生物標(biāo)記物指導(dǎo)晚期非小細(xì)胞肺癌治療的研究進(jìn)展

禚銀玲 郭其森

肺癌無(wú)論是發(fā)病率和死亡率均居首位，非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)占肺癌的80%，且一旦發(fā)現(xiàn)80%屬于晚期。以鉑類為基礎(chǔ)的藥物聯(lián)合化療，中位生存期(median surviual time，MST)可達(dá)10個(gè)月，然而，化療療效已經(jīng)達(dá)到了平臺(tái)期。為進(jìn)一步增加療效并降低毒性，以腫瘤的分子特點(diǎn)為基礎(chǔ)的個(gè)體化治療越來(lái)越受到重視，現(xiàn)就化療和靶向藥物的分子標(biāo)記物以及在指導(dǎo)晚期非小細(xì)胞肺癌患者的個(gè)體化治療方面的臨床應(yīng)用綜述如下。

一、化療的分子標(biāo)記物

1.核苷酸切除修復(fù)交叉互補(bǔ)復(fù)合體(excision repair cross complement group 1，ERCC1)

ERCC1屬于核酸切除修復(fù)基因家族，其編碼一種蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)能修復(fù)鉑類引起的DNA破壞。Olaussen［1］發(fā)現(xiàn)ERCC1表達(dá)在鉑類輔助化療中有預(yù)測(cè)價(jià)值。ERCC1表達(dá)增加能預(yù)測(cè)鉑類的耐藥性。在IALT試驗(yàn)中，ERCC1表達(dá)陰性組療效優(yōu)于陽(yáng)性組。Cobo［2］用ERCC1表達(dá)來(lái)選擇晚期NSCLC患者的治療，在對(duì)照組，無(wú)論ERCC1表達(dá)水平高低與否，患者均接受標(biāo)準(zhǔn)化療(多西他賽+卡鉑);試驗(yàn)組中，低ERCC1表達(dá)的患者接受多西他賽+卡鉑，而高表達(dá)者選擇非鉑類化療(多西他賽+吉西他濱)。結(jié)果顯示試驗(yàn)組較對(duì)照組有效率高，但是總生存沒(méi)有顯著差異。

2.核苷酸還原酶(ribonucleotide reductase M1，RRM1)

RRM1是DNA合成和修復(fù)過(guò)程中起著重要作用的酶，是吉西他濱的主要治療靶點(diǎn)。RRM1表達(dá)增加與吉西他濱耐藥有關(guān)。在一項(xiàng)局部晚期NSCLC患者的Ⅱ期前瞻性研究中，顯示RRM1高表達(dá)與吉西他濱+順鉑化療后的低反應(yīng)率有關(guān)。在兩項(xiàng)關(guān)于晚期NSCLC的回顧性研究中，表明RRM1過(guò)度表達(dá)的患者接受吉西他濱加順鉑化療后沒(méi)有延長(zhǎng)總生存(overal survival，OS)率。在以后的研究中，RRM1表達(dá)水平與ERCC1表達(dá)水平明顯相關(guān)，而且低RRM1和低ERCC1 mRNA表達(dá)水平預(yù)示其具有較好的療效。目前晚期NSCLC患者以ERCC1和RRM1的表達(dá)水平來(lái)選擇化療方案的眾多試驗(yàn)正在進(jìn)行中［3］。

3.胸苷酸合成酶(thymidylate synthase，TS)

胸苷酸合成酶是與DNA合成有關(guān)的一種酶，是培美曲賽療效的潛在預(yù)測(cè)因子。TS表達(dá)增高與培美曲塞耐藥有關(guān)。在一項(xiàng)Ⅲ期臨床試驗(yàn)中，比較了吉西他濱加順鉑與培美曲塞加順鉑治療晚期NSCLC患者，顯示在鱗癌中TS mRNA表達(dá)水平較腺癌中高(P＜0.001)，表明培美曲塞在腺癌中療效優(yōu)于鱗癌。TS表達(dá)水平能否預(yù)測(cè)培美曲賽的療效仍不清楚［4］。隨著培美曲賽在NSCLC治療中使用的增多，TS可能成為培美曲賽治療的預(yù)測(cè)標(biāo)記物，然而更多前瞻性的試驗(yàn)尚需要做進(jìn)一步的研究［3］。

