本研究旨在探讨微管靶向药物（MTA）再挑战治疗HER2低表达转移性乳腺癌（MBC）患者的疗效和潜在机制。本文是一篇系统性综述，研究了HER2低表达MBC治疗领域的再挑战治疗概念，并利用文献中确定的一系列案例进行概念说明。本文报道了两例HER2低表达MBC临床病例，这些患者在接受多西他赛和长春新碱等MTA治疗后出现疾病进展。当使用维迪西妥单抗（RC48，是一种ADC药物）再挑战治疗时，两名患者均获得部分缓解（PR），最终无进展生存期（PFS）分别为 13.5 个月和 9 个月。基因检测发现患者均携带PIK3CA H1047R突变，且在接受RC48再挑战治疗前接受了依维莫司治疗——这可能会产生更好的治疗反应。本研究进一步总结分析了PI3K-AKT信号通路在MTA耐药中的潜在机制，揭示了PIK3CA H1047R突变可能成为预测mTOR抑制剂疗效的潜在分子标志物，为MBC患者应用MTA治疗提供新的理解和潜在的治疗策略。

背 景

乳腺癌（BC）是最常见的恶性肿瘤，在全球所有女性癌症相关死亡中位居第二。与其它肿瘤相比，乳腺癌死亡率下降缓慢，并且发病率呈上升趋势，令人担忧。对于转移性乳腺癌（MBC），治疗目标是延长患者生命和缓解相关症状。MBC患者几乎无法治愈，其主要原因是由于耐药性而导致化疗失效。因此，亟需其它治疗方法。大约 60% 的人表皮生长因子受体2（HER2）阴性MBC患者实际为HER2低表达患者——HER2低表达定义为免疫组织化学（IHC）评分为 1+ 或IHC评分为 2+ 且荧光原位杂交（FISH）结果阴性。这些患者在初始治疗期间出现病情进展后，治疗选择有限，最常见的是接受单药姑息化疗。多项研究表明，HER2阴性（包括HER2 0、HER2 1+和HER2 2+）MBC患者接受三线以上化疗的客观缓解率（ORR）仅为 6%-17%，中位PFS仅为 1.6-2.8 个月。

几十年来，紫杉类等MTA一直是BC治疗的支柱。然而，对于既往使用过紫杉类药物的患者，如果 2 年内出现复发或转移时，一线再次使用紫杉类药物的预后较差。此外，临床和耐药性等问题限制了这些药物的疗效，并对改善患者的治疗结局提出了挑战。除了改用新疗法之外，再挑战治疗也引起了广泛关注。再挑战治疗是指间隔一段时间后对出现耐药性的患者重新引入相同的治疗方案。

ADC药物的最新进展导致通过特定抗原（例如HER2）靶向癌细胞的药物在临床上得到广泛使用。ADC在延长MTA耐药患者生存期方面的有效性引起了研究人员的关注。德曲妥珠单抗（也称T-DXd和DS-8201）是一种ADC，在HER2阳性BC的治疗中取得了巨大成功。DESTINY-Breast03试验表明，DS-8201在降低既往接受过曲妥珠单抗和紫杉类治疗的HER2阳性MBC患者疾病进展或死亡风险方面具有优势 。成功的原因之一是DS-8201以拓扑异构酶I抑制剂作为有效载荷，不会与MTA产生交叉耐药性，并存在有效的旁观者效应。维迪西妥单抗（RC48）以MMAE作为有效负载。MMAE通过抑制微管蛋白聚合而表现出显著的有丝分裂抑制作用。临床前研究和两项临床研究表明，RC48在HER2阳性和HER2低表达晚期BC中表现出一致的疗效。2021 年，美国临床肿瘤学会（ASCO）宣布RC48对接受多线治疗的HER2阳性或HER2低表达晚期BC患者有良好疗效，其中HER2阳性和HER2低表达患者的中位PFS分别为 4.0 个月和 5.7 个月。需要进一步研究来探索，为何与HER2阳性晚期BC患者相比，MMAE-ADC药物可更有效地延长HER2低表达晚期BC患者的预后。

如上所述，再挑战治疗在三线或四线环境中的作用尚不清楚，但对于没有任何其他有效治疗选择的患者来说，再挑战治疗提供了一种可能性。治疗可能会导致表观遗传改变，从而诱发化疗耐药，但改变治疗或间歇性治疗可能会恢复表观遗传特征。在此基础上，本文研究探讨了HER2阴性MBC治疗领域的再挑战治疗理念，并用一系列病例进行说明。此外，研究人员提出了一种新策略，即雷帕霉素（mTOR）抑制剂可用作间歇治疗，以延长MTA治疗进展后接受MMAE-ADC药物的HER2阴性MBC患者PFS，而PIK3CA H1047R突变可能是一个潜在的分子机制。

