蔡云真,駱傳鴻,曾祥泰
(贛南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院甲狀腺外科,江西 贛州 341000)
甲狀腺未分化癌(anaplastic thyroid carcinoma,ATC)是甲狀腺癌中罕見的病理類型,侵襲性高,預(yù)后差,平均生存期不足6個月,是人類最為致命的惡性腫瘤之一[1]。因其高度惡性的生物學(xué)特征,美國癌癥聯(lián)合委員會規(guī)定ATC的患者自患癌開始便被定義為第Ⅳ期腫瘤[2]。相關(guān)統(tǒng)計(jì)結(jié)果[3]表明,從1973年至今,甲狀腺未分化癌發(fā)病率逐漸升高。目前手術(shù)或放化療等常規(guī)治療方法對甲狀腺未分化癌僅起到部分緩解作用,并不能從根本上改善其總體生存率。因此,內(nèi)分泌腫瘤學(xué)家們一直注重對甲狀腺未分化癌的相關(guān)分子生物學(xué)研究,希望不斷開發(fā)出新的靶向藥物,提高患者的生存期。本文針對甲狀腺未分化癌的靶向治療作一綜述。
酪氨酸激酶通過催化位于ATP上的γ-磷酸向酪氨酸殘基蛋白轉(zhuǎn)移,促發(fā)下游各種信號酶發(fā)生聯(lián)級反應(yīng),包括磷酸酶、絲氨酸/蘇氨酸激酶、磷脂酶等,從而參與腫瘤細(xì)胞的增殖、分化、遷移及凋亡等生命活動,根據(jù)其結(jié)構(gòu)、功能及大致位置可分為受體酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase,RTK)和非受體酪氨酸激酶(non-receptor tyrosine kinase,NPTK)[4]。RTK是一種可以被酪氨酸激酶磷酸化的跨膜蛋白,與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。自第一代酪氨酸激酶抑制劑(tyrosine kinase inhibitor,TKI)伊馬替尼的研發(fā)以來,TKI便不斷走進(jìn)人們視野,逐步運(yùn)用于對ATC的臨床治療。
1.1.1 EFGR抑制劑
表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)又名HER1,隸屬表皮生長因子受體(HER)家族,是一種分子量約180 kD的跨膜糖蛋白,具有酪氨酸激酶活性,在細(xì)胞膜表面有廣泛分布。EFGR通過表皮生長因子(epidermal growth factor,EGF)磷酸化絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)、Ser/Thr激酶AKT和c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)等下游分子,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖和血管的形成。吉非替尼屬于第一代EGFR抑制劑,可阻斷信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的表皮生長因子HER1的激活,從而有效抑制細(xì)胞增殖、凋亡和血管的生成,最早被用于非小細(xì)胞肺癌的治療[5]。PENNELL等[6]對5例ATC患者進(jìn)行臨床Ⅱ期研究,單用吉非替尼治療后發(fā)現(xiàn)32%的患者腫瘤體積減少,其中1例無進(jìn)展生存期(progression-free survival,PFS)超過1年。此外,相關(guān)體外試驗(yàn)證明第二代EGFR TKIs阿法替尼可通過抑制Akt/GSK3β/ANG信號通路抑制ATC腫瘤血管的形成[7];相關(guān)研究[8]表明,CUDC-101作為第二代EGFR TKIs亦可在體外抑制ATC細(xì)胞的增殖遷移。上述研究結(jié)果提示,EFGR抑制劑將成為未分化甲狀腺癌的一種潛在的有效治療方法。
