董明 李彤 陳軍
肺鱗狀細(xì)胞癌(squamous-cell lung cancer,SqCLC)是非小細(xì)胞肺癌中一類(lèi)獨(dú)特的病理類(lèi)型,約占非小細(xì)胞肺癌總數(shù)的25%-30%[1]。臨床上,SqCLC多為中心型肺癌,沿近端支氣管生長(zhǎng),常侵犯大血管[2]。由于其獨(dú)特的病理特征[3]、患者多為高齡[4]、發(fā)病隱匿、發(fā)現(xiàn)時(shí)常屬晚期、常伴有心肺合并癥[5]、缺乏有效的靶向治療藥物等[6]因素,相對(duì)于非鱗非小細(xì)胞肺癌,SqCLC的治療面臨著更大的挑戰(zhàn)。近年針對(duì)肺腺癌的分子靶向藥物迅速發(fā)展,極大的改善了患者的預(yù)后,然而,SqCLC尚無(wú)安全有效的分子靶向藥物應(yīng)用于臨床。隨著基因測(cè)序技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用,研究者們發(fā)現(xiàn)了一些針對(duì)SqCLC的有潛在治療價(jià)值的基因突變,例如SOX2擴(kuò)增、TP63的擴(kuò)增和過(guò)表達(dá)、NFE2L2和KEAP1突變、PI3K信號(hào)通路的改變、FGFR1擴(kuò)增以及DDR2突變[7]。除此之外,腫瘤基因圖譜計(jì)劃(The Cancer Genome Atlas, TCGA)的數(shù)據(jù)顯示CDKN2A、MLL2、NOTCH1、RB1和HLA-A基因突變也廣泛存在于SqCLC中。結(jié)合多方面的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),F(xiàn)GFR家族(FGFR 1-4)基因改變存在于約12%的SqCLC中,是SqCLC中突變頻率最高的酪氨酸激酶家族基因[8]。而目前關(guān)于FGFR作為SqCLC治療靶點(diǎn)的研究也取得了一定進(jìn)展,本文對(duì)此做一綜述。
纖維母細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體(fibroblast growth factor receptor, FGFR)的信號(hào)通路在腫瘤生長(zhǎng)的過(guò)程中發(fā)揮了巨大作用,因此其成為多種腫瘤的潛在治療靶點(diǎn)。FGFR家族包含4個(gè)成員:FGFR 1-4,分別由不同的基因編碼,均屬于受體酪氨酸激酶,包含一個(gè)細(xì)胞外的配體結(jié)合位點(diǎn)、轉(zhuǎn)膜結(jié)構(gòu)域和細(xì)胞內(nèi)活化激酶的催化結(jié)構(gòu)域[9]。FGFR的基因異常擴(kuò)增及各組突變多見(jiàn)于肺鱗癌、子宮癌和膀胱癌[10]。當(dāng)配體成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(fibroblast growth factor, FGF)與FGFR結(jié)合時(shí),誘導(dǎo)受體二聚化,導(dǎo)致酪氨酸激酶細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域轉(zhuǎn)磷酸化,激活下游信號(hào)通路。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)人類(lèi)有22種FGFs,包含與受體結(jié)合所必須的高度同源性序列。此外,大部分FGFs包含硫酸肝素蛋白多糖(heparin sulfate proteoglycan, HSPG)區(qū)。FGFs與HSPG結(jié)合,保護(hù)配體不被降解,同時(shí)也參與到形成FGFs/FGFRs復(fù)合體的過(guò)程當(dāng)中[11]。FGFs/FGFRs的主要的下游信號(hào)通路包括RAS/MAPK和PI3K/AKT/mTOR[12]。因此,F(xiàn)GFR信號(hào)通路在細(xì)胞增殖、分化、血管生成、損傷修復(fù)中發(fā)揮著重要的作用。而FGF1和FGF2則與血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)以及血小板源生長(zhǎng)因子(platelet-derived growth factor, PDGF)協(xié)同作用,促進(jìn)血管生成[13]。FGFs和FGFRs在許多上皮和間質(zhì)來(lái)源的細(xì)胞核組織中都有表達(dá),并且在胚胎發(fā)育期參與不同器官的生長(zhǎng)、分化及血管生成。目前已知特定FGFR2和FGFR3的點(diǎn)突變與先天性骨骼疾病有關(guān)[14]。成年以后,F(xiàn)GF/FGFR在炎性反應(yīng)以及組織修復(fù)中血管生成和成熟的過(guò)程中發(fā)揮重要的作用[12,13]。
