程先碩,張燕,董堅(jiān)
PBRM1(Polybromo-1)基因位于3號染色體短臂,其編碼的BAF180蛋白是染色質(zhì)重塑復(fù)合物SWI/SNF的重要亞基,參與細(xì)胞分化、增殖和DNA修復(fù)過程[1-3]。該基因的突變導(dǎo)致BAF180缺失,在腎透明細(xì)胞癌、乳腺癌、小細(xì)胞肺癌、結(jié)直腸癌等多種腫瘤中表現(xiàn)為抑癌作用[4-8]。有研究提示,PBRM1在靶向治療和免疫檢查點(diǎn)治療療效預(yù)測及腫瘤預(yù)后指導(dǎo)中具有重要作用[9-10]。本文將圍繞該領(lǐng)域展開綜述,為建立基于PBRM1的腫瘤治療策略選擇和預(yù)后指導(dǎo)提供理論基礎(chǔ)。
PBRM1的基因序列特征提示其具有高突變率的可能。其中,多個富含A或T重復(fù)基礎(chǔ)片段的存在增加該堿基區(qū)復(fù)制過程中點(diǎn)突變的機(jī)會,多聚A尾的出現(xiàn)也會通過阻斷翻譯而造成移碼突變[11-13]。截至2019年7月15日,癌癥體細(xì)胞突變目錄(catalogue of somatic mutations in cancer,COSMIC)數(shù)據(jù)庫記錄了腫瘤中PBRM1的突變多達(dá)1 400條,無義突變和錯義突變是主要方式,這些突變可能導(dǎo)致該基因表達(dá)缺失、蛋白結(jié)構(gòu)功能改變甚至表達(dá)缺失。
研究發(fā)現(xiàn),在膽囊癌[14-15]、乳腺癌[5]、腎癌[16-17]等多種實(shí)體腫瘤中均可檢測到PBRM1基因雜合性丟失。在腎透明細(xì)胞癌中,PBRM1突變率可達(dá)41%(92/227),并被認(rèn)為是僅次于Von Hippel-Lindau(VHL)的第二大主要突變基因[16],其突變提示患者預(yù)后不良[17-18]。Kapur等通過分析德州大學(xué)西南中心154例和TCGA(The Cancer Genome Atlas)數(shù)據(jù)庫中308例腎透明細(xì)胞癌組織中PBRM1和去泛素化酶相關(guān)基因BRCA1相關(guān)蛋白-1(BRCA1 associated protein-1,BAP1)突變狀態(tài)與患者生存的關(guān)系發(fā)現(xiàn),PBRM1和BAP1均突變的患者預(yù)后明顯差于PBRM1或BAP1單基因突變患者[19]。有研究顯示,與PBRM1突變或與沒有BAP1突變的患者相比,BAP1突變的患者預(yù)后差、分級高和總體生存率低。盡管BAP1和PBRM1共同突變提示了更差的總體生存率,但是BAP1和PBRM1突變體的存在呈負(fù)相關(guān),且PBRM1和BAP1均突變的患者僅為所有散發(fā)腎透明細(xì)胞癌患者的1%~2%[19-20]。因此,PBRM1與BAP1同時突變是罕見的。
針對PBRM1表達(dá)的檢測結(jié)果提示,351例腎透明細(xì)胞癌患者癌組織中PBRM1的陽性表達(dá)率為40.7%(143/351),其表達(dá)缺失提示患者的不良預(yù)后[4]。在乳腺癌[5]、肺癌[6]、結(jié)直腸癌[7]等腫瘤組織中的檢測結(jié)果同樣顯示,PBRM1低表達(dá)是患者不良預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。然而,在肝內(nèi)膽管細(xì)胞癌中,PBRM1高表達(dá)患者5年總體生存期和5年無疾病進(jìn)展生存期均低于PBRM1低表達(dá)患者(621 dvs.1 928 d,P=0.002; 491 dvs.1 366 d,P=0.02)[21]。Kim等研究發(fā)現(xiàn),PBRM1和BAP1表達(dá)缺失均提示患者的不良預(yù)后,但兩者表達(dá)共同缺失并未提示更差的預(yù)后[4],該結(jié)果在包含1 479例腎透明細(xì)胞癌大樣本檢測中也得到證實(shí)[22]。
綜合目前的研究,PBRM1突變或表達(dá)狀態(tài)在不同腫瘤預(yù)后中的指導(dǎo)作用存在一定的差異。PBRM1低表達(dá)在腎透明細(xì)胞癌、結(jié)直腸癌、肺癌等腫瘤中提示患者的不良預(yù)后,然而,在肝內(nèi)膽管細(xì)胞癌患者中可能提示患者的預(yù)后較好。PBRM1和BAP1突變狀態(tài)或兩者表達(dá)狀態(tài)的聯(lián)合檢測在腎透明細(xì)胞癌預(yù)后評估中具有一定的指導(dǎo)價(jià)值。因此,PBRM1在不同腫瘤預(yù)后中的指導(dǎo)作用仍有待進(jìn)一步大樣本研究。