1.1.2 PDGFR抑制劑
血小板衍生生長因子(platelet derived growth factor,PDGF)是一種堿性蛋白質(zhì),主要存在于血小板α顆粒中,有調(diào)節(jié)血管生成和細(xì)胞生長的功能。PDGF由二硫鍵連接的同二聚體或異二聚體組成,包括PDGF-A、-B、-C和-D等成分,能刺激平滑肌細(xì)胞、成纖維細(xì)胞,尤其是神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的增生[9]。伊馬替尼是一種使用較為廣泛的PDGFR抑制劑,被應(yīng)用于慢性粒細(xì)胞白血病、胃腸道間質(zhì)腫瘤和卵巢癌等多種腫瘤[10]。一項(xiàng)體外研究[11]結(jié)果顯示,伊馬替尼通過提高處于S期和G2/M期ATC細(xì)胞的比例,可顯著抑制細(xì)胞的增殖與分化。HA等[12]運(yùn)用伊馬替尼對8名ATC患者進(jìn)行治療,僅有2例部分緩解,而另外4例病情較為穩(wěn)定,6個月PFS為36%,總生存期(overall survival,OS)為45%,提示伊馬替尼作為單一藥物治療ATC有效率低。KIM等[13]研究了伊馬替尼聯(lián)合多西紫杉醇對ATC細(xì)胞的作用,發(fā)現(xiàn)相比單一應(yīng)用伊馬替尼,聯(lián)合使用多西紫杉醇對ATC細(xì)胞的抑制效果更為顯著,提示伊馬替尼與多西紫杉醇聯(lián)合治療ATC有望成為未來的一個治療方案。
1.1.3 VEGFR抑制劑
血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)主要包括VEGF-(A-E),是促進(jìn)腫瘤生長最為重要的分子之一,參與腫瘤細(xì)胞的增殖與血管形成,尤其以VEGF-A影響最為關(guān)鍵。帕唑帕尼是第一代TKI家族的成員,是VEGFR(vascular endothelial growth factor receptor,VEGFR)、FGFR(fibroblast growth factor receptor,FGFR)、c-Kit和PDGFR(platelet derived growth factor receptor,PDGFR)的抑制劑,通過抑制細(xì)胞增殖的關(guān)鍵酶從而限制腫瘤組織的血供及轉(zhuǎn)移,并于2009年獲得美國FDA批準(zhǔn)用于治療腎細(xì)胞癌,但臨床結(jié)果存在不良反應(yīng)[14]。在一項(xiàng)Ⅱ期臨床試驗(yàn)[14]中,15名ATC患者服用帕唑帕尼后,中位生存期僅為111 d,說明帕唑帕尼單藥治療ATC效率低下。ISHAM等[15]進(jìn)行的一項(xiàng)關(guān)于ATC腫瘤的動物實(shí)驗(yàn)研究表明,小鼠腫瘤體積大小在使用聯(lián)合帕唑帕尼/紫杉醇治療后減少一半以上,表明帕唑帕尼/紫杉醇聯(lián)合治療是未來具有參考價值的候選方法。其他VEGFR抑制劑如厄洛替尼[16]、阿西替尼[17]等,已被證明在體外對ATC細(xì)胞具有增殖性抑制作用。
多靶點(diǎn)TKI通過抑制多個細(xì)胞信號通路,在治療過程中不易產(chǎn)生耐藥性。到目前為止,該類藥物的臨床研究獲得很大進(jìn)展,成為近年來主要的抗腫瘤靶向藥物。目前應(yīng)用于ATC的多靶點(diǎn)TKI主要包括索拉非尼、樂伐替尼和凡德他尼等。
1.2.1 索拉非尼
