分子靶向治疗肺癌的研究进展

分子靶向治疗肺癌的研究进展

肺癌的发病率和死亡率在所有肿瘤中排名第一，其中80%85%的良性小细胞肺癌（nic）。化学治疗是晚期NSCLC的标准治疗方式之一,但近年来传统细胞毒性药物的疗效已经到达平台。随着肺癌驱动基因的发现和相应靶向药物的研究和应用,肺癌的治疗已经走上了以基因为导向的个体化治疗之路。以表皮生长因子受体(epidermalgrowthfactorreceptor,EGFR)和间变淋巴瘤激酶(anaplastielymphomakinase,ALK)为靶点的药物临床应用在NSCLC的个体化治疗中具有里程碑式的意义。针对其他驱动基因的靶向药物的研发及应用将把NSCLC的个体化靶向治疗推向新的征程。肺癌的分子分型在指导临床治疗方案、药物选择及建立分子分型个体化治疗模式等方面扮演着越来越重要的角色。但是,携有特定基因型的患者只能从相应靶向药物中获益,且靶向药物的原发和继发耐药已成为治疗中不可忽视的问题。因此,为使更多患者从靶向治疗中获益,精确的对NSCLC患者群体进行分子亚型区分成为了重中之重。1非小细胞肺癌的遗传因素1.1egfr-tkisEGFR(HER-1/ErbB1)为erbB(HER)家族中4成员之一,是一种具有酪氨酸激酶活性的跨膜糖蛋白,由胞外区(配体结合区)、跨膜区和胞内区(酪氨酸激酶区)组成。配体结合后,导致同源或异源二聚体聚集,激活PI3K/AKT和RAS/RAF/MAPK等通路,从而引起细胞的恶性转化。NSCLC中EGFR热点突变主要集中在外显子18~21。其中外显子19和外显子21突变最为常见,二者都会导致酪氨酸激酶结构域活化,且都是EGFR酪氨酸激酶抑制剂(tyrosinekinaseinhibitors,TKIs)的敏感性突变。EGFR-TKIs是NSCLC研究中研究最多、证据最充分、应用最广泛的分子靶向治疗药物。EGFR-TKIs已成功应用于晚期NSCLC治疗的各个阶段。NSCLC中EGFR突变率与人种相关,在北美和西欧人群中为10%左右,而在东亚人群中为30%~50%,其中在亚裔、女性、非吸烟、腺癌中EGFR突变率高达70%~80%。因此,在NSCLC患者中检测EGFR基因状态具有重要的临床意义。美国、欧盟的权威学术机构均已制定出各自的检测指南,NCCN等临床治疗指南也就TKI类药物使用给出了指导意见。2013年中国医师协会肿瘤医师分会和中国抗癌协会临床化疗专业委员会根据我国国情、基因靶点检测及靶向药物临床试验的实践经验制订了《中国表皮生长因子受体基因突变和间变淋巴瘤激酶融合基因阳性非小细胞肺癌的诊断和治疗指南》,详细描述了EGFR基因检测的目标人群、标本类型、检测方法及EGFR-TKIs用于NSCLC患者治疗的具体规范。该指南进一步将EGFR突变患者的诊疗规范推入到临床应用的层面,为临床工作提供了指导作用。1.2alk融合基因表达阳性的nsclc脑2007年Soda等首次在NSCLC患者中发现人类棘皮动物微管相关样蛋白4(echinodermmicrotubule-associatedproteinlike4,EML4)与人类间变性淋巴瘤激酶(anaplasticlymphomakinase,ALK)重排形成一个具有致癌活性的融合基因,即EML4-ALK融合基因。基因融合时,EML4基因在染色体的不同位置上发生断裂,形成不同长度的外显子拼接片段,调转方向,插入位置相对保守的ALK基因第19,20外显子之间,从而形成长度不等的各种融合变异体。