% 的前列腺癌病例與MMR基因(如 MSH2、MSH6、PMS2 和 MLH1)缺乏相關,導致超突變和 MSI。突變前列腺癌中MMR基因的表達與新抗原表達增加和 TIL 積累高度相關。
圖5:在 MMR 或 CDK12 缺陷的癌細胞中引發(fā) T 細胞介導的癌癥殺傷的機制。功能失調的 MMR 系統(tǒng)或 CDK12 通過突變肽或編碼微衛(wèi)星中的移碼突變和插入缺失產生新抗原。這些新抗原通過 MHCI 分子呈遞到細胞表面,從而促進 T 細胞介導的腫瘤細胞殺傷,這可以通過 ICI 增強,例如 CTLA4 抑制劑、PD1 抑制劑和 PD-L1 抑制劑。
免疫檢查點抑制劑(ICIs)
幾項臨床研究評估了ICI的療效,包括 PD-L1(阿替利珠單抗、度伐利尤單抗和阿維魯單抗)、PD1(帕博利珠單抗和納武利尤單抗)和 CTLA4(伊匹單抗)抗體(圖 5和表6)。早期研究表明,ICI的抗癌活性有限。目前公認選擇 MMR基因缺陷患者很重要,因為這部分患者可能對 ICI 有反應??筆D1抗體(帕博利珠單抗)已獲批準 FDA 治療癌癥,包括具有 MMR 突變或 MSI 的前列腺癌。ICI 對 MMR 突變或 MSI前列腺癌的反應并不普遍。例如,約 54%(6/11)患有 MMR 突變或 MSI 高腫瘤的 CRPC 患者在使用派姆單抗治療后 PSA 水平降低了 50%。目前尚不清楚為什么一些MMR丟失/MSI 高的患者沒有對前列腺癌中的 ICI 治療有反應。盡管有這些令人失望的結果,但將ICI與其他療法相結合的興趣仍然很高。派姆單抗聯(lián)合多西他賽、AR抑制劑或PARP抑制劑在mCRPC 患者中的 Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗觀察到有希望的結果。此外,評估帕博利珠單抗聯(lián)合多西他賽、恩扎盧胺和奧拉帕利療效的幾項III期臨床試驗正在進行中(表 6)。
值得注意的是,高達10%的 mCRPC 患者出現(xiàn) CDK12 畸變(圖 1a),這與對 ICIs 的反應有關。CDK12 與細胞周期蛋白 K 形成復合物,對基因翻譯過程中的 DNA 修復至關重要(圖3)。CDK12 的失活導致局灶性串聯(lián)重復,從而增加基因融合或突變,從而增強新抗原產生和腫瘤免疫反應(圖5)。4 名具有 CDK12 突變的 mCRPC 患者中有兩名在使用 PD1 抑制劑后出現(xiàn)明顯的 PSA 反應。評估伊匹單抗和納武利尤單抗對 CDK12 突變 mCRPC 療效的Ⅱ期臨床試驗正在進行中(表6)。
表6:免疫檢查點抑制劑的選擇性臨床試驗
靶向細胞周期
CDK4/6和細胞周期
過度增殖是癌癥發(fā)展的一個標志。細胞周期可分為四個有序的階段:G1(gap1)、S(DNA合成)、G2(gap2)和M(有絲分裂),它們由CDKs等分子精確控制。G1和G2階段的關鍵調節(jié)檢查點決定了細胞是否進入S期和有絲分裂期。CDK4 和 CDK6,兩個絲氨酸/蘇氨酸激酶,是控制從 G1 期到S 期過渡的關鍵激酶。CDK4/6在G1期早期通過與cyclinD1/2/3 的結合而被激活。CyclinD-CDK4/6 復合物隨后磷酸化并失活視網膜母細胞瘤腫瘤抑制蛋白(RB)。RB蛋白通常與轉錄因子E2Fs 結合,如 E2F1,以限制許多參與細胞周期和有絲分裂進程的E2F靶基因的表達。CDK4/6的磷酸化降低了RB 與E2F的結合親和力,導致E2F 轉錄因子如 E2F1 的反轉錄激活(圖1c)。激活的 E2F1招募RNA-POLII來誘導CDK2、E型細胞周期蛋白和其他細胞周期相關蛋白的轉錄,這些蛋白進一步磷酸化RB并促進G1-S期細胞周期轉變。CDK4/6 還磷酸化其他底物,并在分化和代謝中發(fā)揮重要作用。
CDK4/6抑制劑
目前,三種新的CDK4/6抑制劑,帕博西尼(PD0332991)、瑞博西利(LEE011)和?,斘髁郑↙Y2835219)已經進入了前列腺癌的早期試驗 (表 7) 。最近的一項2期臨床研究評估了 ADT (包括比卡魯胺、戈舍瑞林和亮丙瑞林) 聯(lián)合哌柏西利對RB陽性轉移性激素敏感前列腺癌患者的療效。在ADT組和ADT聯(lián)合帕博西尼組中,80%的患者達到主要 PSA 終點(16/20比32/40;p=0.87)。單用ADT組的1年生化無進展生存期(PFS)為69%,而ADT加哌柏西利組為74%。雖然這些臨床數據仍不夠充分,但本研究表明共同靶向AR 信號和細胞周期是可能的。此外,阿比特龍聯(lián)合abemaciclib的II/III期試驗得到了評估,瑞博西利聯(lián)合恩扎盧胺或多西他賽的療效也在不同的試驗中被調查,以治療mCRPC(表7)。由于其寒冷的腫瘤環(huán)境,前列腺癌對免疫治療的反應有限。值得注意的是,CDK4/6 抑制劑已被證明可以增加腫瘤免疫反應和TILs,這支持了CDK4/6抑制劑和 ICIs的潛在協(xié)同效應。更多的研究正在試圖確定適合的患者群體和不同藥物協(xié)同組合,以使這些藥物更有效。
表7:CDK4/6抑制劑或p53靶向藥物的選擇性臨床試驗
p53和靶向方法
