張爽 柳菁菁 楊長(zhǎng)良 張良 李雙 暴昊 綜述 程穎 審校

1 前言

小細(xì)胞肺癌（small cell lung cancer, SCLC）是最具侵襲性的肺癌亞型，腫瘤倍增時(shí)間短，早期出現(xiàn)轉(zhuǎn)移，5年的生存率不足7%[1]。近40年來(lái)細(xì)胞毒性化療一直是SCLC治療的基石。雖然免疫治療為SCLC帶來(lái)新的治療選擇，但在靶向治療領(lǐng)域依然進(jìn)展緩慢。SCLC基因組不穩(wěn)定，普遍存在TP53和RB1失活，這使得腫瘤細(xì)胞的存活更加依賴DNA損傷應(yīng)答和細(xì)胞周期阻滯[2]，因此針對(duì)這些途徑相應(yīng)靶點(diǎn)的治療在SCLC充滿應(yīng)用的前景。

聚腺苷二磷酸核糖多聚酶（p o l y A D P-r i b o s e polymeras, PARP）是一種脫氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid, DNA）修復(fù)蛋白，其功能是檢測(cè)和標(biāo)記DNA單鏈損傷，并連接到DNA損傷位點(diǎn)，合成腺苷二磷酸（adenosine diphosphate, ADP）核糖鏈，募集大量的腳架蛋白和DNA修復(fù)酶去修復(fù)單鏈的損傷[3]。當(dāng)PARP功能受損時(shí)，發(fā)生持續(xù)的單鏈DNA損傷，單鏈DNA損傷不斷累積而發(fā)生雙鏈DNA斷裂，雙鏈DNA斷裂通過(guò)同源重組進(jìn)行修復(fù)，如果此時(shí)同源重組受損，斷裂的雙鏈DNA將不能進(jìn)行同源重組修復(fù)。乳腺癌易感基因（breast cancer susceptibility gene,BRCA）1/2是參與同源重組修復(fù)的重要基因，BRCA1/2突變的腫瘤，如果同時(shí)存在PARP功能受損就會(huì)發(fā)生協(xié)同致死作用[4,5]。在蛋白組和轉(zhuǎn)錄組的整合分析中，發(fā)現(xiàn)SCLC中PARP1蛋白表達(dá)上調(diào)，而且高于其他類型的肺癌[6]。雖然SCLC中BRCA1/2突變非常罕見(jiàn)（≤3%）[2,7]，但體外研究[6]發(fā)現(xiàn)SCLC細(xì)胞系對(duì)PARP抑制劑仍然敏感，提示BRCA1/2突變之外的DNA修復(fù)通路的異常也影響腫瘤對(duì)細(xì)胞對(duì)PARP抑制劑的敏感性[8,9]。目前PARP抑制劑在SCLC的研究仍然處在探索階段，研究涵蓋一線、二線和維持治療，以聯(lián)合治療為主，多為I期/II期研究，尋找能夠使SCLC從PARP抑制劑治療中獲益的潛在的標(biāo)志物是研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。

2 PARP抑制劑單藥在SCLC中的研究

PARP抑制劑單藥在SCLC中進(jìn)行了初步的嘗試。臨床前研究發(fā)現(xiàn)，在35種不同類型的肺癌細(xì)胞系中，SCLC細(xì)胞系對(duì)PARP抑制劑最敏感[6]，提示PARP抑制劑單藥在SCLC中值得進(jìn)行探索。他拉唑帕尼（Talazoparib）是一種強(qiáng)效的PARP1/2抑制劑，在一項(xiàng)他拉唑帕尼治療實(shí)體瘤的劑量爬坡-擴(kuò)增兩階段I期研究的劑量擴(kuò)增階段納入了SCLC共23例，患者既往治療的中位周期數(shù)為1，患者接受他拉唑帕尼1.0 mg/d治療，其中有2例患者獲得部分緩解（partial response, PR），這2例患者應(yīng)答持續(xù)時(shí)間分別為12.0周和15.3周，均為敏感復(fù)發(fā)患者；有4例患者疾病穩(wěn)定（stable disease, SD），持續(xù)至少16周，臨床獲益率為26%，中位無(wú)進(jìn)展生存期（progression-free survival, PFS）為11.1周[10]。奧拉帕尼（Olaparib）是第一個(gè)獲得美國(guó)食品藥品管理局（Food and Drug Administration, FDA）批準(zhǔn)上市的PARP抑制劑，在一項(xiàng)進(jìn)行標(biāo)志物篩選的SCLC傘狀研究中（SUKSES）[11]，B隊(duì)列（NCT03009682）為存在同源重組缺陷的復(fù)發(fā)SCLC患者接受奧拉帕尼單藥治療，目前納入9例患者，8例患者評(píng)價(jià)了療效，沒(méi)有完全緩解（complete response, CR）和PR的患者，2例患者最佳療效為SD，6例患者疾病進(jìn)展（progressive disease, PD），這項(xiàng)研究仍在進(jìn)行中。PARP抑制劑單藥在復(fù)發(fā)SCLC中有一定的抗腫瘤活性，在腫瘤負(fù)荷更低的經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)化療后疾病沒(méi)有的進(jìn)展的SCLC患者中，應(yīng)用PARP抑制劑進(jìn)行維持治療是否能夠延緩腫瘤復(fù)發(fā)也是探索的方向之一。目前一項(xiàng)尼拉帕尼（Niraparib）對(duì)比安慰劑在廣泛期小細(xì)胞肺癌（extensive-stage small cell lung cancer, ES-SCLC）進(jìn)行維持治療的III期研究正在進(jìn)行（NCT03516084），期待這項(xiàng)研究能夠回答PARP抑制劑在SCLC中延緩疾病進(jìn)展的意義。