在NSCLC中,EML4-ALK是ALK融合基因中最主要的融合类型,其他类型的ALK融合基因也相继被发现,包括KIF5B和TFG,但占有较低比率。ALK融合基因在非选择的NSCLC患者中出现频率较低,约为3%~7%。以往研究表明,ALK融合基因阳性多见于年轻、不吸烟或少量吸烟、EGFR及KRAS基因突变阴性的NSCLC肺腺癌患者。在EGFR突变阴性的年轻、腺癌、不吸烟的肺癌患者中,ALK融合基因的表达率高达30%~40%。尽管ALK阳性肺癌患者的某些特征与EGFR突变者相似,却不能从EGFR-TKIs靶向治疗中获益,表现为对EGFR-TKIs的原发耐药。因此,针对ALK融合基因的检测群体必须有所侧重,筛选出真正能从靶向治疗中获益的人群。克唑替尼(Crizotinib)是2005年合成的c-MET,ALK和ROS1小分子酪氨酸激酶抑制剂,对ALK融合基因表达的肿瘤细胞具有抑制作用。两项多中心单臂临床试验(PROFLIE1001和PROFLIE1005)显示,对于ALK融合基因表达阳性的NSCLC患者,克唑替尼具有显著疗效并具有较高安全性。基于以上研究结果,2011年8月美国FDA批准克唑替尼用于治疗ALK阳性局部晚期或转移NSCLC。克唑替尼III期临床试验PROFILE1007研究显示,克唑替尼的疗效显著优于传统化疗。克唑替尼治疗组和化疗组的中位无进展生存期(progressionfreesurvival,PFS)分别为7.7和3.0个月(P<0.0001)。克唑替尼治疗组和化疗组的客观有效率分别为65%和20%(P<0.0001)。鉴于克唑替尼的良好疗效和耐受性,2013年美国国家综合癌症网(NationalComprehensiveCancerNetwork,NCCN)NSCLC临床指南推荐,晚期肺腺癌患者在治疗前应进行ALK检测,阳性患者应首先接受克唑替尼治疗。目前,克唑替尼已在全球包括中国在内的多个国家和地区获得批准上市。2013年《中国表皮生长因子受体基因突变和间变淋巴瘤激酶融合基因阳性非小细胞肺癌的诊断和治疗指南》亦给出了ALK检测的适应人群、标本类型、检测方法的选择及ALK融合基因阳性NSCLC患者的治疗规范,预示着ALK融合基因阳性NSCLC诊治模式已成功建立。另外,新的ALK激酶抑制剂,如CH5424802在I/II期临床试验中表现出较好的安全性和有效性,有望为ALK阳性NSCLC的靶向治疗翻开新的篇章。1.3ros1融合基因在nsclc2011年,ROS1(c-rosoncogene1receptor,c-ros原癌基因1)融合基因首次在NSCLC被报道。ROS1与ALK同属胰岛素样受体酪氨酸激酶超家族成员,二者在氨基酸序列上具有近49%的相似性。ROS1融合基因在非选择NSCLC患者中阳性比率较低,仅占1%~2%。Bergethon等研究了1073例高加索NSCLC患者中ROS1基因表达情况以及与克唑替尼疗效的关系,发现1.7%的患者携带ROS1融合基因。ROS1融合基因患者与ALK融合基因患者具有相似的临床特征,都对克唑替尼治疗敏感。Shaw等对ROS1阳性的接受克唑替尼治疗的14例可评价的患者疗效进行评价,12例患者可明显获益。因此,对ALK阴性患者进行ROS1检测,并给予ROS1阳性患者克唑替尼治疗,可使这类肺癌患者得到有效治疗。1.4met扩增是egfr-tkis的有效靶点MET(mesenchymal-epidermaltransition)是一种原癌基因,其编码的蛋白产物为肝细胞生长因子受体(hepatocytegrowthfactorreceptor,HGFR)。