洪衛(wèi) 綜述 張沂平 審校
癌基因成癮(oncogene addiction)是指某些腫瘤維持其惡性生物學(xué)表型依賴于某個(gè)或某些活化癌基因的現(xiàn)象,這些癌基因也稱為驅(qū)動(dòng)癌基因(driver oncogenes)[1]。癌細(xì)胞需要驅(qū)動(dòng)癌基因持續(xù)發(fā)揮功能,而正常細(xì)胞則不需要。因此,以癌基因?yàn)橹委煱悬c(diǎn),可以使靶向藥物特異性地殺傷腫瘤細(xì)胞,而不損傷正常細(xì)胞。
肺癌居全球范圍內(nèi)癌癥死亡原因的首位,非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)約占肺癌的80%,鱗癌是僅次于腺癌的NSCLC最常見的組織學(xué)類型,導(dǎo)致全世界每年約有40萬(wàn)患者死亡[2]。2004年世界衛(wèi)生組織(World Health Organization, WHO)的分類中,將鱗癌分為乳頭狀、基底樣、透明細(xì)胞及小細(xì)胞4種亞型。一般認(rèn)為,肺鱗癌均表達(dá)癌基因p63而不表達(dá)甲狀腺轉(zhuǎn)錄因子-1(thyroid transcription factor-1, TTF-1)。多項(xiàng)研究[3-5]認(rèn)為,P40(DeltaNp63),P63的同型異構(gòu)體抗體,對(duì)診斷肺鱗癌特異性更高。
以驅(qū)動(dòng)基因?yàn)榘悬c(diǎn)的肺腺癌的治療新進(jìn)展使得人們對(duì)靶向治療充滿憧憬,例如多個(gè)表皮生長(zhǎng)因子受體酪氨酸激酶活性抑制劑(epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor, EGFR-TKI)在治療EGFR基因突變的NSCLC[6-9]以及克唑替尼(crizotinib)治療棘皮動(dòng)物微管相關(guān)蛋白樣4-間變淋巴瘤激酶融合基因陽(yáng)性(echinodern microtubule-associated protein-like 4 anaplastic lymphoma kinase, EML4-ALK)的晚期NSCLC,均取得突出療效,有效率可以高達(dá)60%-80%[10]。盡管肺鱗癌的研究進(jìn)展較慢,但近年仍取得了一些進(jìn)展[2],本文對(duì)肺鱗癌驅(qū)動(dòng)基因的研究進(jìn)展作一綜述。
近年來(lái),系統(tǒng)地進(jìn)行肺鱗癌驅(qū)動(dòng)基因的研究比較少。一項(xiàng)來(lái)自癌癥基因組圖譜研究網(wǎng)絡(luò)(Cancer Genome Atlas Research Network, CGARN)的研究,對(duì)包括178例初治肺鱗癌進(jìn)行表觀基因組學(xué)和基因組學(xué)研究,已經(jīng)發(fā)表的包括18個(gè)基因的結(jié)果表明,發(fā)現(xiàn)平均每個(gè)標(biāo)本有360個(gè)外顯子突變,165個(gè)基因重排,323個(gè)基因拷貝數(shù)異常。抑癌基因TP53突變幾乎見于所有的標(biāo)本,并存在多種的信號(hào)通路異常,包括泛素連接酶復(fù)合體銜接蛋白1(Kelch-like ECH-associated protein 1, KEAP1)/小鼠核因子E2相關(guān)蛋白2(Rat nuclear factorerythroid 2-related factor 2, NFE2L2)占所有標(biāo)本的34%,鱗癌分化基因占44%,磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(phosphatidylinositol-3-kinase/protein kinase B/mammalian target of Rapamycin, PI3K/Akt/mTOR)信號(hào)通路占47%等[2]。