王宇松吉曉瑩穆楠王田趙征
作者單位:200240 上海 1上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院;710038 西安 2空軍軍醫(yī)大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理與病理生理學(xué)教研室;716000 延安 3延安大學(xué)醫(yī)學(xué)院;710061 西安 4陜西省腫瘤醫(yī)院內(nèi)三科
非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)是肺癌的主要病理亞型,發(fā)病率占肺癌總數(shù)的80%~85%,主要包括進(jìn)展相對較慢的來源于鱗狀上皮的肺鱗癌,進(jìn)展相對較快的來源于腺上皮的肺腺癌和較少見的大細(xì)胞癌。NSCLC早期無明顯癥狀,大多數(shù)患者臨床確診時已為晚期,失去手術(shù)治療最佳時機(jī),因此化療成為晚期NSCLC主要的治療手段。然而傳統(tǒng)含鉑化療的一線治療方案發(fā)展接近瓶頸,療效不夠理想。
2003年,表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)酪氨酸激酶抑制劑(口服藥物)吉非替尼(Gefitinib)經(jīng)FDA批準(zhǔn)用于治療晚期NSCLC,自此開啟了NSCLC精準(zhǔn)醫(yī)療時代。伴隨著藥學(xué)和生命科學(xué)研究的飛速進(jìn)展,惡性腫瘤細(xì)胞內(nèi)的分子治療靶點不斷擴(kuò)增,包括許多新發(fā)現(xiàn)的NSCLC相關(guān)致癌性突變基因,如間變性淋巴瘤激酶(anaplastic lymphoma kinase,ALK)基因、c-ros原癌基因 1 酪氨酸激酶(c-ros oncogene 1 receptor tyrosine kinase,ROS1)及受體酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase,RET)基因、神經(jīng)營養(yǎng)性受體酪氨酸激酶(neurotrophic receptor tyrosine kinase 1,NTRK1)基因、鼠類肉瘤病毒癌基因(kirsten rat sarcoma viral oncogene,KRAS)、絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶(B-Raf proto-oncogene,serine/threonine kinase,BRAF)基因、人類表皮生長因子受體2(human epidermal growth factor receptor-2,HER2)基因、受體酪氨酸激酶c-MET基因和磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit alpha isoform,PIK3CA)基因等[1-2]。上述基因突變可導(dǎo)致胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)異常,在NSCLC發(fā)生及惡化過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用,也為靶向治療提供了新方向。此外,抗血管生成因子、免疫靶向治療等靶向療法的研究也為NSCLC臨床治療增加了許多新選擇,且能夠有效改善患者預(yù)后。本文就NSCLC分子靶向治療標(biāo)志物研究進(jìn)展作一綜述。
