CDK4/6 抑制劑被人所熟知應(yīng)該是其在乳腺癌領(lǐng)域的應(yīng)用。乳腺癌素有“粉紅殺手”之稱，是女性中最常見的一類癌癥。據(jù)世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）發(fā)布的 2020 年world癌癥負(fù)擔(dān)數(shù)據(jù)顯示，world乳腺癌新發(fā)病例高達(dá) 226 萬例，已超過了肺癌的 220 萬例，成為best大癌。而 CDK4/6 抑制劑的出現(xiàn)，迅速改變了晚期乳腺癌的治療格局，但這僅僅是其冰山一角。

靶向 cyclin D-CDK4/6 治療癌癥

       CDK4/6 與腫瘤的愛恨糾纏    

• 細(xì)胞周期蛋白過表達(dá)致癌

細(xì)胞周期素 D 基因 (CCND) 的基因組畸變常見于不同類型的腫瘤中。并且在多種惡性腫瘤中都可以看到 CCND 過表達(dá)，例如，13 - 20% 的乳腺癌，40% 的頭頸部鱗狀細(xì)胞癌及 30% 的食道鱗狀細(xì)胞癌中都有發(fā)現(xiàn)細(xì)胞周期蛋白擴(kuò)增現(xiàn)象。 在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，轉(zhuǎn)基因小鼠乳腺中細(xì)胞周期蛋白 D1 的靶向過表達(dá)會(huì)導(dǎo)致乳腺癌的發(fā)生；其他細(xì)胞周期蛋白 D2、D3、CDK4 的過表達(dá)和 P16INK4a 的缺失也會(huì)導(dǎo)致腫瘤的形成。與之相反，細(xì)胞周期蛋白基因缺失則可降低腫瘤敏感性。例如，CCND1 或 CDK4/6 缺失的小鼠對(duì)人類表皮生長(zhǎng)因子受體 2 (HER2) 驅(qū)動(dòng)的乳腺癌具有耐受性。而在小細(xì)胞肺癌 (NSCLC) 小鼠模型中，CDK4 的急性消融會(huì)抑制腫瘤細(xì)胞增殖并觸發(fā)腫瘤細(xì)胞衰老。

• CDK4/6 在癌細(xì)胞中的代謝功能

與代謝息息相關(guān)的是線粒體和溶酶體，抑制 CDK4/6 可增加線粒體和溶酶體的數(shù)量，激活 mTOR，并增加氧化磷酸化的速率。此外，CDK4/6 可以磷酸化和失活溶酶體生成的主要調(diào)節(jié)因子 TFEB，并通過這一機(jī)制減少溶酶體數(shù)量。

抑制 CDK4/6 會(huì)影響溶酶體和線粒體數(shù)量以及氧化磷酸化

• CDK4/6 抑制劑和抗腫瘤免疫反應(yīng)

CDK4/6 抑制劑既作用于腫瘤細(xì)胞，也作用于腫瘤免疫環(huán)境。使用 Abemaciclib 治療乳腺癌小鼠或乳腺癌細(xì)胞時(shí)會(huì)激活腫瘤細(xì)胞內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒因子的表達(dá)，提高雙鏈 RNA 水平，同時(shí)刺激III型干擾素的產(chǎn)生，增加腫瘤抗原的呈現(xiàn)。因此，CDK4/6 抑制劑可通過誘導(dǎo)病毒基因表達(dá)，觸發(fā)抗病毒免疫反應(yīng)，幫助消除腫瘤。 

抑制 CDK4/6 影響抗腫瘤免疫

 CDK4/6 的抑制也通過阻礙 CD4+FOXP3+調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞 (Treg) 的增殖而影響免疫系統(tǒng)。由于 CDK4/6 抑制對(duì)細(xì)胞毒性 CD8+ T 細(xì)胞的影響較小，使用 Abemaciclib 治療可降低腫瘤內(nèi) T 細(xì)胞的 Treg/CD8+比值，促進(jìn)細(xì)胞毒性 CD8+ T 細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷。同時(shí)，抑制 CDK4/6 還會(huì)降低活化的 T 細(xì)胞核內(nèi)因子（NFAT）磷酸化，導(dǎo)致其核易位和轉(zhuǎn)錄活性增強(qiáng)，NFAT 靶標(biāo)上調(diào)，從而 T 細(xì)胞活化，增強(qiáng)抗腫瘤免疫應(yīng)答。Abemaciclib 治療還可誘導(dǎo)腫瘤中炎癥性和活化的 T 細(xì)胞表型，并上調(diào) CD4+和 CD8+細(xì)胞免疫檢查點(diǎn)蛋白 CD137、PD-L1 和 TIM-3 的表達(dá)。 CDK4/6 抑制也可引起 PD-L1 在某些特定條件下的上調(diào) 。在機(jī)制上，CDK4/6 磷酸化并穩(wěn)定 SPOP（泛素連接酶E3家族成員Cul3結(jié)合底物蛋白的接頭蛋白），從而促進(jìn) PD-L1 多聚泛素化和降解。Cyclin D-CDK4 也可以通過 RB1 抑制 PD-L1 的表達(dá)：具體來說，Cyclin D-CDK4/6 介導(dǎo)的 S249/T252 上 RB1 的磷酸化促進(jìn) RB1 與 NF-kB 蛋白 P65 的結(jié)合，抑制 NF-kB 調(diào)控的基因亞群的表達(dá)，包括 PD-L1。 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，使用 CDK4/6 抑制劑和抗 PD-1/PD-L1 抗體治療患有自體乳腺癌或同種異體癌癥的小鼠，可以增強(qiáng)免疫檢查點(diǎn)fen suo的療效，并在很大比例的動(dòng)物中導(dǎo)致腫瘤*消退。