生物靶向治療是目前中晚期腫瘤治療的重要手段,在K-RAS、VEGF多態(tài)性等標(biāo)志物指導(dǎo)下的生物靶向藥物應(yīng)用已使部分腫瘤患者獲益。但是,基于PBRM1和BAP1在多種腫瘤患者中的高突變率及其在預(yù)后指導(dǎo)中的價(jià)值,Calvo等認(rèn)為,以PBRM1和BAP1等為主的分子分型對未來腫瘤治療和預(yù)后指導(dǎo)同樣具有重要意義[23]。
在一項(xiàng)比較一線依維莫司(everolimus,mTOR抑制劑)和舒尼替尼(VEGF酪氨酸激酶抑制劑)的隨機(jī)臨床研究(RECORD-3)中,Hsieh等[24]對腫瘤患者基因突變狀態(tài)和治療效果的關(guān)系展開分析發(fā)現(xiàn),PBRM1突變患者一線使用依維莫司可獲得更長的無疾病進(jìn)展生存期。Voss等[25]應(yīng)用紀(jì)念斯隆凱特琳癌癥中心(Memorial Sloan Kettering Cancer Center,MSKCC)風(fēng)險(xiǎn)模型,回顧性分析RECORD-3和COMPARZ臨床研究中一線使用酪氨酸激酶抑制劑治療轉(zhuǎn)移性腎癌患者的基因表型與療效的相關(guān)性發(fā)現(xiàn),PBRM1突變患者治療后總體生存率和無疾病進(jìn)展生存率均優(yōu)于未突變患者,然而PBRM1、TP53和BAP1三種基因均突變的患者預(yù)后較TP53和BAP1基因突變而PBRM1基因未突變患者的預(yù)后差。因此,依據(jù)PBRM1、BAP1和TP53的突變狀態(tài)改善風(fēng)險(xiǎn)組患者的分層,對晚期或轉(zhuǎn)移性腎細(xì)胞癌患者一線選擇酪氨酸激酶抑制劑治療具有重要參考價(jià)值。
2018年,美國免疫學(xué)家James Allison和日本免疫學(xué)家Tasuku Honjo所開創(chuàng)的“免疫檢查點(diǎn)療法”從根本上改變了現(xiàn)代腫瘤的治療模式,腫瘤患者從此進(jìn)入免疫治療新時代。研究提示,PBRM1參與腫瘤患者免疫功能的調(diào)控,在腫瘤免疫中具有重要作用[9-10]。
2017年,Yigit等[26]報(bào)道了一例罕見的CD4(-)皮膚漿細(xì)胞樣樹突狀細(xì)胞腫瘤,該疾病被認(rèn)為是來源于漿細(xì)胞樣樹突狀細(xì)胞的惡化,通常CD4和CD56表達(dá)陽性,然而該例患者CD4表達(dá)呈陰性?;驒z測及機(jī)制探討發(fā)現(xiàn),由于PBRM1基因第14號外顯子起始處的移碼突變導(dǎo)致其編碼氨基酸的截短和空間構(gòu)象的變化,進(jìn)而驅(qū)動上述免疫標(biāo)志物的改變,促進(jìn)腫瘤發(fā)生。在COSMIC數(shù)據(jù)庫中,還可檢出參與造血系統(tǒng)腫瘤發(fā)生的PBRM1的5個突變位點(diǎn)[26]。Miao等[27]通過TCGA數(shù)據(jù)和35例轉(zhuǎn)移性CCRC患者的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),PBRM1基因突變會導(dǎo)致免疫抑制相關(guān)配體(如CD276、BTLA)表達(dá)降低,從而增加患者對免疫檢查點(diǎn)治療的敏感度。荷瘤小鼠體內(nèi)研究表明,PBRM1基因表達(dá)缺失也可增強(qiáng)T細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤反應(yīng)。因此,PBRM1基因突變或表達(dá)缺失與腫瘤免疫密切相關(guān),該基因狀態(tài)調(diào)控免疫相關(guān)分子表達(dá),參與調(diào)控機(jī)體免疫功能和增強(qiáng)免疫治療的敏感度。
免疫相關(guān)機(jī)制研究提示,PBRM1的表達(dá)缺失可誘導(dǎo)缺氧誘導(dǎo)因子1(hypoxia-inducible factor 1,HIF1)的釋放和JAK/STAT3信號激活,激活缺氧反應(yīng),促進(jìn)腎透明細(xì)胞癌的發(fā)生[28]。JAK/STAT3信號是干擾素γ(interferon gamma,IFN-γ)介導(dǎo)的重要腫瘤免疫信號,在PBRM1表達(dá)缺失的患者中也被明顯激活,且伴隨缺氧相關(guān)基因表達(dá)的上調(diào),該現(xiàn)象直接增強(qiáng)此類患者抗PD-(L)1的免疫療效。