腫瘤抑制因子p53 被廣泛認為“基因組守護者”。激活的p53 以四聚體的形式與特定的 DNA 序列結合,促進基因表達(如CDKN1A、BAX、PUMA和NOXA),從而誘導細胞凋亡和細胞周期阻滯。編碼p53蛋白的TP53 基因在前列腺癌中經常發(fā)生突變,特別是在神經內分泌型的mCRPC 中。74%的神經內分泌型mCRPC發(fā)生了RB和TP53的聯(lián)合突變。p53突變主要分布在DBD,這些p53突變失去DNA結合能力或與野生型p53形成異源二聚體復合物,削弱野生型p53 功能,從而破壞p53的腫瘤抑制功能。此外,許多突變的p53蛋白獲得了功能增益,這使它們能夠使其他 p53 家族成員失活,特別是p73和p63。在正常情況下,由于E3泛素蛋白連接酶MDM2對蛋白酶介導的p53降解的反饋調節(jié),使得p53的半衰期小于20 min。
p53的改變會導致更致命的前列腺癌;因此,抑制p53 是治療侵襲性前列腺癌的一個有吸引力的治療策略。靶向p53的方法可以總結如下:首先,開發(fā)了idasanutlin (RG7388)和 RG7112 等化合物,通過阻斷p53-MDM2的相互作用防止野生型p53的降解,從而保持其抑制腫瘤形成的能力。雖然沒有針對前列腺癌的臨床研究,但多種p53-MDM2拮抗劑正在進行臨床試驗;其中idasanutli是進展最快的,正在對難治性急性骨髓性白血病患者進行Ⅲ期臨床試驗。第二,突變p53的藥理再激活使用了APR-246、COTI-2 和三氧化二砷等小分子 (表7) ,這些小分子與突變p53 結合,將蛋白轉化為p53野生型構象,從而恢復野生型DNA結合特性。基于一項治療骨髓增生異常綜合征的Ib/II期臨床試驗的結果,F(xiàn)DA授予了APR-246快速審定資格,用于治療p53突變患者的骨髓增生異常綜合征。APR-246在前列腺癌中進行了測試,并在I期臨床試驗中顯示出良好的藥代動力學特征 (表7) 。第三,突變p53新抗原可引起腫瘤內T細胞反應;因此,p53 新抗原被認為是很有前景的靶點。例如,最近的一項研究產生了一種基于T 細胞的治療方法,該療法使用一種能與p53專門結合的新型抗體,將T細胞與癌細胞聯(lián)系起來,該抗體能特異性地與p53肽-MHC復合物結合,依賴于新抗原的存在來裂解癌細胞。針對前列腺癌中突變p53新抗原的臨床研究很少見。有必要對前列腺癌中的p53靶向藥物進行更多的臨床研究,預計未來至少有幾種被證明是有療效的此類分子。
靶向PI3K/AKT/MTOR信號軸
PTEN/PI3K/AKT/mTOR信號通路
PTEN(phosphatase and tensin homologue)的缺失或突變已在約20%的原發(fā)性前列腺癌和約35%的CPRC病例中被發(fā)現(xiàn)(圖1a)。PTEN是一種雙特異性磷酸酶,可將磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸酯(PIP3)轉化為磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸酯(PIP2),導致PTEN作為I類PI3K 活性的直接拮抗劑而發(fā)揮作用,后者將PIP2轉換為PIP3。因此,PTEN的缺失導致PIP3在細胞膜上異常積累,從而引起PDK1被募集以磷酸化其底物AKT。磷酸化的AKT隨后調節(jié)幾個下游信號級聯(lián),包括mTOR,它對蛋白質合成、自噬、細胞增殖和代謝至關重要。因此 ,PTEN的缺失或突變與晚期前列腺癌中PI3K/AKT/mTOR 信號通路的激活和不良預后密切相關。
PI3K、ATK、mTOR和PIM(莫洛尼鼠白血病病毒的前病毒整合點)抑制劑
PI3K是一種與質膜相關的蛋白激酶,由兩個功能亞基組成:一個催化亞基 (p110α, p110β或p110δ)和一個調節(jié)亞基 (p85α, p55α, p50α, p85β或p55γ異構體)。催化亞基p110β被認為是與前列腺癌進展最相關的異構體。PI3K抑制劑,如BKM120和PX866,以所有3種催化亞基的亞型(p110α,p110β和p110δ)為靶點。PX866是渥曼青霉素的一種衍生物,在復發(fā)性mCRPC患者中耐受性良好。然而,PI3K抑制劑的單藥治療在臨床上作用有限。
AKT是一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,是PI3K的主要下游效應分子,當Thr308和Ser473位點都被磷酸化時,AKT就被完全激活。被激活的AKT會使幾個靶點磷酸化,如mTOR、GSK3、FOXO和AMPK,它們參與了多種細胞過程。到目前為止,已經進入臨床階段的AKT抑制劑包括變構抑制劑(如哌立福新和MK-2206)和ATP競爭性抑制劑(如卡匹色替、帕他色替和優(yōu)普色替)。值得注意的是,在一項1期研究中,卡匹色替與多西他賽的聯(lián)合使用使70%的mCRPC患者的PSA水平降低了50%以上。一項評估阿比特龍聯(lián)合ipatasertib治療mCRPC療效的III期試驗正在進行中(表8)。
絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶mTOR是AKT信號的主要下游效分子,它與不同的蛋白質相互作用并形成兩個不同的復合物,即mTORC1和mTORC2。存在幾種類型的mTOR抑制劑,包括mTORC1抑制劑(如雷帕霉素、依維莫司和替西羅莫司)、mTORC1/2雙重抑制劑(如sapanisertib和vistusertib),以及PI3K-mTORC1/2雙重抑制劑(如apitolisib和BEZ235)。使用單一mTORC1抑制劑的臨床試驗顯示,在mCRPC中有可預測的毒性且沒有有利的臨床反應。sapanisertib先前在晚期CRPC的2期研究中進行了測試,但顯示出有限的臨床療效。目前,阿托利司聯(lián)合阿比特龍正在進行CRPC的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗(表8)。一種新型的mTOR和DNA-PK(DNA依賴性蛋白激酶)雙重抑制劑CC-155在一項1期研究中得到了評估(表8)。
在前列腺癌中發(fā)現(xiàn)PIM家族成員的表達增加,PIM不僅對PI3K/AKT抑制劑有抵抗力,而且對化療和放療也有抵抗力。PIM抑制劑AZD1208和PI3K/mTOR抑制劑BEZ235(N-乙基咪唑)的組合已經在臨床試驗中進行了研究。一種新型高效的PIM/PI3K/mTOR三聯(lián)抑制劑(AUM302、AZD1208和BEZ235)的組合與AZDI208 和BEZ235聯(lián)合使用效果相比,獲得了更好的功能結局;這些結局可能有助于減少未來試驗的治療毒性??偟膩碚f,PI3K/AKT/mTOR抑制劑在前列腺癌中的臨床應用仍然有限,需要進一步的臨床研究,以確定新的生物標志物來選擇合適的病人或改進聯(lián)合靶向策略,來提高其治療效果。
表8:PI3K、AKT 和 mTOR 抑制劑的選擇性臨床試驗
靶向表觀遺傳標志物
表觀遺傳修飾
表觀遺傳特征是可遺傳的表型,可歸因于染色體或DNA修飾的變化,但DNA序列沒有改變。除了基因組的變化,表觀遺傳的改變(如組蛋白修飾和DNA甲基化)已被報道與前列腺癌的進展有關。表觀遺傳修飾,包括乙?;?、甲基化、泛素化和磷酸化,在轉錄、DNA修復和復制中起著關鍵作用。表觀遺傳調控是一個動態(tài)和可逆的過程,通過表觀遺傳writers在組蛋白或DNA上添加表觀遺傳標記,通過表觀遺傳readers識別或招募表觀遺傳標記,并通過表觀遺傳erasers去除表觀遺傳標記(圖6)。錯誤的組蛋白修飾可能上調致癌基因或減少腫瘤抑制基因的表達。重要的是,組蛋白甲基化/乙?;虳NA甲基化在控制基因表達方面起著核心作用,從而促進前列腺癌的進展和轉移。
圖6:主要組蛋白或DNA修飾和前列腺癌相關的關鍵修飾物示意圖。異常的組蛋白(如乙?;?、甲基化、磷酸化和泛素化)或DNA修飾(如甲基化)可能會上調致癌基因或減少抑制基因;因此,針對這些表觀遺傳修飾是治療前列腺癌的一個有吸引力的策略。一些基于表觀遺傳學靶點的化合物(如EZH2抑制劑、LSD1抑制劑、BET抑制劑、HDAC抑制劑和DNMT抑制劑)已陸續(xù)開展臨床試驗。
組蛋白甲基化
組蛋白通過S-腺苷蛋氨酸向精氨酸、賴氨酸和組氨酸殘基的側鏈添加一個、兩個或三個甲基。據報道,與非惡性組織相比,前列腺組織中的組蛋白甲基化如H3K4me1、H3K9me2和H3K9me3減少;然而,與局部前列腺癌和正常前列腺組織相比,腫瘤抑制基因啟動子區(qū)域的H3K27me3標記在轉移性前列腺癌中富集。EZH2是一種組蛋白甲基轉移酶,它的過量表達是轉移性前列腺癌中H3K27me3基因組分布增加的主要原因。因此,EZH2是一個有研究價值的靶點,許多EZH2抑制劑(利雷美妥司他, 他澤司他, 伐美妥司他, PF-06821497和SHR2554)已經出現(xiàn)在早期臨床研究中(表9)。EZH2抑制劑單獨使用、與AR抑制劑聯(lián)合使用或與免疫療法聯(lián)合使用治療前列腺癌的有效性目前正在臨床試驗評估(表9)。
相反,組蛋白去甲基化酶則催化從組蛋白上去除甲基。多種組蛋白去甲基化酶,如LSD1(又稱KDM1A),在晚期前列腺癌患者中過表達。LSD1對H3K4me1和H3K4me2去甲基化。LSD1與AR合作,激活AR依賴性轉錄或部分細胞周期基因的表達。最近啟動了一項新型LSD1抑制劑CC-90011的臨床試驗(表9)。
表9:表觀遺傳抑制劑的選擇性臨床試驗
組蛋白乙?;?/strong>
組蛋白乙?;峭ㄟ^在組蛋白的賴氨酸殘基上增加一個乙酰基來實現(xiàn)的,并與開放和活躍的染色質有關。組蛋白乙?;ǔEc激活轉錄有關,而組蛋白去乙?;ǔEc基因沉默有關。超級增強子是以高H3K27ac水平為標志的增強子群,在癌細胞中起著關鍵的致癌驅動作用。組蛋白乙酰轉移酶的激活,如p300和CBP(CREB結合蛋白),與H3K27ac的修飾水平增加相關。此外,p300和CBP在調節(jié)前列腺癌的關鍵基因,包括AR靶基因方面起著至關重要的作用。最近,p300和CBP抑制劑(如CCS1477、A-485和FT-7051)已經被開發(fā)出來。測試CCS1477和FT-7051對前列腺癌療效的臨床試驗最近已經開始(表9)。
相反,HDACs可以去除組蛋白的乙酰化。HDAC1和HDAC2的表達與前列腺癌的高Gleason評分呈正相關,而HDAC1、HDAC2和HDAC3的表達與增殖標志物Ki67呈正相關。有5類HDAC抑制劑,包括羥肟酸、環(huán)狀四肽、短鏈羧酸、苯甲酰胺和酮衍生物。一些HDAC抑制劑,包括伏立諾他、pracinostat、帕比司他和羅米地辛,已經在前列腺癌的Ⅱ期臨床試驗中進行了測試(表9);然而,大多數患者表現(xiàn)出這些藥物的毒性或疾病進展。由于口服生物利用度低、藥物的非選擇性或其他有待探索的機制,涉及HDAC抑制劑的臨床試驗沒有取得重大成功。
