血液腫瘤科/細胞治療中心 陳駿逸醫師
胰腺導管腺癌 (簡稱胰臟癌/PDAC) 的發生率持續上升，2022 年全球新增胰臟癌病例大約 50 萬例。鑒於胰臟癌發生率的不斷上升，加上胰臟癌目前全身性治療藥物的有效性不足，引發了醫界對這項棘手疾病未來治療方案的擔憂。
胰臟導管腺癌(簡稱胰臟癌)主要由克KRAS致癌基因突變所致。由於 KRAS 在胰臟癌發病機制中起著關鍵作用，KRAS標靶藥物近期已顯示出初步臨床療效。然而，考慮到目前已記載的緩解率以及對KRAS標靶藥物的抗藥性發展，需要更多標靶治療。目前的臨床數據顯示，接受KRAS標靶藥物之單藥治療的患者整體腫瘤緩解率僅為 30%，且經常會出現抗藥性]。這凸顯了確定和實施更多治療標靶以改善長期療效的必要性。
PRMT5（protein arginine methyltransferase 5/蛋白精氨酸甲基轉移酶 5）與胰臟癌關鍵的致癌過程有關，包括上皮-間質轉化 (EMT)、MYC 和 Hippo 信號通路、糖酵解以及治療抗藥性。PRMT5標靶治療的最新發展代表了胰臟癌的重大進步，並為胰臟癌治療提供了潛在的治療選擇。
PRMT5 在胰臟癌的作用
翻譯後修飾在調節蛋白質的功能方面發揮著至關重要的作用，而翻譯後修飾網路的中斷與癌症有關。其中，由蛋白精氨酸甲基轉移酶催化的精氨酸甲基化，代表了一種獨特的翻譯後修飾，越來越多的證據表明其在不同腫瘤疾病的病理生物學上發揮關鍵作用。迄今為止，已在哺乳動物中鑑定出 9 種的蛋白精氨酸甲基轉移酶(PRMY)。所有 PRMT 均可以催化精胺酸單甲基化；然而，蛋白精氨酸甲基轉移酶 5(PRMT5)是一種 II 型蛋白精胺酸甲基轉移酶（如下圖），可特異性催化對稱二甲基精胺酸 (sDMA) 的形成。 PRMT5 會形成同源四聚體，並與甲基化酶體蛋白 50 (MEP50/WDR77) 相互作用，形成活性異源八聚體複合物。 PRMT5 甲基化各種蛋白質，包括:組蛋白、RNA 結合蛋白 (RBP)、轉錄因子、DNA 修復蛋白和參與訊號傳導的蛋白質。
PRMT 和 PRMT5 在胰臟癌中的功能
A 九種蛋白質精氨酸甲基轉移酶 (PRMT) 分為三類：
I 型酶，催化不對稱去甲基化 (aDMA)；
II 型酶，介導對稱去甲基化 (sDMA)；
III 型酶，催化單甲基化 (MMA)。
所有 PRMT 均能進行精胺酸單甲基化。
圖B 概述了 PRMT5 的功能和治療潛力，特別強調了其在胰臟癌的作用。此外，OncoPrint 也重點介紹了 PDAC 驅動基因 KRAS 和腫瘤抑制基因 CDKN2A，以及 MTAP 的共同缺失。
圖C中所示為人類9p21基因座，此基因座包含細胞週期蛋白依賴性激酶抑制劑2A (CDKN2A) 和甲基硫腺苷磷酸化酶 (MTAP) 基因。 CDKN2A 和 MTAP 的共同缺失會造成伴隨的易感性，可以使用第二代 PRMT5標靶治療的聯合療法。
在正常細胞中，PRMT5 對於維持細胞的恆定具重要功能，包含基因轉錄、核醣體生物合成、mRNA 剪接、蛋白質轉譯、DNA 損傷反應和調節免疫功能等。因此， PRMT5被認為是一種癌症治療的標靶；同時， PRMT5 失調也與多種癌症，例如:肺癌和腦膠質母細胞瘤的治療後效果不佳有顯著關係。
此外， 甲硫腺苷磷酸化酶(MTAP) 在蛋氨酸再利用途徑中有具有關鍵作用，其缺失會導致甲硫腺苷 (MTA) 的積累，進而部分抑制 PRMT5 活性。在 MTAP 缺失的腫瘤細胞中，PRMT5 的表現和活性對於細胞生長至關重要，這使得 PRMT5 成為治療這些癌症的重要的合成致死目標。
研究指出，在人類癌症中約有10-15%的機率會發生MTAP 缺失，尤其在非小細胞肺癌、間皮瘤、胰腺癌、膠質母細胞瘤、頭頸癌、食道癌和膀胱癌等癌症，其發生機率更高。
