随着PARPi的获批和临床的广泛引用，PARPi的耐药也成为一个热门话题。我们今天邀请辽宁省肿瘤医院的张菁茹教授来解读于2021年7月发表在Nat Rev Clin Oncol杂志的一篇影响因子为66.671分的综述。
00:000:00 音频 
01、PARP抑制剂的耐药机制
PARP抑制剂经常引起良好的初始反应，然而大多数患者对这些药物产生耐药性，导致疾病复发。
PARP抑制剂的获得性耐药的发生可以通过以下三种机制：
■ 药物/靶点相关效应，如药物外排泵的上位化或PARP功能相关蛋白的突变；
■ BRCA1/2功能恢复导致HR恢复；
■ DNA末端保护缺失和/或复制叉稳定性恢复。
1—PARPi的耐药机制一：药物靶向相关耐药
药物外排转运蛋白ABCB1（也被称为P-糖蛋白）的上调，是最初提出的触发对PARP抑制剂耐药性的机制之一。
目前所有的PARP抑制剂都通过与辅助因子NAD+竞争来靶向PARP酶的催化结构域。因此，抗性可能来自PARP1的突变，这些突变要么降低了PARP抑制剂的亲和力，要么在与PARP抑制剂结合时保持了酶的内源性功能。
聚(ADP -核糖)水解酶(PARG)是将PAR链从靶蛋白上移除的酶，它是体外和体内对PARP抑制剂产生抗性的另一个关键因素。
2—PARPi的耐药机制二：同源重组的恢复
临床研究表明对PARP抑制剂抗性的最主要的机制是通过逆转突变或表观遗传改变，诱导BRCA1或BRCA2野生型蛋白的重新表达或导致形态变异体。同源重组(HR)的恢复，可以通过BRCA1/2功能的重新激活而发生。
DNA末端保护的缺失，这仅限于BRCA1的缺失，并可能通过非同源末端连接(NHEJ)因子53BP1的缺失而发生。
3—PARPi的耐药机制三：复制叉稳定性的恢复
通过干扰53BP1和参与末端切除和/或保护的下游因子来恢复HR仅局限于BRCA1缺陷细胞，而恢复复制叉稳定性引起的对PARP抑制剂的获得性耐药是BRCA1或BRCA2缺陷细胞共同的机制。如前所述，BRCA1和BRCA2不仅对HR是必需的，这些蛋白质还控制复制叉的稳定性和保护。
由于丢失Schlafen 11 (SLFN11)而导致PTIP表达的丢失或细胞周期检查点停止的丢失。
02、克服PARPi耐药的策略
克服PARPi耐药的策略主要有三个方向：
■ 联合治疗，目的是扩大PARPi的抗肿瘤效应
■ 靶向PARPi耐药肿瘤的获得性缺陷
■ 和/或延迟PARPi耐药的出现，通过抑制突变的基因表型
1—克服耐药策略一：联合策略方向
其他HR通路的抑制
BRCA1/53BP1双缺陷细胞的HR再激活是通过RNF168依赖的PALB2招募和53BP1-RIF1-REV7-shieldin轴缺失导致的末端切除增加而实现的，因此，RNF168的靶向治疗可能是抑制BRCA1-独立的PALB2/ BRCA2招募的有效方法，从而提高PARP抑制剂对BRCA1-突变型癌症的疗效。
研究表明RAD52的缺失对体内和体外的生存能力只有轻微的影响；有报道称，RAD52和BRCA1/2的共耗尽具有合成致死率，这表明RAD52可能作为一个备份途径，在过去的几年里，RAD52抑制剂已经被开发出来，并可能提供一种靶向BRCA缺陷肿瘤的替代方法。
间接抑制HR
VEGF拮抗剂贝伐单抗与奥拉帕利或尼拉帕利合使用，相对于安慰剂或尼拉帕利单药治疗，改善了两组卵巢癌女性患者的中位无进展生存期(PFS)，甚至在HR通路正常的肿瘤患者中也是如此；另一项结合MEK抑制剂selumetinib和奥拉帕利的I期试验目前正在进行(NCT03162627)。这些抑制剂的活性可能反映了受损的细胞周期进程，而不是直接抑制HR，这表明其作用观察到的联合治疗可能只是相加而不是协同。
细胞周期检查点信号的废除
PARP抑制剂也在临床前模型中与WEE1激酶抑制剂联合使用。WEE1激酶通过抑制CDK1和CDK2调节G2/M进程，从而激活G2/M细胞周期检查点，导致细胞周期阻滞，为DNA损伤修复提供时间。一项使用卵巢癌异种移植模型的研究表明，顺序抑制PARP和WEE1而不是同时抑制，这些药物组合提高了耐受性，同时仍然保持抗肿瘤活性。
针对NAD+ 新陈代谢
PARP1利用氧化的NAD (NAD+)作为PARylation的底物，在诱导DNA损伤的几分钟内，导致NAD+消耗低至非应激水平的10-20%。为了维持NAD+水平，细胞依赖于挽救途径。功能性遗传筛选显示，烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT) (NAD+挽救途径中的一种速率限制酶)的消耗可以增强PARP抑制剂在TNBC细胞中的细胞毒性。
BRCA缺陷癌的免疫治疗
