張丹 綜述 黃艷 王紅陽 審校

肺癌是癌癥死亡的重要原因，發(fā)病率高，在我國肺癌發(fā)病率呈逐年上升趨勢，且年均增長1.63%[1]。美國癌癥協(xié)會（American Cancer Society）對2014年美國癌癥死亡人數(shù)、發(fā)病率、死亡率和存活率進(jìn)行預(yù)測評估顯示：新增肺癌患者占全部腫瘤患者的27%（男）和29%（女）；死亡肺癌患者占全部腫瘤患者的28%（男）和26%（女）[2]。

肺癌的靶向治療已經(jīng)成為世界趨勢并且提高了反應(yīng)率（response rate, RR）、延長了總體生存時間（overall survival, OS）和無進(jìn)展生存時間（progression free survival,PFS），但是靶向藥物使用一段時間后機(jī)體會產(chǎn)生原發(fā)性或獲得性耐藥，其中一個重要原因就是驅(qū)動基因發(fā)生突變。2013年中國美國臨床腫瘤學(xué)會（American Society of Clinical Oncology, ASCO）年會上非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）驅(qū)動基因突變頻率最新數(shù)據(jù)顯示：表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor, EGFR）為10%-35%；鼠類肉瘤病毒癌基因（Kirsten rate sarcoma viral oncogene homolog, KRAS）為15%-25%；間變型淋巴瘤激酶（anaplastic lymphoma kinase, ALK）為3%-7%；v-akt鼠胸腺瘤病毒原癌基因1（v-akt murine thymoma viral oncogene homolog 1, AKT1）為1%；v-raf鼠類肉瘤病毒癌基因B1（v-raf murine sarcoma viral oncogene homolog B1, BせF）為1%-3%；原癌基因人類表皮生長因子受體（human epidermal growth factor receptor-2, HER2）為2%-4%：絲裂原活化蛋白激酶1（mitogen-activated protein kinase kinase 1, MEK1）為1%；v-ras成神經(jīng)細(xì)胞瘤病毒癌基因（v-ras neuroblastoma viral oncogene homolog, NRAS）為1%；磷脂酰肌醇-3-激酶催化亞單位基因（phosphatidylinositol-3-kinase catalytic subunit gene, PIK3CA）為1%-3%；原癌基因轉(zhuǎn)染重排（rearranged during transfection, RET）為1%-2%；c-ros原癌基因1酪氨酸激酶（c-ros oncogene 1 receptor tyrosine kinase, ROS1）為1%-2%。因而有必要研究驅(qū)動基因突變，為靶向藥物治療的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 上游靶點(diǎn)突變

1.1 EGFR突變 EGFR為跨膜的酪氨酸激酶受體，為ErbB家族（HER1/ErbB1、HER2/ErbB2、HER3/ErbB3、HER4/ErbB4）成員之一。表皮生長因子（epidermal growth factor,EGF）、轉(zhuǎn)化生長因子α（transforming growth factor-α,TGF-α）、角化細(xì)胞內(nèi)分泌因子（amphiregulin, AREG）等配體與EGFR結(jié)合[3]，酪氨酸激酶磷酸化激活信號傳導(dǎo)通路RAS/RAF/MEK/MAPK、PI3K/AKT/mTOR、STATs，參與細(xì)胞增殖、分化、血管形成、轉(zhuǎn)移，其機(jī)制主要為：①逃逸細(xì)胞凋亡；②新生血管（腫瘤缺氧微環(huán)境）；③抵制抑制生長信號；④侵襲和轉(zhuǎn)移[上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial mesenchymal transition, EMT）]；⑤生長信號自我供給；⑥基因組不穩(wěn)定。⑦無限復(fù)制（端粒酶的持續(xù)表達(dá)）。因此EGFR酪氨酸激酶抑制劑（EGFR tyrosine kinase inhibitor,EGFR-TKI）如吉非替尼作用的靶點(diǎn)已成為腫瘤藥物治療的熱門靶點(diǎn)。

