非小細(xì)胞肺癌的驅(qū)動基因及其臨床意義

石岳泉 楊向紅

肺癌是全球最常見的惡性腫瘤，死亡率居惡性腫瘤之首?！?013年中國腫瘤登記年報》也顯示，肺癌是居我國發(fā)病率第一位的惡性腫瘤，且呈快速上升趨勢。非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）占所有肺癌的80%-85%[1]。過去，化學(xué)治療是晚期NSCLC的標(biāo)準(zhǔn)治療方式之一，但傳統(tǒng)細(xì)胞毒性藥物的療效已達(dá)到平臺。近年來，通過開發(fā)靶向癌癥特異基因突變的藥物，NSCLC的診斷和治療發(fā)生了重大的變革。對NSCLC體細(xì)胞突變進(jìn)行常規(guī)基因檢測并給予相應(yīng)靶向藥物治療已逐漸貫徹到醫(yī)療實(shí)踐中，給患者的長期生存帶來了希望?，F(xiàn)將NSCLC中主要驅(qū)動基因的一般特點(diǎn)及其人群特征綜述如下。

1 EGFR基因突變

表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor,EGFR）是一種受體型酪氨酸激酶，是人表皮生長因子受體（human epidermal growth factor receptor, HER）家族成員之一，由胞外區(qū)（配體結(jié)合區(qū)）、跨膜區(qū)和具有酪氨酸激酶活性的胞內(nèi)區(qū)組成。當(dāng)表皮生長因子、轉(zhuǎn)化生長因子、雙調(diào)蛋白等配體與EGFR結(jié)合后，可以激活EGFR下游信號通路，從而引起腫瘤細(xì)胞的增殖、抗凋亡、侵襲和轉(zhuǎn)移等。NSCLC中EGFR熱點(diǎn)突變主要集中在18-21外顯子，其中19外顯子缺失和21外顯子L858R點(diǎn)突變最為常見，二者都會導(dǎo)致酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域活化，且都是EGFR酪氨酸激酶抑制劑（tyrosine kinase inhibitors, TKI）的敏感性突變[2]，外顯子20的T790M突變與EGFR-TKI獲得性耐藥有關(guān)，還有一些突變類型的臨床意義尚不明確[3,4]。

目前，檢測EGFR基因突變的方法包括：Sanger測序、焦磷酸鹽測序、直接測序、蝎形探針擴(kuò)增阻遏突變系統(tǒng)（amplified refractory mutation system, ARMS）、片段長度分析、限制片段長度多態(tài)性（restriction fragment length polymorphism, RFLP）、實(shí)時定量PCR（real-time polymerase chain reaction, RT-PCR）、高溶解曲線分析（high-resolution melting, HRM）、單堿基延伸基因分型和變性高效液相色譜（denaturing high-performance liquid chromatography, DHPLC）等，上述這些方法各有優(yōu)勢和劣勢?！吨袊切〖?xì)胞肺癌患者表皮生長因子受體基因突變檢測專家共識》[5]和《中國表皮生長因子受體基因突變和間變淋巴瘤激酶融合基因陽性非小細(xì)胞肺癌診斷治療指南（2013版）》[6]推薦DNA直接測序法和ARMS法檢測EGFR基因突變。直接測序法是直接的、可檢測已知和未知突變的一種方法，過去被認(rèn)為是檢測基因突變的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但其檢測流程復(fù)雜漫長，污染機(jī)會多，敏感度較低（10%-30%）。ARMS法只能檢測已知突變，檢測流程簡單快速，敏感度高，可檢測樣本中0.1%-1.0%的突變基因，已廣泛應(yīng)用于臨床診斷。

NSCLC中EGFR基因突變率與人種相關(guān)，在北美和西歐人群中為10%左右，而在東亞人群中為30%-50%，其中在亞裔、女性、非吸煙、腺癌中EGFR突變率高達(dá)70%-80%[7]。最近一項研究[8]對亞裔晚期肺腺癌患者中EGFR基因突變情況進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示，在未經(jīng)選擇的晚期肺腺癌患者中，EGFR基因突變陽性率為51.4%。根據(jù)地區(qū)進(jìn)行亞組分析發(fā)現(xiàn)中國大陸、香港、臺灣、菲律賓、越南、泰國等國家或地區(qū)EGFR基因突變率類似（50.2%-64.2%），而印度人群中EGFR突變率較低，僅為22.2%。因此，東亞人群中會有更多NSCLC患者能從EGFR-TKI治療中獲益。