4.β-微管蛋白(β-tubulin)

微管蛋白是紫杉類藥物的作用靶點(diǎn)，在臨床前期研究中，Ⅲ型β-微管蛋白的表達(dá)異常與紫杉醇耐藥有關(guān)。在一項(xiàng)研究中，接受紫杉醇類化療的晚期NSCLC患者，出現(xiàn)微管蛋白突變的患者對(duì)化療的療效差。另外兩個(gè)研究調(diào)查了Ⅲ型β-微管蛋白表達(dá)水平是否與紫杉醇類療效有關(guān)。兩組患者分別接受紫杉醇或多西紫杉醇+鉑類和多西紫杉醇單藥治療，兩組療效無(wú)顯著差異，但Ⅲ型β-微管蛋白低表達(dá)組療效較好［3］。

二、靶向治療分子標(biāo)記物

1.表皮生長(zhǎng)因子受體(epidermal growth factor receptor，EGFR)突變

EGFR基因突變表現(xiàn)為外顯子19堿基缺失、外顯子20的點(diǎn)突變或堿基插入突變和外顯子21的點(diǎn)突變3種類型。EGFR突變能預(yù)測(cè)EGFR酪氨酸激酶抑制劑(tyrosine kinase inhibitor，TKI)的有效性，多項(xiàng)研究顯示其有效率達(dá)70%［4］。一項(xiàng)前瞻性隨機(jī)對(duì)照的Ⅲ期臨床研究(Iressa Pan-Asia Study，IPASS)比較了EGFR-TKI方案與卡鉑+紫杉醇標(biāo)準(zhǔn)化療方案一線治療的療效［4］。在該試驗(yàn)中，對(duì)入選組患者進(jìn)行了EGFR基因突變檢測(cè)。結(jié)果顯示，吉非替尼組的無(wú)進(jìn)展生存(progressionfree survival，PFS)率(HR 0.74，P ＜0.0001)和有效率(43%vs 32.2%，P=0.0001)均高于化療組，而對(duì)于EGFR突變者，則是吉非替尼組的PFS率(HR=0.48，P＜0.0001)高于化療組，對(duì)于EGFR突變陰性患者，化療組疾病無(wú)進(jìn)展生存(PFS)率(P＜0.0001)高于吉非替尼組，然而OS無(wú)顯著差異(18.8個(gè)月 vs 17.4個(gè)月，HR=0.90，P=0.109)，盡管該試驗(yàn)僅在亞洲患者中進(jìn)行，但對(duì)于其他人群，EGFR-TKI治療EGFR突變型肺癌的療效也是相似的。一項(xiàng)多中心的OPTIMAL臨床試驗(yàn)研究納入了EGFR突變的晚期NSCLC患者，將其隨機(jī)分至厄洛替尼組或吉西他濱+順鉑組。結(jié)果顯示，厄洛替尼組中位PFS期較吉西他濱+順鉑組顯著延長(zhǎng)(13.7個(gè)月 vs 4.6個(gè)月，P＜0.0001)，且生活質(zhì)量有顯著改善。關(guān)于EGFR基因突變的前瞻性臨床研究也在逐步展開(kāi)并已有了初步結(jié)果。在一項(xiàng)EURTAC對(duì)高加索人群研究中，采用厄洛替尼和含鉑化療方案治療EGFR突變型晚期NSCLC的療效，并進(jìn)行了比較。結(jié)果顯示，厄洛替尼組有效率(54.5%vs 10.5%，P＜0.0001)與患者PFS期(9.4個(gè)月 vs 5.2個(gè)月，P＜0.0001)均顯著優(yōu)于化療組;但化療組與厄洛替尼組中位生存期無(wú)顯著差異(18.8 個(gè)月 vs 22.9 個(gè)月，P=0.42)。