BET蛋白
乙酰化賴氨酸可被一類含有溴結構域的蛋白質識別,如BET蛋白BRD2、BRD3、BRD4和BDRT。組蛋白中的乙?;嚢彼釟埢梢酝ㄟ^BD1和BD2溴結構域被BET蛋白結合,這是調節(jié)轉錄的關鍵步驟。重要的是,BRD4的表達與不良的臨床結果明顯相關。BET蛋白,如BRD4,與SPOP突變前列腺癌的AR信號激活和耐藥性密切相關。許多BET抑制劑,包括泛BET溴結構域抑制劑(如JQ1、I-BET151、比拉瑞塞、米維布塞和ZEN-3694)和選擇性抑制劑(如ABBV-744、molibresib和PLX2853),已被證明在臨床前模型中有抗腫瘤作用。比拉瑞塞(MK-8628)和米維布塞(ABBV075)在包括CRPC在內的實體瘤患者中進行了測試,但比拉瑞塞和米維布塞在CRPC患者中都沒有表現(xiàn)出明顯的抗腫瘤活性(表9)。然而,一項Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗表明,恩扎魯胺聯(lián)合ZEN-3694延長了對恩扎魯胺和/或阿比特龍耐藥的部分mCRPC患者的PFS。最近,ZEN-3694和PLX2853與AR抑制劑(恩扎魯胺或阿比特龍)聯(lián)合治療CRPC患者的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗已經啟動(表9)。需要對BET抑制劑進行持續(xù)的臨床研究,以證明其安全性和AR信號通路在患者藥效調節(jié)的作用。
DNA甲基化
DNA甲基化是在CpG二核苷酸中胞嘧啶殘基的C5位上添加一個甲基,并與基因沉默有關。DNMT酶催化DNA中的5-甲基胞嘧啶(5mC),而這些標記可由DNA去甲基化酶TET(10-11個易位)家族去除。大約60%的啟動子與CpG島共定位;因此,CpG島的異常DNA高甲基化可導致基因沉默,如腫瘤抑制基因的失活。阿扎胞苷和地西他濱(NSC127716)在前列腺癌中進行臨床評估(表9)。阿扎胞苷聯(lián)合多西他賽治療mCRPC的1/2期研究表明,52%(10/19)的患者有PSA反應,且沒有表現(xiàn)出劑量限制性的毒性。
靶向WNT 信號
WNT/β-連環(huán)蛋白信號轉導
經典的WNT/β-連環(huán)蛋白通路在晚期前列腺癌中被激活,并促進前列腺癌中腫瘤細胞的生長和耐藥性。WNT配體與其細胞表面受體的結合激活了調節(jié)細胞分化和增殖的信號通路。在沒有WNT配體的情況下,細胞質β-連環(huán)素被一個破壞復合體迅速降解,其成分包括腺瘤性息肉大腸桿菌蛋白(APC)、支架蛋白、酪蛋白激酶1(CK1)、β轉導蛋白重復蛋白(β-TrCP)和糖原合成酶激酶3(GSK3)(圖7)。當WNT配體與卷曲的(FZD)受體和輔受體LRP5/6結合時,LRP5/6被CK1和GSK3磷酸化,然后信號被轉導以激活細胞質磷蛋白。磷酸化的DVL將破壞復合體招募到質膜上。這抑制了GSK3,阻止了β-連環(huán)蛋白的磷酸化,從而導致β-連環(huán)蛋白的穩(wěn)定和積累。隨后,β-連環(huán)蛋白轉位到細胞核內,與T細胞因子(TCFs)/淋巴增強因子結合因子(LEF1)形成復合體,招募轉錄因子和共激活因子,如CBP/p300,并激活下游靶基因的轉錄,包括ABCB1、MYC、MYCN、NEUROG1、NEUROD1、SOX2、SUZ12、TWIST和YAP(圖7)。越來越多的研究表明,WNT/β-連環(huán)蛋白信號通路的激活與前列腺癌晚期的細胞增殖、侵襲、骨轉移、耐藥性和神經內分泌分化密切相關。
圖7:WNT 信號通路和靶向治療策略。WNT 配體與 FZD 和 LRP5/6 受體結合以磷酸化 DVL,然后磷酸化的 DVL 將破壞復合物募集到質膜。這會抑制 GSK3 并阻止 β-catenin 的磷酸化,導致 β-catenin 蛋白穩(wěn)定和積累,在細胞核中與 TCF/LEF 形成復合物,從而激活下游靶基因的轉錄。有幾種靶向策略可以阻止 WNT 信號的激活,例如靶向 WNT 配體及其受體,通過靶向豪豬抑制 WNT 分泌,以及破壞 CBP 和 β-catenin 之間的相互作用。
WNT信號抑制劑
許多針對WNT途徑不同成分的藥物已經開發(fā)出來并在臨床試驗中進行了測試(圖7),盡管只有幾種藥物與前列腺癌有關。有幾種策略可以阻止WNT信號的激活。首先,用單抗和小分子靶向WNT配體及其受體是一種有吸引力的治療策略。WNT配體WNT-5A被命名為FOXY-5.456 FOXY-5的WNT-5A模擬多肽作為靶標,在包括前列腺癌在內的實體惡性腫瘤患者的Ⅰ期臨床試驗中進行了評估(表10)。針對FZD1、FZD2、FZD5、FZD7和FZD8.65的抗體OMP-18R5(萬替妥單抗)OTSA101是針對FZD10.457 Pafricept(OMP-54F28)的放射性標記抗體,它是一種誘騙的WNT受體,已經在第一階段臨床試驗中測試并證明了WNT途徑抑制的證據,但其發(fā)育已因骨相關毒性而終止。第二,通過靶向膜結合O-轉移酶的高銅平來抑制WNT的分泌,是另一種可選策略。Porcupine對WNT棕櫚?;苤匾?,而棕櫚酰化對WNT蛋白的分泌是必不可少的。幾種Porcupine抑制劑,如IWP-2,WNT-C59,LGK974(WNT974)和ETC-159,也已經被開發(fā)出來,其中LGK974(停用)和ETC-159(1期)已經進入晚期實體腫瘤患者的試驗。第三,輔因子CBP和β-連環(huán)蛋白之間的相互作用對于β-連環(huán)蛋白的轉錄激活至關重要。ICG-001及其衍生物PRI-724被發(fā)現(xiàn)抑制β-連環(huán)蛋白與CBP的結合。PRI-724具有可接受的毒性特征,已在轉移性結直腸癌(但因藥物供應問題而被撤回)和晚期髓系惡性腫瘤(已完成)的Ⅱ期臨床試驗中進行測試。