研究结果

本文报道了一系列MBC患者病例，其中在多线标准微管抑制剂治疗出现疾病进展后重新引入RC48作为mTOR抑制剂介入治疗，并取得了良好的PFS（图1）。此外，五例接受MTA再挑战治疗的MBC患者已接受二代测序（NGS），突变频谱显示在图2。

▲图1 患者总览

▲图2 五名接受NGS检测患者的突变频谱

5例HER2低表达MBC治疗失败病例

5 名确诊为HER2低表达MBC的患者（病例 3-7）接受了多线化疗，包括紫杉类、长春瑞滨等。然而，当这些患者在MTA治疗后直接给予RC48时，疾病在 1 或 2 个月年内发生出现进展（图1）。

2例HER2低表达MBC治疗成功病例

病例1

2011 年 5 月，患者因左侧乳腺癌接受根治性乳房切除术，病理诊断为左乳浸润性导管癌（pT2N2M0）。IHC分析证实该患者雌激素受体（ER）阴性、孕激素受体（PR）阴性且HER2-0。术后 5 年接受辅助化疗、放疗及辅助内分泌标准治疗。然而，患者于 2016 年出现骨转移，检查发现ER 40%、PR阴性、HER2 1+。经过局部放疗和多线内分泌治疗（ET）后，病情控制不佳，2018 年经PET-CT诊断为肝脏恶性肿瘤，因此接受了两个周期的长春瑞滨（MTA）化疗。但肿瘤标志物不断升高，并伴有肝脏病灶扩大（图3A）。在先前的治疗失败后，进行了基因检测并发现了PIK3CA H1047R突变（图2）。患者开始接受依维莫司联合艾日布林/优替德隆作为 9-10 线治疗。随后，患者接受 15 个周期维迪西妥单抗治疗（2 mg/kg，ivgtt，14天/周期），病情稳定，PFS达到 13.5 个月。该病例表明mTOR抑制剂作为间歇疗法可以逆转微管抑制剂的耐药性。

▲图3 患者基础信息

（A）病例1患者的治疗时间线和肝转移影像；（B）病例2患者的治疗时间线和肝转移影像

病例2

2018年，患者接受了左侧乳腺癌改良根治术。初次诊断时，术后病理为浸润性BC（pT1N0M0）。IHC检测发现，该癌症为ER 70%、PR 30%、HER2阴性。辅助化疗和辅助内分泌治疗（ET）后，2021 年 2 月发生胸骨转移，骨活检确诊为BC转移，IHC分析证实癌症ER 30%，PR阴性，HER2 2+，FISH无扩增，且Ki67 30%。经过局部放疗和多线ET治疗后，病情仍控制不佳，经PET-CT确诊为肝脏恶性肿瘤；因此，患者接受了两个周期的长春瑞滨化疗。该患者接受了阿贝西利联合氟维司群的一线ET。两个周期后出现肝转移，疗效评价为疾病进展（PD）。

随后给予多西他赛（MTA）联合卡培他滨化疗，直至四个周期后肝脏病变出现进展。进行基因检测发现了PIK3CA H1047R突变（图2）。在两个周期吉西他滨联合卡铂方案以及依西美坦联合依维莫司治疗 1 个月后，肝转移继续恶化。然而，当患者接受 4 个周期维迪西妥单抗时，肝内病灶的数量和大小显著减少，实现了部分缓解（图3B），最终PFS为 9 个月。

讨 论

在本文研究中，多线MTA治疗进展后使用MMAE-ADC药物治疗失败的病例表明，如果化疗药物与ADC有效载荷相同，治疗效果可能会受到影响。这主要是因为它们具有相同的抗肿瘤作用，而患者在化疗进展后产生了耐药性。与这些病例相反的是，有两名BC患者在 MTA治疗进展后接受RC48治疗，并取得了更好的预后。这两名患者通过基因检测发现了PIK3CA H1047R突变，并在开始RC48治疗之前接受依维莫司治疗。这两名接受RC48治疗的患者的PFS分别为 13.5 个月和 9 个月。此外，一名患者在接受RC48治疗后取得了持续部分缓解。这两个病例表明，在HER2表达BC多线MTA治疗进展后，mTOR抑制剂作为间隔治疗可以提升MMAE-ADC药物的疗效。同时，这项研究为微管抑制剂面临的挑战提供了新的见解，暗示mTOR抑制剂可以作为诱导剂来恢复微管抑制剂的治疗效果。研究人员假设mTOR抑制剂作为诱导剂可以有效增强MTA在HER2低表达BC中的抗肿瘤作用。

