三陰乳腺癌(TNBC)是乳腺癌中一個特殊的類型,具有特殊的分子表達類型和生物學特性,內分泌治療和曲妥珠單抗靶向治療無效且無明確治療靶點,復發早、進展快、生存期短、早期易發生遠處轉移等特點。此類型乳腺癌對常規放射、化學治療不敏感,導致其預后較其他類型乳腺癌差。對TNBC靶向治療的深入研究,有助于人們采取更有效的治療手段來提高療效。在實體瘤的惡性生長及轉移中,腫瘤的新生血管生成起著至關重要的作用,針對新生血管生成靶向治療的研究成為熱點。MRI技術是診斷乳腺癌的最準確的影像學方法,有助于腫瘤診斷、治療方案制定、治療反應及預后評估,并能加深對其生物學行為的理解。現對TNBC抗血管生成靶向治療進展及MRI影像學療效評價進行綜述。
引用本文: 朱鵬晉, 鄒立群. 三陰乳腺癌抗血管生成治療進展及影像學評價. 華西醫學, 2015, 30(8): 1587-1592. doi: 10.7507/1002-0179.20150454 復制
1 概述
三陰乳腺癌(TNBC)是以基因方法來定義的一種乳腺癌亞型,是指雌激素受體(ER)、孕激素受體(PR)和人表皮生長因子受體2(HER-2)均陰性的乳腺癌。雖然乳腺癌的亞型確定最初是利用DNA微陣列技術獲得基因表達譜的方法來定義,但目前臨床上大規模利用甲醛固定、石蠟包埋樣品進行基因分型是不可行的[1]。目前臨床上多用免疫組織化學方法代替。TNBC的發生與患者的年齡、種族、社會經濟地位等密切相關,據國外學者統計,其約占全部乳腺癌患者的15%~20%,好發于<40歲的年輕女性,非裔和西班牙亞裔女性為高發人群。與非三陰乳腺癌(NTNBC)相比,其侵襲能力強、早期易復發、易遠處轉移及預后更差[2]。
TNBC具有特殊的生物學特征和臨床特點,多表達角蛋白(CK)5/6/14、表皮生長因子受體(EGFR)、平滑肌肌動蛋白、酸性鈣結合蛋白、p63、CD10、人波形蛋白等,增殖細胞核抗原(Ki-67)標記指數也高于其他亞型,按照分子分型,TNBC還包括了部分基底樣癌(basal-like subtype)。Basal-like 型分子表達為ER(-)/PR(-)/HER-2(-),特征為基底上皮分子標志物(CK5/6/17,EGFR)高表達以及ER或ER 相關基因及HER-2 或HER-2 相關基因低表達,85% 以上的TNBC可劃歸Basal-like群組[2-4]。因此,基于TNBC特殊的臨床行為、分子表型和基因表達,根據其特殊的腫瘤特征及患者的個體因素可決定系統的治療策略。
2 手術、化學及放射治療
目前因缺乏針對TNBC的治療指南,故治療多參照非三陰乳腺癌的治療方法。TNBC局部治療的最好方式為手術治療。研究證實,TNBC患者手術治療后其復發率并不高于NTNBC非患者,但局部復發率及區域淋巴結轉移率略高于NTNBC,所以建議TNBC患者常規行腋窩淋巴結清掃術,避免行前哨淋巴結活體組織檢查術[5-7]。有文獻報道,早期TNBC保乳手術后結合放射治療可降低局部復發率,所以TNBC在保乳手術后推薦常規行放射治療[8]。
因針對激素受體陽性的內分泌治療及針對HER-2基因高表達的分子靶向治療對TNBC無效,故TNBC全身治療的主要手段為標準的化學治療(化療)方案。新輔助化療后手術切除乳房并行腋窩淋巴結清掃術,可明確評價某化療方案對于TNBC的化療效果,從而為TNBC選擇適當的化療方案提供依據。目前主要的新輔助化療方法有以紫杉類+蒽環類為主的化療方案和包含鉑類化療藥物的新輔助化療方案[9]。對于接受術后輔助化療的TNBC患者來說,其遠期生存優于未接受化療患者,表明術后給予輔助化療對TNBC 患者是一個不錯的選擇,而最佳化療方案仍然是以含蒽環類/紫杉類為基礎的化療藥物[10]。
3 靶向治療
由于對調節腫瘤生長和增殖的異常信號轉導途徑和化療藥物抵抗性的深入研究,對TNBC的治療研究也進入到一個新的階段[11]。TNBC發病過程中所涉及到的可能的信號通路障礙機制包括:BRCA1相關的DNA損傷反應、血管生成通路、細胞凋亡和增殖異常通路、腫瘤擴散、上皮間質轉化相關通路、免疫反應調節通路等[12]。針對這些靶點,其中研究最熱的靶向治療藥物有抗血管生成藥物、多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶抑制劑、表皮生長因子抑制劑和其他的激酶抑制劑[12]。本文主要對抗血管生成治療研究進展及其影像學評價進行綜述。
3.1 抗血管生成治療
血管生成在腫瘤的浸潤生長和轉移過程中起著至關重要的作用[11],血管生成一直被認為是癌癥治療的一個潛在重要靶點,它的調節主要由血管內皮生長因子(VEGF)家族和VEGF受體(VEGFR)家族相互作用來決定[13-14]。與NTNBC相比,TNBC在腫瘤內部VEGF的表達明顯增高,針對TNBC腫瘤細胞的高增殖性和新生血管VEGF所起的重要作用這兩點,更加支持TNBC的抗血管生成治療方法[15]。
