[CSCO2014]非小細胞肺癌治療新靶點及其靶向治療研究進展

作者：周彩存 李嘉瑜 同濟大學附屬上海市肺科醫院

肺癌是患病率和死亡率均較高的惡性腫瘤之一，主要由NSCLC(non-small cell lung cancer, NSCLC)和小細胞肺癌（small cell lung cancer, SCLC）組成，其中NSCLC佔到肺癌80％以上。在過去的幾十年里，隨著基因測序技術的不斷發展和腫瘤相關信號通路研究的不斷深入，越來越多的NSCLC已經被證實在分子水平存在驅動基因突變，從而導致腫瘤的發生,包括AKTI, ALK, BRAF, EGFR, HER2, KRAS, MEK1, MET, NRAS, PIK3CA, RET, ROS1等。這些驅動基因突變會激活相關信號蛋白從而導致腫瘤的發生髮展。這種驅動基因突變幾乎可以在所有組織學類型的NSCLC中找到（包括腺痛、鱗癌、大細胞癌），但很少同時發生於同一腫瘤。不吸煙腺癌患者發生EGFR, HER2, ALK, RET和ROS1突變的概率相對較高。

根據大量臨床試驗及NCCN指南推薦：Cefitnib、Erlotinib和Afatinib等表皮生長因子受體（Epidermal growth factor receptor, EGFR）的酪氨酸激酶抑製劑（Tyrosine kinase inhibitors, TKI）作為EGFR突變NSCLC患者的一線治療，Crizotinib作為ALK重排患者的一線治療已毋庸質疑。更為重要的是，很多針對其他少見基因突變的小分子靶向藥物已被研發進入臨床或臨床前研究，這對於一部分肺癌患者來說無疑是令人鼓舞的消息。

儘管近幾年來針對肺腺癌的驅動基因的探索及相應靶向藥物的研發和臨床應用研究進展很大，但對於肺鱗癌的驅動基因，我們知道得少之又少。肺腺癌的驅動基因如EGFR, ALK, ROS1, RET等，很少或者還未在鱗癌中檢測到，針對這些靶點的藥物因而也無法應用於鱗癌患者，而鱗癌卻在NSCLC中佔25％左右。為了能找到肺鱗癌更好的治療策略，研究者們一直沒有放棄對肺鱗癌馳動基因的探索和驗證：隨著測序技術的發展，近期研究發現肺鱗癌中存在著與肺腺癌不同的驅動基因，這些基因包括FGFRI, DDR2和PIK3CA等。本文將對除EGFR和ALK以外較少見的NSCLC驅動基因，攜帶這些驅動基因患者的臨床特徵及其可能的靶向治療研究進展作一綜述。一、肺腺癌的驅動基因

EGFR突變是NSCLC最常見的驅動基因，約10%的高加索NSCLC患者和30-40％的東亞NSCLC的患者存在EGFR突變，EGFR突變在不吸煙腺癌患者中發生率較高。大量臨床研究已經證實以EGFR-TKI一線治療EGFR突變的晚期NSCLC患者的療效優於化療，NCCN指南推薦EGFR突變患者一線使用EGFR-TKI。另一驅動基因ALK重排從2007年第一次發現到它的第一個酪氨酸激酶抑製劑Crizotinib，批准進入臨床僅僅用了不到5年時間，目前，Crizotinib，已被NCCN指南推薦作為ALK重排患者的一線治療。靶向藥物在肺腺癌中的迅猛發展令人鼓舞，許多除EGFR和ALK以外的驅動基因也不斷地被發現並有可能成為下一個有效治療靶點：