而更早期的一項(xiàng)磷酸酪氨酸信號(hào)通路的研究[11]中,包括41個(gè)NSCLC細(xì)胞株和多達(dá)150個(gè)標(biāo)本,揭示多種激酶通路的基因組學(xué)異常,包括盤狀結(jié)構(gòu)域受體(discoidin domain receptor tyrosine kinase, DDR)1和2,血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體(vascular endothelial growth factor receptor,VEGFR)1和2,血小板源性生長(zhǎng)因子受體α多肽(plateletderived growth factor receptor alpha, PDGFRα)等。這些異常的發(fā)現(xiàn)使得靶向肺鱗癌的治療成為可能。
盡管已經(jīng)篩查發(fā)現(xiàn)許多肺鱗癌的差異表達(dá)基因,但目前比較公認(rèn)的并已經(jīng)進(jìn)入臨床研究驅(qū)動(dòng)基因并不多,簡(jiǎn)述如下。
2.1 FGFR1 纖維母細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體1(fibroblast growth factor receptor 1, FGFR1)是FGFR家族成員(包括FGFR1、FGFR2、FGFR3、FGFR4)之一,是一種酪氨酸跨膜激酶受體,編碼基因位于8p12[12],在正常生理功能中有重要作用,參與胚胎的發(fā)育、細(xì)胞增殖、分化和血管生成。它通過(guò)4條通路來(lái)調(diào)節(jié),即MAPK、PI3K-AKT、STAT及磷脂酶Cγ[13]。通過(guò)熒光原位雜交(f l uorescence in situ hybridization, FISH)方法,Weiss及其研究小組[14]首次報(bào)道:在155例肺鱗癌標(biāo)本中22%例標(biāo)本存在FGFR1擴(kuò)增,而581例非鱗癌患者中,僅1%存在FGFR1基因擴(kuò)增。結(jié)果提示,F(xiàn)GFR1擴(kuò)增可能是肺鱗癌特有的分子標(biāo)志。進(jìn)一步動(dòng)物試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)在裸鼠致瘤模型中運(yùn)用FGFR1抑制劑PD173074可使存在FGFR1基因擴(kuò)增的肺鱗癌小鼠的腫瘤明顯縮小,肺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)依賴于FGFR1的擴(kuò)增。其他研究小組的研究[14,15]也發(fā)現(xiàn),肺鱗癌FGFR1的擴(kuò)增的比例約20%,而腺癌則小于5%。因此,目前研究認(rèn)為FGFR1是肺鱗癌驅(qū)動(dòng)基因。
有研究[16]檢測(cè)262例肺鱗癌標(biāo)本,發(fā)現(xiàn)肺鱗癌FGFR1擴(kuò)增與吸煙相關(guān),正吸煙、曾吸煙及從不吸煙者,擴(kuò)增比例分別為28.9%、2.5%和0,這需要進(jìn)一步觀察驗(yàn)證。韓國(guó)的這項(xiàng)研究還發(fā)現(xiàn),在手術(shù)切除的標(biāo)本中檢測(cè)到FGFR1擴(kuò)增的患者預(yù)后明顯(無(wú)疾病生存時(shí)間26.9個(gè)月 vs 94.6個(gè)月,總生存時(shí)間51.2個(gè)月 vs 115個(gè)月)[14]。也有研究在高加索人群226例患者的中發(fā)現(xiàn)FGFR1擴(kuò)增與預(yù)后無(wú)關(guān)[17],推測(cè)得出不同的結(jié)論可能與不同的擴(kuò)增定義設(shè)定或人種差異等相關(guān),需要進(jìn)一步觀察。