VEGF家族是一類多功能的細胞因子,直接或間接調控血管生成和淋巴管生成。VEGF是介導新生血管生成的重要因素,可強烈促使血管內皮細胞進行有絲分裂,進而形成新的血管,已被認為是促進腫瘤血管生成最強的細胞因子[16]。VEGF家族成員包括VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E和胎盤生長因子,其中VEGF-A是在腫瘤血管生成,內皮細胞擴散、滲透和生存中的最中心調控因子[17]。VEGFR-1和VEGFR-2是兩種結構上類似的酪氨酸激酶受體,在腫瘤血管上都有表達,VEGF-A與兩者密切結合調控血管生成[18]。貝伐珠單抗能夠特異地結合VEGF-A和它的類似物,而與其他的VEGF配體VEGF-B和VEGF-C等結合有限[18]。相比較,抗血管生成藥物例如ramucirumab能夠結合VEGFR-2,因此能夠抑制與VEGFR-2這個靶點相結合的所有配體,靶向VEGFR能夠更徹底地阻滯血管生成[19]。盡管針對VEGF通路多靶點的酪氨酸激酶抑制劑如舒尼替尼[靶向VEGFR-2,血小板衍生生長因子受體(PDGFR)-β,FMS樣的酪氨酸激酶3(FLT3)和c-Kit]和索拉菲尼(Raf激酶,VEGFR-2,PDGFR-α和PDGFR-β,FLT3和c-Kit)正在積極進行臨床研究,但是由于它們所表現出的毒副作用,因此在腫瘤治療上受到一定的限制[20]。
3.1.1 抗VEGF/VEGFR的單克隆抗體
貝伐珠單抗是一種人源化的抗VEGFR的單克隆抗體,能夠特異性的結合VEGF-A及其衍生物,通過與VEGFR競爭性結合VEGF-A,抑制腫瘤內新生血管的形成,從而起到抑制腫瘤生長的作用[18, 21]。2004年貝伐珠單抗首次被批準用于轉移性結腸癌的治療,包括美國英國在內的一些國家也用于轉移性結腸癌、非小細胞肺癌、腎癌和晚期乳腺癌的一線治療[22]。2007年歐盟批準貝伐珠單抗結合紫杉醇作為轉移性乳腺癌的一線治療。基于ECOG2100這一臨床試驗美國食品和藥物管理局(FDA)也迅速批準了貝伐珠單抗在臨床的應用[21]。
臨床試驗ECOG2100亞組分析中,在紫杉醇一線治療轉移性TNBC的化療方案中加入貝伐珠單抗能夠顯著降低51%疾病進展風險率,并且平均增加1倍的無進展生存期(PFS),由5.3個月變為10.6個月[23]。在AVADO試驗(貝伐珠單抗結合多西他賽)TNBC亞組分析中得到了同樣的結果,疾病進展風險降低了47%[24]。同樣在RIBBON-1試驗中也對TNBC亞組進行了分析,結果顯示在化療藥物卡培他濱中加入貝伐珠單抗后PFS從4.2個月增加到了6.1個月,然而在紫杉醇或蒽環類藥物為基礎的化療藥物中加入貝伐珠單抗后受益卻不明顯[25]。隨后研究者對這3個(ECOG2100,AVADOR,IBBON-1)臨床Ⅲ期試驗進行了Meta分析,其中TNBC亞組分析(n=621)顯示疾病進展風險降低了35%[HR=0.65,95% CI(0.538,0.783)],中位PFS增加了2.7個月(P<0.000 1),總生存期無明顯的差異[24]。
貝伐珠單抗二線治療轉移性乳腺癌的臨床試驗得到了與上述相同的結果。RIBBON-2臨床Ⅲ期試驗TNBC亞組分析(n=159),在化療藥物中加入貝伐珠單抗后同樣降低了51%的疾病進展風險和增加了一倍的中位PFS[2.7個月和6個月,HR=0.49,95% CI(0.33,0.74),P=0.000 6],并呈現出生存獲益的趨勢,[中位生存期17.9個月和12.6個月,HR=0.624,95% CI(0.39,1.007),P=0.053 4][26]。最近針對ATHENA臨床研究進行TNBC的亞組分析表明一線化療藥物(通常是紫杉醇單藥治療)結合貝伐珠單抗對轉移性TNBC的患者是一個非常好的方案。在這一亞組分析中,總反應率是49%,其中完全緩解率是10%;只有16%的患者在最初治療呈現藥物抵抗,中位疾病進展期和中位總生存期分別為7.2個月[95 % CI (6.6,7.8)]和18.3個月[95 % CI(16.4,19.7)][27]。