EGFR是一種細(xì)胞跨膜受體,下游通路參與調(diào)控細(xì)胞生長、增殖和分化等基本生命過程,在亞裔肺腺癌患者中EGFR突變陽性率高達(dá)51.4%,而突變型可使EGFR功能異常,從而參與腫瘤細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移[3-4]。臨床研究證實攜帶EGFR突變的患者使用EGFR-TKI類藥物效果顯著。例如,第一代EGFR-TKI類藥物為吉非替尼和厄洛替尼(Erlotinib),臨床研究顯示吉非替尼組療效明顯優(yōu)于傳統(tǒng)卡鉑或卡鉑+紫杉醇聯(lián)合化療組[5-6]。第二代EGFR-TKI藥物為阿法替尼(Afatinib)和達(dá)可替尼(Dacomitinib),阿法替尼療效較吉非替尼有所提高[無進(jìn)展生存期(PFS):11個月vs 10.9個月][7],且對罕見突變類型(G719X、L861Q、S768I)患者作用明顯[8];而達(dá)可替尼效果優(yōu)于吉非替尼(PFS:14.7個月vs 9.2個月),但有較明顯的皮膚、胃腸道毒性副作用[9];第三代EGFR-TKI藥物奧希替尼(Osimertinib)也較一線藥物吉非替尼或厄洛替尼表現(xiàn)出優(yōu)異療效(PFS:18.9個月 vs 10.2個月),且明顯降低腦轉(zhuǎn)移率,尤其對EGFR基因20號外顯子T790M突變而導(dǎo)致第一代EGFR-TKI耐藥的患者成效顯著[10]。JIA等[11]于2016年發(fā)現(xiàn)了重要的耐藥突變C797S靶點,并開發(fā)靶向該靶點的首個第四代EGFRTKI藥物,但因安全性、效益等問題未進(jìn)行臨床試驗。TO等[12]開發(fā)靶向L858R突變的小分子變構(gòu)抑制劑JBJ-04-125-02,其與奧希替尼聯(lián)用在動物模型中發(fā)現(xiàn)可有效控制耐藥突變,且安全性高,有望作為第四代EGFR-TKI藥物,改善患者PFS。
EML4-ALK融合基因與NSCLC發(fā)生具有高度特異性,可通過激活PI3K-AKT、MAPK和JAK-STAT通路促使腫瘤發(fā)生[13]??诉蛱婺幔–rizotinib)是首個ALK抑制劑,通過抑制ALK激酶與ATP結(jié)合及二者結(jié)合后自身磷酸化,從而減弱ALK激酶活性。臨床研究表明,克唑替尼治療肺腺癌的PFS明顯優(yōu)于傳統(tǒng)化療方案(10.9個月 vs 7.0個月)[14]。此后,阿來替尼(Alectinib)、塞瑞替尼(Ceritinib)等作用于 ALK 的抑制劑陸續(xù)出現(xiàn)。與傳統(tǒng)化療方案相比,阿來替尼藥效更優(yōu),12個月的無進(jìn)展生存率明顯提高(68.4% vs 48.7%),而不良反應(yīng)發(fā)生率更低(12% vs 45%)[15];塞瑞替尼的PFS亦優(yōu)于傳統(tǒng)化療方案(16.6個月vs 8.8個月)[16]。以上3種靶向藥物均為晚期NSCLC一線臨床治療藥物。目前接受一代或者二代ALK TKI治療耐藥的患者,后續(xù)接受勞拉替尼(Lorlatinib)仍可獲得良好預(yù)后。
ROS1是一種受體酪氨酸激酶,屬于胰島素受體家族,ROS1基因重排發(fā)生率占肺腺癌2%~3%。臨床實踐中,制定NSCLC患者治療方案前均需進(jìn)行ROS1基因檢測??诉蛱婺崾且环N高效的ROS1/MET/ALK多靶點激酶抑制劑,由FDA批準(zhǔn)用于ROS1陽性的晚期肺腺癌患者的治療,客觀緩解率(ORR)約為72%,中位 PFS約為 19.2個月[17]。恩曲替尼(Entrectinib)為一種新型的ROS1、TRK及ALK聯(lián)合抑制劑,近期有研究顯示使用恩曲替尼后ROS1基因陽性患者的中位PFS相對延長[18-19]。臨床上塞瑞替尼也被批準(zhǔn)用于ROS1基因融合的晚期NSCLC的一線治療,而對于一線TKI耐藥患者,依據(jù)耐藥基因表型(是否出現(xiàn)G2032R)以及有無腦轉(zhuǎn)移,可采用勞拉替尼等藥物治療和局部放療。