盡管以WNT信號為靶點治療晚期前列腺癌非常有吸引力,但WNT信號抑制劑仍處于開發(fā)和應用的早期階段,仍然存在一些局限性。首先,WNT信號是復雜的,因為在人類中有19種WNT分泌的糖蛋白和超過15種類型的WNT受體,它們激活不同的下游通路。其次,規(guī)范的和非規(guī)范的WNT信號之間的差異和平衡是難以捉摸的,使得針對WNT途徑的靶向更加困難。第三,WNT信號在腸道、毛囊和造血系統(tǒng)的動態(tài)平衡中起著基礎性作用;因此,阻斷WNT信號通路可能導致全身毒性。前瞻性研究包括:(I)將WNT抑制劑與其他癌癥藥物或免疫療法相結合,以限制毒性或提高療效;(Ii)對疾病亞型進行分類,以區(qū)分不同疾病階段的WNT激活方法;(Iii)擴展模型,以更清楚地了解規(guī)范和非規(guī)范WNT途徑之間的作用機制,從而發(fā)現(xiàn)新的治療方法。
瞄準其他途徑
血管內皮生長因子
值得注意的是,血管生成對腫瘤的生長至關重要,因為新形成的血管對維持足夠的能量和氧氣非常重要。VEGFs (VEGFA、VEGFB、VEGFC和VEGFD)與細胞表面受體(VEGFR1、VEGFR2、VEGFR3)結合激活在前列腺癌細胞生長和運動中發(fā)揮重要作用的信號通路。值得注意的是,VEGFA是血管通透性因子的一員,在前列腺癌中經常過度表達。前列腺癌中VEGFA的過度表達與患者的血管生成、復發(fā)和晚期疾病階段有關。重要的是,貝伐單抗(一種針對VEGFA的人源化單克隆抗體)用于治療幾種不同的癌癥。在mCRPC患者中進行的一項3期臨床研究表明,貝伐單抗和多西他賽的聯(lián)合應用并沒有顯著提高中位總生存率(22.6月對21.5月;p=0.181);然而,在中位緩解時間(9.9對7.5月;p<0.001)和主要的前列腺特異性抗原應答(69.5%對57.9%;P<0.001)。
ETAR
內皮素-1對ETAR的激活通過血管生成、侵襲、凋亡和骨微環(huán)境的影響參與腫瘤進展。激活的ETAR信號促進成骨細胞增殖和新骨形成,這與前列腺癌的骨轉移高度相關。因此,ETAR抑制劑齊波坦(ZD4054)和阿曲生坦已經在患有mCRPC的男性中進行了測試。在2期試驗中,齊波坦將mCRPC患者的總生存期從17.3個月延長至24.5個月,但3期試驗并未使患者的總生存期出現(xiàn)統(tǒng)計學上的顯著改善。同樣,阿曲生坦在2期試驗中延緩了PFS和PSA的進展,但3期試驗證明阿曲生坦并未顯著縮短CRPC患者的疾病進展時間。然而, mCRPC的3期試驗表明,與安慰劑相比,骨代謝標志物(如吡啶啉和堿性磷酸酶)水平最高的患者從阿曲生坦中獲得了生存益處(13個月對5個月;p = 0.005)
TGFβ
TGF-β是一種調節(jié)許多細胞功能的細胞因子,如細胞分化和遷移。TGFβ與TGFβR2 (TGFβ受體2)的結合磷酸化并激活TGFβR1 (TGFβ受體1)。隨后,活化的TGFβR1磷酸化SMAD2和SMAD3蛋白,導致SMAD2/SMAD3與SMAD4形成復合物。接下來,這些復合物轉移到細胞核中,刺激靶基因表達。前列腺癌中TGFβ或其靶基因的增加與更具侵襲性的疾病、轉移和不良預后相關。TGFβ也在骨微環(huán)境中發(fā)揮重要作用,并支持前列腺癌骨轉移的進展。此外,TGFβ通過其免疫抑制功能促進腫瘤生長。針對轉化生長因子β信號,開發(fā)了一種轉化生長因子βR1的口服小分子抑制劑Galunisertib(ly 2157299)。一項針對mCRPC的Galunisertib加Enzalutamide的臨床研究已經啟動(表10)。此外,一項針對TGFβ和PD-L1的M7824,496臨床試驗也已啟動,用于治療轉移性前列腺癌(表10)。
表10:其他信號通路抑制劑的選擇性臨床試驗
受體酪氨酸激酶和非受體酪氨酸激酶(NRTKs)
受體酪氨酸激酶(如FGFR、EGFR、PDGFR和VEGFR)和非受體酪氨酸激酶(如SRC)在前列腺癌的發(fā)生和發(fā)展中非常重要,是治療前列腺癌的潛在靶點。通過與RTK結合的配體或獨特NRTKs的刺激進行信號轉導,導致特定酪氨酸殘基的交叉磷酸化,從而激活下游信號,如PI3K/AKT、磷脂酶C和Janus酪氨酸激酶。信號隨后調節(jié)增殖相關基因的轉錄。成纖維細胞生長因子(FGF)受體(FGFR1/4)及其配體(FGF1/2/4/8/17)在前列腺癌中過度表達。增強的FGF信號傳導導致腫瘤進展、血管生成、上皮-間質轉化(EMT)和雄激素受體上調。此外,F(xiàn)GF/FGFR激活與雄激素受體無效的前列腺癌和耐藥性高度相關。因此,抑制FGF軸可能是治療前列腺癌的可行策略。Erdafitinib(JNJ-42756493)是一種小的口服分子,可對抗所有四個FGFR家族成員,正在進行AR-無效和神經內分泌-無效前列腺癌的2期臨床研究(表10),稱為雙陰性前列腺癌(DNPC)。