EGFR突變在此11種驅(qū)動基因中突變頻率最高，常見于女性、非吸煙、肺腺癌、亞洲患者。并且EGFR在大部分腫瘤中過度表達(dá)：NSCLC≥50%、頭頸部鱗癌≥90%、食管癌30%-70%[4]，其高表達(dá)與不良預(yù)后和放療抵抗密切相關(guān)。EGFR突變基因位于外顯子18-21，突變包括細(xì)胞外的缺失突變和細(xì)胞內(nèi)TK區(qū)的體細(xì)胞突變。缺失突變主要見于747-750位框架氨基酸，體細(xì)胞點(diǎn)突變最常見于L858R[5]，其他突變包括△LRE、G719R、二次突變T790M等。機(jī)體獲得性耐藥第一代EGFR抑制劑主要見于：①T790M、T854A、D761Y、L747S突變；②MET傳導(dǎo)通路改變；③ EMT；④其他：PTEN（抑癌基因）丟失和胰島素樣生長因子受體（insulin-like growth factor receptor, IGFR）激活等[6]。第二代EGFR抑制劑為阿法替尼，與第一代相比作用范圍更廣。LUX-lung3和LUX-lung3臨床試驗數(shù)據(jù)表明：第二代抑制劑可用于突變患者，也可作用于對第一代抑制劑（吉非替尼）不敏感的患者。此試驗有利于指導(dǎo)臨床靶向治療，給對第一代抑制劑耐藥及不敏感的肺癌患者帶來又一次機(jī)會。2013年中國的胸部腫瘤研究組CTONG公布0806結(jié)果，數(shù)據(jù)表明EGFR野生型患者不可使用EGFR抑制劑。該結(jié)果為EGFR抑制劑排除了適應(yīng)癥，有利于指導(dǎo)臨床靶向用藥。

1.2 HER2突變 HER2屬于酪氨酸激酶感受器（receptor tyrosine kinase, RTKs）家族，編碼調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖的跨膜受體。RTKs包含EGFR/ERBB1、HER2/ERBB2/NEU、HER3/ERBB3、和HER4/ERBB4。

HER2位于17號染色體，在一些腫瘤中發(fā)現(xiàn)其拷貝數(shù)擴(kuò)增[7]。HER2受體不存在與其相匹配的配體，而與其他受體組成同源二聚體或異源二聚體，優(yōu)先接受EGFR和HER3。HER2可激活せS/せF/MEK（細(xì)胞增殖）傳導(dǎo)通路和PI3K/AKT/mTOR（細(xì)胞存活）[8]。HER2在NSCLC中突變頻率為2%-4%，主要見于不吸煙、女性、腺癌患者；最常見的突變位于外顯子20的插入突變，增強(qiáng)了HER2激酶活性和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，導(dǎo)致細(xì)胞增殖、侵襲和腫瘤發(fā)生，此插入突變不能與HER2擴(kuò)增同時發(fā)生。

針對HER2的靶向藥物為曲妥珠單抗，對存在HER2突變的肺癌患者有效。一項回顧性分析存在外顯子20 HER2插入突變的65例NSCLC患者的臨床病理、治療方案、患者結(jié)局的結(jié)果[9]表明：曲妥珠單抗的控制率為93%，無進(jìn)展生存時間為5.1個月，早期患者的平均生存時間為89.6個月，晚期患者為22.9個月。此研究證明了在肺腺癌中HER2基因突變篩選的重要性和HER2靶向藥物的治療潛力。