盡管E2100研究結果提示貝伐珠單抗聯合化療能使PFS提高1倍,但是之后的其他研究中并未重復出該試驗結果,各個獨立研究和Meta分析也提示貝伐珠單抗聯合化療方案雖然可以提高PFS但并不能提高總生存期,另外由于使用貝伐珠單抗可能發生的3~4度嚴重不良反應,如高血壓、充血性心力衰竭和血栓等,因此在2011年11月美國FDA撤消了其乳腺癌適應證的許可[28]。但是歐洲藥品機構(EMA)和美國國立綜合癌癥網絡(NCCN)并未撤銷貝伐珠單抗的使用,仍支持其與化療藥物紫杉醇聯合應用于轉移性乳腺癌的一線治療。目前仍有許多臨床Ⅱ期試驗在進行來評估標準的化療方案中加入貝伐珠單抗后一線或二線、三線等治療對轉移性TNBC患者的有效性及安全性[13]。
Ramucirumab同樣是一種單克隆抗體,能夠與VEGFR-2相結合,阻止體內內源性的VEGF與其結合,從而抑制腫瘤新生血管的形成[15]。一項臨床Ⅲ期試驗,即比較多西紫杉醇結合Ramucirumab與多西紫杉醇結合安慰劑對HER-2陰性的不可切除的、局部復發的或轉移性乳腺癌患者的療效正在進行中[29]。
3.1.2 抗VEGFR酪氨酸激酶抑制劑
酪氨酸激酶抑制劑目前主要有2種藥物(舒尼替尼和索拉菲尼),在一些臨床試驗TNBC亞組分析中這兩種藥物都表現出一定的抗腫瘤活性[15, 18, 30]。一項臨床Ⅱ期試驗顯示對轉移性乳腺癌患者在使用蒽環類和紫杉醇化療藥物之前舒尼替尼單藥(50 mg/d)治療后,轉移性TNBC亞組分析報告有15%的反應率[15]。有研究在一項Ⅲ期臨床試驗中比較了舒尼替尼單藥治療與卡培他濱單藥治療對HER-2陰性的轉移性乳腺癌患者的治療效果,分析表明舒尼替尼單藥治療組PFS短于卡培他濱單藥治療組(2.8個月和4.2個月)[31]。該試驗中有超過30%的患者屬于TNBC,但是并未對這一人群進行亞組分析。另有2個大型的臨床Ⅲ期試驗研究了在一線多西紫杉醇化療方案中加入舒尼替尼和二線卡培他濱化療方案中加入舒尼替尼后對HER-2陰性的轉移性乳腺癌患者的治療效果,但兩試驗都顯示在標準化療方案中加入舒尼替尼無生存獲益[32-33]。最近一項臨床Ⅱ期研究,單藥舒尼替尼與單藥標準的化療(SOC)對晚期接受過治療的TNBC進行療效比較,發現單藥舒尼替尼與SOC比較并不能增加患者的中位PFS (2.0個月和2.7個月,P=0.888)和中位總生存期(9.4個月和10.5個月,P=0.839)[34]。
在一項臨床Ⅱ期試驗中,入組56例至少接受過一線化療方案治療的轉移性乳腺癌患者,其中69%的患者接受過三線化療或更多,索拉菲尼400 mg,2次/d。結果分析報告有2%的客觀反應率,在治療隨訪6個月內只有13%的患者維持病情穩定。因此該研究者不推薦對轉移性乳腺癌患者使用單藥舒尼替尼治療[35]。與此同時,4個臨床Ⅱb期隨機對照試驗研究了化療藥物中加入索拉菲尼后對HER-2陰性的轉移性乳腺癌患者的治療效果,試驗主要以PFS為研究終點。其中3個試驗評價了該藥的安全性和有效性,但結果各不相同[24]。SOLTI-0701試驗中對TNBC亞組分析結果顯示在卡培他濱中加入化療藥物后平均增加了2個月的PFS[2.5個月和4.3個月,HR=0.596,95% CI(0.3,1.1)][30]。基于上述結果,一項臨床Ⅲ期試驗(RESILIENCE試驗),索拉菲尼加卡培他濱聯合治療HER-2(-)的局部晚期或轉移性乳腺癌正在進行[36]。隨后進行的臨床Ⅲ期試驗對正在接受貝伐珠單抗治療或貝伐珠單抗治療已經結束的晚期乳腺癌患者給予索拉菲尼聯合卡培他濱或吉西他濱,結果PFS獲益[37]。在一項臨床Ⅱb期試驗中,紫杉醇一線治療中加入索拉菲尼后PFS未明顯改善[38]。新的小分子VEGFR酪氨酸激酶抑制劑,例如阿帕替尼和西地尼布,針對轉移性MTNBC患者治療正在進行臨床Ⅱ期研究[12]。
3.2 抗血管生成治療的MRI功能影像學評價
乳腺癌屬于血管依賴性疾病[39]。無論從轉化醫學還是臨床治療考慮,監測抗血管治療作用變得越來越重要[40]。當前微血管密度仍然是評價腫瘤血管生成的“金標準”,但其屬于創傷性檢查,并且受取材部位的影響,不能反映活體血管情況及抗血管生成的療效[41]。因此需要一些非侵入性的成像技術無創地全程監測腫瘤血管生成的狀態,評價腫瘤抗血管生成的療效[41],從而在微觀形態學、功能和分子水平上可視化地量化腫瘤的生長、新生血管生成和轉移[39]。
MRI成像具有高的空間分辨率、好的軟組織對比度和一系列成像方法來顯示組織的功能特點。MRI是繼鉬靶X線及乳腺超聲后的檢測乳腺疾病的首選影像學檢查方法,除了可以顯示腫瘤的形態學特征,還可借助腫瘤的血流動力學特征鑒別腫瘤的良惡性及早期評價腫瘤抗血管治療后對藥物的敏感性,從而為腫瘤的后續治療方案的選擇及預后提供依據[39, 42]。目前,主要評價腫瘤血管生成的方法有動態磁共振對比劑增強成像(DCE-MRI)、穩態磁共振對比劑增強成像(SSCE-MRI)及非對比增強類成像如擴散加權成像(DWI) 、血氧水平依賴的(BOLD)功能成像、動脈自旋標記(ASL)。