EGFR突變或過度表達會導致許多癌癥類型的惡性進展。在前列腺癌中,EGFR表達增加與高格里森評分和晚期疾病相關,而EGFR的激活會促進轉移進展和復發(fā)。吉非替尼(一種小分子化合物)和西妥昔單抗(一種單克隆抗體)等EGFR抑制劑已廣泛用于轉移性結直腸癌和非小細胞肺癌。在Ⅱ期臨床試驗中,吉非替尼對CRPC患者的PSA或客觀可測量疾病沒有表現(xiàn)出任何反應。然而,在另一項試驗中,西妥昔單抗導致許多患者的PSA明顯下降,并且發(fā)現(xiàn)EGFR過度表達患者的PFS有所改善。
SRC信號通路對腫瘤發(fā)生和腫瘤進展有多種影響。在前列腺癌中,SRC活性在骨轉移中顯著增加。前列腺癌臨床前研究中令人鼓舞的結果導致了一些SRC抑制劑的臨床研究,如達沙替尼(BMS-354825)和沙拉卡替尼(azd 0530)。然而,多西他賽加達沙替尼的3期研究并未改善總生存期,盡管PSA進展時間延遲。在阿比特龍加達沙替尼的試驗中發(fā)現(xiàn)了類似的結果。沙拉卡替尼的2期研究也未能取得令人滿意的腫瘤學結果,同時觀察到了不良事件,如脫水、血小板減少和虛弱。
此外,多靶點酪氨酸激酶抑制劑,如多韋替尼 (TKI258)、舒尼替尼 (SU11248)、卡博替尼 (XL184)、和馬賽替尼 (AB1010),已經進入前列腺癌的臨床試驗(表10)。例如,多韋替尼是一種口服多靶點RTK抑制劑,可有效抑制FGFR1/2/3、VEGFR1/2/3、PDGFR和KIT。一項2期臨床研究發(fā)現(xiàn),多韋替尼在首次化療患者和高血清VEGFR2患者中表現(xiàn)出更好的反應。最后,卡博替尼是一種c-MET和VEGFR2的小分子抑制劑,已在兩項Ⅲ期臨床試驗中進行了評估,報告稱卡博替尼無存活益處,表明進一步合理開發(fā)。
甲基乙基酮
絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號的異常激活是由上游激活突變引起的,如大鼠肉瘤病毒癌基因同源(RAS)、v-RAF-1小鼠白血病病毒癌基因同源(RAF)和生長因子,與MEK收斂。Ras/RAF/MEK/細胞外信號調節(jié)激酶(ERK)通路的激活與晚期前列腺癌預后不良和雄激素非依賴性有關。在mCRPC中觀察到MAPK通路成員表達增加和高水平的磷酸化ERK1/2。靶向MEK/ERK通路可能是mCRPC患者可行的策略,MEK1/2抑制劑曲美替尼(GSK1120212)目前正在mCRPC患者的2期試驗中進行測試(表10)。
選擇性剪接的調制
絕大多數人類基因(>95%)由剪接體交替剪接,這使基因能夠表達剪接異構體,這些剪接亞型通常具有獨特的功能。選擇性剪接影響與前列腺癌的病因明顯相關的基因(如FGFR、ERG、VEGFA和AR),使我們能夠開發(fā)新的靶向治療方法,調節(jié)選擇性剪接治療前列腺癌。例如,F(xiàn)GFR2的選擇性剪接導致FGFR2(IIIb)和FGFR2(IIIc)亞型的表達,而IIIb亞型僅在上皮細胞中表達,而IIIc亞型僅在大多數間充質細胞中表達。使用基于FGFR2的剪接報告作為讀出,最近的臨床前研究確定了化合物,如奈馬地平-A(一種T型鈣通道抑制劑),NNC-55-0396二鹽酸鹽(一種L型鈣通道抑制劑),以及鹽酸納曲酮(一種阿片類拮抗劑),改變了FGFR2的剪接,并誘導了前列腺癌細胞的上皮表型。此外,在50%的前列腺癌病例中,ERG癌基因與TMPRSS2啟動子融合,并且最常見的融合發(fā)生在ERG外顯子4和TMPRSS2的外顯子1或2之間。一種新的以寡核苷酸為基礎的藥物通過誘導跳過其組成的外顯子4來靶向ERG,導致ERG蛋白水平的降低和小鼠腫瘤的生長。盡管這些藥物還沒有進入臨床應用,但剪接事件是治療前列腺癌的一種看似合理的機制,進一步的研究是有必要的。
未來的方向和結論
近年來,可用于治療晚期前列腺癌的藥物庫顯著擴大。盡管取得了這些進展,但目前的治療方案仍有許多局限性(表11),新的治療方案需要更多的個性化治療策略和靶向制劑。在大多數情況下,雄激素受體仍然是CRPC患者的主要分子驅動因素,而針對雄激素受體的有效治療并不總是有效的。雄激素受體過度表達、雄激素受體擴增、雄激素受體突變和雄激素受體變體(AR-V)是導致耐藥的重要機制。值得注意的是,ARV介導的耐藥性仍然是一個問題,因為很難直接靶向AR-VS。盡管AR-LBD缺失,AR-V包含AR-DBD并能夠轉錄調節(jié)。到目前為止,AR-V7是CRPC中最常見的AR-V類型。AR-V7被發(fā)現(xiàn)與前列腺癌患者對苯扎魯胺和阿比特龍的耐藥性有關。此外,其他研究表明,其他AR-V如AR-V1、AR-V3、AR-V9和ARv567es具有抗AR耐藥性。因此,需要進一步開發(fā)AR-V靶向藥物,如AR-DBD或AR-NTD,因為這些結構域在全長AR、LBD突變AR和AR-V之間共享。