3 PARP抑制劑聯(lián)合化療在SCLC中的研究

盡管臨床前研究和早期的臨床研究中看到PARP抑制劑治療SCLC的前景，然而PARP抑制劑單藥的作用非常有限，理論上與增加DNA單鏈損傷的藥物聯(lián)合應(yīng)用將會(huì)進(jìn)一步增加療效，發(fā)揮協(xié)同作用。在多種實(shí)體瘤中的研究中發(fā)現(xiàn)PARP抑制劑與DNA損傷劑替莫唑胺聯(lián)合發(fā)揮協(xié)同作用[12]。SCLC動(dòng)物模型中他拉唑帕尼和替莫唑胺在1:700到1:700,000的比例聯(lián)合治療時(shí)顯著超過(guò)單藥的活性[12]。

PARP抑制劑與PARP1和/或PARP2的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸＋（nicotinamide adenine dinucleotide+, NAD+）結(jié)合，阻止PARP與DNA的分離，導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行后續(xù)的DNA修復(fù)，稱為PARP捕獲（trapping）。PARP抑制劑按照PARP捕獲能力排序?yàn)閠alazoparib＞＞niraparib＞olaparib=rucaparib＞＞veliparib[13]。研究[14]還發(fā)現(xiàn)，SCLC細(xì)胞系中PAPR抑制劑的活性與PARP捕獲的能力相關(guān)，提示在SCLC中具有更高PARP捕獲的抑制劑具有更高的活性。研究者采用生物信息分析發(fā)現(xiàn)在SCLC細(xì)胞系中，SLFN11是與PARP抑制劑治療敏感性相關(guān)性最高的基因之一，在轉(zhuǎn)錄水平和蛋白水平均發(fā)現(xiàn)SLFN11高表達(dá)的SCLC對(duì)PARP抑制劑治療更敏感，而敲除SLFN11后，SCLC細(xì)胞則對(duì)PARP抑制劑耐藥[14]。人的Slfn11基因編碼的蛋白與解旋酶結(jié)構(gòu)相似的，復(fù)制蛋白A（replication protein A, RPA）是真核生物單鏈DNA連接蛋白，是DNA復(fù)制，重組和DNA修復(fù)等多種DNA代謝途徑中所必須的蛋白，SLFN11以RPA依賴的模式連接到DNA損傷的部位，影響RPA-DNA復(fù)合物穩(wěn)定性，繼而抑制同源重組修復(fù)[15]，PARP抑制劑在SLFN11異常表達(dá)的情況下，也會(huì)發(fā)生協(xié)同致死作用，提示SLFN11可能是PAPR抑制劑治療SCLC的療效預(yù)測(cè)標(biāo)志物。

