袁紅 綜述 陸舜 審校

肺癌死亡率居全球惡性腫瘤之首，在我國肺癌發(fā)病率呈現(xiàn)逐年上升趨勢，年平均增長1.63%。繼表皮生長因子受體酪氨酸激酶抑制劑（epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor, EGFR-TKI）、抗EGFR單克隆抗體、腫瘤血管生成抑制藥之后，克唑替尼（crizotinib）——靶向ALK和間葉組織上皮樣變（mesenchymalepithelial transition, MET）的小分子TKI，在肺腺癌的靶向治療中顯示出較好的臨床療效，但這些藥物均對肺鱗癌療效欠佳。

近年來，二代測序技術(shù)（Deep Sequence）用于肺鱗癌的研究，通過對肺鱗癌組織的全基因組和全外顯子測序，纖維母細(xì)胞生長因子受體1（fibroblast growth factor receptor 1, FGFR1）擴(kuò)增、盤狀結(jié)構(gòu)域受體2（discoidin domain receptor2, DDR2）突變、磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol 3-kinase, PI3K）通路改變、大鼠Kelch樣ECH相關(guān)蛋白1（Kelch-like ECH-associated protein 1, KEAP1）和小鼠核因子E2相關(guān)因子2（nuclear factor erythroid-derived 2-like 2, NFE2L2）突變、SOX2擴(kuò)增和TP63擴(kuò)增等肺鱗癌驅(qū)動基因被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)，為肺鱗癌的靶向治療開創(chuàng)了新紀(jì)元。肺鱗癌的潛在靶點見圖1。

1 FGFR1基因擴(kuò)增

FGF/FGFR信號通路在胚胎發(fā)育、組織穩(wěn)態(tài)、組織修復(fù)、傷口愈合和炎癥等生理過程中發(fā)揮重要作用。FGFR與FGF配體結(jié)合，該家族有5個成員，其中FGFR1-4是單次跨膜的酪氨酸激酶受體。FGF配體家族有18個成員，分為激素樣FGF（如FGF19,21,23）和經(jīng)典的FGF（如FGF1-10,16-18,20），其中FGFR配體1缺乏酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域。FGFs生物學(xué)功能廣泛，包括營養(yǎng)神經(jīng)、血管生成、誘導(dǎo)干細(xì)胞分化、組織修復(fù)和成骨。

FGFR1擴(kuò)增是肺鱗癌的標(biāo)志性改變之一。Weiss等[1]通過對155例原發(fā)肺鱗癌樣本進(jìn)行單核苷酸多態(tài)性（single nucleotide polymorphism, SNP）分析，發(fā)現(xiàn)染色體8p12位點的擴(kuò)增很重要，并借助熒光原位雜交（fluorescence in situ hybridization, FISH）的方法檢測了153例肺鱗癌樣本，得出FGFR1的擴(kuò)增頻率為22%。Dutt等[2]用SNP微陣列分析了57例肺鱗癌樣本，發(fā)現(xiàn)21%的肺鱗癌有FGFR1擴(kuò)增，而腺癌僅為3%。這兩項研究都證實，具有FGFR1擴(kuò)增的細(xì)胞系，細(xì)胞的生長依賴于FGFR1介導(dǎo)的信號通路。

Weiss等[1]在異種移植FGFR1擴(kuò)增肺癌細(xì)胞系的小鼠模型中觀察到，使用FGFR抑制劑——PD173074治療后腫瘤消退。一例FGFR1擴(kuò)增的肺癌患者經(jīng)過治療，8周時靶病灶縮小33%，12周時同樣觀察到病灶縮小[3]。關(guān)于選擇性FGFR1 TKI（AZD4547, BGJ398）的早期臨床研究目前還在進(jìn)行中。FGFR1擴(kuò)增有望成為肺鱗癌新的治療靶點。

2 DDR2突變

DDR是一種可以和膠原蛋白結(jié)合的受體酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinase, RTK），可促進(jìn)細(xì)胞的遷移、增殖和存活。在非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）尤其是肺鱗癌中，DDR1的上調(diào)與患者的無病生存期和總生存期（overall survival, OS）提高有?關(guān)[4]。DDR1和DDR2突變見于不同類型的惡性腫瘤，DDR1、DDR2激酶結(jié)構(gòu)域和非激酶結(jié)構(gòu)域的突變均見于NSCLC[5]。2011年，Hammerman等[6]對290例肺鱗癌組織和細(xì)胞系進(jìn)行了測序分析，證實DDR2的突變率為3.8%。