MTA广泛应用于临床实践，大量研究已发现对紫杉醇和多西他赛的耐药性。微管的主要结构亚基是微管蛋白，它由α-和β-微管蛋白单体组成，形成二聚体并组装到生长的微管的正端。在许多癌细胞系中，MTA 耐药性是由微管动力学和微管上结合位点的改变引起的。MTA的作用机制可分为三个方面：（1）干扰纺锤体组装：MTAs，如紫杉醇，破坏微管的组装/拆卸动态平衡，从而通过未附着的着丝粒激活纺锤体组装检查点（SAC）；（2）对微管动力学的影响：微管蛋白表达的改变导致有丝分裂纺锤体异常和细胞周期停滞，最终导致基因组不稳定，这被认为是一系列癌症的标志。对临床样本的分析表明，在许多癌症中，多种β-微管蛋白亚型的高表达与多种癌症（包括乳腺癌、结肠癌和肾癌）的侵袭性临床表现、化疗耐药性和患者预后不良相关；（3）导致有丝分裂停滞：微管蛋白球状部分的表面含有多个口袋，这些口袋充当MTA的嵌入位点，从而影响微管蛋白的结构。多项研究表明，用具有这种特性的MTA治疗会导致有丝分裂停滞，从而导致细胞死亡。由于肿瘤发展过程中一些分子特征的改变，补偿通路的出现导致MTA耐药。恢复这些耐药性改变将使细胞对MTA重新敏感。除了我们的报告外，其它研究也报告了PI3K-AKT通路与MTA之间的关系。该途径是重要的致癌途径，可以诱导肿瘤细胞存活、增殖和转移。多项研究表明，低剂量PI3K-AKT抑制剂可有效逆转不同肿瘤类型的紫杉醇耐药性，包括胃癌、卵巢癌、肺癌和前列腺癌。本文进一步探讨了与这些微管靶向药物再敏化相关的机制。

众所周知，肿瘤细胞常常伴有异常活跃的有丝分裂和纺锤体动力学的破坏。许多微管和相关蛋白质构成有丝分裂纺锤体的基本结构，并参与有丝分裂纺锤体动力学的调节。MTA通过破坏有丝分裂纺锤体来抑制癌细胞增殖。研究表明，PI3K-AKT信号通路的激活与微管和有丝分裂纺锤体的稳定性密切相关。Gris–Oliver等人提出，64% 对艾日布林（微管抑制剂）耐药的HER2阴性BC异种移植物携带PIK3CA、PIK3R1或AKT1 突变，表明PI3K通路激活可能诱导对微管抑制剂的耐药性或早期适应。根据相关文献，探讨了mTOR抑制剂通过抑制PI3K-AKT信号通路逆转MTA耐药的潜在分子机制（图4）。

▲图4 PI3K/AKT信号通路与微管靶向药物耐药性之间的潜在机制

一方面，PI3K-AKT之间的相互作用主要涉及两种代谢物：PIP2（磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸）和PIP3（磷脂酰肌醇-3,4,5-二磷酸）。PI3K是一种细胞内磷脂酰肌醇激酶。PI3K由调节亚基（p85）和催化亚基（p110）组成。当配体与膜受体结合时，受体激活p85并募集p110，p110反过来又会催化膜内表面上的PIP2生成PIP3。p110α在有丝分裂开始时被激活，在中期细胞的中皮层中产生PIP3，以保证纺锤体的方向正确。脂质磷酸酶（例如 PTEN）可以将PIP3代谢（去磷酸化）回PIP2，从而终止PI3K信号传导通路。此外，PI3K-C2α（II类PI3K家族成员）与转化的酸性卷曲螺旋3（TACC3）和网格蛋白重链（CHC）复合物相互作用，以稳定纺锤体形成的着丝点微管。由于PI3K-AKT信号传导在纺锤体形成中的关键作用，LY-294002和MK-2206等药物抑制剂可导致中心体和有丝分裂纺锤体形成异常，从而逆转MTA耐药性并增强抗肿瘤作用。