2 せS/せF/MEK/MAPK傳導(dǎo)通路

2.1 KRAS突變 RAS蛋白是下游生長因子受體信號的中心調(diào)節(jié)位點(diǎn)，調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化。せS基因家族包括KせS、HRAS、NRAS，此三種基因高度同源但功能大相徑庭。RAS基因突變與多種腫瘤發(fā)病機(jī)制相關(guān)，在缺乏生長因子信號的條件下也可激活RAS GTP酶，導(dǎo)致細(xì)胞持續(xù)增殖。15%-25%的NSCLC存在KせS突變，大于90%的突變位于外顯子2（密碼子12或13）。與EGFR不同，KせS突變常見于吸煙、腺癌患者[10]，20%見于白種人，5%見于黃種人。KRAS突變被認(rèn)為與第一代TKIs和常規(guī)化療耐藥相關(guān)。一項III期臨床試驗TRIBVTE研究將晚期NSCLC患者隨機(jī)分為試驗組和對照組，試驗組為常規(guī)化療+埃羅替尼，對照組為常規(guī)化療+安慰劑，將其做為一線治療[11]。試驗結(jié)果表明KRAS突變能減少試驗組患者的腫瘤進(jìn)展期和OS（OS HR=2.1;95%CI: 1.1-3.8）。然而一項KせS突變III期試驗回顧性分析（BR.21、SATURN以及FLEX）表明：患者受益于埃羅替尼和西妥昔單抗的大小取決于患者的KせS野生型突變[12,13]。Planck等[14]研究表明：EGFR突變及EGFR/KRAS野生型存在不同的基因組改變、不同臨床病理特征、不同總生存期?？梢娡ㄟ^對腫瘤患者進(jìn)行準(zhǔn)確的基因檢測，分析臨床病理特征，找到最適人群，可使治療效果最大化。

2.2 NRAS突變 NRAS的突變頻率為1%，主要見于吸煙的肺腺癌患者[15]，主要突變形式為G12C、G12R、G12S、G12A、G12D、Q61K、Q61L、Q61R、Q61H。NRAS突變導(dǎo)致NRAS信號通路被激活。目前尚未研發(fā)出針對NRAS的靶向藥物，但臨床前期試驗[15]表明NRAS突變對MEK抑制劑敏感。Haarberg等研究[16]顯示：HSP90抑制劑XL888對NせS突變的黑色素瘤敏感，可以抑制體外培養(yǎng)細(xì)胞生長，使細(xì)胞停留于G2期-M期。但對于NせS突變的NSCLC患者的研究還是冰山一角，其針對NせS突變的靶向藥物需要進(jìn)一步研究。

2.3 BRAF突變 BRAF基因位于染色體7q34編碼絲/蘇氨酸蛋白激酶。做為RAS/有絲分裂原激活蛋白激酶信號通路的成員，BRAF為KRAS的下游傳導(dǎo)通路，直接磷酸化MEK，最后引起ERK磷酸化，使細(xì)胞增殖和存活。BRAF突變頻率為1%-3%，主要見于重度吸煙的肺腺癌患者[17]。目前BRAF突變類型有V600E、G469A、D594G等40多種形式，在NSCLC患者中V600E突變最常見。與KRAS突變相似，BRAF突變在結(jié)直腸癌的突變頻率（8%-20%）明顯高于NSCLC。

BRAF的靶向藥物為BRAF抑制劑，目前已研發(fā)出多種BRAF抑制劑，但對NSCLC療效差。第一代BRAF抑制劑代表為索拉菲尼，為第一個已有臨床試驗證明的RAF激酶抑制劑。第二代以PLX4032為代表，具有高度選擇性，并在V600E突變的黑色素瘤III期臨床試驗中取得明顯療效。2013年5月食品藥品監(jiān)督管理局（Food and Drug Administration, FDA）批準(zhǔn)Tafinlar（dabrafenib）（BRAF抑制劑）治療腫瘤表達(dá)BせF V600E基因突變黑色素瘤患者，但對肺癌患者效果不明顯，研究者正在尋找針對BRAF肺癌治療的靶向藥物。