圖 1 肺鱗癌的分子分型與驅(qū)動基因分析35Fig 1 Molecular analysis of squamous cell lung cancer

達(dá)沙替尼（dasatinib）是一個抗DDR1和DDR2的多靶點激酶抑制劑，尤其對具有DDR2突變的腫瘤有效。一項早期臨床研究報道，1例EGFR野生型的肺鱗癌患者在接受達(dá)沙替尼和厄洛替尼聯(lián)合治療后，獲得長達(dá)14個月的穩(wěn)定期，但因毒性無法耐受而中斷治療。測序顯示該患者DDR2激酶結(jié)構(gòu)域為S768R突變。

DDR2抑制劑包括達(dá)沙替尼、尼洛替尼（nilotinib）和伊馬替尼（imatinib），食品藥物管理局（Food and Drug Administration, FDA）已批準(zhǔn)這三個藥物用于慢性粒細(xì)胞性白血?。╟hronic myelogenous leukemia, CML）的治療。此外，達(dá)沙替尼還是靶向Bcr-Abl和Src激酶的小分子抑制劑，一項達(dá)沙替尼聯(lián)合厄洛替尼治療NSCLC的隨機(jī)隊列研究正在進(jìn)行中。

3 PI3K/蛋白激酶B（PKB或AKT）/哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin, mTOR）通路

PI3K是一個異源二聚體，由P85調(diào)節(jié)亞基和P110催化亞基組成，可以將磷脂酰肌醇磷酸氫鹽磷酸化為磷脂酰肌醇三磷酸鹽。PTK信號可以活化PI3K，如EGFR、胰島素樣生長因子1受體（insulin-like growth factor receptor,IGF1-R）和人類表皮生長因子受體2（human epidermal growth factor receptor 2, HER-2/neu）可以使PI3K活化[7]。PI3K信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路對細(xì)胞的存活、代謝、運動和血管發(fā)生極為重要。相比肺腺癌，肺鱗癌中更常見PI3K/類脂磷酸酶（phosphatase and tensin homology deleted on chromosome ten, PTEN）/AKT/mTOR通路的異常。

磷酸化磷脂酰肌醇催化亞單位A抗體（PIK3CA）編碼PI3Ks的p110催化亞單位，即PI3Kp110α。PIK3CA基因突變見于具有EGFR突變的腫瘤，在肺鱗癌和腺癌中同樣常見[8]。肺鱗癌中PIK3CA的突變率為3.6%-6.5%[8]，PIK3CA擴(kuò)增見于男性、吸煙的肺鱗癌患者[9]。PIK3CA突變集中在兩個區(qū)域——9號和20號外顯子，二者分別編碼蛋白的螺旋結(jié)構(gòu)域和激酶結(jié)構(gòu)域。突變導(dǎo)致脂質(zhì)激酶活性增強(qiáng)，以及PI3K/AKT信號通路的活化。Okudela等[9]用FISH法測得43%的日本肺鱗癌患者基因拷貝數(shù)增加，Ji等[10]用聚合酶鏈反應(yīng)（polymerase chain reaction, PCR）法記錄到42%的中國肺鱗癌患者有PIK3CA擴(kuò)增。這些結(jié)果均與肺鱗癌的比較基因組雜交（comparative genomic hybridization, CGH）研究一致。

PI3K下游基因AKT1的E17K突變導(dǎo)致AKT1的活化[11]。5.6%（2/36）的肺鱗癌有E17K突變，肺腺癌中E17K突變相對罕見[12]。

PTEN是一個負(fù)性調(diào)節(jié)PI3K/AKT/mTOR軸的抑癌基因，PTEN缺失導(dǎo)致該通路的活性增強(qiáng)。Soria等[13]用免疫組織化學(xué)（immunohistochemistry, IHC）方法測得，肺鱗癌中PTEN表達(dá)缺失和PTEN甲基化分別占24%和35%。Jin等[14]報道PTEN的突變率，肺鱗癌為10.2%、肺腺癌1.7%。

遺傳積累和腫瘤生物學(xué)研究表明，PI3K通路對腫瘤細(xì)胞的生長和生存作用明顯。臨床中靶向PI3K/AKT通路的抑制劑有：PI3K/mTOR抑制劑、PI3K抑制劑、AKT抑制劑和mTOR抑制劑[15]。靶向PI3K和mTOR的小分子抑制劑BEZ235（Novartis, Basel, Switzerland）已經(jīng)在小鼠實驗中顯示出抗腫瘤活性[16]。PI3K抑制劑仍在早期臨床研發(fā)階段，但單一抑制劑的有效率很低[17]。