1. KRAS和NRAS

KRAS突變存在於15％一20％的NSCLC。KRAS是RAS GTP酶家族的成員之一，可以通過Ras/Raf信號通路促進細胞的生長分化。這些酶通過與GTP結合，發揮RAS家族的GTP酶活性，使GTP轉化為GDP，從而使下游信號瀑布中的蛋白髮生磷酸化。當KRAS發生突變時（主要發生於外顯子12[80%],13和61）降低了KRAS作為GTP酶的活性，使其具有致瘤的特性。到目前為止KRAS被認為是預示化療和靶向治療療效不佳的預測因子而非一個有效的藥用靶點：與結直腸癌不同的是，在NSCLC中KRAS突變與抗EGFR通單克隆抗體耐葯的相關性並不明確：突變的KRAS與GTP的高親和性限制了直接抑制KRAS的藥物的研發和應用。直到20l3年，一種能與KRAS突變異構體結合的KRAS G12C抑製劑被報道，但這種藥物的臨床應用還有很長的路要走。目前對於KRAS突變NSCLC患者的治療策略主要集中於干擾其下游信號通路，如PI3K，MEK和FAK，都還處於臨床研究階段。最具有臨床應用前景的治療策略是細胞毒性化療藥物與MEK抑製劑的聯合應用：多西他賽與口服MEK抑製劑Selumetinib聯合治療KRAS突變的NSCLC被證實在臨床前模型中有效，並且在一項Ⅱ期臨床研究中顯示多西他賽聯合Selumetinib療效優於多西他賽單葯，患者的有效率提高，PFS長。這種聯合治療目前正在處於註冊臨床研究的評估階段（SELECT-1, NCT01933932）。其他RAS家族成員包括HRAS和NRAS。約l%的NSCLC患者存在NRAS體細胞突變。NRAS突變在腺癌及有吸煙史的肺癌患者中發生率較高，並在臨床前模型中NRAS突變的NSCLC顯示出對MEK抑製劑敏感。

2. ROS1

ROS1是胰島素受體家族的一種受體酪氨酸激酶。ROS1 重排最早在膠質母細胞瘤中被發現，位於6號染色體上。近年來, ROS1融合基因被認為是NSCLC的驅動基因，約在1%-2%的NSCLC中檢測到ROS1重排。ROS1包含了完整的酪氨酸激酶域，49%的激酶域和77%的ATP結合位點與ALK存在高度的氨基酸同源性,發生基因融合後可以導致下游細胞生長和增殖相關信號通路活化，ROS1融合基因陽性的NSCLC患者通常有年輕的不吸煙腺癌的臨床特徵，ALK/MET/ROS1多靶點抑製劑Crizotinib被證實對ROS1融合基因陽性的患者有效。在PROFILE1001顯示，每日兩次口服250mg Crizotinib治療ROS1融合基因陽性患者，有效率和疾病空置率分別達到57%和79%。

3. BRAF

BRAF屬於MAPK信號通路的絲氨酸蘇氨酸蛋白激酶家族。約1%-3%的NSCLC存在BRAF突變。這些攜帶BRAF 突變的NSCLC患者通常為吸煙/曾吸煙的人群，並且與其他突變相互排斥，通常不同時存在。與黑色素瘤不同的是在肺癌中,研究者檢測到了BRAF的多種突變位點，如V600E(50%)、G469A(40%)、D594G(11%)，而不是像黑色素瘤一樣以V600E為主。許多BRAF抑製劑，包括 sorafenib、vemurafenib 和dabrafenib正在臨床研究階段。一項BRAF V600E特異性抑製劑vemurafenib治療BRAF V600E突變的晚期實體腫瘤的II期臨床實驗已經開始。對於非V600E類型BRAF突變, 使用V600E特異性抑製劑治療是無效的，但針對下游的靶向藥物如MEK抑製劑是否有效正處於探索階段。