HGFR具有酪氨酸激酶活性,在细胞增殖、分化和运动中发挥重要作用,与多种肿瘤的发生和转移密切相关。MetMAb是一种MET受体拮抗剂,能特异性结合MET受体的单克隆抗体。2011年ASCO年会上报告的一项比较MetMAb或安慰剂联合厄洛替尼治疗晚期NSCLC的多中心随机双盲对照研究,即OAM4588研究,共入组137例接受过一线及以上治疗的患者。结果显示,在MET阳性NSCLC患者中,MetMAb联合厄洛替尼治疗组的PFS(3.5比1.5个月,P=0.01)和总生存(overallsurvival,OS)(12.6和4.6个月,P<0.05)明显优于安慰剂联合厄洛替尼组。而在MET阴性患者中,MetMAb联合厄洛替尼治疗组的预后较差。基于以上数据,一项针对MET阳性复发NSCLC患者的III期临床试验正在进行当中,我们期待新的数据更新。克唑替尼是有效的选择性小分子MET靶点口服抑制剂。体外实验证实,克唑替尼在MET基因扩增阳性的肺癌细胞中有显著的抗肿瘤活性,而对MET扩增阴性的肺癌细胞无效。目前已有克唑替尼治疗单纯MET扩增的NSCLC患者有效的病例。另外针对MET扩增的其他抑制剂,包括cabozantinib和foretinib等也在研究或临床试验阶段。已有的研究显示,在NSCLC中,MET扩增是EGFR-TKIs耐药机制之一。因此,MET是EGFR-TKIs获得性耐药患者一个有效的治疗靶点。另外,在EGFR阴性患者中,MET扩增是NSCLC独立预后不良因素。因此对于EGFR-TKIs耐药及EGFR阴性患者应尽早进行MET检测并给予针对MET基因的靶向药物。1.5kras基因突变KRAS基因编码位于细胞质内的G蛋白家族,参与生长因子对细胞生长、增殖等调控作用的多个环节。KRAS突变约占NSCLC基因突变的15%~20%,且常发生于腺癌、吸烟患者中。在亚洲NSCLC患者中KRAS突变频率小于北美。KRAS突变位点主要集中在12、13和61号密码子,超过90%的突变发生在12号密码子。以往研究证实,KRAS突变是肺癌的不良预后因素。KRAS突变患者对EGFR-TKIs治疗耐药,对常规的化疗也不敏感。但目前尚没有针对KRAS的有效的靶向药物上市。因此,目前临床实践中对KRAS基因突变的检测价值主要体现在预测EGFR突变阴性患者对EGFR-TKIs的治疗抵抗的可能性。但已有多项针对KRAS下游信号通路的抑制剂的临床试验正在进行当中,这些临床试验的数据将会揭示KRAS基因突变在NSCLC中的临床价值。1.6基因靶向抑制剂的研发最近,在NSCLC中其他一些驱动基因不断被发现。但是,针对这些驱动基因的靶向抑制剂尚在研发阶段。具有代表性的驱动基因主要包括以下几种。1.6.1ret融合基因RET是一种酪氨酸激酶受体。RET基因重排可以激活酪氨酸激酶从而导致细胞的恶性转化。在NSCLC中与RET融合的基因主要包括KIF5B,CCDC6及TRIM33,发生率约为1%~2%,且主要见于不吸烟的肺腺癌患者。目前已有多种RET抑制剂应用于其他类型肿瘤的治疗,如cabozantinib,sunitinib和sorafenib等。Drilon等报道了cabozantinib用于治疗RET融合基因阳性的NSCLC患者具有较好疗效。共入组3例RET阳性NSCLC患者,其中2例获得完全缓解,另外1例获得8个月的疾病稳定期(stabledisease,SD)。类似的相关研究也在进行当中,RET融合基因有望成为NSCLC新的靶向药物治疗位点。