目前有多項(xiàng)針對(duì)FGFR1的臨床研究正進(jìn)行中,dovitinib作用于FGFR1擴(kuò)增的肺鱗癌的II期臨床研究正進(jìn)行中(NCT01861197);AZD4547在選擇性的人群中正針對(duì)FGFR1和FGFR2的擴(kuò)增(NCT01795768)進(jìn)行早期臨床研究;BGJ398針對(duì)FGFR1和FGFR2的擴(kuò)增及FGFR突變的人群也正進(jìn)行中(NCT01004224)。
2.2 PI3KCA PI3K/Akt信號(hào)傳導(dǎo)通路 PI3KCA PI3K/Akt信號(hào)傳導(dǎo)通路與腫瘤細(xì)胞的存活、代謝、運(yùn)動(dòng)及血管生成相關(guān)。PI3KCA基因突變編碼PI3K的催化亞單位p110α,其突變集中于外顯子9和20,在鱗癌較腺癌常見,報(bào)道的突變率在2%-6.5%[18,19]。
肺鱗癌PI3KCA基因突變與EGFR或KRAS突變可能并不互相排斥[19,20]。一項(xiàng)包含1,125例患者的術(shù)后病理組織一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),突變患者占2%(23例),16例(70%)合并其它突變[21]。但也有學(xué)者認(rèn)為肺鱗癌有時(shí)候與腺鱗癌及分化差的腺癌難以區(qū)別,他們以DeltaNp63 (p40)(+)/TTF-1(-)作為肺鱗癌的免疫組化診斷標(biāo)準(zhǔn),發(fā)現(xiàn)PI3KCA基因突變比例約4%(4/95),沒(méi)有發(fā)現(xiàn)合并EGFR或KRAS突變[22]。
PI3KCA基因的擴(kuò)增遠(yuǎn)較突變常見,鱗癌可以高達(dá)33.1%,而腺癌(6.2%)和小細(xì)胞癌(4.7%)[19],體外研究[23]鱗癌細(xì)胞株發(fā)現(xiàn)PI3KCA基因擴(kuò)增促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)。目前認(rèn)為,PI3KCA基因突變與擴(kuò)增的關(guān)系并未進(jìn)行充分的研究,一般認(rèn)為PI3KCA基因突變,對(duì)腫瘤生物學(xué)行為影響更大,目前針對(duì)PI3KCA基因突變的單藥II期研究,包含肺癌、乳腺癌、結(jié)直腸癌等多種癌癥,如BKM120(NCT01501604)已經(jīng)結(jié)束入組。
口服PI3K激酶抑制劑-GDC-0941,針對(duì)的是非選擇人群的研究,有兩項(xiàng)研究,分別是與化療聯(lián)用的治療肺癌的加或不加貝伐珠單抗的(NCT00974584研究)及XL147治療多種實(shí)體瘤的NCT00756847研究,他們也已經(jīng)結(jié)束入組。
2.3 DDR2盤狀結(jié)構(gòu)域受體(discoidin domain receptor 2,DDR2) DDR2的編碼基因位于1q23.3,是調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞粘附、增殖和遷移的受體酪氨酸激酶[12]。它可以被I型膠原激活,與Src及Shc相互作用[24]。DDR2突變后,可以改變激酶活性,改變與配體的結(jié)合及改變DDR2的位置[25]。Hammermann等[26]篩查290例肺鱗癌標(biāo)本,發(fā)現(xiàn)DDR2基因突變頻率約為3.8%。體外研究發(fā)現(xiàn),應(yīng)用RNA干擾的技術(shù)敲除DDR2基因,或多靶點(diǎn)激酶抑制劑達(dá)沙替尼(dasatinib),可以選擇性殺死DDR2突變的肺鱗癌細(xì)胞。
肺鱗癌DDR2突變率雖然不高,一項(xiàng)針對(duì)DDR2突變肺鱗癌的臨床研究已經(jīng)結(jié)束入組(NCT 01491633),若研究發(fā)現(xiàn)肺鱗癌DDR2突變者對(duì)達(dá)沙替尼確實(shí)有效,將會(huì)對(duì)該亞型患者治療帶來(lái)突破性的研究進(jìn)展。
