概述:在过去的几年中,肺癌治疗取得了重大的进展,新的靶向治疗药物和化疗药物不断问世。虽然有这些进步,肺癌的总体生存时间仍不令人乐观。肺癌的发病呈现显著的异质性,因此个体化治疗也应运而生。这就需要我们对患者进行仔细的选择并寻找新药的适应征,以找出新治疗方法的优势人群。棘皮动物微管相关蛋白4(EML4)-间变性淋巴瘤激酶(ALK),EGFR,MET和其它已知的基因一样,在肺癌发生中有重要作用,亦可以作为靶向治疗的靶区。另外,随着基因标志物的发现,治疗相关的危险性分层分析,目前我们对治疗人群的选择也有了进一步认识。河南省肿瘤医院内科王慧娟
要点:
1.棘皮动物微管相关蛋白4(EML4)-间变性淋巴瘤激酶(ALK)代表了非小细胞肺癌治疗的一个有希望的新靶点。EGFR突变是EGFR-TKIs疗效的确切预测指标。
2.EGFR突变的转移性NSCLC应该考虑一线EGFR-TKIs治疗。在肺癌MET基因失调可能是一个预后标记。
3.另外,MET可能是EGFR-TKIs治疗耐药的重要标记,针对MET抑制的治疗克服耐药的研究正在进行。
4.CBL可能在肺癌的发生中起到一定的作用,并且CBL的转变将会有助于进一步解释肺癌的分子异质性。
5.如果能经过更大型临床试验的证实,基因组学的发展以及检测循环肿瘤细胞基因型的技术将可能用于治疗方案的调整。
尽管近年来肺癌的研究有突飞猛进的发展,但是在美国,癌症相关死亡,肺癌仍占首位。最近的研究多集中于肺癌的病理生理机制。肺癌相关分子生物学的进步,为寻找和发现新的治疗方法提供了更多的信息。主要包括:新分子标志物的发现,预后的因素及预测的作用,诊断和指导治疗新技术。在接下来的部分中,我们将讨论肺癌最近的相关临床研究,分享其中的核心进展。
EML4-ALK
EML4-ALK融合蛋白是报道的最新NSCLC分子靶点。ALK最初是在与间变大细胞淋巴瘤相关的染色体易位中被发现,并导致nucelophosminCALK融合(NPM-ALK)。我们已经发现了一些特殊的ALK融合蛋白易位,其将会影响到下游信号的传导。随后我们还在血液性或实体瘤中发现了,ALK在一些异常机制的调节下,会出现失调现象,包括酪氨酸激酶区的易位和突变。
EML4-ALK在肿瘤生成中的作用
2007年在肺腺癌的术后标本中首次发现EML4-ALK3。染色体2P的反转导致了EML4和ALK胞内激酶区融合。我们已经证明这种融合蛋白有致癌活性,肺泡上皮细胞表达EML4-ALK的转基因小鼠,一周内会出现多发的(成百上千)腺癌小结节。
EML4-ALK NSCLC的临床病理学特征
EML4-ALK在NSCLC的发生率较低,报道的仅有1%-7%。虽然发生率很低,但是EML4-ALK NSCLC代表了一种独特的亚型。在至今最大的一项研究中:对具有以下至少两个特征NSCLC患者进行遗传学筛查,女性,亚洲,不抽烟或少量抽烟,腺癌。研究共入组141例患者,其中19例发生了EML4-ALK突变;31例EGFR突变。和先前的研究数据一致,EML4-ALK和EGFR突变互相独立。有趣的是,EML4-ALK突变阳性的患者更年轻,和EGFR突变及两种基因均为野生型相比,多为男性。虽然既往的报道称,EML4-ALK和抽烟相关,在这个研究中,EML4-ALK突变阳性和EGFR突变阳性一样,与野生型患者相比,更倾向于不抽烟或少量抽烟者(p < 0.001)。
EML4-ALK作为治疗的靶点
更重要的是,EML4-ALK可以作为NSCLC治疗的新靶点。现在认为,携带EML4-ALK融合基因的患者和非携带者相比,对以顺铂为基础的化疗方案的反应率和总体生存情况相似。最近,一项I期临床研究显示了ALK抑制剂PF-02341066在EML4-ALK融合基因的患者中,有肯定的疗效。在19例EML4-ALK的NSCLC患者中,10(53%)例出现了临床部分缓解。更大样本量的临床试验已经在进行中,以对此发现进行进一步的证实。
MET
MET是一种受体酪氨酸激酶,在正常和恶性细胞中均有表达。MET通过信号传导途径影响肝细胞生长因子(HGF/SF),干预多种细胞间的相互作用,包括细胞增殖,抗血管生成,侵犯和转移。在NSCLC和SCLC中均发现,MET基因通过不同的机制,包括:过表达,突变和扩增,导致HGF的自分泌或旁分泌激活,最终导致MET信号的失调。