2.KRAS基因突變

KRAS突變占晚期NSCLC中的大約15%，在一線治療中，KRAS突變是否能預(yù)測(cè)對(duì)EGFR-TKI治療耐藥尚不清楚。在TRIBUTE研究中，比較了厄洛替尼+PC方案化療和PC方案化療治療晚期NSCLC的療效，結(jié)果顯示:厄洛替尼聯(lián)合化療組沒(méi)有生存獲益，在KRAS突變患者(21%)中，接受厄洛替尼+PC方案化療組與PC方案化療組相比沒(méi)有延長(zhǎng)疾病進(jìn)展時(shí)間(TTP)，和OS(HR 1.9，P=0.03 HR=2.1，P=0.19)。在 NCIC CTG BR.21 研究中，比較了厄洛替尼和安慰劑治療晚期NSCLC的療效，KRAS突變患者(15%)中HR是1.67(P=0.31)，而在KRAS野生型患者中HR是0.69(P=0.03)，表明KRAS突變降低OS，突變表示耐藥。FLEX研究比較了愛(ài)必妥+化療(長(zhǎng)春瑞濱+順鉑，NP)和NP方案在晚期NSCLC的療效，結(jié)果顯示了愛(ài)必妥聯(lián)合化療組延長(zhǎng)了MST(11.3 vs 10.1，HR=0.871，P=0.044)。然而在 BMS 099 研究中，比較愛(ài)必妥 +PC 方案和 PC 方案治療晚期NSCLC的療效，結(jié)果表明，KRAS突變與愛(ài)必妥的臨床獲益沒(méi)有相關(guān)性［5］。

3.血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體(vascular endothelial growth factor，VEGF)

VEGF家族在內(nèi)皮細(xì)胞有絲分裂和血管生成活動(dòng)方面起著關(guān)鍵的作用。在ECOG4599研究中，一項(xiàng)Ⅲ期、隨機(jī)的對(duì)照臨床試驗(yàn)，對(duì)入組的878例ⅢB-Ⅳ期非鱗癌晚期NSCLC患者，給予紫杉醇加卡鉑(carboplatin-paclitaxel，CP)或貝伐單抗加CP治療，結(jié)果顯示，聯(lián)合貝伐珠單抗組較單純化療組可明顯延長(zhǎng)NSCLC患者的OS(12.3個(gè)月)，且死亡風(fēng)險(xiǎn)顯著降低(21%)［6］。該研究的腺癌亞組分析結(jié)果顯示，貝伐珠單抗聯(lián)合CP方案使腺癌患者的中位OS達(dá)到14.2個(gè)月，而單純化療組的OS與非鱗癌人群的數(shù)據(jù)相當(dāng)，僅為10.3個(gè)月。同時(shí)聯(lián)合CP方案組降低腺癌患者死亡風(fēng)險(xiǎn)達(dá)31%。最近，這項(xiàng)研究的相關(guān)性樣本分析報(bào)道的結(jié)果表明某些標(biāo)記物的單核苷酸多態(tài)性，例如ICAM1(ICAM1T469C)、VEGF(VEGFG634C)、EGF(EGFRA61G)、WNK1promoter(WNK1-rs11064560)、a和CXCR2(CXCR2 C785T)等似乎與貝伐單抗治療的結(jié)果有相關(guān)性［7］。

4.ALK融合基因

ALK為一種酪氨酸激酶受體，在正常的肺組織中不表達(dá)，最初在間變性大細(xì)胞淋巴瘤中被發(fā)現(xiàn)［8］。2007年在非小細(xì)胞肺癌中發(fā)現(xiàn)了ALK與其上游的EML4發(fā)生融合，EML4-ALK融合蛋白導(dǎo)致蛋白寡聚化并激活蛋白激酶。在美國(guó)人群中，EML4-ALK融合基因的發(fā)生率為2% ～7%，而在中國(guó)約為16%［9］。攜帶EML4-ALK融合基因的NSCLC患者對(duì)EGFR-TKI具有耐藥性，在未經(jīng)選擇的非小細(xì)胞肺癌中占3% ～7%左右。而這兩種突變的高發(fā)人群均為腺癌、不吸煙或輕度吸煙者，而且這兩種基因突變相互排斥［10］。對(duì)ALK抑制劑對(duì)有EML4-ALK融合蛋白的腫瘤有效。PF-02341066是一種小分子酪氨酸激酶抑制劑，在一項(xiàng)Ⅰ-Ⅱ期臨床試驗(yàn)中，ALK融合蛋白陽(yáng)性的腫瘤組織中疾病控制率達(dá)到了58%［11］。一項(xiàng)比較PF-02341066與培美曲塞或多西他賽療效的Ⅲ期臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中［11-12］。