但真正类似目前EGFR突变型、ALK融合型肺癌诊治模式的建立,尚需要高水平的前瞻性临床试验的数据支持。1.6.3braf突变BRAF属KRAS的下游激酶,与KRAS同为RAS-RAF-MEK-ERK信号通路中上游调节因子。BRAF在肺腺癌中的突变频率约为3%~5%。在肺鳞癌中的突变频率<1%。目前BRAF突变已有40多种形式,而在NSCLC中,50%突变发生在激酶功能域的V600E(即外显子15)。目前已研发出多种BRAF抑制剂,但在NSCLC中多缺乏临床功效。研究人员正在寻找针对BRAF的其他高选择性的靶向治疗药物。另外,BRAF突变预示EGFR-TKIs治疗的耐药性。但其对NSCLC的进展及预后意义尚不明确,能否作为NSCLC-TKIs治疗耐药判断的有效手段,尚待进一步研究证实。1.6.4fgfr1为实验药物成纤维细胞生长因子受体1(fibroblastgrowthfactorreceptor1,FGFR1)是一个具有酪氨酸激酶活性的跨膜受体,参与胚胎的发育、细胞增殖、分化和血管生成。2010年,FGFR1扩增首次在肺鳞癌中发现。目前研究显示,FGFR1扩增的发生率约为7%~20%。FGFR1扩增也可发生于腺癌中,但发生比率非常低。临床前数据显示FGFR1抑制剂可以介导FGFR1扩增NSCLC的凋亡。一项在FGFR1扩增鳞癌患者中评价非选择性FGFR1抑制剂多韦替尼疗效的II期临床试验正在进行当中。另外,选择性FGFR1酪氨酸抑制剂(AZD4547,BGJ398)也即将进入早期临床试验。这些针对FGFR1的靶向药物有望为肺鳞癌靶向治疗带来突破。1.6.5其他ddr2抑制剂盘状结构域受体2(discoidindomainreceptor2,DDR2)是一个酪氨酸激酶受体,调节细胞黏连、增殖,通过与配体连接调节胞外重建机制。Hammerman等通过测序法检测了290例肺鳞癌肿瘤组织,发现DDR2突变率为3.8%。且DDR2抑制剂对DDR2突变患者具有较敏感的抗肿瘤作用。除了达沙替尼,其他DDR2抑制剂包括尼洛替尼(nilotinib)和伊马替尼(imatinib),已被FDA批准用于治疗慢性髓系白血病。目前正在研究此类药物联合厄洛替尼治疗非选择性NSCLC患者的疗效。但DDR2存在11种突变类型,因此选用何种有效的检测手段筛选合适的病人进行靶向治疗尚需探索。1.6.6pi3k-akt耐药PI3K/Akt/mTOR通路属EGFR信号通路,在NSCLC中主要与抗凋亡及对化疗药物抵抗相关。直接影响这条通路变化的基因突变为PI3K(2%~4%)。在肺腺癌中,PI3K突变可以和EGFR和KRAS突变共存。PI3K也可能发生扩增,但多见于肺鳞癌。PI3K的下游分子,AKT可以发生基因突变和过表达两种形式的基因改变,并可激活该信号通路,从而引起相应功能的改变。PTEN是肿瘤抑制基因,PTEN缺失在NSCLC的发生率为10%~25%,可激活PI3K-AKT-mTOR通路,参与介导部分NSCLC患者对EGFR-TKIs耐药。一些PI3K通路的抑制剂正在用于某些实体瘤治疗研究中,但有效的临床数据还有待进一步扩充。1.7nsclc的治疗就单靶点药物而言,只对携有特定基因型的NSCLC患者具有卓越疗效,但对于多数患者来说疗效较差。而且,耐药问题也是该类药物临床应用中不可忽视的问题。另外,NSCLC是具有高度异质性的恶性肿瘤,其活化的肿瘤信号通路纷繁复杂,且纵横交错。因此,针对多个基因或针对某一信号通路的多个分子的多靶点抑制剂(如索拉菲尼、舒尼替尼、凡德他尼、阿西替尼等)可能为NSCLC的治疗带来新的思路。