目前主要的CDK4/6抑制劑

• 對(duì) CDK4/6 抑制劑的耐藥性

盡管 CDK4/6 抑制劑在癌癥治療中是非常有效的藥物，但幾乎所有患者最終都會(huì)產(chǎn)生耐藥性并死于疾病。并且相當(dāng)一部分腫瘤表現(xiàn)出對(duì) CDK4/6 抑制劑治療的固有耐藥性。

癌細(xì)胞抵抗CDK4/6抑制的機(jī)制

CDK6 表達(dá)的擴(kuò)增被證明是 CDK4/6 抑制劑獲得性耐藥性的基礎(chǔ)。例如，在抗 Abemaciclib  的 ER+乳腺癌細(xì)胞中可發(fā)現(xiàn) CDK6 基因擴(kuò)增和 CDK6 蛋白的過表達(dá)；在 Palbociclib +內(nèi)分泌治療期間進(jìn)展的 ER+乳腺癌患者的 ctDNA 中也能發(fā)現(xiàn) CDK6 基因擴(kuò)增和 CDK6 蛋白的過表達(dá)。并且，CDK4 蛋白過表達(dá)與 HR+乳腺癌對(duì)內(nèi)分泌治療的耐藥性相關(guān)。 耐藥乳腺癌細(xì)胞可以通過 MicroRNA miR-432-5p 抑制 TGF-b/SMAD4 通路上調(diào) CDK6 的表達(dá)。在這一機(jī)制中，miR-432-5p 的外泌體表達(dá)介導(dǎo)了相鄰細(xì)胞群之間耐藥性表型的轉(zhuǎn)移。同時(shí)，F(xiàn)AT1 癌基因的缺失也會(huì)導(dǎo)致 ER+乳腺癌中 CDK6 上調(diào)；FAT1 通過 Hippo 通路抑制 CDK6 的表達(dá)，其缺失會(huì)引起 CDK6 基因表達(dá)的上調(diào)，從而引發(fā)腫瘤細(xì)胞生成。 而非典型 Cyclin D1-CDK2 復(fù)合物的形成被證明是獲得性 CDK4/6 抑制劑耐藥性的另一種機(jī)制，在 Palbociclib 治療的 ER+乳腺癌細(xì)胞中可觀察到這種復(fù)合物。此外，自噬調(diào)節(jié)基因 AMBRA1 的缺失會(huì)促進(jìn) D cyclins 與 CDK2 相互作用，導(dǎo)致對(duì) CDK4/6 抑制劑產(chǎn)生耐藥性。但這是否代表了人類腫瘤的內(nèi)在或獲得性耐藥機(jī)制還有待觀察。 