KRAS突變在NSCLC人群中發(fā)生率可達(dá)16%[20]。中國肺癌患者KRAS突變率較歐美患者低,大約為8%。KRAS突變后可與GTP酶高度親和,限制了靶向于KRAS的藥物研發(fā),因此KRAS突變患者的治療策略主要集中于干擾其下游信號通路。處于臨床試驗階段的相關(guān)藥物包括曲美替尼(Trametinib)、瑞美替尼(Refametinib)和司美替尼(Selumetinib)等。其中典型藥物司美替尼選擇性抑制KRAS基因下游調(diào)控因子MEK1及MEK2,司美替尼聯(lián)合化療方案與傳統(tǒng)化療相比更具優(yōu)勢(PFS:3.9個月vs 2.8個月;ORR:20.1% vs 13.7%)[21]。
c-MET是一種酪氨酸激酶受體,變異方式多為基因擴(kuò)增,c-MET突變在NSCLC患者中發(fā)生率為1%~4%,與不良預(yù)后有關(guān)。目前MET抑制劑可分為3個類型:小分子酪氨酸激酶抑制劑如Tivantinib、卡博替尼(Cabozantinib)、克唑替尼等,c-MET 單克隆抗體Onartuzumab和針對c-MET的高親和力配體——肝細(xì)胞生長因子(hepatocyte growth factor,HGF)的單克隆抗體Ficlatuzumab和Rilotumumab[22]。但以上藥物尚處在研究階段。
BRAF基因是RAF-MEK-ERK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中的重要信號分子,其突變占NSCLC患者比例為1%~3%。BRAF基因突變類型繁多,其中最主要的突變基因型為V600E。針對BRAF V600E突變的患者,臨床標(biāo)準(zhǔn)治療方案為達(dá)拉非尼(Dabrafenib)與曲美替尼聯(lián)合用藥,總體有效率約為63%,中位PFS約為9.7個月[23]。
NSCLC致癌驅(qū)動基因的發(fā)現(xiàn)主要集中在非鱗狀NSCLC,而靶向治療在肺鱗癌患者中尚未取得實質(zhì)性進(jìn)展。例如,研究表明PI3K(phosphoinositide 3-kinase)、CDK4/6(cyclin-dependent kinases)、FGFR(fibroblast growth factor receptor)等基因變異陽性患者分別占肺鱗癌患者的8%、19%和16%。然而,這3個靶點的研究都未達(dá)到預(yù)設(shè)療效,ORR分別為4%、6%和7%,中位 OS分別為5.9個月、7.2個月和7.5個月[24]。近期有學(xué)者提出,ERBB家族基因突變可能是肺鱗癌的潛在致癌基因突變:ERBB家族突變占肺鱗癌患者的21.6%,屬于較高突變頻率;在接受阿法替尼治療的患者中,ERBB基因突變陽性患者較陰性患者的中位PFS延長(4.9個月vs 3.0個月),但該基因變異在肺鱗癌治療中的具體作用仍需進(jìn)一步評估[25]。
FOLKMAN于1971年提出以抑制腫瘤血管生成推動實體瘤治療的理念[26],之后對腫瘤血管生成因子的研究不斷深入。近年來,拮抗血管生成因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的藥物陸續(xù)登上舞臺,包括抗VEGF單抗類藥物,如貝伐珠單抗(Bevacizumab)、雷珠單抗(Ranibizumab)和Ramucirumab;融合蛋白類藥物,如阿柏西普(Aflibercept)、多肽類疫苗等[27]。其中,貝伐珠單抗為首個抗血管生成的抗腫瘤單抗藥物,于2006年被FDA批準(zhǔn)與紫杉醇及卡鉑聯(lián)用作為晚期非鱗NSCLC的一線治療方案,臨床應(yīng)用廣泛。Ⅲ期臨床試驗顯示,對于晚期NSCLC患者,卡鉑+紫杉醇+貝伐珠單抗(CP+B)治療與對照組相比療效顯著提高(PFS:6.2個月 vs 4.5 個月,P<0.001;OS:12.3個月 vs 10.3 個月,P<0.003)[28]。貝伐珠單抗上市后在我國進(jìn)行的臨床試驗同樣表明,對于進(jìn)展期NSCLC患者,CP+B組治療效果更佳(PFS:9.2個月 vs 6.5個月,P<0.001)[29]。以上研究結(jié)果表明貝伐珠單抗在我國具有良好的應(yīng)用前景,有望給NSCLC患者帶來臨床獲益。