3.2.1 DCE-MRI
DCE-MRI技術可動態觀察及評估乳腺癌的新生血管,對乳腺癌的早期診斷、治療效果及預后具有重要的科研及臨床價值,是目前最常用的一種血管功能成像方法。DCE-MRI技術通過跟蹤順磁性T1對比劑的藥物代謝動力學,可非侵入性地定量、半定量分析微血管結構和功能。對比劑進入腫瘤動脈并通過毛細血管網的過程涉及血流灌注、毛細血管表面積和毛細血管的通透性,而T1加權信號強度的變化可以反映對比劑濃度的變化,并可通過藥物代謝動力學量化[43]。分析方法有半定量和定量2種,前者指在腫瘤內選擇一個感興趣區計算時間-信號強度曲線(TIC),通過TIC來分析乳腺癌強化的血流動力學特征,因采集時間、時間分辨率、序列參數、對比劑劑量和團注速度的影響,這些半定量參數的生理詮釋往往是困難的[44]。定量分析是根據藥物代謝動力學模型對TIC進行數學處理,得出定量模型計算參數值,最多見的是Tofts和Kermode模型。該模型中定量參數有滲漏空間(ve)、對比劑容積轉移常數(Ktrans)、速度常數(kep),其關系是kep=Ktrans/ve,其中Ktrans和kep包含了組織灌注和血管滲透性,反映了腫瘤內新生血管形成的程度。抗血管藥物對乳腺癌有效則Ktrans值降低,Ktrans的下降反映了瘤體供血、血管內皮細胞表面積及血管滲透性下降。腫瘤強化范圍越小其強化值下降越大,血管萎縮越明顯,則療效越好[39]。
3.2.2 SSCE-MRI
SSCE-MRI是使用T2對比劑(超順磁性二氧化鐵顆粒,大小約45~60 nm),采集快速回波序列及中快速小角度成像序列(FLASH)增強前后的圖像數據,根據一定換算關系得到相關參數:血管密度指數(rVDI)和血管大小指數(rVSI),反映微血管結構信息。Viel等[45]對4只裸鼠進行3周的貝伐珠單抗治療后,進行SSCE-MRI成像發現與對照組相比治療3周后腫瘤rVSI增加,rVDI顯著降低,并在腫瘤免疫組織化學中得到驗證。有研究表明Ktrans與血管密度存在一定的關系,但是由于腫瘤微環境的復雜性,其與rVDI和rVSI之間的精確關系還有待進一步研究[40]。DCE-MRI 及SSCE-MRI 能夠提供腫瘤血流灌注滲透性及血管密度大小等信息,且能在體重復地應用于腫瘤血管成像的過程中,評價腫瘤抗血管生成治療各階段的療效狀況。
3.2.3 DWI
DWI是通過探測組織內水分子擴散運動狀況形成磁共振信號反映組織結構功能狀態,運用表觀擴散系數(ADC值)定量評估分子運動,其主要影響因素包括腫瘤細胞密度、腫瘤組織基質成分、組織灌注狀態及細胞膜通透性等。雖尚未發現DWI與血管生成之間的直接關系,但是有研究認為高ADC值的腫瘤表現出對抗血管生成治療敏感性的增高[40]。研究者觀察到,在引入貝伐珠單抗治療惡性腦膠質瘤4周后,ADC明顯降低。在低ADC區域病理活體組織檢查發現不規則壞死區域及缺氧誘導因子1-α的上調[46]。
3.2.4 BOLD
BOLD成像是一種可以動態和非侵入性地示蹤氧代謝和血液動力學變化的成像技術,己廣泛應用于中樞神經系統的功能研究。其成像原理是惡性腫瘤區域多為不成熟血管,局部氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白含量存在差異,使T2和T2*信號的下降程度不同,間接反映了腫瘤血管生成狀態。腫瘤血管對氧的縮血管效應和二氧化碳的擴張血管效應均不敏感,所以BOLD成像有助于評估腫瘤血管正常化現象。有研究認為對腫瘤的抗血管生成治療只是針對腫瘤中未成熟的血管,而對成熟血管功能并無影響。所以利用BOLD影像學方法可以為腫瘤抗血管治療找到血管正常化的治療時間窗。雖然BOLD成像對腫瘤血供狀態、血管性能及細胞功能等改變較敏感,且不用使用造影劑,但受多種因素,如呼吸運動的干擾、抗組織胺和咖啡因等多種藥物的影響,其在臨床應用也有待進一步研究[40-41]。
3.2.5 ASL
ASL技術是一種無創的非對比劑灌注成像方法。是將動脈血中的水作為內源性對比劑,通過檢測受標記的質子在流經標記區時組織信號強度的變化,引起局部組織縱向弛豫時間T1的變換反映局部血流信息。通過標記前后的組織圖像剪影及數據轉換即可得到感興趣區的局部腦血流量等灌注信息,反映血管生成狀態。因需對流入感興趣區的動脈血流進行射頻標記,ASL技術通常適用于研究供應血管血流方向單一的器官。目前ASL是主要應用于腦部的MRI灌注成像方法[40, 47-48]。
綜上所述,單一的成像方式對于腫瘤血管成像的評價不夠全面,因各種成像方式在評價腫瘤血管生成中存在各自的優劣。融合2種或2種以上成像方法,尋求多模態、多技術的成像方法從結構、功能、分子水平來評價治療前后腫瘤血管的狀況將是腫瘤血管生成成像的發展的重要趨勢。