索拉非尼可通過抑制BRAF、VEGFR-1、RET和c-Kit等實(shí)現(xiàn)抑制腫瘤細(xì)胞的生長[18]。在一項(xiàng)Ⅱ期臨床試驗(yàn)中,對10名ATC患者使用索拉菲尼治療后,發(fā)現(xiàn)中位PFS和中位OS分別為2.8個月和5.0個月,疾病控制率(disease control rate,DCR)為40%,客觀緩解率(objective response rate,ORR)為0%[19]。SAVVIDES等[20]研究了20名患有ATC的患者,結(jié)果顯示2例部分緩解PR,5例穩(wěn)定,整體中位PFS及中位OS分別為1.9個月和3.9個月,提示索拉非尼用以單一藥物治療ATC的效果有限。CHEN等[21]一項(xiàng)關(guān)于索拉非尼聯(lián)合二甲雙胍治療ATC的試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),在不影響索拉非尼抑制效果的前提下,加入二甲雙胍后可使索拉非尼的劑量減少25%,提示二甲雙胍可輔助索拉非尼治療ATC。
1.2.2 樂伐替尼
樂伐替尼作為另一種口服TKI,可作用于VEGFR1-3、PDGFRα、FGFR1-4、KIT和RET等,尤其對FGFR1具有抑制作用,可有效阻礙癌細(xì)胞的遷移與侵襲。該藥2015年首次上市于美國,用于治療非小細(xì)胞癌、浸潤性或轉(zhuǎn)移性分化型甲狀腺癌(DTC)等疾病。TAHARA等[22]進(jìn)行了一項(xiàng)關(guān)于樂伐替尼的Ⅱ期臨床試驗(yàn)研究,對17名ATC患者使用該藥物,結(jié)果顯示中位PFS和中位OS分別為7.4個月和10.6個月,ORR為24%。OHKUBO等[23]報道了1例PTC伴有ATC且發(fā)生局部復(fù)發(fā)和遠(yuǎn)處肺轉(zhuǎn)移的病例,使用樂伐替尼進(jìn)行治療1周后頸部腫瘤縮小。FUKUHARA等[24]研究了1例有縱隔和氣管浸潤引起氣管狹窄的局部晚期未分化甲狀腺癌患者,在開始使用樂伐替尼后2周,氣管狹窄得到有效緩解。目前一項(xiàng)評估樂伐替尼對變ATC的功效和安全性的Ⅱ期研究正在進(jìn)行中,預(yù)計(jì)2020年1月公布結(jié)果(ClinicalTrials.gov注冊號:NCT02726503)
1.2.3 凡德他尼
凡德他尼作用于VEGFR1-3、RET和EGFR等靶點(diǎn),通過阻斷PI3K和MAPK等信號通路,阻礙腫瘤血管生成和細(xì)胞生長。凡德他尼最早于2011年由FDA批準(zhǔn)用于局部晚期或轉(zhuǎn)移性甲狀腺髓樣癌的治療。一項(xiàng)Ⅱ期研究[25]發(fā)現(xiàn),ATC細(xì)胞經(jīng)凡德他尼處理后,與對照組相比,2 h后腫瘤細(xì)胞數(shù)最高減少為原來的12%,證明了凡德他尼在體外對ATC細(xì)胞具有抑制作用。另一項(xiàng)針對6例ATC患者應(yīng)用凡德他尼的體外研究[26]結(jié)果發(fā)現(xiàn),與對照組相比,ATC細(xì)胞的增殖活性顯著降低,且劑量依賴性地增加了ATC中細(xì)胞凋亡的百分比。然而,對于凡德他尼在甲狀腺癌的確切治療效果還缺乏足夠的臨床試驗(yàn)依據(jù),關(guān)于其在抗腫瘤中的機(jī)制需要進(jìn)一步研究證實(shí)。
BRAF基因位于7號染色體,以V600E基因變異最為常見,位于1799核苷酸位點(diǎn)的胸腺嘧啶因該變異可向腺嘌呤轉(zhuǎn)變,谷氨酸取代纈氨酸,從而激活MAPK信號傳導(dǎo)通路。BRAF抑制劑可通過阻礙MEK和ERK的磷酸化,阻滯細(xì)胞分裂周期,從而抑制腫瘤細(xì)胞的增殖與分化,相關(guān)抑制劑以威羅非尼和達(dá)拉菲尼為代表。