一項(xiàng)II期研究比較了替莫唑胺聯(lián)合維利帕尼（Veliparib）或者安慰劑治療復(fù)發(fā)SCLC的療效和安全性，研究納入104例至少接受一個(gè)方案治療的復(fù)發(fā)SCLC患者[16]，研究的主要終點(diǎn)是4個(gè)月的PFS。在非選擇人群中，無(wú)論是4個(gè)月的PFS率，還是中位PFS和總生存（overall survival, OS），維利帕尼聯(lián)合替莫唑胺與安慰劑聯(lián)合替莫唑胺都沒(méi)有顯著的差異。進(jìn)一步的探索性分析發(fā)現(xiàn)，在維利帕尼聯(lián)合替莫唑胺組，與SLFN11免疫組化陰性表達(dá)的患者相比，陽(yáng)性表達(dá)的患者有更長(zhǎng)的中位PFS（5.7個(gè)月vs3.6個(gè)月，P=0.009）和OS（12.2個(gè)月vs7.5個(gè)月，P=0.014），而在替莫唑胺聯(lián)合安慰劑組，SLFN11免疫組化表達(dá)情況不影響患者的PFS和OS。這項(xiàng)研究也是首次在臨床研究中發(fā)現(xiàn)SLFN11是預(yù)測(cè)SCLC患者能夠從PARP抑制劑治療中獲益的標(biāo)志物。

而一項(xiàng)奧拉帕尼聯(lián)合替莫唑胺治療復(fù)發(fā)SCLC的I期/II期研究[17]在標(biāo)志物探索方面卻有不同的發(fā)現(xiàn)。這項(xiàng)研究納入了50例患者，確認(rèn)的客觀緩解率（objective response rate, ORR）為41.7%（20/48），中位的PFS和OS分別為4.2個(gè)月和8.5個(gè)月，從初步的結(jié)果中看到奧拉帕尼聯(lián)合替莫唑胺具有非常良好的療效。這項(xiàng)研究中也建立了患者來(lái)源的移植瘤模型（patient-derived xenografts, PDX）探索能夠預(yù)測(cè)奧拉帕尼聯(lián)合替莫唑胺治療SCLC的分子特征。通過(guò)對(duì)PDX模型RNA的富集分析發(fā)現(xiàn)24個(gè)炎癥相關(guān)基因富集在對(duì)奧拉帕尼聯(lián)合替莫唑胺治療敏感的患者中，研究者選擇其中4基因［3個(gè)干擾素誘導(dǎo)表達(dá)的基因：CEACAM1、TNFSF10、OAS1和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β（transforming growth factor β, TGFβ）誘導(dǎo)表達(dá)的基因TGIF1］進(jìn)行驗(yàn)證，在奧拉帕尼聯(lián)合替莫唑胺治療敏感的PDX中CEACAM1、TNFSF10和TGIF1在表達(dá)水平顯著升高，OAS1可以作為補(bǔ)充的標(biāo)志物，與其他基因聯(lián)合檢測(cè)增加特異性，而MYC靶基因（EIF4A1）與奧拉帕尼聯(lián)合替莫唑胺治療耐藥相關(guān)。

從上面的兩項(xiàng)研究中看到，SCLC不同的研究中發(fā)現(xiàn)的預(yù)測(cè)PARP抑制劑療效的標(biāo)志物不同，這可能與不同的研究研究設(shè)計(jì)、選擇的動(dòng)物模型和治療策略等因素的差異有關(guān)。

除了在復(fù)發(fā)SCLC中進(jìn)行了探索，PARP抑制劑聯(lián)合化療也在ES-SCLC一線治療進(jìn)行了嘗試。一項(xiàng)II期研究探索了化療聯(lián)合維利帕尼或者安慰劑治療一線ED-SCLC的療效和安全性，主要終點(diǎn)為PFS[18]，研究按照性別，乳酸脫氫酶（lactate dehydrogenase, LDH）水平進(jìn)行分層。該研究共納入了128例患者，維利帕尼聯(lián)合化療與安慰劑聯(lián)合化療在中位PFS和OS都沒(méi)有顯著的差異，亞組分析發(fā)現(xiàn)，男性且LDH高于正常的患者接受維利帕尼聯(lián)合化療可以獲得PFS的改善。目前對(duì)于男性且LDH升高的患者能夠從PARP抑制劑聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)化療中獲益也缺少生物學(xué)上的合理解釋，可能是由于這個(gè)亞組與其他亞組相比有最大的樣本量，而這個(gè)樣本量包含了足夠比例的具有某種分子異常的能夠從PARP抑制劑聯(lián)合化療中獲益的患者。從目前的PARP抑制劑聯(lián)合化療的研究中可以看到，非選擇人群中在化療的基礎(chǔ)上增加PARP抑制劑并沒(méi)有顯著提高療效，PARP抑制劑聯(lián)合化療治療SCLC患者只有在選擇人群中進(jìn)行才有意義，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中只有SLFN11免疫組化表達(dá)是在動(dòng)物模型中發(fā)現(xiàn)，又經(jīng)過(guò)臨床研究小樣本亞組患者證實(shí)的，但是SLFN11的表達(dá)受既往化療的影響，而炎癥相關(guān)基因異常表達(dá)與PARP抑制劑療效的相關(guān)性僅在動(dòng)物模型中發(fā)現(xiàn)并沒(méi)有在臨床研究中驗(yàn)證，可見(jiàn)SCLC的PARP抑制劑療效預(yù)測(cè)標(biāo)志物還需要進(jìn)行大量的研究去明晰。