細(xì)胞惡變常伴有基因型及表型改變,致使腫瘤細(xì)胞表面的特異性抗原激活免疫系統(tǒng),引起機(jī)體對腫瘤細(xì)胞的免疫攻擊。然而,某些表型突變可幫助腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生免疫逃逸。針對腫瘤逃逸機(jī)制進(jìn)行靶向干預(yù),可通過激發(fā)機(jī)體內(nèi)部免疫反應(yīng),對腫瘤細(xì)胞進(jìn)行識別和殺傷。目前,NSCLC患者免疫系統(tǒng)靶向治療主要包括免疫檢查點靶向治療和免疫疫苗,兩者在臨床試驗中卓有成效[30]。但需要注意的是,有明確EGFR等基因突變的患者免疫靶向藥物治療效果不佳,且此類藥物與TKI類藥物聯(lián)用可導(dǎo)致嚴(yán)重不良后果[31-32]。
腫瘤細(xì)胞通常過表達(dá)下調(diào)免疫系統(tǒng)反應(yīng)性的細(xì)胞因子與生長因子,調(diào)節(jié)免疫檢查點通路,并可招募Treg細(xì)胞和髓源性抑制細(xì)胞,誘導(dǎo)免疫耐受,從而形成腫瘤免疫逃逸。目前研究最深入的免疫檢查點分子有免疫抑制性受體細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4,CTLA-4)和程序性死亡受體 1(programmed death-1,PD-1)。
4.1.1 CTLA-4 CTLA-4又名CD152,是T細(xì)胞膜上的一種跨膜受體,與其配體B7分子結(jié)合后下調(diào)免疫反應(yīng)早期T細(xì)胞的活性,從而參與免疫反應(yīng)負(fù)調(diào)節(jié)。CTLA-4抑制劑為Ipilimumab,在Ⅱ期臨床試驗中顯示了良好的抗癌效果:卡鉑+紫杉醇+Ipilimumab組與卡鉑+紫杉醇+對照劑組相比,中位免疫相關(guān)無進(jìn)展生存期(irPFS)延長(5.7 個月 vs 4.6 個月,P=0.05)[33]。
4.1.2 PD-1 PD-1是一種重要的免疫抑制分子,其配體為PD-L1,二者結(jié)合后可啟動T細(xì)胞的程序性死亡,使腫瘤細(xì)胞獲得免疫逃逸,因此在免疫治療中PD-1與PD-L1均可作為靶點研發(fā)藥物。靶向PD-1的藥物有納武利尤單抗(Nivolumab)及帕博利珠單抗(Pembrolizumab),而靶向PD-L1藥物則包括德瓦魯單抗(Durvalumab)等[34]。CheckMate 017和CheckMate 057研究中,肺鱗癌和非鱗癌亞組的匯總分析表明納武利尤單抗療效優(yōu)于傳統(tǒng)化療藥物多西他賽,預(yù)計3年OS更高(17% vs 8%),且耐受性好[35]。帕博利珠單抗亦表現(xiàn)出良好的療效,KEYNOTE024研究中帕博利珠單抗與傳統(tǒng)化療相比,中位PFS延長(10.3個月vs 6.0個月,P<0.001),6個月內(nèi)無疾病進(jìn)展率升高(62.1% vs 50.3%)[36]。KEYNOTE189 研究也顯示10.5個月調(diào)查隨訪后發(fā)現(xiàn)帕博利珠單抗組較安慰劑組患者的12個月預(yù)計生存率更高(69.2% vs 49.4%)[37]。