2.4 MEK1突變 MEK1又名MAP2K1，是絲/蘇氨酸蛋白激酶，調(diào)節(jié)MAP激酶信號通路，參與MAP信號傳導(dǎo)并參與多個細(xì)胞過程如細(xì)胞增殖、細(xì)胞分化、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)。MEK1突變頻率為1%，主要見于肺腺癌，最常見的突變?yōu)镃121S、Q56P、K57N、D67N。SEQ ID NO:2[18]表明C121S突變產(chǎn)生野生型的MEK1蛋白，并對RAF和MEK抑制劑耐藥。Q56P突變發(fā)生在MEK1激酶區(qū)外，此突變可增強(qiáng)MEK1激酶活性，并可與野生型EGFR和ALK同時存在。K57N和D67N突變同樣在MEK1激酶區(qū)外，導(dǎo)致MAPK信號通路開放，但K57N對小分子的非ATP競爭抑制劑（AZD6244）敏感[19]。MEK1突變促進(jìn)了第二代MEK抑制劑的研究，第二代MEK抑制劑可用于MEK1突變的患者，療效值得期待。

3 PI3K/AKT/mTOR傳導(dǎo)通路

3.1 PIK3CA突變 PI3K-AKT-mTOR通路首次發(fā)現(xiàn)于1990s，為EGFR下游靶點(diǎn)，與細(xì)胞存活和抗凋亡相關(guān)。PI3K是脂質(zhì)激酶家族成員之一，參與細(xì)胞生長、增殖、分化、運(yùn)動，其結(jié)構(gòu)為異源二聚體。PI3K包含2個亞基，1個為85 kDa的調(diào)節(jié)亞基，另1個為110 kDa的催化亞基。PIK3CA基因編碼催化亞基p110α。PI3K使細(xì)胞內(nèi)膜的PI(4,5)P2（磷脂酰肌醇4,5-二磷酸）轉(zhuǎn)變?yōu)镻I(3,4,5)P3[磷脂酰肌醇（3,4,5）-三磷酸肌醇]。PI(3,4,5)P3招募下游信號蛋白如AKT到細(xì)胞膜導(dǎo)致其他蛋白活性增強(qiáng)。PIK3CA突變頻率為1%-3%，突變的肺鱗癌患者多于肺腺癌患者，與吸煙史無關(guān)，突變多位于外顯子9和外顯子12，常見于E542K、E545K、E545Q、H1047L、H1047R。PIK3CA突變與EGFR突變可同時出現(xiàn)，并且可在獲得性耐藥EGFR TKI患者中出現(xiàn)。Bendell等[20]認(rèn)為PI3K抑制劑可應(yīng)用于體內(nèi)實體腫瘤如早期直結(jié)腸癌、乳腺癌、肺癌，表現(xiàn)一定的抗癌活性。PI3K抑制劑（GDC-0941、XL-147、PX-866、BKM 120）已在體外證明有效，并在臨床試驗證明中[21]。

3.2 AKT1突變 AKT是PI3K下游的關(guān)鍵信號，可激活腫瘤發(fā)生；AKT又名蛋白激酶B，是調(diào)節(jié)PI3K信號傳導(dǎo)的絲-蘇氨酸激酶，由AKT1、AKT2、AKT3組成[22]。AKT1突變編碼的蛋白酶B已在乳腺癌、結(jié)腸癌、卵巢癌中發(fā)現(xiàn)。AKT1突變率為1%，主要見于鱗癌患者，其突變頻率最高的為Glu17Lys，此突變發(fā)生于AKT1基因的PH結(jié)構(gòu)域并改變磷酸肌醇結(jié)合袋，使蛋白激酶B具有獨(dú)立于PI3K的活性。

AKT1的靶向藥物為AKT抑制劑。ATP競爭AKT抑制劑已被報道有更高的脫靶效應(yīng)，因此變構(gòu)的AKT抑制劑已被研發(fā)，目的在于研發(fā)出特異性抑制劑。例如AKT變構(gòu)抑制劑結(jié)合AKT區(qū)的PH結(jié)構(gòu)域，阻止AKT定位到細(xì)胞膜并隨后被激活。MK-2206為AKT變構(gòu)抑制劑，磷酸化AKT的308位蘇氨酸和473位絲氨酸殘基，在體內(nèi)外均有抗腫瘤活性，從而促進(jìn)了臨床試驗的進(jìn)展。