另外也有幾項(xiàng)PARP抑制劑聯(lián)合化療治療SCLC的研究正在進(jìn)行。維利帕尼聯(lián)合拓?fù)涮婵抵委煆?fù)發(fā)SCLC的I期研究（NCT03227016），CRLX101（納米喜樹(shù)堿）聯(lián)合奧拉帕尼治療復(fù)發(fā)SCLC的I期/II期研究（NCT02769962），他拉唑帕尼聯(lián)合低劑量的替莫唑胺治療復(fù)發(fā)ES-SCLC的II期研究（NCT03672773），以及尼拉帕尼聯(lián)合替莫唑胺聯(lián)合作為ES-SCLC一線治療后CR/PR患者維持治療的I期/II期研究（NCT03830918）等，期待這些研究結(jié)果能夠PARP抑制劑聯(lián)合化療治療SCLC提供更多的證據(jù)支持。

4 PARP抑制劑聯(lián)合免疫治療在SCLC中的研究

最近針對(duì)程序性細(xì)胞死亡受體-1/程序性細(xì)胞死亡配體-1（programmed cell death-1/programmed cell death-ligand 1, PD-1/PD-L1）免疫檢查點(diǎn)的單克隆抗體在多種實(shí)體瘤中獲得突破，也為SCLC的治療帶來(lái)希望。PD-L1抑制劑阿特珠單抗（Atezolizumab）和德瓦魯單抗（Durvalumab）聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)化療帶來(lái)ES-SCLC生存的獲益[19,20]，建立ES-SCLC一線治療新的標(biāo)準(zhǔn)，然而與標(biāo)準(zhǔn)化療相比，2個(gè)月和2.7個(gè)月生存的延長(zhǎng)并未使SCLC的預(yù)后得到徹底的改觀。納武單抗（Nivolumab）和帕博利珠單抗（pembrolizumab）雖然改變了SCLC三線及后線無(wú)標(biāo)準(zhǔn)治療的窘境[21,22]，然而不足20%的ORR和有限的PFS更是差強(qiáng)人意。聯(lián)合治療是改善免疫治療在SCLC療效的策略之一。DNA損傷與免疫應(yīng)答相關(guān)，提示PARP抑制劑與免疫治療能夠發(fā)揮協(xié)同作用，是有希望的聯(lián)合策略。

存在BRCA突變或者其他同源重組缺陷的腫瘤有較高的新抗原負(fù)荷和腫瘤突變負(fù)荷，腫瘤組織中CD8/CD4增加，浸潤(rùn)的免疫細(xì)胞增多，PD-L1表達(dá)上調(diào)，對(duì)于這樣的腫瘤PD-1/PD-L1抑制劑能夠增加PARP抑制劑的抗腫瘤活性[23]。另外PARP抑制劑使內(nèi)源性DNA損傷累積，觸發(fā)細(xì)胞質(zhì)DNA感受器環(huán)GMP-AMP合酶（cyclic GMPAMP synthase, cGAS），促進(jìn)第二信使cGAMP釋放，活化STING信號(hào)，使干擾素調(diào)節(jié)因子（interferon regulating factor 3, IRF3）磷酸化，并進(jìn)入細(xì)胞核，誘導(dǎo)炎癥相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)[β-干擾素（interferon-β, IFN-β）、白細(xì)胞介素-5（interleukin 5, IL-5）、白細(xì)胞介素-10（interleukin 10,IL-10）表達(dá)]，使T細(xì)胞募集、活化，促進(jìn)免疫細(xì)胞浸潤(rùn)腫瘤組織，腫瘤細(xì)胞PD-L1表達(dá)上調(diào)[24-26]，誘導(dǎo)抗腫瘤免疫，因此PARP抑制劑與PD-1/PD-L1抑制劑相互作用，而發(fā)揮協(xié)同抗腫瘤作用。