PRMT5 的高表達與更具侵襲性的胰臟癌 亞型相關，並且與較低的存活率有相關。此外，PRMT與上皮間質轉化、髓細胞瘤病致癌基因 (MYC)、Hippo 訊號和糖解等過程有關。已證明 PRMT5標靶藥物可以增強gemcitabine、聚 ADP 核糖聚合酶 (PARP) 抑制劑或轉化生長因子 β (TGF-β) 訊號抑制劑的療效。
合成致死是指細胞中若有兩個非致死基因或蛋白，同時異常或失去活性，會導致該細胞死亡；惟若這兩個基因或蛋白，只有其中一個異常(突變或被抑制)，則不會影響該細胞的存活。現今，合成致死已成為癌症標靶治療領域的重要方向，已有數種基於此概念所開發的藥物，已經核准上市或已進入人體臨床試驗階段，且都有不錯的治療效果。例如PARP抑制劑-olaparib在乳癌、胰臟癌；卵巢癌、攝護腺癌的治療就是用合成致死的抗癌機制。
蛋白質精氨酸甲基轉移酶 5（PRMT5）係用於治療甲硫腺苷磷酸化酶基因缺失（MTAP-deleted）的癌症，也是一種合成致死的標靶。
PRMT5 抑制劑藥物的開發
雖然這些發現支持將 PRMT5 抑制劑推進到胰臟癌的臨床試驗階段，但第一代 PRMT5 抑制劑的 I 期臨床試驗結果卻阻礙了這些努力。第一代PRMT5 抑制劑的治療指數較窄，這可能是因為它們只作用於快速增殖的細胞，例如骨髓或胃腸道中的細胞。與其他甲基轉移酶一樣，PRMT5 利用 S-腺苷甲硫氨酸 (SAM) 作為甲基供體。 PRMT5 的甲基轉移酶結構域有兩個結合口袋：一個用於 SAM，另一個用於substrate。有趣的是，基因篩選表明，甲硫腺苷磷酸化酶 (MTAP) 基因（甲硫氨酸補救途徑中的一種酶）的缺陷，會導致對 PRMT5 的依賴性。 MTAP 基因位於 9p21 染色體上，靠近細胞週期蛋白依賴性激酶抑制劑 2A (CDKN2A) 抑癌基因。大約 26% 的使用PRMT5 抑制劑病例中存在有 CDKN2A 和 MTAP 的共同缺失。 MTAP 缺失會導致癌細胞的甲硫腺苷積累，從而部分了抑制 PRMT5 甲基轉移酶的活性。
RTX1719 在 MTAP 缺失的胰臟癌細胞株中尤其有效，並在胰臟癌患者來源的異種移植模型中表現出顯著的抗癌療效。 MRTX1719 治療可降低剪接體、轉錄和細胞週期相關蛋白中的 sDMA。與 sDMA 在剪接體功能中的關鍵作用一致，MRTX1719 治療也導致含有滯留內含子的轉錄本會表現增加。初步臨床數據表明，MRTX1719 具有治療窗口，並且在研究的劑量水平下未觀察到劑量限制性毒性。此外，在CDKN2A/MTAP共缺失的癌症中也觀察到了臨床部分緩解。
另一種方法是利用DNA編碼文庫篩選MTA協同的抑制劑，最終發現了一種具有PRMT5抑制活性的氨基喹啉化合物。透過先導化合物優化，開發出了PRMT5抑制劑臨床候選藥物-AMG193，並顯示在MTA存在下，其與PRMT5結合的效力會提高了60倍。同樣地，也觀察到了對MTAP缺失之癌細胞株的選擇性。從機制上講，AMG193對可變剪接的調控有強大的影響，導致細胞週期停滯和誘導DNA的損傷。最近發布的AMG193的第一期臨床試驗之數據顯示其安全性良好。如預期，PRMT5抑制劑與 MTA 協同作用，未觀察到劑量限制性骨髓抑制。在接受有效劑量 AMG193 治療的胰臟癌患者中，觀察到 1 例的腫瘤呈現部分緩解。
鑑於 MTA 協同的PRMT5抑制劑的治療窗口、CDKN2A/MTAP 共缺失在胰臟癌患者中的顯著比例，以及臨床前和臨床數據的支持，將 PRMT5抑制劑推進為胰臟癌的潛在治療選擇是一項極具吸引力的策略。