4 展望
TNBC是一種異質性疾病,缺乏HER-2表達和激素受體表達。臨床試驗設計應專注于識別哪些生物亞群對抗血管靶向治療有反應,并能在Ⅲ期臨床試驗中得到驗證,這對于TNBC靶向治療的持續發展與未來至關重要。而功能影像學的方法可以早期監測對治療進行療效評價,評估哪些生物亞群對治療有反應,從而為乳腺癌患者個性化治療提供依據。
1 概述
三陰乳腺癌(TNBC)是以基因方法來定義的一種乳腺癌亞型,是指雌激素受體(ER)、孕激素受體(PR)和人表皮生長因子受體2(HER-2)均陰性的乳腺癌。雖然乳腺癌的亞型確定最初是利用DNA微陣列技術獲得基因表達譜的方法來定義,但目前臨床上大規模利用甲醛固定、石蠟包埋樣品進行基因分型是不可行的[1]。目前臨床上多用免疫組織化學方法代替。TNBC的發生與患者的年齡、種族、社會經濟地位等密切相關,據國外學者統計,其約占全部乳腺癌患者的15%~20%,好發于<40歲的年輕女性,非裔和西班牙亞裔女性為高發人群。與非三陰乳腺癌(NTNBC)相比,其侵襲能力強、早期易復發、易遠處轉移及預后更差[2]。
TNBC具有特殊的生物學特征和臨床特點,多表達角蛋白(CK)5/6/14、表皮生長因子受體(EGFR)、平滑肌肌動蛋白、酸性鈣結合蛋白、p63、CD10、人波形蛋白等,增殖細胞核抗原(Ki-67)標記指數也高于其他亞型,按照分子分型,TNBC還包括了部分基底樣癌(basal-like subtype)。Basal-like 型分子表達為ER(-)/PR(-)/HER-2(-),特征為基底上皮分子標志物(CK5/6/17,EGFR)高表達以及ER或ER 相關基因及HER-2 或HER-2 相關基因低表達,85% 以上的TNBC可劃歸Basal-like群組[2-4]。因此,基于TNBC特殊的臨床行為、分子表型和基因表達,根據其特殊的腫瘤特征及患者的個體因素可決定系統的治療策略。
2 手術、化學及放射治療
目前因缺乏針對TNBC的治療指南,故治療多參照非三陰乳腺癌的治療方法。TNBC局部治療的最好方式為手術治療。研究證實,TNBC患者手術治療后其復發率并不高于NTNBC非患者,但局部復發率及區域淋巴結轉移率略高于NTNBC,所以建議TNBC患者常規行腋窩淋巴結清掃術,避免行前哨淋巴結活體組織檢查術[5-7]。有文獻報道,早期TNBC保乳手術后結合放射治療可降低局部復發率,所以TNBC在保乳手術后推薦常規行放射治療[8]。
因針對激素受體陽性的內分泌治療及針對HER-2基因高表達的分子靶向治療對TNBC無效,故TNBC全身治療的主要手段為標準的化學治療(化療)方案。新輔助化療后手術切除乳房并行腋窩淋巴結清掃術,可明確評價某化療方案對于TNBC的化療效果,從而為TNBC選擇適當的化療方案提供依據。目前主要的新輔助化療方法有以紫杉類+蒽環類為主的化療方案和包含鉑類化療藥物的新輔助化療方案[9]。對于接受術后輔助化療的TNBC患者來說,其遠期生存優于未接受化療患者,表明術后給予輔助化療對TNBC 患者是一個不錯的選擇,而最佳化療方案仍然是以含蒽環類/紫杉類為基礎的化療藥物[10]。
3 靶向治療
由于對調節腫瘤生長和增殖的異常信號轉導途徑和化療藥物抵抗性的深入研究,對TNBC的治療研究也進入到一個新的階段[11]。TNBC發病過程中所涉及到的可能的信號通路障礙機制包括:BRCA1相關的DNA損傷反應、血管生成通路、細胞凋亡和增殖異常通路、腫瘤擴散、上皮間質轉化相關通路、免疫反應調節通路等[12]。針對這些靶點,其中研究最熱的靶向治療藥物有抗血管生成藥物、多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶抑制劑、表皮生長因子抑制劑和其他的激酶抑制劑[12]。本文主要對抗血管生成治療研究進展及其影像學評價進行綜述。
3.1 抗血管生成治療
血管生成在腫瘤的浸潤生長和轉移過程中起著至關重要的作用[11],血管生成一直被認為是癌癥治療的一個潛在重要靶點,它的調節主要由血管內皮生長因子(VEGF)家族和VEGF受體(VEGFR)家族相互作用來決定[13-14]。與NTNBC相比,TNBC在腫瘤內部VEGF的表達明顯增高,針對TNBC腫瘤細胞的高增殖性和新生血管VEGF所起的重要作用這兩點,更加支持TNBC的抗血管生成治療方法[15]。