目前正在各種實體瘤中評估PI3K通路抑制劑的療效，包括PI3K的不同亞型抑制劑、AKT1和mTOR抑制劑、以及PI3K/mTOR抑制劑。這一研究的意義在于揭示了PIK3CA突變和其他癌基因（如KRAS、BRAF和EGFR，以及肺腺癌中的EML4-ALK）的畸變共存[18]。而肺鱗癌中PIK3CA突變和其他癌基因畸變的共存程度仍有待觀察，這將決定靶向這些位點的聯(lián)合治療是否有效。

4 KEAP1和NFE2L2

KEAP1和NFE2L2相互結(jié)合，調(diào)節(jié)細(xì)胞的氧化損傷應(yīng)答和異生物質(zhì)應(yīng)激，在很多腫瘤中發(fā)現(xiàn)了KEAP1和NFE2L2的改變。無應(yīng)激條件下，CUL3-KEAP1泛素連接酶E3復(fù)合體使NFE2L2通過泛素化途徑降解。在應(yīng)激條件下，KEAP1的半胱氨酸殘基被修飾，使得NFE2L2泛素化以及穩(wěn)定性下降。KEAP1是細(xì)胞的親電子感受器。NFE2L2是轉(zhuǎn)錄激活劑，參與細(xì)胞保護(hù)基因的表達(dá)、谷胱甘肽的合成、活性氧清除、異生物質(zhì)代謝以及藥物運輸。IHC方法證實NFE2L2的表達(dá)增加和KEAP1的表達(dá)下降與NSCLC OS縮短有關(guān)[19]。

遺傳和表觀遺傳機(jī)制都會使KEAP1-NFE2L2通路失調(diào)。NSCLC中有KEAP1和NFE2L2基因突變。KEAP1的突變失活最初在肺癌細(xì)胞系中報道，該突變失活見于19%的NSCLC，且多為肺腺癌[20]。而NFE2L2的編碼區(qū)突變主要見于肺鱗癌，并和既往吸煙有關(guān)。Shibata等[21]報道在原發(fā)性NSCLC（多為肺鱗癌）和25%的頭頸部腫瘤中，NFE2L2的點突變率為10.7%。一項研究[22]報道，NFE2L2突變的細(xì)胞中有mTOR的激活。Kim等[23]證實，NSCLC中NFE2L2的突變率為8%，在皮膚鱗癌和食管鱗癌中也存在NFE2L2突變。目前尚無針對NFE2L2的特異性抑制劑。

5 SOX2擴(kuò)增

在肺鱗癌和食管癌中，SOX2轉(zhuǎn)錄基因位于染色體3q26.33位點。SOX2參與食道和氣管發(fā)育，在成熟細(xì)胞重編程、成為干細(xì)胞的過程中發(fā)揮了重要作用[24]。運用CGH方法在3q26-qter位點尋找基因靶點時首次鑒定了SOX2基因。3q26-qter在60%-80%的不同類型鱗癌中都有擴(kuò)增，在20%的腫瘤中為高水平擴(kuò)增[24-26]。

Wilbertz等[27]對患有NSCLC的兩個獨立隊列進(jìn)行研究，以觀察SOX2擴(kuò)增在其中發(fā)揮的作用。由IHC方法得出，肺鱗癌中SOX2的平均表達(dá)明顯高于肺腺癌（P＜0.001）。FISH法得出在68%的肺鱗癌中，SOX2低水平擴(kuò)增，肺腺癌僅6%，8%的肺鱗癌SOX2高水平擴(kuò)增。IHC方法得出，SOX2高表達(dá)和OS增加有關(guān)（P=0.036）；而SOX2高水平擴(kuò)增，OS改善并不明顯（P=0.078）[27]。

SOX2是一個既控制胚胎干細(xì)胞多能性，又調(diào)節(jié)氣管支氣管上皮形態(tài)發(fā)生的轉(zhuǎn)錄因子。SOX2在起源于正常上皮的侵襲性腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮作用，并驅(qū)使鱗狀組織學(xué)標(biāo)記（如P63）表達(dá)，這一假設(shè)較為認(rèn)可。僅有SOX2擴(kuò)增尚不足以引起惡性轉(zhuǎn)化，這一過程可能需要其他致癌因素的參與。盡管SOX2擴(kuò)增尚未成為治療靶點，但從腫瘤過表達(dá)細(xì)胞周期蛋白D1（cyclinD1）的角度分析，抑制細(xì)胞周期或許可以成為一種新的治療手段[28]。

6 TP63擴(kuò)增

P63是一個轉(zhuǎn)錄因子，反式激活P53靶基因，目前認(rèn)為P63是鱗狀上皮基底細(xì)胞的重要干細(xì)胞因子、也是鱗癌發(fā)生中的關(guān)鍵癌基因。TP63擴(kuò)增的鱗狀上皮和肺癌中通常見到截短的P63α剪接變體的表達(dá)[29]。肺鱗癌中有TP63擴(kuò)增和TP63過表達(dá)。Massion等[30]用FISH法得出88%的肺鱗癌有TP63擴(kuò)增。雖然TP63的擴(kuò)增和過表達(dá)之間沒有相關(guān)性，但是IHC方法證實，TP63基因組的擴(kuò)增和過表達(dá)與肺鱗癌的生存改善相關(guān)[30]。