有報(bào)道[8]顯示,在SqCLC樣本中,檢測(cè)到8號(hào)染色體短臂12區(qū)的基因擴(kuò)增,而這部分基因包含了FGFR1。有研究[8]通過(guò)熒光原位雜交(fluorescencein situhybridization, FISH)的方式證實(shí),在153例SqCLC樣本中,約有22%樣本存在FGFR1的擴(kuò)增。而Hammerman等[15]通過(guò)通過(guò)單核苷酸多態(tài)性芯片(single nucleotide polymorphism, SNP)分析顯示,約有21% SqCLC樣本存在8號(hào)染色體短臂11-12區(qū)域基因擴(kuò)增,同時(shí)證實(shí)了存在FGFR1擴(kuò)增的非小細(xì)胞肺癌系細(xì)胞生長(zhǎng)取決于FGFR1的激活。同時(shí),吸煙人群FGFR1擴(kuò)增概率高于不吸煙人群[16]。除此之外,尚未發(fā)現(xiàn)其他臨床特征與FGFR1相關(guān)。Kim等[17]的研究顯示,手術(shù)切除且伴隨FGFR1擴(kuò)增的SqCLC患者,無(wú)病生存期(diseases-free survival, DFS)以及總生存期(overall survival, OS)明顯低于不伴有FGFR1擴(kuò)增的患者(26.9個(gè)月vs94.6個(gè)月,P<0.001;51.2個(gè)月vs115.0個(gè)月,P=0.002)。多因素分析[18]也顯示,F(xiàn)GFR1基因擴(kuò)增是預(yù)后不佳的獨(dú)立因素。一項(xiàng)納入13項(xiàng)研究、包含1,798例研究對(duì)象的meta分析顯示,SqCLC中FGFR1擴(kuò)增率為19%,與吸煙及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移明顯相關(guān),與性別、種族、分期、檢測(cè)方式以及OS不相關(guān)[16]。進(jìn)一步研究顯示,F(xiàn)GFR1基因擴(kuò)增的異質(zhì)性會(huì)影響其對(duì)FGFR抑制劑的敏感性,而當(dāng)同時(shí)伴有染色體8短臂12區(qū)(包括FGFR1)擴(kuò)增以及染色體11長(zhǎng)臂13區(qū)(包括CCND1、FGF4及FGF19)擴(kuò)增時(shí),對(duì)FGFR抑制劑則更加敏感。因此,這些證據(jù)提示FGFR1抑制劑可能使特定患者受益[19]。
在SqCLC病例中,F(xiàn)GFR突變可能發(fā)生于4種亞型的任何一種,其中FGFR2和FGFR3發(fā)生率較高[8]。最新的TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)的信息顯示,3%的樣本存在FGFR2和FGFR3至少其中一種的基因突變。這些突變多為基因的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域中FGFR2(W290C和S320C)、FGFR3(R248C和S249C)以及激酶結(jié)構(gòu)域中FGFR2(K660E和K660N)[20]。FGFR2和FGFR3基因突變?cè)谧訉m內(nèi)膜癌[21]、宮頸癌[22]和膀胱癌[23]中也廣泛存在。例如FGFR2(K660E和K660N)以及FGFR3(R248C和S249C),這些基因驅(qū)動(dòng)其他腫瘤的生長(zhǎng),同時(shí)也暗示這些基因可能也是SqCLC的驅(qū)動(dòng)基因[24]。這些研究成果為FGFR和多激酶抑制的潛在治療作用及靶點(diǎn)提供了理論基礎(chǔ)[20]。