另一方面，PI3K-AKT-mTOR通路参与微管稳定性的调节。Onishi等人的研究结果表明，添加泛PI3K抑制剂LY-294002会破坏成纤维细胞中微管的稳定性。先前的研究表明AKT在微管中的定位对于维持AKT磷酸化非常重要。与之一致的是，将主要为阴性形式的AKT引入细胞中会导致微管不稳定。PI3K-AKT通路对微管动力学的调节可由糖原合酶激酶-3β（GSK-3β）传导。如前文所述，PI3K-AKT抑制GSK-3β活性。LY-294002对PI3K-AKT信号传导的抑制会诱导GSK-3β的激活，进而调节大量蛋白质底物，包括微管相关蛋白（MAP）。MAP与微管的微管蛋白二聚体（例如MAP1、MAP2、MAP3、MAP4和tau）相互作用，可使微管稳定以及后续的聚合——例如，MAP4修饰微管网络并参与微管组装和沿着微管轨道的内体囊泡运输。Thapa等人发现MAP4是PI3Kα的p110α催化亚基的结合伴侣。MAP4的缺失会扰乱PI3Kα沿着微管轨道和内体的募集，并破坏PI3Kα与激活的受体复合物的偶联，进而导致PI3Kα激活受损。之前的一项研究表明，LY-294002不会诱导细胞死亡，但会显著且选择性地增强长春新碱等微管不稳定剂对细胞凋亡的诱导作用。其机制是，PI3K-AKT通路的阻断会诱导GSK-3β的激活，从而磷酸化tau等MAP，从而降低其结合和稳定微管的能力。

先前的研究表明，cleaved-PARP可能参与紫杉醇耐药细胞系中PI3K-AKT抑制剂的作用。PARP是聚（ADP-核糖）聚合酶家族。除了介导DNA损伤反应途径外，PARP在通过转录调节基因组稳定性以及调节原癌基因和抑癌基因的表达方面也至关重要。在本研究的病例中，依维莫司和ET或化疗联合用药并没有改善PFS，且疾病仍在进展。然而，在依维莫司治疗后，接受RC48治疗的HER2阴性BC患者的PFS有所改善。这些结果表明，mTOR抑制剂可能充当诱导剂，支持MTA耐药HER2阴性BC患者再次接受MMAE-ADC药物治疗。HER2和胰岛素受体底物（IRS）刺激RAS-ERK-RSK和AKT-mTOR通路。mTOR信号传导的激活会磷酸化S6激酶1（S6K）和真核起始因子4E结合蛋白1（4E-BP1），从而促进肿瘤生长和转移。使用mTOR抑制剂和PI3K抑制剂来克服对现有抗HER2疗法的耐药性是一个活跃的研究领域。这些可能是通过mTOR抑制剂重新取得MTAs敏感性的原因，仍需要更多的基础研究和临床试验来验证这一点。

PIK3CA突变存在于大约 20% 的HER2阳性BC中。在晚期激素受体（HR）+/HER2- BC患者中，有 28% 在循环肿瘤DNA（ctDNA）中发现了PIK3CA突变。SAFIR02试验的结果表明，PIK3CA突变与ER+/HER2- BC中的化疗耐药性和较差的总生存期（OS）相关。PIK3CA是最常观察到的突变，与PI3K通路激酶活性增加有关。在BC中，PIK3CA突变最常导致以下外显子突变位置处的蛋白质残基变化：9 号外显子中的E542K、E545K和 20 号外显子中的H1047R，大约 78% 的PIK3CA突变在乳腺肿瘤中观察到。大量研究表明，这些热点突变通过诱导增强的PI3K功能并激活AKT-mTOR通路中的下游信号传导来促进转化和致瘤性，并具有强大的体外和体内转化能力。相同残基的不同突变根据其突变频率具有不同的表型活性。据报道，与E542K、E536K和E545K突变相比，频率较高的H1047R突变显示出更强的致瘤能力。近年来，基因突变与mTOR抑制剂反应之间的关系受到特别关注。实验研究一致表明，携带PIK3CA突变的BC对依维莫司更敏感，并且H1047R的mTOR抑制剂的IC50值低于E542K或E545K。据报道，在多种癌症的早期临床试验中，PIK3CA H1047R突变对依维莫司也具有敏感性。其潜在机制是，与其它PIK3CA相比，PIK3CA H1047R突变是更为强力的肿瘤发展驱动因素。

因此，携带PIK3CA H1047R突变的患者对mTOR抑制剂依维莫司更敏感。根据既往研究，在接受依维莫司治疗的MBC患者中，与野生型或其它PIK3CA突变形式的患者相比，PIK3CA H1047R突变患者的PFS更长（p<0.050）。值得注意的是，在上述两例预后良好的病例中检测到了PIK3CA H1047R（图2）。两人在MTA再次挑战治疗前均使用mTOR抑制剂，并表现出更长的PFS。

