抑癌基因p53与乳腺癌有哪些千丝万缕的联系?
p53基因作为一种重要的肿瘤抑制基因,一直是肿瘤学研究的核心领域之一。研究表明,p53基因的突变在多种癌症中广泛存在,在乳腺癌患者中,p53基因突变的发生率超过30%,尤其在三阴性乳腺癌中更为常见。因此,靶向抑制突变型(MT)p53基因的表达,可能为乳腺癌的治疗提供新的策略和希望。本文将带您深入探讨p53基因的作用机制及其在乳腺癌治疗中的潜在应用。
p53的结构与功能
人类抑癌基因p53位于17号染色体的短臂(17p13.1),由13个外显子和11个内含子组成,编码一条包含393个氨基酸的p53蛋白。p53的表达和活性受到MDM2蛋白的负反馈调控,MDM2通过泛素-蛋白酶体依赖性途径介导p53的降解。p53能够响应多种细胞应激信号,包括DNA损伤以及异常的增殖信号等,进而调控细胞周期、诱导细胞凋亡、促进DNA修复和参与细胞衰老等过程,从而抑制细胞的异常增殖,防止肿瘤的发生。
p53的抑癌功能主要体现在以下4方面:
· 修复受损DNA:p53通过核苷酸切除修复、碱基切除修复、错配修复和DNA双链断裂修复等途径调节DNA的修复进程,维持基因组的稳定性。
· 调节细胞周期:在DNA损伤的情况下,p53蛋白被激活,进而调控细胞周期的G1-S和G2-M检查点。激活的p53通过转录调控下游基因,如p21、14-3-3σ、Cdc25c和GADD45,促使细胞周期停滞,以便细胞修复损伤或启动凋亡程序。
· 触发细胞凋亡:p53介导细胞凋亡的外源性和内源性信号转导通路。
· 诱导细胞衰老:诱导细胞衰老后,p53通过ATM/ATR或Chk1/2信号通路被激活,进而转录激活p21,最终促使Rb通路激活。
MT p53促进癌症发展
P53蛋白的DNA结合域存在多个突变位点,其中有7个被称为热点突变。这些突变可能会显著影响P53蛋白的功能,进而干扰其作为肿瘤抑制因子的作用。MT p53不仅能阻碍野生型(WT)p53功能的正常表达,还可以通过功能获得性(GOF)机制产生致癌活性。具体而言,MT p53蛋白能够与新的转录因子或辅因子相互作用,从而调控基因的转录和表达,最终推动癌症的发生与发展。
· MT p53通过其GOF机制,可引发基因组不稳定性。在乳腺癌中,MT p53与异常拷贝数的变化密切相关。
· MT p53通过与p63和p73相互作用,抑制其的肿瘤抑制功能,从而帮助细胞逃避凋亡。
· MT p53能够激活多种与细胞增殖密切相关的基因转录,其中包括c-MYC、MAP2K3、CXCL1和CCNE2,这些基因在细胞增殖、分化和凋亡等多种生物学过程中发挥着重要作用。
· MT p53还通过多种机制促进肿瘤的侵袭性和转移潜力,例如通过Rab偶联蛋白介导的Hsp90途径分泌稳定MT p53蛋白,,从而增强癌细胞的侵袭性和转移能力。
· MT p53还通过调节癌细胞的代谢、诱导癌细胞对化疗和放疗产生耐药性,以及促进促炎细胞因子的分泌和血管生成从而调节肿瘤微环境,进一步推动乳腺肿瘤的恶性进展。
在乳腺癌病例中,超过70%的p53基因突变为错义突变。乳腺癌中最常见的突变残基是R248Q和R273H,通常被称为“接触突变体”,它们通过直接影响p53蛋白与DNA的相互作用来发挥作用。相比之下,Y220C和R175H等突变则被归类为“结构突变体”,这些突变会导致p53的DNA结合域在生理条件下发生结构变形,从而影响其功能。
不同亚型和分级的乳腺癌中,p53基因突变表现出显著的差异。例如,TP53点突变普遍存在于Luminal型乳腺癌中,而p53截断突变则更常见于basal-like型乳腺肿瘤。这种突变类型的差异可能与不同亚型的生物学特性和临床表现相关,也可能影响不同患者的生存结果。
靶向MT p53治疗的进展
对于p53突变的癌症,其治疗策略的研究方向为恢复WT p53的肿瘤抑制功能、抑制生成并降解MT p53蛋白以及抑制MT p53的GOF机制等,目前已有部分药物进入临床试验阶段:
01、PRIMA-1/APR-246
PRIMA-1(p53再激活并诱导大量细胞凋亡)及其衍生物APR-246是一类具有恢复MT p53功能的小分子药物,通过与DNA结合域的特异性结合,诱导癌细胞凋亡。临床前研究已证明PRIMA-1和APR-246可抑制多种类型肿瘤细胞生长,在p53突变的骨髓增生异常综合征(MDS)患者中,APR-246联合阿扎胞苷显示出了实质性的疗效。
NCT03072043是一项Ib/II期研究,旨在探索APR-246联合阿扎胞苷联合治疗p53突变的MDS或伴20%-30%骨髓原始细胞的急性髓系白血病(AML)的患者推荐的II期剂量、疗效及安全性。
研究共纳入55例患者,其中MDS 40例、AML 11例以及MDS/骨髓增生性肿瘤4例,入组的患者至少存在1种p53突变。入组患者总体的客观缓解率(ORR)为71%,其中44%达到完全缓解(CR)。高通量测序显示,仅具有p53突变的患者具有更高的CR率(69% vs 25%;P=0.006)。免疫组化检测显示,有临床疗效的患者p53突变等位基因频率及其表达均显著降低,其中21例(38%)达到完全分子缓解(变异等位基因频率<5%)。中位总生存期为10.8个月,通过里程碑分析,有反应的患者与无反应患者相比生存得到了显著改善(14.6 vs 7.5个月;P=0.0005)。在不良事件(AE)方面,与阿扎胞苷或APR-246单药治疗报告的AE相似,最常见的≥3级AE是发热性中性粒细胞减少(33%)、白细胞减少(29%)以及中性粒细胞减少(29%)。
该研究提示,APR-246联合阿扎胞苷治疗耐受性良好,在p53突变的MDS和寡母细胞AML患者中具有较高的临床反应率和分子缓解率。
02、Ganetespib
Ganetespib是一种第二代Hsp90(Heat shock protein 90)抑制剂。Hsp90作为一种分子伴侣蛋白,参与了多种蛋白质的折叠、稳定和功能调控,且能保护MT p53蛋白依免受降解。因此,靶向抑制Hsp90可破坏Hsp90与MT p53复合物,释放MT p53并诱导其被MDM2和CHIP降解,从而抑制癌细胞的生长和存活。
GANNET53研究是一项I/II期临床试验,旨在评估Hsp90抑制剂ganetespib联合每周紫杉醇治疗高级别铂类耐药卵巢癌(PROC)的安全性,并探索ganetespib的II期剂量。
研究共纳入10例PROC患者,其中2例患者达到部分缓解(ORR 20%),4例患者病情稳定(疾病控制率为60%)。中位无进展生存期(PFS)为2.9个月(队列1接受100mg/m2 ganetespib治疗,PFS为1.6个月,队列2/3接受150mg/m2 ganetespib治疗,PFS为5.1个月)。所有患者均未出现剂量限制性毒性(DLT),与ganetespib相关的最常见AE是短暂的1/2级腹泻(n=6)。常见3/4级AE为腹泻 (n=3)和中性粒细胞减少(n=2)。共有1例患者死于十二指肠溃疡出血,分别有1例患者因严重的消化出血、心力衰竭、腹痛和呕吐停止研究治疗。
GANNET53研究确定了II期临床试验的推荐剂量为ganetespib 150mg/m2联合紫杉醇80mg/m2(d1/8/15,Q4W),该组合显示出良好的耐受性,未观察到DLT,有待II期试验进一步验证其疗效。
未来展望
作为细胞反应中的关键调节因子,抑癌基因p53在不同亚型的乳腺癌中表现出显著差异,已成为乳腺癌研究中一个高度特异且具有重要临床意义的治疗靶点。特别是在p53突变负担较高的三阴性乳腺癌患者中,p53的潜在治疗价值备受关注。然而,针对其在临床应用中的具体机制和疗效,仍需进一步深入研究。我们期待未来在这一领域取得更多突破,为乳腺癌患者,尤其是三阴性乳腺癌患者,带来新的治疗希望。
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