作为预测因子的潜在作用
预测因子,如:年龄,性别,一般状况评分,体重变化,以及其它并发症情况在预测患者的临床预后方面起着重要作用。但是仅有这些因素还显得不足,目前已经有相关的证据表明MET可以作为肺癌预后的预测因子。手术后的NSCLC患者,FISH检测MET拷贝数增加和临床不良预后相关。在一项试验中,入组447例手术后的NSCLC患者,MET阳性(5或更多的拷贝数/每个细胞)和阴性患者相比,总体生存时间更短(25.8 vs. 47.5月; p=0.005.)。该试验还在进一步的研究中,以证实MET扩增作为肺癌预后的预测因子的价值。
MET诱导的抗-EGFR耐药
另外一项有趣的发现是,MET扩增可能和TKI治疗的耐药相关。耐药的发生是一项复杂的过程,通过多种不同的机制实现,多由于一些突变引起。一项著名的研究发现T790M突变,通过改变酪氨酸激酶区的构象,阻止erlotinib、gefitinib的结合导致耐药。 MET扩增可能通过PI3K的ERBB3活性增加20%,导致EGFR TKIs出现获得性耐药。这项研究潜在解释了EGFR TKIs在治疗过程中出现耐药的原因。MET抑制剂相关的早期、临床试验已经开展。另外,包括EGFR抑制剂和MET抑制剂双重应用的策略,以逆转耐药的相关临床试验也已经在进行中。
EGFR
EGFR包括:EGFR/HER1, HER2/neu, HER3, 和HER4,存在于多种细胞信号传导中,影响着细胞的增殖,凋亡抑制,细胞运动,和血管发生。EGFR在NSCLC患者中,通过多种机制表现出失调现象,包括过表达,扩增,或突变。
EGFR在NSCLC患者中作为预后的预测因子
抗-EGFR治疗在NSCLC的治疗中起着越来越重要的作用。EGFR-TKI作为二线治疗已经证明了具有临床获益,但是既往的试验表明在没有进行选择的人群中,一线治疗并不获益。一些临床和病理学特征和EGFR-TKI治疗疗效相关,如亚洲,女性,腺癌,无大量抽烟史。目前这一筛选方法已经把NSCLC分出了一个新的分子生物学亚型。这部分人群的酪氨酸激酶区更易发生突变。最近,一项研究通过这些临床病理学特征对NSCLC患者进行筛选,筛选出的晚期肺腺癌患者给予gefitinib一线治疗,并和传统的化疗对比。结果12月PFS显示,gefitinib组为24.9%,对照组(紫杉醇+卡铂)为6.7%(hazard ratio [HR], 0.74; 95% CI: 0.65-0.85.)。在261例EGFR突变的患者中gefitinib组,较化疗组DFS显著改善(HR, 0.48;95% CI: 0.36 to 0.64; p<0.0001)。在EGFR突变阴性的患者,PC方案化疗组的PFS较长。Gefitinib的耐受良好,3,4级的不良反应较化疗组显著下降。同样的结果在后来的研究中也有报道。综上所述,通过检测EGFR突变、对有选择的患者进行EGFR-TKI一线治疗切实可行。
种族性差异和肺癌
虽然肺癌相关死亡率在所有种族中均名列前茅,但是最近的研究仍然把焦点放在了种族差异上。我们发现黑人较其他种族有所不同。相对于白人,黑人发生肺癌的风险显著增高。流行病学调查分析了人群的习性,文化和社会经济因素的影响,但是没有发现明确的相关性。
分子水平的异质性和种族差异
分子技术的进步,使我们对肺癌的异质性有了更深的了解,这也为我们弄清楚种族差异提供了更多的相关信息。多个研究发现遗传易感性在肺癌的发生过程中起着重要的作用。既往的研究多致力于种族和特殊的遗传多态性(烟草有害物相关),但是没有得出阳性的结果。和其它种族相比,黑人中,TP53的多态性和肺癌的高发相关。一项最近的分析发现,NSCLC患者中,MET、EGFR突变,和种族的关系更加明确19。另外一项研究中,入组141例亚洲人,76例白人,66例黑人肺癌患者。MET突变在亚洲人群中比例最高,13%,最常见的突变发生在N375S。在黑人中,无1例发生突变,这种突变代表着semaphorin区域的突变,和MET抑制剂耐药相关。EGFR突变的种族差异已经相当明确。在这项研究中,EGFR突变发生率在亚洲人中为32%,白人和黑人中为3%。这个发现对治疗有很重要的指导意义。MET突变的人群差异还需要进一步的研究证实。