综上所述，PIK3CA的不同突变导致肿瘤对依维莫司的敏感性不同，PIK3CA H1047R突变的患者对mTOR抑制剂依维莫司更加敏感。这可能是因为PIK3CA H1047R突变比其他类型的PIK3CA突变是肿瘤发展更为强力的驱动因素。更重要的是，相关临床研究表明，PIK3CA H1047R突变可能是MBC中依维莫司敏感性的有效生物标志物。阿培利司（一种选择性PIK3CA抑制剂）与mTOR抑制剂的组合也显示出对PIK3CA突变（H1047R）肝细胞癌的协同作用。这些结果仍需要在临床试验中进一步探索。

在本文研究中，发现患者除了PIK3CA之外还存在其它突变。然而，它们与mTOR抑制剂和MTA无关，例如，成纤维细胞生长因子受体（FGFR）1/2基因的突变与FGFR激酶抑制剂耐药性相关。二氢嘧啶脱氢酶基因分型与氟嘧啶类药物（5-氟尿嘧啶、卡培他滨和替加氟）的敏感性相关。对RAF激酶（BRAF）和丝裂原激活蛋白激酶激酶（MEK）联合治疗的敏感性与丝裂原激活蛋白激酶激酶1（MAP2K1）和BRAF的共突变有关。仍然有一些有意义的变化值得探索。此外，肿瘤进展本质上是一个进化过程，肿瘤发展过程中分子特征的不同适应性变化可以使肿瘤进展通过肿瘤病理阶段或转化障碍。根据“进化选择”理论，肿瘤进化过程中激活或失活的分子通路可能在促进肿瘤发生、增殖和转移中发挥重要的适应性作用。这种进化理论可以解释我们病例中mTOR抑制剂治疗后患者肿瘤进化过程中出现的分子机制，并且这些突变回复将使HER2低表达MBC细胞对MTA重新敏感。

三分之二的BC患者HR阳性，但HER2过表达和/或扩增阴性。对于这些患者，ET与细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）4/6抑制剂的组合显示出显著的生存获益，并且现在是HR+/HER2- MBC的金标准。临床实践中使用的药物选择应基于疾病进展前患者对先前治疗的反应。既往研究表明，当使用微管抑制剂后出现疾病进展时，重新使用相同的药物似乎是不可取的。相反，很少有临床研究评估再挑战治疗在BC中的作用。研究人员总结了八份有关BC再挑战的报告（表1），这强调了关注再挑战治疗的临床重要性。Toulmonde等人证明多西他赛再挑战可用于转移性环境中的二线、三线、四线及以上化疗。根据RECIST指南评估的 33 名患者中，14 名（42.5%）部分缓解，11 名（33.5%）疾病稳定>6 周。全球范围内，55 名患者（76%）从治疗中获益。中位至症状进展时间（TTR）和OS分别为 5.7 个月（95% CI：5.0–6.3）和 10.2 个月（95% CI：8.6–11.8）。这项回顾性分析支持使用多西他赛治疗MBC患者的策略。同时，一些曲妥珠单抗和CDK抑制剂的试验已经证明了在临床治疗中应用再挑战治疗的潜力。近年来针对HER2低表达BC的ADC药物研究较多，包括多项临床试验（表2）。

▲表1 既往报道的乳腺癌再挑战治疗

▲表2 在HER2低表达乳腺癌中进行的ADC研究

然而，大多数临床试验仍在招募中，预计会有进一步的研究结果。RC48是用于BC治疗的代表性MMAE-ADC药物，在后线HER2低表达MBC中显示出一致的疗效。总的来说，再挑战疗法在MBC治疗中的作用尚未确定——MMAE-ADC 药物是否可以作为BC中MTA耐药再挑战后的选择。需要进一步的研究来验证这一策略。

总之，本研究提供了一个新的见解，即mTOR抑制剂作为间歇性治疗，可能会诱导HER2低表达BC患者对MMAE-ADC药物的敏感性，特别是在MTA多线治疗出现疾病进展后。NGS表明PIK3CA H1047R突变可能与这种更好的预后相关。本文数据可以帮助临床医生和患者做出个性化决策，再次挑战转移性疾病的不良局面，以最大限度地提高疗效并尽可能延长患者的健康。

参考文献：

Hu Y, Chen F, Sun S, Xv L, Wang X, Wang M, Zhao S, Zhao Z, Li M. mTOR inhibitor introduce disitamab vedotin (RC48-ADC) rechallenge microtubule-chemotherapy resistance in HER2-low MBC patients with PI3K mutation. Front Oncol. 2024 Jan 25;14:1312634. doi: 10.3389/fonc.2024.1312634. PMID: 38344201; PMCID: PMC10854197.