4 融合基因

4.1 ALK融合 棘皮類微管相關(guān)樣蛋白-4（echinoderm microtubuleassociated protein-like 4, EML4）的基因在內(nèi)含子13斷裂與位于內(nèi)含子19的ALK基因偶聯(lián)形成EML4-ALK融合基因，此融合基因共包含3,926個堿基對，編碼1,059個氨基酸[23]。EML4-ALK融合異常激活下游的信號傳導(dǎo)通路如MAPK、PI3K、信號轉(zhuǎn)換器、STAT導(dǎo)致細(xì)胞增殖、侵襲，抑制細(xì)胞凋亡[21]。ALK融合常見于年輕、男性、非吸煙或少量吸煙的腺癌患者，臨床特點(diǎn)為轉(zhuǎn)移早，常見于心包轉(zhuǎn)移、胸膜轉(zhuǎn)移、胸腔內(nèi)外淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、肝轉(zhuǎn)移等。針對該靶點(diǎn)的藥物為克唑替尼，屬于3-芐氧-2氨基吡啶類抑制劑，與ALK酶的ATP結(jié)合位點(diǎn)相結(jié)合。克唑替尼已經(jīng)獲得FDA批準(zhǔn)可用于ALK+的NSCLC患者，此次批準(zhǔn)的根據(jù)來源于I期臨床試驗[24]的數(shù)據(jù)，該試驗表明：使用克唑替尼的總有效率為57%，PFS為6個月的概率為72%。但是一部分ALK+患者存在原發(fā)性耐藥，一部分使用克唑替尼9個月的ALK+患者也可發(fā)展為繼發(fā)性耐藥。Doebele等[25]研究11例ALK+的NSCLC患者克唑替尼耐藥的分子機(jī)制，研究表明：4例（36%）患者在ALK的酪氨酸激酶區(qū)發(fā)生二次突變，其中2例患者出現(xiàn)G1269A；1例患者存在耐藥突變表現(xiàn)為ALK融合拷貝數(shù)增加（copy number gain, CNG）；1例患者存在EGFR突變，ALK融合消失；2例患者顯示KRAS突變，其中1例患者不存在ALK融合；1例患者ALK融合消失但未發(fā)現(xiàn)其他可識別驅(qū)動基因改變；2例患者ALK+耐藥機(jī)制不明。可知ALK+的NSCLC患者克唑替尼耐藥的分子機(jī)制復(fù)雜，需加大樣本量進(jìn)一步研究。

30%使用克唑替尼的患者早期出現(xiàn)腦轉(zhuǎn)移，原因在于克唑替尼不能通過血腦屏障，其在腦脊液中的藥物濃度是外周血的0.002,6倍。目前針對ALK的第二代TKI處于研究臨床試驗階段，第二代TKI對ALK野生型突變和對克唑替尼耐藥的二次突變有更強(qiáng)的親和力，能改善藥物代謝并能進(jìn)入血腦屏障，而且對于其他的酪氨酸激酶的靶點(diǎn)如ROS、Met同樣有抑制作用。針對ALK的第二代TKI代表之一為LDK378，2013年3月美國FDA認(rèn)定LDK378是對于ALK+NSCLC的進(jìn)展期和對克唑替尼耐藥的患者是突破性療法，目前正處于III期臨床試驗，預(yù)期在2014年出臺管理文件[26]。