另有一些基因突變率更低,但有多項(xiàng)藥物已經(jīng)進(jìn)行中,對(duì)具有這些分子特征的肺鱗癌患者的靶向治療帶來(lái)新的希望。
3.1 MET基因擴(kuò)增 MET基因是一種編碼HGFR蛋白原癌基因,是一種酪氨酸激酶膜受體,位于染色體7q21-q3,其與配體肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子(hepatocyte grow factor, HGF)均促進(jìn)腫瘤發(fā)生[27]。MET擴(kuò)增可見于鱗癌和腺癌。MET擴(kuò)增與EGFR-TKI繼發(fā)耐藥有關(guān),有報(bào)道[28]認(rèn)為是通過(guò)激活ERBB-3通路相關(guān)。盡管有報(bào)告[29]認(rèn)為在肺癌的擴(kuò)增比例約3%-21%,但由于這是一種低水平的擴(kuò)增,有學(xué)者認(rèn)為突變的比率要低的多,估計(jì)肺鱗癌為1%,腺癌為2%。
多項(xiàng)MET抑制劑正研究中,目前的研究一般均針對(duì)MET過(guò)表達(dá)的NSCLC,并非僅針對(duì)鱗癌。例如:克唑替尼是MET和ALK的雙重抑制劑;多靶點(diǎn)藥物cabozantinib(XL184)以MET、RET和VEGF2為靶點(diǎn)[30];Tivantinib(ARQ197)則是以MET為靶點(diǎn)的小分子藥物,但有一定的細(xì)胞毒性[31];而單克隆抗體MetMAb聯(lián)合厄洛替尼治療復(fù)治NSCLC[32]。
3.2 BRAF BRAF是KRAS下游的絲氨酸/蘇氨酸激酶,將RAS鳥苷三磷酸連接到絲裂原活化蛋白激酶家族的下游蛋白,控制細(xì)胞增殖。RAF激酶家族包括3個(gè)成員:ARAF、BRAF和RAF-1(也稱為CRAF)[33]。BRAF突變與酶活性增加相關(guān),導(dǎo)致MAPK2和MAPK3組成型活化。BRAF突變最初是在黑色素瘤中被發(fā)現(xiàn),約80%的突變,影響激酶結(jié)構(gòu)域中外顯子15的Val600殘基。一般認(rèn)為其突變?cè)谙侔┖枉[癌相當(dāng),約2%左右,但在肺癌的突變中與在惡性黑色素瘤中的常見突變V600E不同,值得進(jìn)一步研究[33]。現(xiàn)已研發(fā)出多個(gè)BRAF抑制劑(PLX4032、XL281、selumetanib、GSK2118436),其中GSK2118436治療BRAF突變肺癌(包括鱗癌)的研究正進(jìn)行中(NCT01336634)。盡管BRAF小分子抑制劑PLX4032(vemurafenib)對(duì)BRAF V600E突變陽(yáng)性的黑色素瘤有非常明顯的療效[34],其對(duì)肺癌的療效還有待評(píng)價(jià)。
目前EGFR-TKI的出現(xiàn)使得肺癌的靶向治療成為現(xiàn)實(shí),但針對(duì)肺鱗癌的靶向治療研究進(jìn)展相比腺癌明顯比較慢,到目前為止尚未開展一項(xiàng)III期臨床研究。目前也僅發(fā)現(xiàn)約40%肺鱗癌患者攜帶不同的驅(qū)動(dòng)基因,還有相當(dāng)多的驅(qū)動(dòng)基因未被發(fā)現(xiàn)。腫瘤的形成是一個(gè)多基因參與的異常復(fù)雜的過(guò)程,現(xiàn)有的靶向藥物如小分子激酶抑制劑大多是針對(duì)一個(gè)靶點(diǎn)而設(shè)計(jì),因此只有發(fā)現(xiàn)更多的驅(qū)動(dòng)基因,闡明基因之間的相互作用關(guān)系,開發(fā)出更多的靶向藥物,聯(lián)合應(yīng)用或聯(lián)合其它的治療方式,才有可能收到理想的療效。
總之,真正實(shí)現(xiàn)肺鱗癌的個(gè)體化靶向治療仍然任重而道遠(yuǎn)。