陳沁陽 張杰 謝曉慧 吳名嬌 馮健偉 陳娟 綜述 姚文秀 審校
SWI/SNF復(fù)合體是由多種蛋白組成的復(fù)合體,參與染色質(zhì)重塑過程,并因此參與重要的細(xì)胞進(jìn)程和功能調(diào)控,如基因表達(dá)、增殖和分化,具有抑制腫瘤發(fā)生發(fā)展的作用[1]。SWI/SNF復(fù)合體中有10~15個(gè)亞基,亞基的不同組合產(chǎn)生各種復(fù)合物,一些核心亞單位是組裝復(fù)合物所必需的,特別是SMARCB1(又稱INI1)、SMARCA2(又稱BRM)、SMARCA4(又稱BRG1)、ARID1A和ARID1B[2]。SWI/SNF復(fù)合體的突變廣泛分布于各種人類腫瘤中,這些突變最常見于SMARCA4(又稱BRG1)亞基[3]。據(jù)統(tǒng)計(jì),具有SMARCA4/BRG1缺失的非小細(xì)胞肺癌(SMARCA4-deficient nonsmall lung cancer,SMARCA4-dNSCLC),至少占所有非小細(xì)胞肺癌(non-small lung cancer,NSCLC)的10%[4],并且與NSCLC的侵襲性和不良預(yù)后有關(guān)[5]。在過去的20年中,NSCLC細(xì)胞系和腫瘤樣本中的BRG1蛋白丟失已有大量文獻(xiàn)報(bào)道[6-7],但直至近年才出現(xiàn)SMARCA4-dNSCLC的概念[8]。本文將對SMARCA4-dNSCLC的臨床表現(xiàn)、病理特點(diǎn)和治療策略進(jìn)行綜述,以期為臨床提供參考。
2015年Le Loarer等[9]在成年男性人群中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)具有高度侵襲性胸肉瘤的亞群,并發(fā)現(xiàn)這個(gè)亞群存在SMARCA4/BRG1丟失,該亞群的胸肉瘤在轉(zhuǎn)錄組學(xué)上與惡性橫紋肌瘤和卵巢高鈣血癥型小細(xì)胞癌(small cell carcinoma of the ovary hypercalcemic type,SCCOHT)相似,但由于其基因組不穩(wěn)定、TP53的頻繁突變、較高的腫瘤負(fù)荷和SMARCA4/BRG1的缺失與SCCOHT存在差異,被稱為SMARCA4/BRG1缺陷型胸肉瘤(SMARCA4-dTS)。除SMARCA4/BRG1缺陷型胸肉瘤外,2000年Wong等[10]首次報(bào)道了ARCA4/BRG1缺失的NSCLC,其臨床病理特點(diǎn)與SMARCA4/BRG1缺失的胸肉瘤不同。SMARCA4-dTS患者腫瘤主要位于縱隔或胸壁,但也有部分位于肺部[11]。SMARCA4-dTS由具有局灶性橫紋肌表型的腫瘤細(xì)胞組成,可以表達(dá)SOX2、CD34和SALL4等生物標(biāo)記物。而SMARCA4-dNSCLC雖然同樣常發(fā)生在中年男性,并與吸煙史密切相關(guān)[12],但腫瘤在肺內(nèi)有明顯占位,腫瘤細(xì)胞呈片狀和小葉狀排列,具有清晰細(xì)胞質(zhì)或者具有明顯嗜酸性核仁的大型多形腫瘤細(xì)胞[13],甚至?xí)霈F(xiàn)肝樣分化的特征,含有豐富的細(xì)胞質(zhì)糖原,具有細(xì)胞質(zhì)清除機(jī)制和小梁狀生長模式[8]。SMARCA4-dNSCLC常發(fā)生SMARCA4和KRAS、TP53、KEAP1、STK11共突變,ALK、EGFR、ROS1等常見突變幾乎均為陰性[5]。其中KEAP1和STK11的突變與化療和免疫治療的耐藥性相關(guān)[14],提示攜帶上述基因共突變的SMARCA4-dNSCLC治療具有一定難度。多數(shù)研究中的病例TTF-1表達(dá)均為陰性,而CK7和HepPar-1常表達(dá)陽性[8,15]。HepPar-1的表達(dá)通常呈彌漫性且強(qiáng)烈,具有獨(dú)特的顆粒(線粒體)細(xì)胞質(zhì)模式,如正常肝臟和肝細(xì)胞癌[8],因此僅根據(jù)HepPar-1表達(dá)陽性可能會誤診為原發(fā)性或轉(zhuǎn)移性低分化肝細(xì)胞癌。有研究發(fā)現(xiàn)[16],在NSCLC中,BRG1缺失與BRG1完整相比,PD-L1≥1%的表達(dá)分別為42%和26%,但PD-L1≥50%的表達(dá)無顯著性差異。SMARCA4-dNSCLC獨(dú)特的形態(tài)學(xué)和基因譜使之單獨(dú)列為一個(gè)亞型,對其的診斷需要全面而詳盡。