免疫疫苗的藥理作用是在不殺傷正常組織細(xì)胞的基礎(chǔ)上,激發(fā)宿主免疫系統(tǒng)對抗腫瘤抗原表位的免疫反應(yīng)活性,并誘導(dǎo)T細(xì)胞發(fā)揮抗腫瘤作用。目前國際上已報道了多種腫瘤疫苗,但大多仍處于研究階段,其中包括抗體特異性免疫疫苗,如CIMAvax表皮生長因子疫苗、Tecemotide(脂質(zhì)體疫苗 BLP25)、MAGE-A3和Racotumomab(IE10)等;腫瘤細(xì)胞疫苗Belagenpumatucel-L;其他類疫苗如自體樹突狀細(xì)胞抗體、DNA抗體等。從療效來看,盡管部分藥物在Ⅱ期臨床試驗中取得了有希望的結(jié)果,但治療后存活率是否提高仍未明確[38]。因此,免疫疫苗在我國臨床中的應(yīng)用,尚需進(jìn)一步研究作為支撐。
腫瘤的發(fā)生涉及多處基因改變,導(dǎo)致多條信號通路異常,因此單靶點藥物往往難以完全抑制腫瘤。而多種單靶點藥物聯(lián)用會導(dǎo)致劑量控制困難和嚴(yán)重不良反應(yīng)發(fā)生[39]。因此,多靶點藥物在效用及降低不良反應(yīng)方面更具前景。例如,多靶點酪氨酸激酶抑制劑能抑制腫瘤細(xì)胞內(nèi)多種異常的酪氨酸激酶活性,改變腫瘤細(xì)胞內(nèi)調(diào)控增殖、遷移和凋亡的信號通路,抑制腫瘤進(jìn)展。目前應(yīng)用于NSCLC治療的多靶點受體酪氨酸激酶抑制劑主要有索拉非尼(Sorafenib)、舒尼替尼(Sunitinib)、阿昔替尼(Axitinib)、西地尼布(Cediranib)、尼達(dá)尼布(Nintedanib)、凡德他尼(Vandetanib)、培唑帕尼(Pazopanib)和莫特塞尼(Motesanib)等。
索拉非尼是一種能夠抑制細(xì)胞膜上及胞內(nèi)多種激酶的口服TKIs,在晚期肝癌、晚期腎細(xì)胞癌患者的臨床治療中具有一定優(yōu)勢。然而,多項臨床研究中,進(jìn)展期NSCLC患者索拉非尼組中位OS及中位PFS與對照組比較并無統(tǒng)計學(xué)意義,且可出現(xiàn)致死性不良反應(yīng)[40-41]。由此可見,索拉非尼對晚期NSCLC患者治療作用有限,應(yīng)加強對索拉非尼獲益人群進(jìn)行分析,并尋找能夠預(yù)測索拉非尼臨床療效的生物標(biāo)志物。
舒尼替尼是一種新型選擇性多靶點小分子受體TKIs,具有抑制腫瘤血管生成和抗腫瘤細(xì)胞生長的多重作用。早期一項Ⅲ期臨床試驗表明,舒尼替尼聯(lián)用組受試者有更好的ORR及中位PFS,藥物安全性良好,但中位OS并無改善[42]。近期進(jìn)行的Ⅲ期臨床試驗亦得出相似結(jié)果[43]。綜上可知,舒尼替尼治療晚期NSCLC患者不能改善中位OS,但可延長PFS,且在用藥安全方面值得肯定,其作為維持治療藥物的臨床應(yīng)用值得期待。
近年來,隨著分子生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展及不同腫瘤驅(qū)動基因的發(fā)現(xiàn),NSCLC的治療已進(jìn)入了靶向治療時代。驅(qū)動基因突變患者,接受TKI治療的中位生存時間接近3.5年,靶向化療藥物的應(yīng)用為NSCLC患者帶來了良好療效,但與此同時也出現(xiàn)了分子靶向藥物耐藥等治療難題。隨著免疫檢查點抑制劑藥物進(jìn)入臨床,晚期NSCLC的5年生存率已經(jīng)從不足5%,提高至16%,這些對免疫靶向藥物反應(yīng)較好的晚期患者,未來有望取得臨床治愈。此外,由于臨床醫(yī)療條件限制,患者攜帶的基因突變并不能被快速、靈敏、高效地檢測出來,這也導(dǎo)致分子靶向治療難以全面應(yīng)用。因此,克服耐藥、尋找更多潛在靶點、更新的臨床基因檢測方法、研制更多特異性分子靶點靶向藥物是未來醫(yī)研究的方向。