4. HER2(ERBB2)

人表皮生長因子受體2(HER2)是ERBB家族的一員,雖然HER2沒有已知的配體與之結合，但其可以與ERBB家族的其他任一成員結合成為二聚體。約2%-4%的NSCLC患者存在HER2突變,多數患者具有不吸煙腺癌的臨床特徵,最常見的突變類型是發生於20外顯子的插人突變A775_G776 ins YVMA,而在EGFR/KRAS/ALK均陰性的NSCLC穿刺標本中，HER2突變的發生率為6%。20外顯子插人突變導致HER2激酶活性增加,從而激活下游信號通路,促進細胞增殖轉移及致瘤性。相對於乳腺癌和胃癌,HER2擴增並沒有在肺癌中顯示出具有提示較好預後的作用。HER2突變患者用HER抑製劑可能獲得較好的疾病控制率,在細胞實驗中也證實HER2 20外顯子突變的細胞對EGFR/HER2雙靶點藥物,如neratinib、dacomitinib和afatinib 敏感。

在一項I期臨床試驗中，6位攜帶HER2 20外顯子插人突變的NSCLC患者使用HER2抑製劑neratinib聯合mTOR抑製劑temsirolimus進行治療，其中2位患者部分緩解。另一項小規模的Ⅱ期臨床試驗中,3位HER2 20外顯子插入突變的晚期NSCLC患者經afatinib治療均獲得部分緩解。在一項回顧分析中,4位服用Afatinib單葯治療的HER2 20外顯子插入突變的NSCLC患者的疾病控制率達100%，然而另外2位服用Lapatinib單葯的HER2插入突變患者均疾病進展。在這項回顧性研究中,還發現15位HER2 20外顯子突變的NSCLC患者用trastuzumab聯合化療的疾病控制率達 96%。而這些HER2抑製劑治療HER2突變NSCLC的諸多臨床試驗也正在如火如荼地進行中。

5. RET

RET基因編碼RET受體釀氨酸激酶,約1%的NSCLC患者存在RET基因重排。CCDC6-RET, KIF5B-RET和TRIM33-是已被發現的三種RET融合基因型。RET重排目前只在腺癌中檢測到,並且不與EGFR突變ALK重排，KRAS突變等同時存在。許多已上市的多靶點酪氨酸激酶抑製劑有抑制RET的活性，在體外實驗證實重排的腫瘤細胞對vandetanib、Sorafenib、Sunitinib、Cabozantinib敏感,但這些藥物對有RET重排肺癌患者的療效還不能完全肯定。雖然到目前為止，針對RET融合基因陽性患者對何種治療效果較好的回顧性和前瞻性研究還非常有限，但有一項用Cabozantinib治療RET重排NSCLC患者的單臂Ⅱ期臨床實驗正在進行,其結果非常值得期待。

6. NTRK1

NTRK1是編碼高親和性神經生長因子(TRKA蛋白)的基因，就目前的研究發現約3%的肺腺癌存在NTRKD的重排，且不與EGFR突變KRAS突變和ROS1融合基因同時存在。目前發現的NTRK融合基因型為MPRIP-NTRK1和CD74- NTRK1,這兩種基因型在體外實驗中被證實可以TRKA蛋白髮生自磷酸化從而激活其致瘤作用。在體外模型中,具有 抗TKRA活性的酪氨酸激酶抑製劑ARRY-470, lestaurtinib(CEP-701)和Crizotinib可以使細胞周期停滯,抑制細胞增殖。在Vaishnavi的研究中,攜帶MPRIP-NTRK1的NSCLC患者接受了Crizotinib的治療,該患者在接受治療後腫瘤縮小，CA125下降,但在3個月後疾病進展。雖然目前還沒有專門針對肺癌NTRK1融合基因陽性患者的臨床試驗,但TSR-011、 PLX7486等具有TRK抑製劑作用的藥物在NRTK重排的實體瘤中的臨床試驗已經開始。

7. MEK1

MEK1是BRAF下游增殖信號通路的絲氨酸蘇氨酸激酶，約1%的NSCLC存在MEK1突變，這種突變在肺腺癌中較肺鱗癌多見，主要突變位點K57N，Q56P和D67N。在體外模型中，MEK1突變可以導致信號通路持續激活並對MEK抑製劑敏感。但MEK抑製劑在臨床中應用的療效目前還未知曉，一項MEK抑製劑MEK162的II期臨床試驗已在RAF, RAS, NF1或MEK突變的實體瘤患者中展開。