迄今為止,幾項(xiàng)大型回顧性研究的數(shù)據(jù)表明[16-18],SMARCA4-dNSCLC患者的中位年齡約60歲,男性占多數(shù),且有長期吸煙史。另一項(xiàng)回顧性分析表明[18],SMARCA4/BRG1的缺失還與較大的腫瘤體積、胸膜浸潤、血管浸潤以及肺氣腫和大皰病相關(guān)。Agaimy等[8]回顧了麻省總醫(yī)院的數(shù)據(jù)集,發(fā)現(xiàn)SMARCA4-dNSCLC患者中,接受一線鉑類雙聯(lián)化療(11例)或化療+免疫治療(5例)的無進(jìn)展生存期(progression-free survival,PFS)分別為38 d和35 d ,療效及預(yù)后顯著差于一般NSCLC患者。并且研究者認(rèn)為在SMARCA4-dNSCLC中,BRG1蛋白的丟失大部分發(fā)生在SMARCA4基因截?cái)嗤蛔兊谋尘跋?,且同時(shí)具有SMARCA4基因突變的SMARCA4-dNSCLC惡性程度更高[17]。而另一項(xiàng)研究[8]中,11例SMARCA4-dNSCLC患者中有6例在0~4.4個(gè)月(中位數(shù)1個(gè)月)死于疾病,1例患者復(fù)發(fā),1例術(shù)后分期較早的患者生存時(shí)間至少為28個(gè)月。由此可見,SMARCA4-dNSCLC的惡性程度高、腫瘤發(fā)展迅速、患者PFS和總生存(overall survival,OS)低,傳統(tǒng)放化療和靶向治療難以改善患者生存。
SWI/SNF復(fù)合體與治療的相關(guān)性一直是研究者深入研究的課題。既往研究[19]發(fā)現(xiàn),SMARCA4/BRG1和SMARCA2/BRM的下調(diào)會導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞對順鉑的敏感性增強(qiáng),因此SMARCA4-dNSCLC對順鉑的治療是有效的。但也有研究[8,17]發(fā)現(xiàn),SMARCA4/BRG1缺失的NSCLC患者從鉑類化療中獲益有限。1例43歲SMARCA4-dNSCLC男性患者,PDL1表達(dá)陰性,經(jīng)過三線治療失敗后,使用四線納武利尤單抗治療,疾病控制達(dá)14個(gè)月以上[20]。表明PD-1單抗可能是SMARCA4-dNSCLC有前景的治療策略。針對免疫治療,最新研究[5]發(fā)現(xiàn)在445例接受免疫檢查點(diǎn)抑制劑(immune checkpoint inhibitors,ICIs)的患者中,有SMARCA4突變的患者較SMARCA4野生型具有更高的客觀緩解率(overall response rate,ORR),生存率有顯著提高,SMARCA4突變型肺癌可能對免疫治療更為敏感。也有研究[21]認(rèn)為,存在SMARCA4突變可能會使具有KRAS突變的NSCLC的免疫治療效果更差。
SMARCA4-dNSCLC通常缺乏EGFR、ALK、ROS1等常見驅(qū)動基因的突變,一些新型分子通路的潛在靶標(biāo)的出現(xiàn),為臨床提供了有效治療高腫瘤負(fù)荷SMARCA4-dNSCLC的方法,指明了未來臨床研究方向。
2.2.1 通過直接或間接作用于SMARCA4/BRG1 SWI/SWF中的兩個(gè)同源催化亞基SMARCA4/BRG1和SMARCA2/BRM是相互排斥的[22]。既往研究[8](60例)表明,與完整的表達(dá)相比,SMARCA4/BRG1和SMARCA2/BRM的表達(dá)缺失與不良預(yù)后相關(guān)。另一項(xiàng)研究[23](193例)表明,SMARCA2/BRM的低表達(dá)與NSCLC患者的預(yù)后差相關(guān)(5年OS率:32.3% vs.53.5%)。多項(xiàng)研究揭示了BRM是SMARCA4/BRG1突變型腫瘤中的合成致死靶標(biāo),并且SMARCA4/BRG1缺失型肺癌細(xì)胞需要完全耗竭BRM才能在體內(nèi)和體外有效抑制腫瘤細(xì)胞生長[24-26]。鑒于此特點(diǎn),BRM和BRG1抑制劑,通過下調(diào)BRM依賴性基因表達(dá),并且在SMARCA4/BRG1突變型肺腫瘤異種移植模型中顯示抗增殖活性[27]。