7 EGFR和KRAS突變、EML4-ALK重排

肺癌靶向治療取得成功，很大程度上取決于驅(qū)動基因的發(fā)現(xiàn)。EGFR和EML4-ALK的小分子抑制劑能明顯改善肺腺癌的緩解率和無進(jìn)展生存期（progression free survival, PFS）。

EGFR突變最常見于19號外顯子缺失和21號外顯子點突變（L858R）。EGFR v III突變以胞外段2-7號外顯子267個氨基酸缺失為特征。這一區(qū)域編碼受體的胞外結(jié)構(gòu)域部分，EGFR v III缺失導(dǎo)致配體二聚化和磷酸化。EGFR v III的剪切變異，使EGFR獲得自身磷酸化的能力，在無配體存在的情況下激活其下游的絲裂原活化蛋白激酶（mitogen activated protein kinase, MAPK）、細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（extracellular regulated protein kinase, ERK）等通路，導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生發(fā)展。EGFR v III突變常見于高級別神經(jīng)膠質(zhì)瘤和頭頸鱗癌。直接測序得出肺鱗癌的發(fā)病率為5%-8%[31,32]。EGFR v III突變對可逆性TKI治療不敏感。

KRAS突變是高加索人群NSCLC中最常見的致癌突變，見于約25%的腺癌。肺癌中KRAS突變主要位于12和13號密碼子。KRAS突變陽性患者不僅對化療敏感性降低，且通常對EGFR-TKI治療不敏感。盡管目前尚未研發(fā)出直接靶向KRAS突變的藥物，但利用新一代的靶向治療聯(lián)合化療，或聯(lián)合PI3K及MEK抑制劑等靶向治療策略正在研發(fā)中。

EGFR野生型和KRAS野生型的腫瘤常發(fā)生EML4-ALK易位[33]。ALK可以通過激活RAS-MEK-ERK、JAK3-STAT3和 PI3K-AKT信號通路使細(xì)胞增殖。對ALK抑制劑克唑替尼的大型I期臨床研究證實，腫瘤患者（含ALK易位）整體反應(yīng)率為57%，疾病控制率為90%。更有效的ALK抑制劑和靶向獲得性耐藥的治療策略仍在研發(fā)中。

8 總結(jié)

DDR2突變和FGFR1擴(kuò)增導(dǎo)致跨膜受體對應(yīng)的下游信號增加。PIK3CA、PTEN和AKT畸變導(dǎo)致PI3K通路活性增加。KEAP1或NFE2L2突變導(dǎo)致NFE2L2介導(dǎo)的細(xì)胞保護(hù)基因的表達(dá)增加。SOX2擴(kuò)增可能會導(dǎo)致SOX2介導(dǎo)的基因活化，這些基因控制多能性以及腫瘤的生長。

癌癥基因組圖譜研究網(wǎng)絡(luò)組（The Cancer Genome Atlas Research Network, TCGA）報道了一項178例肺鱗癌的組織病理學(xué)研究，該研究基于DNA拷貝數(shù)、體細(xì)胞外顯子突變、mRNA測序、mRNA表達(dá)和啟動子甲基化。通過分析178個癌癥患者的基因組，TCGA得出96%（171/178）的患者基因組中至少存在一個突變位點，突變位點位于酪氨酸激酶、絲氨酸-蘇氨酸激酶、PI3K催化亞基和調(diào)節(jié)亞基、核激素受體、G蛋白耦聯(lián)受體以及酪氨酸磷酸酯酶區(qū)域。除外本綜述中討論的肺鱗癌中存在的異常基因，突變基因中值得關(guān)注的有TP53、CDKN2A、MLL2、NOTCH1、RB1和HLA-A。下述通路值得關(guān)注，CDKN2A/RB1，NFE2L2/KEAP1/CUL3，PI3K/AKT和SOX2/TP63/NOTCH1。這些改變?yōu)榧?xì)胞周期調(diào)控、氧化應(yīng)激反應(yīng)、凋亡信號和鱗狀細(xì)胞分化的異常提供了證據(jù)[34,35]。肺腺癌通常為單個驅(qū)動基因改變，而肺鱗癌的復(fù)雜之處表現(xiàn)為數(shù)個驅(qū)動基因或幾條信號通路同時變化，提示聯(lián)合靶向治療可能對肺鱗癌的治療更有效。