8. MET

MET是一種受體酪氨酸激酶，與其配體肝細胞生長因子結合而激活。約25%的NSCLC存在MET蛋白的過表達，並與不良預後相關。擴增約存在於2%-4%的肺腺癌和肺鱗癌，MET擴增也與NSCLC的不良預後相關。在EGFR突變的EGFR-TKI獲得性耐葯NSCLC患者中，約20%的患者存在擴增。MET擴增的NSCLC患者可能對MET抑製劑敏感，許多MET的酪氨酸激酶抑製劑(如Crizotinib, Tivantinib等)，以及MET的單克隆抗體(如Onartuzmnab等）的臨床試驗正在MET擴增或MET蛋白過表達的腫瘤患者中展開。二、肺鱗癌的驅動基因

儘管研究者在尋找肺鱗癌驅動基因上做了很多努力，但肺鱗癌分子標誌物的研究步伐遠落後於腺癌，肺腺癌的驅動基因很少在肺鱗癌中被檢測到。並且一些較新的藥物例如貝伐單抗和培美曲塞也不支持用於肺鱗癌或被證實療效不理想。因此，存在晚期肺鱗癌患者較非鱗癌患者的治療選擇要少得多。然而，最近越來越多的研究發現驅動基因突變也存在於肺鱗癌，並且可能與肺鱗癌的靶向治療療效相關，這些基因包括FGFR1，DDR2和PIK3CA等。

1. FGFR1

成纖維細胞生長因子受體(fibroblast growth factor receptor, FGFR)包括四種受體酪氨酸激酶(FGFR1、FGFR2、FGFR3和FGFR4)。FGFR1擴增約佔肺鱗癌的20%，但在肺腺癌中僅約2%的患者檢測到FGFR1擴增。另外，5%?10%的肺鱗癌患者存在FGFR2/3/4擴增或突變，這些基因的改變通過激活MAPK和PI3K信號通路促進細胞增殖。有關FGFR抑製劑 (例如AZD4547、JNJ-42756493、BGJ398、DoVitinib、Ponatinib 等)的I?Ⅱ期臨床研究已經在肺鱗癌中展開。

2. DDR2

盤狀死亡受體(Discoidin death receptor 2，DDR2)是一種只能被膠原激活而非肽類生長因子激活的酪氨酸激酶受體，它可以激活SRC和STAT信號通路促進細胞增殖。DDR2突變約在4%的肺鱗癌中被檢測到，而在非鱗肺癌中發生的比例不到1%。多靶點酪氨酸激酶抑製劑達沙替尼（Dasatinib)可以抑制DDR2，並已在裸鼠荷瘤模型中證實達沙替尼能夠抑制DDR2突變的NSCLC，同時在一位使用厄洛替尼和達沙替尼聯合治療使腫瘤明顯縮小的肺鱗癌患者中，研究者檢測到該患者腫瘤組織存在DDR2激酶域S768R突變。在一則病例報道中，一位患有慢性髓細胞性白血病和DDR2 S768R突變的肺鱗癌患者對達沙替尼治療有效。一項使用達沙替尼治療DDR2突變晚期腫瘤的II期臨床研究正在進行。

3. PI3KCA

鱗脂醯肌醇3激酶催化OL多肽（phosphoinositide-3-kinase，catalytic, a polypeptide, PIK3CA)基因編碼PI3K的催化單元，是一種通過AKT/mTOR信號通路調節細胞生長與增殖的脂類激酶。PIK3CA突變通常發生在外顯9和外顯子20約1%?3%的NSCLC存在PIK3CA突變。在肺鱗癌和肺腺癌中的突變率相似，多數具有PIK3CA突變的患者有吸煙史。與其他類型的突變相比，P/K5C4突變與EGFR突變同時存在的概率相對較高，約5%的EGFR突變患者對EGFR-TKI發生獲得性耐葯時出現了PIK3CA突變。PI3K，AKT和mTOR抑製劑在PIK3CA突變NSCLC中的臨床效果如何還未知曉，仍在臨床試驗進行過程。另有一項PI3K抑製劑Buparlisib與多西他賽聯合治療晚期肺鱗癌的Ⅱ期臨床研究正在進行。