FGFR1/3基因融合在非小細(xì)胞肺癌中發(fā)生的概率約為1%[25],在SqCLC中發(fā)生的概率約為2%-3.5%[26]。染色體重排導(dǎo)致了FGFR激酶結(jié)構(gòu)域融合蛋白的表達(dá)。其中,F(xiàn)GFR3融合酸性卷曲轉(zhuǎn)化相關(guān)蛋白3(transforming acidic coiled-coil containing protein 3,TACC3)在許多腫瘤中都有表達(dá)。韓國(guó)對(duì)104例肺鱗癌患者進(jìn)行全基因組測(cè)序,分析發(fā)現(xiàn)1.92%(2/104)樣本顯示出FGFR3/TACC3融合[27]。在TCGA的數(shù)據(jù)庫(kù)種,有2.24%(4/178)樣本存在FGFR3/TACC3融合[28],這種融合導(dǎo)致FGFR3活性的增加和失調(diào),繼而影響其下游信號(hào)通路,這也進(jìn)一步證明FGFR-TACC3融合蛋白具有顯著的致癌作用[28]。
除此之外,目前認(rèn)為一些遺傳變異,如種系單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphisms,SNP),會(huì)增加腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)。有研究證實(shí),F(xiàn)GFR2基因的特定變異會(huì)增加乳腺癌的發(fā)病率[29];而FGFR4基因多態(tài)性(Gly338Arg)則與包括肺腺癌在內(nèi)的不同類(lèi)型腫瘤的進(jìn)展相關(guān)[30,31]。數(shù)據(jù)顯示,Gly388Arg多態(tài)性與肺腺癌患病年齡(P=0.002)、分期(P=0.002)及不良預(yù)后(P=0.007)顯著相關(guān)[31]。一項(xiàng)基于RNA干擾技術(shù)的小鼠腫瘤基因檢測(cè)結(jié)果顯示,24種腫瘤抑制基因(tumor suppressor genes, TSGs)在SqCLC樣本中明顯下調(diào),部分TSGs可以抑制FGFR信號(hào)通路,相應(yīng)地下調(diào)這些TSGs則可以激活FGFR信號(hào)通路。這些數(shù)據(jù)也暗示,F(xiàn)GFR信號(hào)通路的變異可能在沒(méi)有基因擴(kuò)增、融合或突變的情況下驅(qū)動(dòng)SqCLC癌基因激活[32]。
AZD4547是一類(lèi)選擇性FGFR1-3抑制劑,在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)出較強(qiáng)的腫瘤抑制作用,在體內(nèi)及體外實(shí)驗(yàn)中,均顯示出對(duì)FGFR1擴(kuò)增驅(qū)動(dòng)的SqCLC的抑制作用[33]。在臨床試驗(yàn)方面,一項(xiàng)Ib期臨床試驗(yàn)顯示15例IV期SqCLC患者經(jīng)AZD4537(80 mg,口服,2次/日)治療后,最常見(jiàn)的副反應(yīng)為胃腸道反應(yīng)或者皮疹,3例患者由于副反應(yīng)停藥,1例患者部分緩解(complete response, PR),4例疾病穩(wěn)定(stable disease, SD)[34]。一些臨床試驗(yàn)子研究的數(shù)據(jù)顯示,AZD4548對(duì)于存在FGFR擴(kuò)增的SqCLC患者顯示出較好的耐受性,但是治療作用有限。
JNJ-42756493是一類(lèi)針對(duì)FGFR1-4的多靶點(diǎn)酪氨酸激酶抑制劑,在肺、肝及腎臟組織細(xì)胞系中可以靶向抑制FGFR1-4信號(hào)通路[35]。目前,I期臨床試驗(yàn)和II期劑量爬坡試驗(yàn)顯示該藥物的推薦劑量為9 mg/d。針對(duì)FGFR擴(kuò)增及異位融合的肺癌和乳腺癌二期臨床試驗(yàn)也正在進(jìn)行[36]。同時(shí),JNJ-42756493也在進(jìn)行針對(duì)亞裔人群惡性腫瘤的II期臨床試驗(yàn)。