• Cyclin E

遺傳分析顯示，細(xì)胞周期蛋白 E 基因的激活可以繞過 Cyclin D-CDK4/6 在腫瘤發(fā)生和發(fā)展中的需求。這就是說，細(xì)胞周期蛋白 E-CDK2 活性增加是導(dǎo)致對(duì) CDK4/6 抑制劑產(chǎn)生固有性和獲得性耐藥性的主要原因。 幾種不同的機(jī)制可以在耐藥腫瘤細(xì)胞中激活 Cyclin E-CDK2 激酶:(i) KIP/CIP 抑制劑下調(diào)導(dǎo)致 cyclin E-CDK 活性增加。(ii) PTEN 表達(dá)缺失，激活 AKT 信號(hào)通路，導(dǎo)致 p27KIP1 在核上被排斥。它是由 p27KIP1 轉(zhuǎn)變?yōu)?CDK2，導(dǎo)致 CDK2 激酶活性增加。(iii) 激活 PI3K/AKT 通路導(dǎo)致 p21CIP1 水平降低。用 MDM2 抑制劑 (通過 p53 上調(diào)p21CIP1) 治療黑色素瘤 pxs，使耐藥腫瘤細(xì)胞對(duì) CDK4/6 抑制劑敏感。(iv) Cyclin D1 水平的上調(diào)觸發(fā) KIP/ CIP 抑制劑從 Cyclin E-CDK2 到 Cyclin D-CDK4/6 的隔離，從而激活前者。(v) CCNE1 基因的擴(kuò)增和 Cyclin E1 蛋白水平的升高導(dǎo)致 Cyclin E-CDK2 激酶活性的升高。(vi) 在 KRAS 突變的胰腺癌細(xì)胞中，mTOR 信號(hào)可上調(diào) Cyclin E1(和 D1)；在這種情況下，CDK2 活性對(duì) CDK4/6 抑制劑耐藥至關(guān)重要。(vii) PDK1 的上調(diào)導(dǎo)致 AKT 通路的激活，從而增加 Cyclins E 和 A 的表達(dá)，激活 CDK2。(viii) 在 CDK4/6 抑制劑耐藥的黑色素瘤細(xì)胞中，高水平的 RNA 結(jié)合蛋白 FXR1 增加了氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 SLC36A1 的翻譯。SLC36A1 表達(dá)上調(diào)激活 mTORC1，進(jìn)而增加 CDK2 的表達(dá)。盡管 CDK4/6 受到抑制，但所有這些病變都可能使細(xì)胞增殖，這是下游細(xì)胞周期激酶 CDK2 激活的結(jié)果。 此外，對(duì) ER+乳腺癌患者 PALOMA-3 試驗(yàn)的分析顯示，在接受 Palbociclib 加內(nèi)分泌治療進(jìn)展的 ER+乳腺癌患者的 ctDNA 中檢測(cè)到 CCNE1 基因擴(kuò)增。在部分 CDK4/6 抑制劑耐藥的 HR+乳腺癌中也可見到 CCNE2 基因 (編碼 cyclin E2) 的擴(kuò)增。 總的來說，這些分析表明，耐藥細(xì)胞可能在細(xì)胞周期進(jìn)程中依賴于 CDK2。CDK2 的缺失或 CDK2 激酶活性的抑制與 CDK4/6 抑制劑聯(lián)合使用可阻斷 CDK4/6 抑制劑耐藥癌細(xì)胞的增殖。 最近還報(bào)道了兩種 CDK2 特異性抑制劑，PF-07104091 和 BLU0298。PF07104091 目前正與 palbociclib 聯(lián)合抗雌激素進(jìn)行 2 期臨床試驗(yàn)。而另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)了一種新型化合物 PF-3600，它可以抑制 CDK4/6 和 CDK2。PF3600 對(duì) CDK4/6 抑制劑的固有和獲得性耐藥的異種移植模型具有強(qiáng)有力的抗腫瘤作用。Aphase 2 臨床試驗(yàn)?zāi)壳罢谠u(píng)估這種化合物作為單一藥物，并與 HR+/HER2- 乳腺癌和其他癌癥類型的患者聯(lián)合內(nèi)分泌治療。 

正在進(jìn)行的臨床試驗(yàn)測(cè)試CDK4/6抑制劑的新組合
 另外，對(duì) 59 例接受 CDK4/6 抑制劑和抗雌激素治療的患者的 HR+/HER2 -轉(zhuǎn)移性乳腺腫瘤進(jìn)行全外顯子組測(cè)序，結(jié)果顯示 8 種可能導(dǎo)致耐藥性的改變:

①RB1 丟失; ②CCNE2 擴(kuò)增；③AURKA 擴(kuò)增；④激活 AKT1 的突變或擴(kuò)增；⑤激活 FGFR2 的突變或擴(kuò)增；⑥激活 ERBB2 的突變或擴(kuò)增；⑦激活 RAS 基因突變；⑧內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表達(dá)缺失。癌基因 AURKA 的頻繁激活 (在 27% 的耐藥腫瘤中) 增加了結(jié)合 CDK4/6 抑制劑和 Aurora A 激酶抑制劑來克服耐藥的可能性。

      總結(jié)  

盡管 D-cyclins 和 CDK4/6 早在 30 年前就已被發(fā)現(xiàn)，但 Cyclin D-CDK4/6 在腫瘤細(xì)胞中的全部功能仍然未知，例如它們?cè)诳鼓[瘤免疫中的作用直到現(xiàn)在才開始被挖掘。CDK4/6 抑制劑不僅能抑制腫瘤細(xì)胞增殖，還能影響腫瘤細(xì)胞和腫瘤環(huán)境，這些激酶可能在癌細(xì)胞中發(fā)揮的作用比目前所認(rèn)識(shí)到的要廣泛得多。因此，CDK4/6 抑制對(duì)腫瘤發(fā)生的各個(gè)方面的影響需要進(jìn)一步研究。未來幾年，我們無疑將見證新的CDK4/6抑制劑的開發(fā)和測(cè)試