PARP抑制剂与免疫检查点抑制剂(如抗PD-1抗体)的结合是治疗BRCA1/2突变型癌症的另一种潜在方法。来自多个研究的数据表明，PARP抑制增强了抗PD-1抗体在乳腺癌和卵巢癌小鼠模型中的抗肿瘤作用, 对PARP抑制剂有获得性耐药性的患者是否能从这种联合治疗中获益还有待确定。
2—克服耐药策略二：靶向获得性缺陷，可以选择性地杀死无反应的肿瘤细胞
耐药通常伴随着治疗过程的发生，导致获得性缺陷，理论上可以针对获得性缺陷来提高后续治疗的疗效。
已经发现，一些导致对PARP抑制剂抗性的功能缺失突变导致对电离辐照的敏感性增加。例如，PARG失活，虽然是有害的，失去对PARP抑制剂的有效性，但可以导致对电离辐射的敏感性增加。对于由于PARG、PARP1或DSB末端保护缺失而对PARP抑制剂产生获得性耐药性的BRCA缺陷肿瘤患者，放疗可能是一种可行的选择。
除了对电离辐射的敏感性，缺乏PARP1活性的细胞也增加了对TOP1抑制剂喜树碱的敏感性。
此外，PARG的下调也被证明会导致NAD的代谢耗竭+ 以及染色质上PARP1的捕获增加，使这些细胞对烷基化剂替莫唑胺敏感。确定获得性缺陷的一个关键方法是对PARP抑制剂获得性耐药性的不同模型进行药理学或遗传筛选。这种依赖关系的识别可能使PARP抑制剂耐药的肿瘤能够根据耐药的潜在机制选择靶向治疗。
3—克服耐药策略三：预防耐药的出现
靶向持续存在的耐药细胞
在细胞周期的S期和G2期，PARPi特异性引起DNA的损伤，因此特异性靶向增殖细胞。因此PARPi可能对G0和G1期的细胞没有影响，因为在这2个阶段HR和复制叉没有活性。
已经显示：PARPi的持续暴露能诱导卵巢癌细胞的衰老，但如果PRPi停止后还可以逆转，提示衰老细胞的存在有助于肿瘤进一步增长。而且，其他一些过程，包括基因重排、转录调节和肿瘤微环境的相互作用都可能延缓细胞增殖，由此对引起细胞对治疗的反应比较小。
耐药肿瘤细胞的持续存在提供了长期维持治疗的理论基础，一旦进入细胞周期就能杀死残留的休眠细胞。
抑制突变的基因表型
在HR缺陷的情况下修复DNA双链损伤, BRCA1/2缺陷细胞能够上调微同源性介导的端连接(MMEJ)作为一种代偿机制，这被认为在HR功能良好的细胞中只起次要作用．MMEJ是一种由低保真度DNA聚合酶θ (POLQ)驱动的易出错修复途径。POLQ基于短(>2 bp)区域的序列同源性将两条断裂的DNA链连接起来，可以通过全基因组测序检测到BRCA1/2缺陷肿瘤的MMEJ特征突变模式。
考虑到在HR缺陷肿瘤中DSB修复依赖于POLQ介导的MMEJ，抑制这种容易出错的DNA修复途径可能是靶向这些肿瘤的另一种方法。POLQ抑制剂抑制了由容易出错的MMEJ引起的基因组不稳定性，不仅在对PARP抑制剂获得性耐药的肿瘤中有效，而且在PARP抑制剂未使用的HR缺陷肿瘤中也可以防止或减少治疗耐药的出现。
03、将来的方向
■ 目前，在临床前研究中鉴别的耐药机制可能和患者中观察到的不一样，因为现在大部分患者是在二线维持中使用PARPi，肿瘤的亚克隆可能已经在前线治疗（如紫衫和铂为基础的化疗）中形成了一定形式的耐药，前线治疗和PARPi是有交叉耐药的。
因此，决定更早使用PARPi能否提高PFS，最终提高OS，是重要的一步。
与二线使用PARPi相比，一线就使用PARPi不仅能延缓疾病进展，而且能推迟耐药的出现和改变这些药物潜在的耐药机制。
例如，回复突变引起的PARPi耐药能导致二线化疗的交叉耐药。相反，通过DNA末端保护缺失的获得性耐药的BRCA-1缺陷肿瘤，可能对放疗或POLQ抑制剂还有效。
因此决定患者对PARPi耐药的方式对避免与一些二线治疗方法的交叉耐药很重要。
■ 尼拉帕利和奥拉帕利都被获批用于一线维持治疗，更多的患者在比较早的阶段就接受了PARPi，新的进展后的方案的临床已经设计或目前正在进行。
这些患者的肿瘤标本或cfDNA的分子分析能帮助我们认识PARPi耐药的的基本机制和PARPi和其他药物的交叉耐药。
另外一个关键问题是，治疗停止后出现疾病进展或维持治疗过程中出现进展的机制是不同的还是相似的？将来的研究可以帮助决定复发的肿瘤再次使用PARPi是否能有效？
■ PARPi耐药可能是HR缺陷肿瘤的基因不稳定的不可避免的结果。之前提到的，克服耐药的方法还是比较有限。因此，PARPi耐药肿瘤缺陷的系统性鉴别是很重要的步骤。
基因筛选的数据能提高我们对耐药肿瘤的治疗方案的重新布局的理解。药理学筛选能鉴别靶向这些肿瘤的药物。
对于PARPi耐药性的研究能和临床紧密相关，用获得性耐药的患者标本建立的基因工程小鼠模型和PDX模型一样有价值。
相反，对于PARPi反应比较好的肿瘤患者的深度分析对鉴别有效的分子标志物也是一种策略。
单细胞组学方法的建立能促进患者来源的材料（这种材料通常比较有限）的深入研究。
扫二维码
关注OC资讯
OC资讯小助手
为您提供更多帮助