5.人類表皮生長(zhǎng)因子受體2(human epidermal growth factor receptor-2，HER2)突變

HER2蛋白(也稱作ERBB-2)是酪氨酸激酶受體HER家族的一個(gè)成員，它與家族中的其他成員形成同源或異源二聚體［13］。約20%的非小細(xì)胞肺癌有HER2蛋白過(guò)度表達(dá)，但是HER2基因擴(kuò)增僅占非小細(xì)胞肺癌的2%，且HER2基因突變亦占2%［14］。HER2突變?cè)诓晃鼰熣摺⑴?、亞洲人，尤其是腺癌患者中更常?jiàn)。然而，在EGFR或KRAS突變的非小細(xì)胞肺癌患者中卻無(wú)HER2突變［15］。HER2突變的腫瘤細(xì)胞對(duì)小分子酪氨酸激酶抑制劑敏感(作用于EGFR和HER2激酶域)(例如拉帕替尼)，而對(duì)僅作用于EGFR激酶域的小分子酪氨酸激酶抑制劑無(wú)效［12］。在一項(xiàng)試驗(yàn)中，HER2突變陽(yáng)性的患者對(duì)BIBW 2992(抑制EGFR和HER2的酪氨酸激酶抑制劑)有效［16］。

6.磷脂酰肌醇3-激酶(phosphoinositide-3-kinase catalytic alpha，PIK3CA)突變

磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K蛋白家族)是一種脂質(zhì)激酶，它可以使PI3P活化，是生長(zhǎng)因子受體和細(xì)胞內(nèi)下游信號(hào)途徑的關(guān)鍵介質(zhì)［17］。PIK3CA突變?cè)邝[癌和腺癌中是一致的，同時(shí)在EGFR突變的腫瘤中也存在此基因突變［18］。PIK3CA突變使得體內(nèi)酶的功能產(chǎn)生改變，以及活化蛋白激酶B信號(hào)途徑［19］。在缺乏生長(zhǎng)因子的情況下，非小細(xì)胞肺癌中存在PIK3CA擴(kuò)增，尤其是在男性、吸煙者和鱗癌中常見(jiàn)［20］。PIK3CA擴(kuò)增的致癌潛能在生物學(xué)上還不清楚。目前小分子抑制劑 BEZ235(Novartis，Basel，Switzerland)(作用于PI3K和mTOR蛋白)以及多種PIK3抑制劑尚在進(jìn)行早期臨床試驗(yàn)階段，然而單一藥物的有效率顯示較低［21］。

7.AKT 突變

蛋白激酶B是通過(guò)PI3K-α激活而形成的絲-蘇氨酸激酶［22］。在NSCLC中AKT1突變占1%，這種突變僅發(fā)生在鱗癌中，最常見(jiàn)于絕大多數(shù)歐美人群中［22-24］。MK2206(Merck，Whitehouse Station，NJ，USA)，作為一種蛋白激酶B的変構(gòu)抑制劑，目前尚在進(jìn)行 Ⅰ 期試驗(yàn)中［25］。

