人體內(nèi)DNA損傷修復(DDR)過程主要有兩種機制:(1)聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)參與的DNA單鏈斷裂后的損傷修復;(2)BRCA1/2基因參與的同源重組(HR)修復(雙鏈修復)。這兩種DNA損傷修復機制保障了遺傳物質(zhì)復制、細胞分裂等過程的順利進行。兩種修復機制中的一種發(fā)生修復過程障礙時,另一種機制則可以代償修復。如果PARP參與的單鏈損傷修復和HR修復兩個通路均出現(xiàn)障礙,則導致細胞死亡,這被稱為“合成致死”效應。
因此,對于存在HR缺陷(HRD)的腫瘤細胞,例如BRCA1/2基因突變的細胞,PARP抑制劑可通過此“合成致死”效應促進細胞的凋亡。另一方面,PARP抑制劑能夠捕獲DNA單鏈斷裂位點處的PARP酶,使PARP保持對DNA的結(jié)合,這一過程被稱為DNA-PARP復合物的“捕獲(trapping)”,從而導致DNA-PARP復合物長期存在,從而阻斷后續(xù)DNA 的修復。越來越多的臨床研究表明,PARP抑制劑的作用不僅限于BRCA突變或HRD陽性的卵巢癌患者,鉑敏感復發(fā)的卵巢癌患者也可從中獲益,其機制可能與PARP抑制劑的捕獲作用有關(guān)。
一. BRCA檢測的意義
BRCA1/2基因突變分為胚系突變(gBRCAm)和體系突變(sBRCAm)兩種。gBRCA1/2突變起源于生殖細胞,存在于機體的每一個細胞中;sBRCA1/2突變僅存在于腫瘤細胞中,進行腫瘤組織檢測可以同時獲得胚系及體細胞BRCA1/2突變信息。PARP抑制劑的Study19、NOVA和ARIEL3相關(guān)臨床研究表明,gBRCAm和sBRCAm鉑敏感復發(fā)卵巢癌患者從PARP抑制劑中獲益相似,無進展生存期(PFS)療效評估具有相似的風險比,sBRCAm患者也可以長期獲益于PARP抑制劑維持治療。
BRCA1/2胚系突變還與腫瘤的遺傳易感性相關(guān)。攜帶有g(shù)BRCAm的女性,卵巢癌發(fā)生風險提高10~30倍。明確卵巢癌患者的BRCA1/2胚系突變狀態(tài),有助于對患者及其家系進行遺傳風險管理,包括家系驗證、制定篩查方案、化學預防、預防性手術(shù)、生殖干預等。
對于任何期別的卵巢癌患者,如確定存在gBRCAm,應進一步評估其家庭成員的癌癥風險。胚系DNA測序是最敏感的方法。如果胚系DNA的BRCA突變陰性,則應對腫瘤組織的DNA 進行測序,因有5%的女性存在sBRCAm。
腫瘤組織檢測可同時獲得胚系及體細胞BRCA1/2的突變信息,對于突變檢測陽性的患者建議進一步行胚系突變分析,以區(qū)分胚系或體細胞突變。腫瘤檢測一般使用手術(shù)或穿刺獲得的腫瘤組織樣本,胚系檢測一般使用血液、唾液、口腔拭子等樣本,目前以血液為主。
但BRCA1/2突變并不能涵蓋所有能從PARP抑制劑中獲益的人群。在體內(nèi)正常細胞中,DNA 雙鏈斷裂是通過HR修復通路完成修復。HR是一種涉及許多基因產(chǎn)物的復雜過程。BRCA1/2基因只是編碼同源重組修復的關(guān)鍵組分之一,其中還涉及其他基因,包括RAD51、ATM、MRE11、RPA和NBS1等基因,這些基因發(fā)生突變失活同樣導致DNA雙鏈損傷修復功能的缺陷,即HRD。
二. HRD檢測
同源重組修復(HRR)是正常細胞修復DNA雙鏈斷裂損傷(DSB)的重要途徑,HRD導致細胞DNA雙鏈斷裂損傷修復途徑缺陷,表現(xiàn)為對引起DNA斷裂的鉑類藥物以及PARP抑制劑高度敏感,因而HRD作為PARP抑制劑敏感的生物標志物已應用于臨床。HRR通路相關(guān)的基因突變是導致HRD的主要原因,卵巢癌中常見的HRR突變,可能導致細胞對PARP抑制劑敏感。在幾項卵巢癌PARP抑制劑相關(guān)的臨床研究中,同樣得到了證實(表1)。
表1. HRR突變和卵巢癌PARP抑制劑敏感性
wt:野生型;m:突變型。
HRD可通過同源重組相關(guān)基因突變檢測和基因瘢痕檢測兩種方式判斷。目前PARP抑制劑臨床試驗中的HRD檢測采用用二代測序(NGS)方法,通常包括兩個部分,BRCA1/2突變狀態(tài)及基因組不穩(wěn)定性狀態(tài)評分(GIS),或稱HRD評分。對于后者,一般通過對細胞內(nèi)單核苷酸多態(tài)性位點(SNP)進行檢測和計算得出。全球范圍內(nèi)僅有兩種HRD檢測產(chǎn)品,HRD陽性定義見表2。HRD檢測可以使PARP抑制劑敏感人群從占20%左右的BRCA突變?nèi)巳簲U大到占50%左右的HRD陽性人群。
表2. HRD檢測及陽性定義
LOH:雜合性丟失;TAI:端粒等位基因失平衡;LST:大片段遷移。
三. HRD與“鉑敏感”
那么,檢測同源重組修復通路基因突變是否是預測PARP抑制劑療效的充分指標?答案是否定的。從合成致死的原理上,PARP抑制劑可以在所有的HRD腫瘤細胞中發(fā)揮作用。目前檢測同源重組修復通路基因突變存在局限性,HRD陰性者仍能從PARP抑制劑治療中獲益。目前PARP抑制劑適應證中的“鉑敏感”的概念即與HRD密切相關(guān),即所有的鉑敏感復發(fā)患者能夠從PARP抑制劑的維持治療中獲益。雖然目前HRD檢測手段存在一定的局限性,但更好地理解PARP抑制劑適應證與HRD的關(guān)系,對未來卵巢癌精準靶向治療是有益的。由此提出了“鉑敏感”是否更適合作為預測PARP抑制劑療效的指標。目前三種PARP抑制劑用于復發(fā)卵巢癌患者的適應證均以“鉑敏感”為指征。在Study19、NOVA研究和ARIEL3研究中,奧拉帕利、尼拉帕利和雷卡帕尼均使鉑敏感復發(fā)卵巢癌患者顯著獲益。
四. 小結(jié)
對于卵巢癌的治療,PARP抑制劑之所以有從BRCA1/2突變到 HRD、鉑敏感的變遷,從最開始的需要檢測到不再強調(diào)BRCA1/2檢測,是因為BRCA1/2突變或HRD并不能完全涵蓋所有能從PARP抑制劑中獲益的患者。BRCA1/2突變和HRD大多為胚系突變和家族遺傳,其發(fā)生比例遠低于“鉑敏感”的范圍,其原因并不清楚,因而仍有許多待解決的問題。
相比之下,“鉑敏感”指征在一定程度上避免了BRCAm和HRD檢測的不足,是一個能很好地預測PARP抑制劑獲益的臨床指標。然而,依據(jù)疾病進展時間間隔的“鉑敏感”可能受到諸多因素的影響,缺乏確切判定“鉑敏感”的生物學證據(jù),這仍須進一步的深入研究,才能更好地理解PARP抑制劑的適應證。
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