VEGF家族是一類多功能的細胞因子,直接或間接調控血管生成和淋巴管生成。VEGF是介導新生血管生成的重要因素,可強烈促使血管內皮細胞進行有絲分裂,進而形成新的血管,已被認為是促進腫瘤血管生成最強的細胞因子[16]。VEGF家族成員包括VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E和胎盤生長因子,其中VEGF-A是在腫瘤血管生成,內皮細胞擴散、滲透和生存中的最中心調控因子[17]。VEGFR-1和VEGFR-2是兩種結構上類似的酪氨酸激酶受體,在腫瘤血管上都有表達,VEGF-A與兩者密切結合調控血管生成[18]。貝伐珠單抗能夠特異地結合VEGF-A和它的類似物,而與其他的VEGF配體VEGF-B和VEGF-C等結合有限[18]。相比較,抗血管生成藥物例如ramucirumab能夠結合VEGFR-2,因此能夠抑制與VEGFR-2這個靶點相結合的所有配體,靶向VEGFR能夠更徹底地阻滯血管生成[19]。盡管針對VEGF通路多靶點的酪氨酸激酶抑制劑如舒尼替尼[靶向VEGFR-2,血小板衍生生長因子受體(PDGFR)-β,FMS樣的酪氨酸激酶3(FLT3)和c-Kit]和索拉菲尼(Raf激酶,VEGFR-2,PDGFR-α和PDGFR-β,FLT3和c-Kit)正在積極進行臨床研究,但是由于它們所表現出的毒副作用,因此在腫瘤治療上受到一定的限制[20]。
3.1.1 抗VEGF/VEGFR的單克隆抗體
貝伐珠單抗是一種人源化的抗VEGFR的單克隆抗體,能夠特異性的結合VEGF-A及其衍生物,通過與VEGFR競爭性結合VEGF-A,抑制腫瘤內新生血管的形成,從而起到抑制腫瘤生長的作用[18, 21]。2004年貝伐珠單抗首次被批準用于轉移性結腸癌的治療,包括美國英國在內的一些國家也用于轉移性結腸癌、非小細胞肺癌、腎癌和晚期乳腺癌的一線治療[22]。2007年歐盟批準貝伐珠單抗結合紫杉醇作為轉移性乳腺癌的一線治療。基于ECOG2100這一臨床試驗美國食品和藥物管理局(FDA)也迅速批準了貝伐珠單抗在臨床的應用[21]。
臨床試驗ECOG2100亞組分析中,在紫杉醇一線治療轉移性TNBC的化療方案中加入貝伐珠單抗能夠顯著降低51%疾病進展風險率,并且平均增加1倍的無進展生存期(PFS),由5.3個月變為10.6個月[23]。在AVADO試驗(貝伐珠單抗結合多西他賽)TNBC亞組分析中得到了同樣的結果,疾病進展風險降低了47%[24]。同樣在RIBBON-1試驗中也對TNBC亞組進行了分析,結果顯示在化療藥物卡培他濱中加入貝伐珠單抗后PFS從4.2個月增加到了6.1個月,然而在紫杉醇或蒽環類藥物為基礎的化療藥物中加入貝伐珠單抗后受益卻不明顯[25]。隨后研究者對這3個(ECOG2100,AVADOR,IBBON-1)臨床Ⅲ期試驗進行了Meta分析,其中TNBC亞組分析(n=621)顯示疾病進展風險降低了35%[HR=0.65,95% CI(0.538,0.783)],中位PFS增加了2.7個月(P<0.000 1),總生存期無明顯的差異[24]。
貝伐珠單抗二線治療轉移性乳腺癌的臨床試驗得到了與上述相同的結果。RIBBON-2臨床Ⅲ期試驗TNBC亞組分析(n=159),在化療藥物中加入貝伐珠單抗后同樣降低了51%的疾病進展風險和增加了一倍的中位PFS[2.7個月和6個月,HR=0.49,95% CI(0.33,0.74),P=0.000 6],并呈現出生存獲益的趨勢,[中位生存期17.9個月和12.6個月,HR=0.624,95% CI(0.39,1.007),P=0.053 4][26]。最近針對ATHENA臨床研究進行TNBC的亞組分析表明一線化療藥物(通常是紫杉醇單藥治療)結合貝伐珠單抗對轉移性TNBC的患者是一個非常好的方案。在這一亞組分析中,總反應率是49%,其中完全緩解率是10%;只有16%的患者在最初治療呈現藥物抵抗,中位疾病進展期和中位總生存期分別為7.2個月[95 % CI (6.6,7.8)]和18.3個月[95 % CI(16.4,19.7)][27]。
盡管E2100研究結果提示貝伐珠單抗聯合化療能使PFS提高1倍,但是之后的其他研究中并未重復出該試驗結果,各個獨立研究和Meta分析也提示貝伐珠單抗聯合化療方案雖然可以提高PFS但并不能提高總生存期,另外由于使用貝伐珠單抗可能發生的3~4度嚴重不良反應,如高血壓、充血性心力衰竭和血栓等,因此在2011年11月美國FDA撤消了其乳腺癌適應證的許可[28]。但是歐洲藥品機構(EMA)和美國國立綜合癌癥網絡(NCCN)并未撤銷貝伐珠單抗的使用,仍支持其與化療藥物紫杉醇聯合應用于轉移性乳腺癌的一線治療。目前仍有許多臨床Ⅱ期試驗在進行來評估標準的化療方案中加入貝伐珠單抗后一線或二線、三線等治療對轉移性TNBC患者的有效性及安全性[13]。