8.BRAF 突變

B-RAF是連接RAS GTP酶和MAPK家族的下游區(qū)蛋白的一種絲-蘇氨酸激酶，具有調(diào)控細(xì)胞增殖的作用［26］。B-RAF是RAF激酶家族的三個(gè)成員之一:A-RAF，B-RAF，和 RAF-1(也稱作 c-RAF)［27］。在非小細(xì)胞肺癌中，B-RAF突變占1% ～2%，并且大部分是腺癌［23］。B-RAF突變與EGFR突變和K-ras突變是相互獨(dú)立的。B-RAF的多靶點(diǎn)抑制劑目前正在研究中。PLX4032是一種小分子B-RAF抑制劑，在BRAF Val600Glu突變陽(yáng)性的黑色素瘤中有顯著的活性［28］。另一個(gè)B-RAF抑制劑是索拉非尼，也是RAF-1、B-RAF、VEGFR 1，2，3、PDGFR、CD117(也稱作c-Kit)和RTK的多激酶抑制劑。在NSCLC中，索拉非尼主要作為一種抗血管生成藥物與化療藥物聯(lián)合應(yīng)用。在ESCAPEⅢ期試驗(yàn)中，對(duì)926位非選擇性晚期NSCLC患者，比較了索拉非尼聯(lián)合化療與安慰劑聯(lián)合化療的療效，然而兩組OS無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。BRAF突變也預(yù)測(cè)了在細(xì)胞系和異種移植中CI-1040(一代MAPKK1的特異性抑制劑)(Pfi zer，Ann Arbor，MI，USA)的有效性［29］。然而，由于藥物的劑量限制性毒性，到目前還沒(méi)有做Ⅱ期試驗(yàn)。

9.METF(mesenchymal epithelial transition factor)擴(kuò)增和點(diǎn)突變

肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體(hepatocyte growth factor receptor，HGFR)是METF基因(位于7號(hào)染色體)編碼的酪氨酸激酶受體［15］。METF基因擴(kuò)增與EGFR-TKI的繼發(fā)性耐藥有關(guān)，耐藥機(jī)制主要通過(guò)激酶轉(zhuǎn)換作用［30］。資料顯示:METF基因擴(kuò)增在獲得性耐藥腫瘤患者中占20%，而在以前沒(méi)有接受過(guò)EGFR-TKI治療的患者群體中，METF基因擴(kuò)增在患者中的比例為1.4% ～21.0%［31］。在肺鱗癌和腺癌中皆存在METF擴(kuò)增。在腺癌中，METF擴(kuò)增不依賴KRAS突變和EGFR擴(kuò)增而存在［32-33］。METF擴(kuò)增與癌細(xì)胞的增值密切相關(guān)，同時(shí)HGFR的擴(kuò)增與手術(shù)切除后的非小細(xì)胞肺癌的不良預(yù)后有關(guān)。

與腎癌和胃癌相比，METF激酶域突變?cè)诜切〖?xì)胞肺癌中很罕見(jiàn)［31］。在188位肺腺癌的患者中，僅僅發(fā)現(xiàn)3個(gè)METF突變位點(diǎn)，其中兩個(gè)發(fā)生在13號(hào)外顯子，編碼近膜域(Arg988del和Tyr1021Asn)，另外一個(gè)突變點(diǎn)發(fā)生在18號(hào)外顯子，編碼激酶(Gly1260Cys)。這些突變的生物學(xué)重要性目前還不是很清楚。初步的數(shù)據(jù)證實(shí)這些突變減少了受體下調(diào)程度并且增強(qiáng)了配體介導(dǎo)的細(xì)胞增殖［23］。PF-02341066，一種HGFR的小分子抑制劑，它是ALK抑制劑，同時(shí)也抑制METF突變細(xì)胞中HGFR的激酶活性。針對(duì)多種激酶的抑制劑如HGFR PF-02341066，GSK1363089和 XL184的一項(xiàng)Ⅰ期試驗(yàn)正在進(jìn)行中。AMG 102作為一種完全人源化的IgG2單克隆抗體，它與HGF結(jié)合可抑制其與HGFR結(jié)合，目前一項(xiàng)AMG 102與化療結(jié)合的Ⅱ期試驗(yàn)也正在進(jìn)行中。

分子標(biāo)記物如ERCC1、RRM1，、TS和β-微管蛋白可預(yù)測(cè)化療敏感性。而EGFR基因拷貝數(shù)增加和EGFR、KRAS突變能夠預(yù)測(cè)EGFR抑制劑的療效，METF擴(kuò)增與使用EGFR-TKI則與后耐藥有關(guān)。新的前瞻性研究和臨床試驗(yàn)尚需更深入地探索來(lái)確定新的分子標(biāo)記物來(lái)指導(dǎo)晚期非小細(xì)胞肺癌的治療，這也是今后肺癌治療研究的方向。

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