值得注意的是,遠處轉移的患者數量正在迅速增加,而且沒有停止的跡象。長期使用有效的AR靶向治療經常觀察到不良的臨床結果,這與治療誘導的神經內分泌前列腺癌(NEPC)高度相關。大多數NEPC表現(xiàn)出AR淡漠、耐藥和糟糕的臨床結果,并且具有高水平的基因組改變,例如PTEN、RB1和TP53的功能突變丟失。此外,其他表型,例如雙陰性(AR零和NE零)前列腺癌或雄激素受體非規(guī)范功能依賴的前列腺癌也在患者中發(fā)生,促使研究人員研究驅動這些進行性和耐藥的前列腺癌的致癌信號通路。已經發(fā)現(xiàn)了一些新的通路和關鍵分子,包括GR、GATA2、IGF2、ONECUT2、POM121、AURKA、N-Myc、Hp1α、PEG10、SRRM4、Brn2、SOX2和PRMT5,它們可能是前列腺癌的有效治療靶點。值得注意的是,先鋒因子FOXA1突變和過度表達可能是前列腺癌的一個重要因素。前列腺癌的全基因組序列研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)OXA1在亞洲人群中的突變率(~40%)顯著高于西方人群(~8%)。重要的是,F(xiàn)OXA1的過度表達還抑制免疫反應,導致PCIICIS的治療耐藥。眾所周知,F(xiàn)OXA1很難靶向靶向嵌合體(PROTACs),如基于寡核苷酸的PROTACs(O'PROTACs),為開發(fā)針對FOXA1及其突變的新型抗癌藥物提供了新的機會。
迫切需要更多的前瞻性臨床試驗,以優(yōu)化治療序列和藥物組合,以延緩耐藥性或減少藥物毒性。一項1b期試驗的結果令人鼓舞,該試驗評估了卡博替尼(一種多酪氨酸激酶抑制劑)和阿替利珠單抗(一種PD-L1抑制劑)在高危前列腺癌中的組合。因此,需要更多關于治療序列和藥物組合的前瞻性臨床研究,包括新批準的藥物177Lu-PSMA-617與PARP抑制劑或雄激素受體信號抑制劑的組合,以及在PSMA陽性人群中與化療的組合。此外,未來的研究應包括EZH2抑制劑與PARP抑制劑、酪氨酸激酶抑制劑、CDK4/6抑制劑、CDK7/9抑制劑、AKT抑制劑、MEK抑制劑、CBP/p300抑制劑、AURKA抑制劑或對AR陰性的侵襲性前列腺癌或NEPC進行化療。
前列腺癌是一種免疫“冷”腫瘤,對ICIS仍無反應。未來的發(fā)展方向還包括開發(fā)新的免疫治療藥物或組合,以提高免疫治療在前列腺癌中的療效,包括將ICIS與靶向髓系抑制細胞(MDSC)、腫瘤相關成纖維細胞(CAF)、低氧或其他癌癥免疫反應抑制因子如KDM5B、PTPN2、SOCS1、ADAR1、MYC和整合素αvβ6抑制劑結合使用。這些進展有望推動精準醫(yī)學的發(fā)展,改善未來前列腺癌的臨床結果。
表11:前列腺癌 治療靶點的前景和局限性
作者團隊
第一作者:何云東
華東師范大學生命科學院研究員、博士生導師
華東師范大學“紫江青年學者”
主要研究方向:抗腫瘤新藥開發(fā)研究和藥物耐藥分子機制研究。
代表性第一作者論文:
1. He Y, Wang L, Wei T, Su H, Hollern D, Ma J, Wen S, Xie H, Yan Y, Pan Y, Tang X, Suman V, Carter J, Weinshilboum R, Wang L, Kalari K, Boughey J, Dong H, Ye D, Perou C, Goetz M, Ren S and Huang H. FOXA1 overexpression inhibits interferon signaling and immune response in cancer. Journal of Clinical Investigation. 2021. IF: 14.808, SCI1區(qū) (第一作者)
2. He Y, Wei T, Lin D, Fazli L, Karnes R, Jimenez R, Wang L, Wang L, Gleave M, Wang Y and Huang H. A noncanonical AR addiction drives enzalutamide resistance in prostate cancer. Nature Communications, 2021. IF: 14.919, SCI1區(qū) (第一作者)
3. He Y, Lu J, Ye Z, Hao S, Wang L, Kohli M, Tindall DJ, Li B, Zhu R, Wang L, Huang H. Androgen receptor splice variants bind to constitutively open chromatin and promote abiraterone-resistant growth of prostate cancer. Nucleic Acids Research, 2018. IF: 16.971, SCI1區(qū) (第一作者)
4. He Y, Zhao Y, Wang L, Bohrer LR, Pan Y, Wang L, Huang H. LSD1 promotes S-phase entry and tumorigenesis via chromatin co-occupation with E2F1 and selective H3K9 demethylation. Oncogene, 2017. IF: 9.867, SCI1區(qū) (第一作者)