已知BRM耗竭與氧化磷酸化途徑相關(guān)[26],并且SMARCA4/BRG1缺失型肺癌細(xì)胞對能量應(yīng)激的轉(zhuǎn)錄反應(yīng)遲鈍,從而產(chǎn)生了一種可用于治療的合成致死相互作用[28],這些發(fā)現(xiàn)為進(jìn)一步開發(fā)氧化磷酸化(OXPHOS)抑制劑作為治療SMARCA4-dNSCLC的藥物提供了理論基礎(chǔ),并且新型小分子制劑IACS-010759作為氧化磷酸化抑制劑現(xiàn)已開始在臨床試驗(yàn)中使用。BRG1和EZH2具有遺傳拮抗作用[29],EZH2抑制劑(如tazemetostat)還可以下調(diào)SMARCA2/BRM的表達(dá),直接和間接抑制SMARCA4/BRG1突變腫瘤的增值活性[30],而且SMARCA2/BRM還可作為EZH2抑制劑在SMARCA4-dNSCLC中的生物標(biāo)志物。這一觀點(diǎn)也被Fillmore等[31]和Januario等[32]的研究證實(shí),EZH2抑制劑可以下調(diào)SMARCA4-dNSCLC的增殖活性。
2.2.2 作用于腫瘤增殖途徑 SMARCA4/BRG1的丟失可導(dǎo)致與復(fù)制壓力和復(fù)制前功能相關(guān)的基因表達(dá)變化,促進(jìn)復(fù)制應(yīng)激,使ATR途徑激活而導(dǎo)致腫瘤的生長[33-34]。抑制ATR途徑激活是防止SMARCA4/BRG1缺失型腫瘤細(xì)胞大量增殖的關(guān)鍵,揭示了靶向ATR途徑的治療前景,通過靶向復(fù)制應(yīng)激反應(yīng)抑制ATR途徑,可抑制SMARCA4-dNSCLC的腫瘤生長[35]。有研究[36]提出極光激酶A(AURKA)對于SMARCA4-dNSCLC的存活和增殖同樣至關(guān)重要,因此靶向AURKA的抑制劑可能為SMARCA4-dNSCLC的研究提供新的治療策略。SMARCA4/BRG1的缺失可以發(fā)生在很多腫瘤中,其中最常見的是SCCOHT,在這個(gè)卵巢癌亞型中,SMARCA4/BRG1的缺失會導(dǎo)致細(xì)胞周期蛋白D1的表達(dá)降低,并對CDK4/6抑制劑產(chǎn)生選擇性敏感性[37]。Xue等[38]證明了相同機(jī)制也發(fā)生在NSCLC中,并且CDK4/6抑制劑在小鼠肺癌異種移植模型中能有效抑制腫瘤的生長。
有研究表明[39],BRM的降低可以增加SMARCA4-dNSCLC的輻射敏感性,因此BRM抑制劑聯(lián)合放療(單次劑量>2~6 Gy)或許可以改善SMARCA4-dNSCLC患者的治療效果。Hoadley等[33]的研究發(fā)現(xiàn),EZH2抑制劑能使SMARCA4-dNSCLC對TopoII抑制劑(依托泊苷)的敏感性增加,EZH2抑制劑聯(lián)合依托泊苷可能是SMARCA4-dNSCLC患者治療的關(guān)鍵,需要更多大型的臨床研究來進(jìn)一步證實(shí)。
SMARCA4-dNSCLC的臨床表現(xiàn)和病理特點(diǎn)復(fù)雜多樣,并且具有腫瘤間異質(zhì)性,組織形態(tài)學(xué)多樣性和多種遺傳驅(qū)動因素等特點(diǎn),為臨床準(zhǔn)確認(rèn)識此類疾病帶來很大的挑戰(zhàn)。對于侵襲性強(qiáng)、病情發(fā)展迅速的SMARCA4-dNSCLC的臨床病理特點(diǎn)和治療策略,迄今為止仍然沒有更加準(zhǔn)確詳細(xì)的研究結(jié)論。如何準(zhǔn)確的識別此類腫瘤并給予更精確有效的治療,從而改善患者生存質(zhì)量,提高生存率仍是臨床急需解決的問題。本文介紹了SMARCA4-dNSCLC臨床病理特征和現(xiàn)有的治療策略。SMARCA4/BRG1或許可作為新的NSCLC免疫治療的預(yù)測生物標(biāo)志物,但未來還需要進(jìn)一步的研究證實(shí)這一觀點(diǎn)。一些新型制劑在其他腫瘤中已獲得一定進(jìn)展,為臨床應(yīng)用于SMARCA4-dNSCLC帶來可行性,這一部分的研究還有待繼續(xù)開展。腫瘤的發(fā)生發(fā)展作用機(jī)制是一個(gè)復(fù)雜的過程,目前所了解的臨床病理特點(diǎn)和治療策略有限,仍需要更多的大型回顧性研究或前瞻性研究來完善SMARCA4-dNSCLC的治療策略。SMARCA4/BRG1的改變可以發(fā)生在許多腫瘤中,其中的異同點(diǎn)還有待進(jìn)一步研究。