Ramucirumab同樣是一種單克隆抗體,能夠與VEGFR-2相結合,阻止體內內源性的VEGF與其結合,從而抑制腫瘤新生血管的形成[15]。一項臨床Ⅲ期試驗,即比較多西紫杉醇結合Ramucirumab與多西紫杉醇結合安慰劑對HER-2陰性的不可切除的、局部復發的或轉移性乳腺癌患者的療效正在進行中[29]。
3.1.2 抗VEGFR酪氨酸激酶抑制劑
酪氨酸激酶抑制劑目前主要有2種藥物(舒尼替尼和索拉菲尼),在一些臨床試驗TNBC亞組分析中這兩種藥物都表現出一定的抗腫瘤活性[15, 18, 30]。一項臨床Ⅱ期試驗顯示對轉移性乳腺癌患者在使用蒽環類和紫杉醇化療藥物之前舒尼替尼單藥(50 mg/d)治療后,轉移性TNBC亞組分析報告有15%的反應率[15]。有研究在一項Ⅲ期臨床試驗中比較了舒尼替尼單藥治療與卡培他濱單藥治療對HER-2陰性的轉移性乳腺癌患者的治療效果,分析表明舒尼替尼單藥治療組PFS短于卡培他濱單藥治療組(2.8個月和4.2個月)[31]。該試驗中有超過30%的患者屬于TNBC,但是并未對這一人群進行亞組分析。另有2個大型的臨床Ⅲ期試驗研究了在一線多西紫杉醇化療方案中加入舒尼替尼和二線卡培他濱化療方案中加入舒尼替尼后對HER-2陰性的轉移性乳腺癌患者的治療效果,但兩試驗都顯示在標準化療方案中加入舒尼替尼無生存獲益[32-33]。最近一項臨床Ⅱ期研究,單藥舒尼替尼與單藥標準的化療(SOC)對晚期接受過治療的TNBC進行療效比較,發現單藥舒尼替尼與SOC比較并不能增加患者的中位PFS (2.0個月和2.7個月,P=0.888)和中位總生存期(9.4個月和10.5個月,P=0.839)[34]。
在一項臨床Ⅱ期試驗中,入組56例至少接受過一線化療方案治療的轉移性乳腺癌患者,其中69%的患者接受過三線化療或更多,索拉菲尼400 mg,2次/d。結果分析報告有2%的客觀反應率,在治療隨訪6個月內只有13%的患者維持病情穩定。因此該研究者不推薦對轉移性乳腺癌患者使用單藥舒尼替尼治療[35]。與此同時,4個臨床Ⅱb期隨機對照試驗研究了化療藥物中加入索拉菲尼后對HER-2陰性的轉移性乳腺癌患者的治療效果,試驗主要以PFS為研究終點。其中3個試驗評價了該藥的安全性和有效性,但結果各不相同[24]。SOLTI-0701試驗中對TNBC亞組分析結果顯示在卡培他濱中加入化療藥物后平均增加了2個月的PFS[2.5個月和4.3個月,HR=0.596,95% CI(0.3,1.1)][30]。基于上述結果,一項臨床Ⅲ期試驗(RESILIENCE試驗),索拉菲尼加卡培他濱聯合治療HER-2(-)的局部晚期或轉移性乳腺癌正在進行[36]。隨后進行的臨床Ⅲ期試驗對正在接受貝伐珠單抗治療或貝伐珠單抗治療已經結束的晚期乳腺癌患者給予索拉菲尼聯合卡培他濱或吉西他濱,結果PFS獲益[37]。在一項臨床Ⅱb期試驗中,紫杉醇一線治療中加入索拉菲尼后PFS未明顯改善[38]。新的小分子VEGFR酪氨酸激酶抑制劑,例如阿帕替尼和西地尼布,針對轉移性MTNBC患者治療正在進行臨床Ⅱ期研究[12]。
3.2 抗血管生成治療的MRI功能影像學評價
乳腺癌屬于血管依賴性疾病[39]。無論從轉化醫學還是臨床治療考慮,監測抗血管治療作用變得越來越重要[40]。當前微血管密度仍然是評價腫瘤血管生成的“金標準”,但其屬于創傷性檢查,并且受取材部位的影響,不能反映活體血管情況及抗血管生成的療效[41]。因此需要一些非侵入性的成像技術無創地全程監測腫瘤血管生成的狀態,評價腫瘤抗血管生成的療效[41],從而在微觀形態學、功能和分子水平上可視化地量化腫瘤的生長、新生血管生成和轉移[39]。
MRI成像具有高的空間分辨率、好的軟組織對比度和一系列成像方法來顯示組織的功能特點。MRI是繼鉬靶X線及乳腺超聲后的檢測乳腺疾病的首選影像學檢查方法,除了可以顯示腫瘤的形態學特征,還可借助腫瘤的血流動力學特征鑒別腫瘤的良惡性及早期評價腫瘤抗血管治療后對藥物的敏感性,從而為腫瘤的后續治療方案的選擇及預后提供依據[39, 42]。目前,主要評價腫瘤血管生成的方法有動態磁共振對比劑增強成像(DCE-MRI)、穩態磁共振對比劑增強成像(SSCE-MRI)及非對比增強類成像如擴散加權成像(DWI) 、血氧水平依賴的(BOLD)功能成像、動脈自旋標記(ASL)。
3.2.1 DCE-MRI