另一個值得關注的方法是將PRMT5抑制劑與KRAS標靶藥物相結合。 AMG193與KRASG12C抑制劑-Sotorasib聯合應用的優勢，已經在MTAP缺失的MiaPaCa2胰臟癌細胞體外實驗和異種移植模型中得到證實。 Sotorasib通常會在胰臟癌模型中誘導生長週期之G1期的阻斷，且與AMG193合併治療可進一步增強此效應。鑑於胰臟癌中KRASG12C突變的發生率較低，僅1%，因此需要強調的是，PRMT5抑制劑可能與其他KRAS標靶藥物產生協同作用。
在胰臟癌細胞株KP4模型中，KRASG12D抑制劑MRTX1133與MRTX1719聯合應用可以協同誘導腫瘤消退。AMG193與Sotorasib併用時觀察到生長週期的G1期阻滯會增加。
MRTX1133和MRTX1719可以協同活化腫瘤抑制因子-視網膜母細胞瘤蛋白。此外，MRTX1719已被通報可以使胰臟癌細胞對KRASG12C抑制劑MRTX849、和KRASG12D抑制劑MRTX1133的敏感性增加。
鑑於 Yes 相關蛋白 1 (YAP1) / 具有 PDZ 結合基序 (TAZ) 的轉錄共活化因子在對 KRASG12C 抑制劑之所以會產生抗藥性方面，發揮著重要作用。
重要的是，在胰臟癌的模型中，KRAS抑制劑也會透過重塑腫瘤的微環境在體內發揮作用，改變癌症相關的纖維母細胞、巨噬細胞和T細胞。研究表明，CD8+ T細胞透過FAS-FASL系統去殺死腫瘤細胞，從而增強KRAS抑制劑的抗胰臟癌活性。因此，將PRMT5抑制劑與KRAS抑制劑結合可能是一種有趣的免疫療法，因為它可以增強免疫系統的參與度並改善治療的效果。
首先，剪接調節劑已被證明可以產生剪接衍生的新抗原，這些新抗原可呈現於能夠觸發CD8+ T細胞反應的主要組織相容性複合體（MHC）的第一類分子上。其次，在黑色素瘤的模型中，剔除PRMT5已經被證明可以減少免疫功能正常小鼠身上的腫瘤生長，但對於免疫缺陷小鼠則無效果。
從機制上來講，PRMT5 甲基化干擾素-γ誘導蛋白 16 (IFI16)，後者是環鳥苷酸-磷酸腺苷合成酶 (cGAS)/干擾素基因刺激因子 (STING) 之傳導路徑的組成部分。 PRMT5 對 IFI16 的甲基化，會降低了雙股 DNA 所介導的干擾素和趨化激素的產生。此外，PRMT5 抑制了核苷酸結合寡聚化結構域樣受體家族胱天蛋白酶募集結構域 5 (NLRC5) 的轉錄，NLRC5 是一種促進第一類MHC的抗原呈現相關基因表現的轉錄因子。因此，在抑制 PRMT5 後，干擾素和趨化因子的表達水平會增加，以及透過第一類MHC的抗原呈現上的增加，可以使所研究的黑色素瘤模型對免疫檢查點療法更為敏感。
值得注意的是，PRMT5 與干擾素路徑之間的連結是依賴於具體情況的。例如，DNA複製壓力會增加PRMT5的核定位和sDMA的水平，這兩者都是誘導干擾素刺激基因所必需的。此外，MTA在MTAP缺失的癌症中的累積很可能會影響腫瘤微環境，而PRMT5在T細胞生物學中扮演了重要角色。
最近的數據顯示，MRTX1719治療所引起的免疫抑制作用極小。此外，MRTX1719使得MTAP缺失的癌症會對T細胞所引導的殺傷力更為敏感，這解釋了在體內模型中所觀察到的MRTX1719與抗PD1免疫療法相結合的有效性。
為了充分了解PRMT5抑制劑與免疫療法合併使用的治療潛力，需要進一步研究以闡明PRMT5抑制對腫瘤微環境的影響。
儘管自2000年以來，針對轉移性胰臟癌開展了1000多項臨床試驗，但在改善患者預後的成績上還是仍然令人失望。然而，PRMT5抑制劑在轉移性胰臟癌的治療上有著巨大的潛力。台灣智擎生技製藥股份有限公所研發的新藥..PEP08也是一種PRMT5:MTA的標靶藥物。
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