臨床前研究發(fā)現(xiàn)，DNA 損傷應(yīng)答（DNA damage response, DDR）抑制劑（例如PARP抑制劑和檢查點(diǎn)激酶1（checkpoint kinase 1, CHK1）抑制劑使SCLC細(xì)胞系PD-L1表達(dá)增加3倍以上，而且呈時(shí)間依賴性，在SCLC鼠模型中，免疫聯(lián)合DDR抑制劑使CD3+T，CD8+T顯著增加，CD4+helperT、Treg、耗竭型T細(xì)胞明顯減少，能夠顯著抑制腫瘤生長(zhǎng)，延長(zhǎng)鼠SCLC模型的生存時(shí)間[24]。深入的機(jī)制探索發(fā)現(xiàn)SCLC中內(nèi)源性DNA損傷是由DDR進(jìn)行修復(fù)，PARP抑制劑導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)DNA釋放，活化cGAS-STING信號(hào)，顯著增強(qiáng)PD-1/PD-L1抑制劑的療效，這項(xiàng)臨床研究也探索了PARP抑制劑聯(lián)合免疫治療復(fù)發(fā)SCLC的療效。一項(xiàng)單臂、開(kāi)放標(biāo)簽奧拉帕尼聯(lián)合德瓦魯單抗治療復(fù)發(fā)SCLC的II期研究中[27]，納入20例復(fù)發(fā)SCLC患者，其中一半的患者接受2個(gè)或2個(gè)以上方案治療，60%的患者為耐藥復(fù)發(fā)的SCLC，在19例可評(píng)價(jià)療效的患者中，1例為經(jīng)確認(rèn)的CR，1例為PR，4例患者SD，ORR為10.5%，中位的PFS和OS分別為1.8個(gè)月和4.1個(gè)月。這項(xiàng)研究也進(jìn)一步探索了PARP抑制劑聯(lián)合免疫治療獲益的潛在標(biāo)志物，19例患者提供了治療前的標(biāo)本，18例有充足腫瘤組織評(píng)估了PD-L1表達(dá)和淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)情況，發(fā)現(xiàn)PD-L1表達(dá)與聯(lián)合治療無(wú)顯著相關(guān)性。研究者根據(jù)患者腫瘤組織PD-L1表達(dá)和淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)情況將SCLC分為不同的免疫表型，同時(shí)評(píng)估不同免疫表型與奧拉帕尼聯(lián)合德瓦魯單抗治療療效的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)對(duì)治療有應(yīng)答的患者為有成簇浸潤(rùn)的T細(xì)胞廣泛的分布于腫瘤內(nèi)部，同時(shí)腫瘤細(xì)胞和浸潤(rùn)的淋巴細(xì)胞有PD-L1表達(dá)增加的炎癥型，提示免疫表型為炎癥型的患者可能是奧拉帕尼聯(lián)合德瓦魯單抗治療潛在獲益的人群。對(duì)獲得CR的患者進(jìn)行了基因分析發(fā)現(xiàn)該患者存在BRCA1突變，可能與DNA損傷修復(fù)缺陷使SCLC對(duì)PARP抑制劑敏感，而免疫治療增加應(yīng)答的深度，延遲了應(yīng)答持續(xù)時(shí)間，使患者獲得了CR的療效，由于這項(xiàng)研究中預(yù)測(cè)標(biāo)志物的分析受到樣本量、腫瘤標(biāo)本取材時(shí)間、腫瘤的異質(zhì)性等諸多的因素的影響尼拉帕尼聯(lián)合納武單抗治療復(fù)發(fā)SCLC的II期研究（NCT03958045）也正在進(jìn)行，未來(lái)還需進(jìn)行更多的探索。

5 總結(jié)

PARP抑制劑讓SCLC的靶向治療燃起了希望，基礎(chǔ)研究為PARP抑制劑在SCLC治療策略的選擇提供線索，目前PARP抑制劑在SCLC的臨床研究陸續(xù)開(kāi)展，除了在復(fù)發(fā)SCLC中PARP抑制劑單藥治療外，更多的研究為PARP抑制劑聯(lián)合其他藥物治療SCLC。雖然目前的研究多為小樣本的I期/II期研究，數(shù)據(jù)非常有限，標(biāo)志物的探索也沒(méi)有獲得一致的結(jié)果，但是我們看到SLFN11表達(dá)，炎癥相關(guān)基因在PARP抑制劑治療SCLC中預(yù)測(cè)療效的前景。一直以來(lái)SCLC是作為不加區(qū)分的整體進(jìn)行治療的。隨著最近研究的進(jìn)展，根據(jù)4個(gè)關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)的差異將SCLC初步分為4種亞型[28]，其中P亞型（POU 2F3高表達(dá)）潛在的對(duì)PARP抑制劑治療更敏感，隨著更多的研究開(kāi)展和結(jié)果的公布，PARP抑制劑將成為SCLC實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治療的突破口。