DCE-MRI技術可動態觀察及評估乳腺癌的新生血管,對乳腺癌的早期診斷、治療效果及預后具有重要的科研及臨床價值,是目前最常用的一種血管功能成像方法。DCE-MRI技術通過跟蹤順磁性T1對比劑的藥物代謝動力學,可非侵入性地定量、半定量分析微血管結構和功能。對比劑進入腫瘤動脈并通過毛細血管網的過程涉及血流灌注、毛細血管表面積和毛細血管的通透性,而T1加權信號強度的變化可以反映對比劑濃度的變化,并可通過藥物代謝動力學量化[43]。分析方法有半定量和定量2種,前者指在腫瘤內選擇一個感興趣區計算時間-信號強度曲線(TIC),通過TIC來分析乳腺癌強化的血流動力學特征,因采集時間、時間分辨率、序列參數、對比劑劑量和團注速度的影響,這些半定量參數的生理詮釋往往是困難的[44]。定量分析是根據藥物代謝動力學模型對TIC進行數學處理,得出定量模型計算參數值,最多見的是Tofts和Kermode模型。該模型中定量參數有滲漏空間(ve)、對比劑容積轉移常數(Ktrans)、速度常數(kep),其關系是kep=Ktrans/ve,其中Ktrans和kep包含了組織灌注和血管滲透性,反映了腫瘤內新生血管形成的程度。抗血管藥物對乳腺癌有效則Ktrans值降低,Ktrans的下降反映了瘤體供血、血管內皮細胞表面積及血管滲透性下降。腫瘤強化范圍越小其強化值下降越大,血管萎縮越明顯,則療效越好[39]。
3.2.2 SSCE-MRI
SSCE-MRI是使用T2對比劑(超順磁性二氧化鐵顆粒,大小約45~60 nm),采集快速回波序列及中快速小角度成像序列(FLASH)增強前后的圖像數據,根據一定換算關系得到相關參數:血管密度指數(rVDI)和血管大小指數(rVSI),反映微血管結構信息。Viel等[45]對4只裸鼠進行3周的貝伐珠單抗治療后,進行SSCE-MRI成像發現與對照組相比治療3周后腫瘤rVSI增加,rVDI顯著降低,并在腫瘤免疫組織化學中得到驗證。有研究表明Ktrans與血管密度存在一定的關系,但是由于腫瘤微環境的復雜性,其與rVDI和rVSI之間的精確關系還有待進一步研究[40]。DCE-MRI 及SSCE-MRI 能夠提供腫瘤血流灌注滲透性及血管密度大小等信息,且能在體重復地應用于腫瘤血管成像的過程中,評價腫瘤抗血管生成治療各階段的療效狀況。
3.2.3 DWI
DWI是通過探測組織內水分子擴散運動狀況形成磁共振信號反映組織結構功能狀態,運用表觀擴散系數(ADC值)定量評估分子運動,其主要影響因素包括腫瘤細胞密度、腫瘤組織基質成分、組織灌注狀態及細胞膜通透性等。雖尚未發現DWI與血管生成之間的直接關系,但是有研究認為高ADC值的腫瘤表現出對抗血管生成治療敏感性的增高[40]。研究者觀察到,在引入貝伐珠單抗治療惡性腦膠質瘤4周后,ADC明顯降低。在低ADC區域病理活體組織檢查發現不規則壞死區域及缺氧誘導因子1-α的上調[46]。
3.2.4 BOLD
BOLD成像是一種可以動態和非侵入性地示蹤氧代謝和血液動力學變化的成像技術,己廣泛應用于中樞神經系統的功能研究。其成像原理是惡性腫瘤區域多為不成熟血管,局部氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白含量存在差異,使T2和T2*信號的下降程度不同,間接反映了腫瘤血管生成狀態。腫瘤血管對氧的縮血管效應和二氧化碳的擴張血管效應均不敏感,所以BOLD成像有助于評估腫瘤血管正常化現象。有研究認為對腫瘤的抗血管生成治療只是針對腫瘤中未成熟的血管,而對成熟血管功能并無影響。所以利用BOLD影像學方法可以為腫瘤抗血管治療找到血管正常化的治療時間窗。雖然BOLD成像對腫瘤血供狀態、血管性能及細胞功能等改變較敏感,且不用使用造影劑,但受多種因素,如呼吸運動的干擾、抗組織胺和咖啡因等多種藥物的影響,其在臨床應用也有待進一步研究[40-41]。
3.2.5 ASL
ASL技術是一種無創的非對比劑灌注成像方法。是將動脈血中的水作為內源性對比劑,通過檢測受標記的質子在流經標記區時組織信號強度的變化,引起局部組織縱向弛豫時間T1的變換反映局部血流信息。通過標記前后的組織圖像剪影及數據轉換即可得到感興趣區的局部腦血流量等灌注信息,反映血管生成狀態。因需對流入感興趣區的動脈血流進行射頻標記,ASL技術通常適用于研究供應血管血流方向單一的器官。目前ASL是主要應用于腦部的MRI灌注成像方法[40, 47-48]。
綜上所述,單一的成像方式對于腫瘤血管成像的評價不夠全面,因各種成像方式在評價腫瘤血管生成中存在各自的優劣。融合2種或2種以上成像方法,尋求多模態、多技術的成像方法從結構、功能、分子水平來評價治療前后腫瘤血管的狀況將是腫瘤血管生成成像的發展的重要趨勢。
4 展望
TNBC是一種異質性疾病,缺乏HER-2表達和激素受體表達。臨床試驗設計應專注于識別哪些生物亞群對抗血管靶向治療有反應,并能在Ⅲ期臨床試驗中得到驗證,這對于TNBC靶向治療的持續發展與未來至關重要。而功能影像學的方法可以早期監測對治療進行療效評價,評估哪些生物亞群對治療有反應,從而為乳腺癌患者個性化治療提供依據。