4.2 RET融合突變 RET原癌基因于1985年因激活NIH-3T3細(xì)胞DNA重排而首次發(fā)現(xiàn)，位于10q11.2 外顯子12，在細(xì)胞內(nèi)、外及跨膜區(qū)編碼酪氨酸激酶。RET融合突變在NSCLC患者中突變頻率為1%-2%。RET在正常條件下表達(dá)很低，但在RET融合條件下表達(dá)明顯增高，且RET突變與NSCLC其它驅(qū)動基因突變相排斥不能同時發(fā)生。Wang等[27]研究具有RET融合突變的NSCLC患者的臨床特點(diǎn)，結(jié)果顯示：RET融合突變常見于年輕人（≤60歲）、不吸煙、早期淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、低分化的實體亞型。目前尚沒有針對RET靶點(diǎn)的RET抑制劑用于RET融合突變的NSCLC臨床試驗，但抗RET的酪氨酸激酶抑制劑（靶點(diǎn)不是RET融合基因）已經(jīng)在NSCLC患者中進(jìn)行評估。目前正處于試驗階段的vandetanib、sunitinib及sorafenib并不是特殊的RET抑制劑，而是多重激酶抑制劑[28]，其試驗結(jié)果值得期待。

4.3 ROS1融合突變 ROS1為酪氨酸激酶，屬于胰島素受體家族，位于6q16-6q22，激活ROS1可開通信號傳導(dǎo)通路STAT3、PI3K/AKT、せS/MAPK/MEK。ROS1在NSCLC患者中突變頻率為1%-2%，其臨床特征與ALK易位相似，主要見于不吸煙或輕度吸煙（＜10包/年）、年輕的肺腺癌患者。ROS1融合突變不可與其他驅(qū)動基因突變同時出現(xiàn)。ROS1與ALK高度同源，在ATP結(jié)合區(qū)存在77%的相同序列。使用ALK激酶抑制劑在細(xì)胞系和組織中可檢測到ROS1融合蛋白，ALK抑制劑TAE664對細(xì)胞系HCC78敏感，此細(xì)胞系在使用TAE664刺激后可存在SLC34A2-ROS1融合基因，并可在BaF3細(xì)胞中表達(dá)FIG-ROS融合蛋白。2012年歐洲臨床腫瘤協(xié)會年會（European Society for Medical Oncology,ESMO）和美國臨床腫瘤學(xué)會（American Society of Clinical Oncology, ASCO）會議顯示對ROS1重排的NSCLC使用克唑替尼2個月后的反應(yīng)率為57%，疾病控制率為80%[29]。目前AP26113（NCT01449461）和ASP3026（NCT01284192）兩個臨床試驗正在進(jìn)行中，主要目的為評估ROS1融合突變的患者使用第二代ALK抑制劑的安全性及藥物效果，其試驗結(jié)果值得期待。

5 總結(jié)

近年來EGFR及其他驅(qū)動基因的發(fā)現(xiàn)給腫瘤治療帶來一場改革，使腫瘤治療不再“一刀切”，通過對患者驅(qū)動基因準(zhǔn)確檢測可實行特異性和規(guī)范化治療。基因檢測的普及可使腫瘤治療真正進(jìn)入個體化時代。

驅(qū)動基因突變與NSCLC患者的病理類型、年齡、性別、TNM分期、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、吸煙史等相關(guān)。國際上關(guān)于驅(qū)動基因突變研究的研究對象大部分為白種人及黑種人，黃種人所占比例偏少，因此在國內(nèi)進(jìn)行驅(qū)動基因突變的研究是十分有意義的?；颊咴谑褂冒邢蛩幬镏委熯^程中發(fā)生原發(fā)性或獲得性耐藥，根據(jù)不同耐藥機(jī)制解決耐藥問題，將成為我們?nèi)蘸蟮年P(guān)注點(diǎn)。

對NSCLC驅(qū)動基因進(jìn)行深入研究可為靶向治療提供理論依據(jù)，有望闡明NSCLC發(fā)生的分子機(jī)制并找到靶向治療的最適人群，使治療效果最大化。驅(qū)動基因突變在NSCLC中的意義越來越受到學(xué)者的關(guān)注，靶向藥物治療已成為趨勢。盡管許多基因突變已被發(fā)現(xiàn)且靶向治療存在種種優(yōu)勢，但腫瘤的靶向治療還存在很多不足，需要我們進(jìn)一步的研究。