5. He Y, Peng S, Wang J, Chen H, Cong X, Chen A, Hu M, Qin M, Wu H, Gao S, Wang L, Wang X, Yi Z, Liu M. Ailanthone targets p23 to overcome MDV-3100 resistance in castration-resistant prostate cancer. Nature Communications, 2016. IF: 14.919, SCI1區(qū) (第一作者)
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通訊作者:任善成
海軍軍醫(yī)大學附屬長征醫(yī)院泌尿外科主任、教授、主任醫(yī)師、博士生導師
國家杰出青年
教育部青年
樹蘭醫(yī)學青年獎
上海市青年科技啟明星
上海市浦江人才
美國前列腺癌基金會(PCF)優(yōu)秀青年學者
上海市一帶一路泌尿系統(tǒng)腫瘤國際聯(lián)合重點實驗室主任
上海市細胞工程重點實驗室副主任
主要研究方向:前列腺癌臨床與基礎研究
團隊目前在招聘博士后,感興趣的請發(fā)送簡歷到renshancheng@gmail.com
代表性通訊作者論文:
1. Chen S, Zhu G, Yang Y, Wang F, Xiao YT, Zhang N, Bian X, Zhu Y, Yu Y, Liu F, Dong K, Mariscal J, Liu Y, Soares F, Loo YH, Zhang B, Chen W, Wang C, Chen D, Guo Q, Yi Z, Liu M, Fraser M, De Carvalho DD, Boutros PC, Di Vizio D, Jiang Z, van der Kwast T, Berlin A, Wu S, Wang J, He HH, Ren S. Single-cell analysis reveals transcriptomic remodellings in distinct cell types that contribute to human prostate cancer progression. NAT CELL BIOL 2021;23:87. IF: 28.213
2. Ahmed M, Soares F, Xia J, Yang Y, Li J, Guo H, Su P, Tian Y, Lee HJ, Wang M, Akhtar N, Houlahan KE, Bosch A, Zhou S, Mazrooei P, Hua JT, Chen S, Petricca J, Zeng Y, Davies A, Fraser M, Quigley DA, Feng FY, Boutros PC, Lupien M, Zoubeidi A, Wang L, Walsh MJ, Wang T, Ren S, Wei G, He HH. CRISPRi screens reveal a DNA methylation-mediated 3D genome dependent causal mechanism in prostate cancer. NAT COMMUN 2021;12. IF: 17.694
3. He Y, Wang L, Wei T, Xiao Y, Sheng H, Su H, Hollern DP, Zhang X, Ma J, Wen S, Xie H, Yan Y, Pan Y, Hou X, Tang X, Suman VJ, Carter JM, Weinshilboum R, Wang L, Kalari KR, Weroha SJ, Bryce AH, Boughey JC, Dong H, Perou CM, Ye D, Goetz MP, Ren S, Huang H. FOXA1 overexpression suppresses interferon signaling and immune response in cancer. J CLIN INVEST 2021;131. IF: 19.456
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期刊介紹《Signal Transduction and Targeted Therapy(STTT)》
《Signal Transduction and Targeted Therapy(STTT)》是由四川大學華西醫(yī)院/生物治療國家重點實驗室與Nature出版集團聯(lián)合發(fā)行的英文學術期刊。STTT創(chuàng)刊于2016年,2019年被SCI收錄。由魏于全院士、張康教授、Carlo M. Croce教授擔任主編,其他編委組成來自美國、澳大利亞、德國、法國、意大利、日本等全球10余個國家。STTT主要發(fā)表與信號轉導和靶向治療相關的基礎科學和臨床研究的最新發(fā)現(xiàn)和進展。其定位是一本多學科的雜志,涵蓋的主題包括但不限于分子生物學、細胞生物學、藥理學、藥物化學、計算化學、系統(tǒng)生物學、生物信息學和臨床醫(yī)學;研究的疾病包括如癌癥、自身免疫性疾病在內的人類主要罹患疾病。
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