炎性反應(yīng)性腸?。╥nflammatory bowel disease,IBD)是結(jié)直腸癌(colorectal cancer,CRC)發(fā)生的高危因素,不可控炎性反應(yīng)破壞腸道免疫系統(tǒng)是該病發(fā)生的初始過程。PBRM1可通過調(diào)控模式識別受體(pattern-recognition receptors,PRRs)家族成員維甲酸誘導(dǎo)型基因I相關(guān)受體(RIG-Ilike receptors,RLRs)信號,抑制先天性免疫反應(yīng)。敲除PBRM1的結(jié)腸癌細(xì)胞,其維甲酸誘導(dǎo)型基因I(retinoic acid-inducible gene I,RIG-I)和黑色素瘤分化相關(guān)基因5(melanoma differentiationassociated gene 5,MDA5)兩大受體信號受到抑制,從而上調(diào)干擾素和炎性反應(yīng)相關(guān)因子的表達(dá),并且可以放大dsRNA病毒對先天性免疫的刺激[7]。因此,PBRM1/RLR信號通路的平衡可使結(jié)直腸癌先天性免疫活性保持在最低水平,而在IBD和CRC患者中,PBRM1的表達(dá)缺失促使該信號的活化而激活先天性免疫反應(yīng),啟動炎癌轉(zhuǎn)化。
基于PBRM1在免疫功能調(diào)控中的重要作用,近年來,關(guān)于PBRM1與腫瘤患者免疫檢查點(diǎn)治療等相關(guān)研究領(lǐng)域逐漸成熟。MITF(microphthalmia transcription factor)家族異位性腎癌(translocation renal cell carcinoma,tRCC)是腎癌的罕見類型,其程序性死亡配體(Programmed death ligand-1,PD-L1)表達(dá)率可達(dá)90%。Boilève等分析二、三線接受免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療的24例患者發(fā)現(xiàn),4例達(dá)到部分緩解,3例病情穩(wěn)定,其余患者均發(fā)生疾病進(jìn)展[29]?;蚍治鎏崾荆琍BRM1等基因突變可能與患者臨床獲益相關(guān)。Pan等[30]研究發(fā)現(xiàn),PBRM1缺失增強(qiáng)黑色素瘤細(xì)胞對干擾素γ的敏感度,并釋放大量的趨化因子來招募細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞浸潤,從而增強(qiáng)黑色素瘤荷瘤鼠免疫治療效果。
Miao等對35例接受PD-1抑制劑治療的腎癌患者分析發(fā)現(xiàn),治療有效組和無效組的PD-L1表達(dá)、用藥劑量、腫瘤大小等無明顯差異。然而深度的外顯子組測序提示,治療有效組患者PBRM1突變的比例高達(dá)82%,而無效組突變比例僅23%。進(jìn)一步的包括63例患者的隊(duì)列研究提示,治療有效組63%的患者PBRM1突變,而無效組患者僅21%發(fā)生突變。PBRM1突變的腎癌患者接受PD-1抑制劑治療的有效率是無突變患者的4倍,中位生存期也較無突變患者明顯延長[27]。因此,Pan等認(rèn)為PBRM1突變的腫瘤細(xì)胞可能對PD-1抑制劑或其他以細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞為主要效應(yīng)機(jī)制的免疫治療更加敏感[30]。
盡管單個生物靶向藥或免疫檢查點(diǎn)抑制劑已經(jīng)在部分腫瘤治療中取得顯著效果,但整體有效率仍然偏低。免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)合治療可防止多個水平的免疫逃逸;免疫檢查點(diǎn)抑制劑與生物靶向藥物聯(lián)合治療可以結(jié)合靶向藥物潛在的免疫調(diào)節(jié)作用而達(dá)到聯(lián)合治療的疊加或協(xié)同效果。因此,聯(lián)合治療策略是腫瘤患者未來治療的發(fā)展趨勢。尋找生物標(biāo)志物以及新的臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)對于腫瘤患者能夠更好地選擇個體化治療方案并從中獲益顯得至關(guān)重要?;赑BRM1為主的相關(guān)分子在免疫檢查點(diǎn)抑制劑和酪氨酸激酶抑制劑療效和預(yù)后評估中的重要作用,深入研究PBRM1在腫瘤免疫及治療中的作用和機(jī)制,進(jìn)一步評估這類分子在聯(lián)合治療策略中的療效預(yù)測價(jià)值,為未來腫瘤治療模式的變革提供更充分的理論依據(jù)。