CBL
CBL是一种E3泛素连接酶,调节酪氨酸激酶受体(RTK)活性,包括:MET, EGFR, PDGFR, 和VEGFR。在健康组织和肿瘤组织中均有表达,尤其在造血组织中表达最高。
CBL在肿瘤生成中的作用
CBL在RTKs的蛋白化和降解中发挥作用。另外还参与RTK信号的调节。但是CBL作为信号转导分子,有着双重的作用。近来的研究显示,CBL基因在NSCLC患者中有所改变,而且这种变化在肺癌的发生中起着重要作用。我们对来自119例NSCLC患者的CBL突变情况进行了分析。共发现了8种新的突变。目前和种族差异相关的突变分析正在进行中(白人,黑人和台湾人)。22%的台湾人存在CBL杂合子的缺失。体外试验表明,这种改变会导致细胞生存增殖能力和活性的增高,但是不改变CBL E3泛素连接酶的活性。台湾(50例)的患者同时也进行了EGFR, MET, P53, 和KRAS突变检测分析。有趣的是,EGFR和MET突变与CBL突变并不互相排斥。CBL突变和P53或KRAS突变互不重叠。图1中显示。这个结果说明,CBL对激酶活性的调节作用可以作为肿瘤发生的独立影响因素。有关这个通路的详细情况及对治疗的影响还需要进行一步的研究。
基因表达模式
目前,基因表达可以通过微点阵平台技术对成千的基因表达进行检测。这项技术为研究者提供了辨别高危和低危标志物的方法。就肺癌而言,我们已经发现了几种和危险分层相关的模型。在一项研究中,入组101例术后NSCLC患者,对其标本运用5种基因标志物进行危险度分析。中位随访20月,和预期低危者相比,预期高危的59例患者的生存时间显著缩短(20vs. 40 months; p<0.001)。这个结果在另外一项研究(60例)中被再次证实。和肿瘤复发的预测因子相关的研究也在进行。肺metagene模型在预测早期NSCLC患者复发情况要优于其它的传统预测因子。这项试验筛查出了有复发高危因素的IA期患者亚组。有趣的是,在这筛选出的患者中,虽然复发率显著增高,但是辅助化疗不能使其受益,并且最终导致患者死亡。一项III期临床试验评估了Metagene模型对I期患者辅助化疗的指导作用。这项研究目前仍在进行中。如果试验得到阳性结果,那么这种模式将会对术后辅助治疗起到更有意义的指导作用。
循环肿瘤细胞
我们已经发现在转移性癌症患者的外周血中可以检测到肿瘤细胞。运用这种方法我们可以分离出少量的外周血肿瘤细胞(CTCs),但是这种方法所取得的细胞量少限制了进一步的分子学研究。最近运用CTC-chip技术,采用微小装置分离CTCs更有效且纯度高。可以对CTCs中分离的染色体DNA,进行突变分析。在一项研究中,入组27例晚期转移性NSCLC患者,分离CTCs进行DNA突变检测。其中12例为EGFR突变阳性。通过外周血检测的EGFR突变(11/12)较血浆检测(4/12)灵敏度更高。另外有趣的发现是,T790M突变不仅存在于那些既往用过EGFR-TKI治疗的患者,在治疗前的患者中亦有突变。治疗前的突变阳性和PFS下降显著相关(7.7 vs. 16.5月; p<0.001)。CTCs的突变情况在患者疾病的发展过程中也有变化。如,T790M突变在初始的活体标本中表达水平很低,但是随着疾病的进展,其表达水平也逐渐增加,并且和耐药的发生相关。
由于一些原因的存在(包括活体组织不易得到;这种新技术可以通过无创手段轻易获得肿瘤的基因型),使这项技术代表了目前检测手段的发展方向。另外在肿瘤的发展和治疗过程中,其基因型会发生改变,而这项技术为临床医师提供了观察疗效的新指标。
结论:肺癌的治疗仍然是值得我们深刻探讨的问题。虽然目前已经取得了很大的进展,但是多数与肺癌相关的分子生物学机理我们仍然不知。肺癌诊治方面的新策略还需要进一步探寻,本文的回顾性发现可能会起到抛砖引玉的作用。
译者:河南省肺癌诊疗中心 闫相涛 王慧娟
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