但目前在非选择的NSCLC患者中,多靶点药物的疗效并未得到一致的认可。多靶点药物只有找到属于自己的优势人群,才是其未来发展的真正出路所在。2lk融合基因型肺癌耐药研究进展目前,临床应用的个体化靶向药物治疗主要针对于具有EGFR突变型和ALK融合基因型肺癌患者。这两种基因变异肺癌均具有明确的分子靶点、靶点检测技术及上市的靶向药物,临床疗效得到显著提高,但与之相伴的耐药问题日益凸显。以下主要对EGFR-TKI及ALK抑制剂耐药问题进行阐述。2.1egfr-tkis耐药机制和治疗尽管EGFR-TKIs对携有EGFR敏感突变的NSCLC具有显著疗效,但仍有部分患者属于原发耐药,且几乎所有病人在用药1年内不可避免地发展为获得性耐药。治疗前存在KRAS基因突变、PTEN缺失及EGFR20号外显子的插入突变均表现为原发耐药。即使在敏感突变的患者中也存在原发耐药,如EGFR-L868-L747S突变以及12%EGFR突变患者存在BIM基因多态的存在(缺失BH3功能区)。对于原发耐药患者如EGFR20外显子突变可选择化疗,而KRAS基因突变、PTEN缺失患者可探索性应用相应靶点或下游相应靶点药物。继发性耐药机制主要为EGFR-T790M突变、MET扩增、SCLC转化、第二驱动基因的活化、肿瘤异质性等,部分耐药机制不明,各种机制之间还存在交叉现象,增加了EGFR-TKIs耐药机制的错综复杂性。目前T790M突变认为是TKIs获得性耐药的主要原因,约占50%左右。MET扩增是TKIs获得性耐药的另一主要原因,约占5%~22%。因此,治疗EGFR-TKIs耐药的患者,应根据主要耐药机制并综合考虑临床因素情况后采取个体化治疗。目前针对T790M突变可供选择的治疗策略包括:不可逆EGFR-TKIs(阿法替尼、DacomitinibI、Neratinib、XL647等),联合T790M特异性抑制剂、MET抑制剂及针对其他旁路激活途径的一些药物。针对MET扩增的治疗选择包括单克隆抗体类药物(rilotumumab,ficlatuzumab,onartuzumab)及小分子抑制剂药物(tivantinib,cabozantinib,foretinib,克唑替尼)等。第10届中国肺癌高峰论坛,我国学者对NSCLC小分子EGFR-TKIs耐药处理达成以下共识:(1)EGFR突变型肺癌,建议检测BIM和L747S,以发现原发耐药患者。(2)对EGFR-TKIs耐药的突变型肺癌,建议重新活检以明确耐药的分子机制,鼓励患者参加相应的临床试验。(3)对EGFR-TKIs继发耐药的无症状缓慢进展突变型肺癌,建议继续使用EGFR-TKIs。(4)表现为孤立进展的EGFR-TKIs继发耐药,建议在继续使用EGFR-TKIs的基础上联合应用局部治疗,局部治疗手段的选择以最小创伤为基本原则。(5)对EGFR-TKIs获益、继发耐药后接受细胞毒性药物治疗后再次耐药的EGFR突变型患者,可再考虑使用EGFR-TKIs。(6)对一种EGFR-TKI耐药的突变型肺癌,不推荐立即转换第二种EGFR-TKI。EGFR-TKI耐药机制复杂,很多尚未明了,需依赖于再次活检及相应的实验室检测,但实际工作中能够再次获得活检样本的患者低于10%,导致再次获检率更低。目前,克服耐药的临床药物多数处于临床前研究阶段,各种处理方式仍需深入探索。因此,优化针对TKIs耐药机制的检测分析方法,提高检测灵敏度和特异性,帮助临床医生进行治疗决策是解决耐药的重要研究方向。2.2alk抑制剂的应用克唑替尼治疗ALK融合基因阳性的NSCLC患者取得显著疗效,但并不是所有患