GSK3052230也被稱(chēng)為FP-1039,是一類(lèi)FGF配體抗體型藥物,可以結(jié)合所有與有絲分裂相關(guān)的FGF配體,抑制FGF促進(jìn)的細(xì)胞增殖以及FGF(VEGF)誘導(dǎo)的血管生成,從而抑制腫瘤生長(zhǎng)。同時(shí)GSK3052230不與激素相關(guān)的FGF配體(FGF19、FGF21和FGF23)相結(jié)合,避免了抑制FGF23引起的高磷血癥。一些臨床前研究顯示,GSK3052230對(duì)存在FGFR信號(hào)通路變異的許多類(lèi)型腫瘤都表現(xiàn)出了很強(qiáng)的抗腫瘤作用,特別是針對(duì)FGFR1擴(kuò)增的肺癌以及FGFR2突變的子宮內(nèi)膜癌[37]。目前,一項(xiàng)關(guān)于GSK3052230安全性與有效性的IB期臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行當(dāng)中,這其中包括3個(gè)亞組:A組為GSK3052230聯(lián)合紫杉醇+卡鉑,用于初治的晚期SqCLC;B組為聯(lián)合多西他賽,用于FGFR1擴(kuò)增的轉(zhuǎn)移性SqCLC二線治療;C組為聯(lián)合培美曲塞+順鉑,用于惡性胸膜間皮瘤的治療。這項(xiàng)研究主要用于評(píng)估GSK3052230安全性和有效性,目前已經(jīng)結(jié)束入組,其結(jié)果也是值得期待的[38]。
尼達(dá)尼布(nintedanib, BIBF1120)是一類(lèi)針對(duì)VEGFR1-3、PDFGRA-B以及FGFR1-4的多靶點(diǎn)血管激酶抑制劑,在細(xì)胞水平和動(dòng)物模型上顯示出抑制腫瘤生長(zhǎng)的作用[39]。I期臨床試驗(yàn)顯示包括非小細(xì)胞肺癌在內(nèi)的多種實(shí)體瘤患者對(duì)其具有良好耐受性,該藥可用于單藥或聯(lián)合化療,主要副反應(yīng)包括胃腸道反應(yīng)、肝酶升高以及乏力。目前已經(jīng)開(kāi)展了2項(xiàng)針對(duì)尼達(dá)尼布治療過(guò)的晚期非小細(xì)胞肺癌的多中心隨機(jī)對(duì)照III期臨床試驗(yàn)(LUME-lung1和LUME-lung2)。LUME-lung1入組1,314例非小細(xì)胞肺癌患者,尼達(dá)尼布(n=655)及安慰劑(n=659)聯(lián)合多西他賽,結(jié)果顯示,無(wú)論是SqCLC還是肺腺癌組,尼達(dá)尼布都明顯延長(zhǎng)了PFS(3.4個(gè)月vs2.7個(gè)月,HR=0.79,P=0.001,9),二期尼達(dá)尼布還提高了肺腺癌的OS(12.6個(gè)月vs10.3個(gè)月,HR=0.83,P=0.035,9),但是沒(méi)有延長(zhǎng)SqCLC的OS(HR=1.01,P=0.890,7),主要的不良反應(yīng)是腹瀉和肝酶升高[40]。目前還有一些尼達(dá)尼布單藥或者聯(lián)合化療治療非小細(xì)胞肺癌包括SqCLC的I期/II期臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行。
目前,多種選擇性或者多靶點(diǎn)的FGFR抑制劑均表現(xiàn)出對(duì)包括SqCLC在內(nèi)的NSCLC的治療作用。而現(xiàn)有的臨床資料還不是很成熟,盡管針對(duì)肺腺癌的部分藥物已經(jīng)進(jìn)入臨床應(yīng)用,但大部分針對(duì)SqCLC的FGFR抑制劑還處于II期或III期臨床試驗(yàn)的階段。未來(lái)也會(huì)開(kāi)展FGFR抑制劑聯(lián)合EGFR-TKI藥物治療的臨床試驗(yàn),使得EGFR-TKI耐藥后的治療更加豐富靈活。
FGF/FGFR信號(hào)通路的突變具有重要的臨床意義,特別是對(duì)SqCLC。而在多種FGFR突變中,F(xiàn)GFR1擴(kuò)增在SqCLC中發(fā)生率最高?,F(xiàn)有的研究資料也顯示,F(xiàn)GFR信號(hào)通路突變可能成為預(yù)后不佳的指標(biāo),同時(shí)也是FGFR抑制劑的潛在干預(yù)靶點(diǎn)。隨著二代測(cè)序技術(shù)的發(fā)展,基因檢測(cè)也成為指導(dǎo)個(gè)體化治療重要的手段,這讓FGFR抑制劑的應(yīng)用變得更有針對(duì)性。目前,許多FGFR抑制劑相關(guān)臨床試驗(yàn)都正在進(jìn)行當(dāng)中,我們也希望這些試驗(yàn)的結(jié)果能給SqCLC的治療帶來(lái)新的曙光。