威羅非尼于2011年經(jīng)FDA批準(zhǔn)用于治療由BRAF V600突變導(dǎo)致的黑色素瘤。ROSOVE等[27]研究的1例BRAF V600E變異的ATC患者,縱隔和肺部淋巴結(jié)有轉(zhuǎn)移性病變,口服威羅非尼后病情迅速好轉(zhuǎn),第38天胸部CT顯示轉(zhuǎn)移性疾病幾乎完全清除。在一項(xiàng)異種ATC移植動物實(shí)驗(yàn)[28]結(jié)果顯示,威羅非尼與MEK1/2抑制劑司美替尼聯(lián)合治療15 d后,腫瘤細(xì)胞數(shù)量相比單用威羅非尼減少了2/3以上,表明威羅非尼與司美替尼組合可成為治療ATC的新策略。另一種BRAF抑制劑達(dá)拉非尼治療甲狀腺癌的研究目前正在進(jìn)行中(ClinicalTrials.gov注冊號:NCT04238624),尚需進(jìn)一步臨床試驗(yàn)。
MEK作為BRAF信號通路的下游因子,通過磷酸化下游蛋白激酶ERK,將胞外信號傳遞至細(xì)胞核內(nèi),從而介導(dǎo)細(xì)胞的生長與分裂等過程。MEK抑制劑可抑制絲裂原激活的蛋白激酶MEK1和MEK2,降低MEK和ERK磷酸化,減緩細(xì)胞復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的過度表達(dá)。
司美替尼是一種與MEK1/2通路相關(guān)的抑制劑,具有選擇性、高效及非ATP(adenosine triphosphate,ATP)競爭性等特點(diǎn),主要通過ERK1/2的去磷酸化阻礙細(xì)胞的增殖分化。WCHTER等[29]用司美替尼分別作用于4種不同類型的的甲狀腺癌細(xì)胞株,結(jié)果顯示相對于對照組,所有細(xì)胞株細(xì)胞活力都下降超過50%,其中攜帶BRAFV600E突變的ATC細(xì)胞株對司美替尼的細(xì)胞毒性最敏感,細(xì)胞株活力下降超過80%。該研究只進(jìn)行了體外實(shí)驗(yàn),司美替尼在腫瘤微環(huán)境中的生物學(xué)活性仍需進(jìn)一步的深入研究。另外一項(xiàng)關(guān)于MEK抑制劑PD0325901(PD)聯(lián)合BET(bromodomain and extra-terminal)抑制劑PLX51107(PLX)研究試驗(yàn)正在進(jìn)行中[30]。
哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)基因處在1號染色體短臂(1p36.2)位置,因其可結(jié)合雷帕霉素-FK506復(fù)合物命名,主要由大分子蛋白組成,內(nèi)含的多種結(jié)構(gòu)域可結(jié)合多種蛋白,作為PI3K/AKT/mTOR信號通路的下游信號分子,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖與分化。目前針對PI3K通路的靶向治療研究多集中在PI3K/AKT/mTOR信號通路下游的mTOR,以依維莫司為代表藥物。
依維莫司的結(jié)構(gòu)類似于雷帕霉素,可通過抑制mTOR中Met的磷酸化來阻礙PI3K信號通路,抑制細(xì)胞的增殖和血管的生長。HANNA等[31]報道了7例侵襲性放射性碘難治性ATC患者應(yīng)用依維莫司治療的研究,結(jié)果顯示1例達(dá)到PR并維持17.9個月的穩(wěn)定期,1例保持SD長達(dá)26個月。WAGLE等[32]在一項(xiàng)試驗(yàn)中,對7例甲狀腺未分化癌患者使用依維莫司治療,其中1例患有轉(zhuǎn)移性甲狀腺未分化癌的患者,是唯一一位對依維莫司具有高度敏感性的患者。ONODA等[33]研究發(fā)現(xiàn),在加用依維莫司后,紫杉醇對ATC細(xì)胞的殺傷作用得到進(jìn)一步加強(qiáng),提示依維莫司與紫杉醇的組合可以有效降低ATC細(xì)胞存活率。其他針對ATC細(xì)胞的mTOR抑制劑如替西羅莫司、Torin2和BEZ235等尚處于臨床試驗(yàn)階段。