結語和展望

通過以上的闡述可見，抗腫瘤藥物朝著針對基因改變及腫瘤相關信號通路的小分子靶向藥物方向發展已是大勢所趨。把肺腺癌分成EGFR突變和ALK重排的亞型並給予相應口服靶向藥物治療能很好地改善患者的生存。EGFR-TKI和ALK-TKI的發展，耐葯機制的探究及這兩種藥物單葯治療的局限性是目前國際上研究熱點的一部分。而隨著NSCLC其他驅動基因的發現及相應酪氨酸激酶抑製劑的不斷研發，將使肺癌的治療引領至更廣闊更精確的靶向治療時代。

在臨床中，只有一小部分腫瘤能夠找到驅動基因並給與相應的靶向藥物進行有效治療。在肺鱗癌和肺腺癌中都存在非EGFR突變、非重排的少見突變，但攜帶這些突 變的NSCLC患者人數稀少，每種突變幾乎都僅佔NSCLC的1%?3%，雖然部分少見突變肺癌可能對某些小分子的激酶抑製劑有效，但尚需大規模隨機雙盲臨床研究進行驗證。由於人數較少，從NSCLC患者中篩選攜帶某種少見突變的NSCLC患者到將期納入臨床試驗需要較長的時間。全世界的醫學研究者也在不斷地設計新的臨床試驗來評估這些新興藥物的療效。國際腫瘤組織聯合國際腫瘤組織臨床研究協作組將於2014年發起兩個有關肺癌的臨床試驗來證實這些新的靶點，以指導後續臨床試驗的設計。

一項名為ALCHEMIST (Adjuvant Lung Cancer Enrichment Marker Identification and Sequencing Trial)的臨床研究將入組6000?8000名手術完全切除的肺腺癌患者，在這項研究中，數以千計患者的腫瘤標本將被用來檢測兩個特定的基因，一個是EGFR，另一個是ALK，只要患者存在一種基因改變就進入該試驗的臨床治療組，獲得相應的治療。每位進入ALCHEMIST臨床試驗的患者，包括兩種基因檢測均為陰性的患者都將進行腫瘤危險性評估，他們的基線腫瘤組織將被送到國際腫瘤組織的腫瘤基因組中心進行分析檢測，這些患者都將持續隨訪5年，若腫瘤複發，則會被再次取腫瘤標本進行深度測序及全基因組外顯子測序並與基線基因狀態進行比較。

另一項臨床研究，晚期肺鱗狀細胞癌主要協議(Advanced Squamous Cell Carcinoma Lung Master Protocol)每年將對近千名晚期肺腺癌患者的組織進行測序獲得鱗癌的多種基因改變。這一協議將使許多針對肺鱗癌的新靶向藥物的隨機Ⅱ期臨床研究在這個臨床研究的框架內同時進行。在這個框架的基礎上，這些新葯也將快速地在後續的ID期臨床研究中得以驗證或在Ⅱ期臨床中慘遭淘汰而被其他藥物取代，避免了臨床試驗的重複註冊和進行。

與以往的臨床研究相比，這兩個臨床研究的設計將使更多的患者納入試驗，並獲得與他們腫瘤基因改變相對應的靶向治療，且使其他臨床研究更有效快速地展開，這是全世界醫務工作者與肺癌患者的共同期望。同時，這兩項臨床研究也可能發現更多未知的肺癌潛驅動基因，為腫瘤藥物研發提供新的靶點，我們期待這些研究給我們帶來令人鼓舞的結果。?