相比正常組織,腫瘤的生長需要更多的血液供應(yīng),腫瘤組織血管的生長更為快速,抑制腫瘤血管生成的位點(diǎn)往往可以成為新藥開發(fā)的新靶點(diǎn),同時,對血管營養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)的阻斷也可在一定程度上阻礙腫瘤細(xì)胞的生長。
福布他林是抗腫瘤血管靶向藥物的代表之一,可通過與微管蛋白結(jié)合阻斷下游信號通路,從而阻斷血管的生長,致使腫瘤組織壞死。一項(xiàng)Ⅱ期臨床試驗(yàn)共納入26例ATC患者,在使用福布他林后,7例病情穩(wěn)定,中位生存期為4.7個月,23%患者生存時間滿1年[34]。SOSA等[35]的一項(xiàng)隨機(jī)Ⅱ/Ⅲ期前瞻性試驗(yàn)納入80例轉(zhuǎn)移性ATC患者,使用福布他林進(jìn)行對照性雙聯(lián)卡鉑/紫杉醇化療的開放性研究,結(jié)果顯示卡鉑+紫杉醇治療組的中位OS為4.0個月,1年生存率為9%,而添加福布他林后數(shù)據(jù)提升為5.2個月和26%。
蛋白質(zhì)氧化會導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變和功能喪失,蛋白酶體可及時清理氧化受損蛋白質(zhì)以保持生理穩(wěn)態(tài),在真核細(xì)胞內(nèi)泛素-蛋白酶體系統(tǒng)是異常蛋白質(zhì)降解的最主要途徑。蛋白酶體抑制劑與蛋白酶體是競爭性關(guān)系,促使失活蛋白在體內(nèi)堆積,從而發(fā)揮殺傷癌細(xì)胞的作用。硼替佐米的結(jié)構(gòu)類似于二肽基硼酸,可抑制位于26S蛋白酶體的20S的催化亞基來降低腫瘤細(xì)胞的活性。MITSIADES等[36]發(fā)現(xiàn),ATC細(xì)胞系經(jīng)硼替佐米處理48 h后可致ATC細(xì)胞存活率降至40%以下。WUNDERLICH等[37]進(jìn)行了一項(xiàng)體外以及異種移植的ATC腫瘤細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)單獨(dú)使用Aurora激酶抑制劑腫瘤細(xì)胞數(shù)量降為12.9%,單獨(dú)使用硼替佐米時,細(xì)胞數(shù)量降為19.5%,而聯(lián)合使用時,腫瘤細(xì)胞數(shù)量降低至3.6%,顯示聯(lián)合治療的可行性。此外,卡非佐米(carfilzomib)是一種藥代動力學(xué)穩(wěn)定的第二代蛋白酶抑制劑,并于2012年由FDA批準(zhǔn)用于腫瘤的治療,目前已在甲狀腺未分化癌體外實(shí)驗(yàn)取得初步進(jìn)展[38]。
此外,過氧化物酶體增殖物-激活受體γ激動劑羅格列酮[39]、曲格列酮[40]以及組蛋白去乙?;敢种苿┍焖醄41]等靶向治療藥物,也在近幾年ATC臨床試驗(yàn)中取得了初步的進(jìn)展,到目前為止,關(guān)于這些靶向藥物的研究還不成熟。
綜上所述,分子靶向治療作為近年來發(fā)展起來的一種新型腫瘤治療方法,是當(dāng)今治療甲狀腺未分化癌新的希望。需要繼續(xù)深入探索甲狀腺未分化癌相關(guān)基因突變的情況,開展更加廣泛的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和臨床研究,開發(fā)出更為精準(zhǔn)、高效的靶向藥物,使靶向治療在甲狀腺未分化癌領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。