EGFR-TKI是肺腺癌研究中，研究最多、證據(jù)最充分、應(yīng)用最廣泛的分子靶向治療藥物，已成功應(yīng)用于晚期肺腺癌治療的各個階段。目前，我國用于NSCLC治療的EGFR-TKI類藥物主要有三種：吉非替尼（Gif i tinib）、厄洛替尼（Erlotinib）和埃克替尼（Icotinib）。其中?？颂婺崾俏覈哂型耆灾髦R產(chǎn)權(quán)的小分子靶向抗癌創(chuàng)新藥，是繼吉非替尼和厄洛替尼之后全球上市的第三個EGFR-TKI類藥物[9-11]。由孫燕院士作為主要研究者的ICOGEN試驗是?？颂婺岷图翘婺犷^對頭的大型III期臨床試驗[12]，是全球第一項兩個EGFR-TKI之間的直接對照研究。結(jié)果顯示與吉非替尼相比，?？颂婺峋哂邢嗤寞熜Ш透俚亩靖狈磻?yīng)。?？颂婺嵘鲜袨橹袊倪m用人群創(chuàng)造了更多接受治療的機(jī)會。

2 KRAS基因突變

KRAS屬RAS癌基因家族成員，NSCLC中超過90%的RAS突變?yōu)镵RAS突變，突變位點(diǎn)主要集中在12、13和61號密碼子，超過90%的突變發(fā)生在12號密碼子。RAS蛋白為一種GTP/GDP（三磷酸鳥苷/二磷酸鳥苷）膜結(jié)合型蛋白，KRAS突變可以影響GTP酶活性，從而導(dǎo)致RAS信號傳導(dǎo)通路活化，引起信號傳導(dǎo)的持續(xù)效應(yīng)，使細(xì)胞具有惡性潛能最終導(dǎo)致細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化。目前，直接測序法仍是檢測KRAS基因突變的經(jīng)典方法。

KRAS突變約占NSCLC基因突變的15%-20%，常發(fā)生在吸煙、腺癌患者中。亞洲NSCLC患者中，KRAS突變頻率低于北美。以往研究[13]證實(shí)，KRAS突變是肺癌的不良預(yù)后因素，KRAS突變患者對EGFR-TKIs治療耐藥，對常規(guī)治療不敏感，且目前尚無上市的KRAS的靶向藥物。因此，目前KRAS在NSCLC中的臨床價值較為局限。但已有多項針對KRAS下游信號通路的靶向抑制劑不斷進(jìn)入臨床試驗階段，這些試驗數(shù)據(jù)將進(jìn)一步揭示KRAS基因突變在NSCLC中的意義。

3 ALK融合基因

2007年，棘皮動物微管樣蛋白4-間變淋巴瘤激酶（echinoderm microtubule associated protein like 4-anaplasitic lymphoma kinase, EML4-ALK）融合基因首次由日本學(xué)者發(fā)現(xiàn)[14]，這是繼EGFR、KRAS基因之后在NSCLC中新發(fā)現(xiàn)的另一驅(qū)動基因?；蛉诤蠒r，位于2號染色體上的EML4基因在不同位置發(fā)生斷裂，調(diào)轉(zhuǎn)方向，插入位于同一染色體上斷裂位點(diǎn)相對保守的ALK基因的20號外顯子，形成不同的融合類型，目前已發(fā)現(xiàn)的融合方式有10余種，其中以變異體1和變異體3最為常見[15]。在NSCLC中，EML4-ALK是ALK融合基因中最重要的融合形式，ALK還可與其他基因融合為KIF5B-ALK和TGF-ALK等，但所占比率較低。

目前檢測ALK融合基因的方法主要有熒光原位雜交（fluorescence in situ hybridization, FISH）、免疫組織化學(xué)（immunohistochemistry, IHC）和實(shí)時定量PCR等[16-18]。FISH已被美國食品和藥物管理局批準(zhǔn)用于ALK融合基因檢測，并作為其靶向藥物克唑替尼使用的伴隨診斷方法。Ventana ALK IHC（D5F3）技術(shù)平臺是在常規(guī)IHC技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的高敏感性檢測技術(shù)，可以達(dá)到很高的準(zhǔn)確性，該技術(shù)結(jié)果判讀具有較高重復(fù)性，與FISH具有高度的檢測一致性，且花費(fèi)更低，已被國家食品藥品監(jiān)督管理總局批準(zhǔn)用于檢測ALK融合基因。實(shí)時定量PCR檢測敏感性高，但操作步驟繁瑣，且對標(biāo)本的質(zhì)量要求較高，但可明確具體變異體類型。以上檢測方法各有優(yōu)勢和劣勢，在實(shí)際臨床應(yīng)用中可能存在聯(lián)用的互補(bǔ)性，需要根據(jù)具體情況選用合適的檢測手段。

ALK融合基因在非選擇的NSCLC患者中出現(xiàn)的頻率較低，國外研究[14,19-21]顯示，在NSCLC患者中ALK融合基因陽性的發(fā)生率約為5%。國內(nèi)學(xué)者[21-23]報道，中國NSCLC患者ALK的陽性率約為3%-11%。以往研究[24]表明，ALK融合基因陽性多見于年輕、不吸煙或少量吸煙、EGFR及KRAS基因突變陰性的NSCLC肺腺癌患者。在EGFR突變陰性的年輕、腺癌、不吸煙的肺腺癌患者中，ALK融合基因的表達(dá)率高達(dá)30%-40%[25,26]。盡管ALK融合基因陽性NSCLC患者的臨床病理特征與EGFR突變患者相似，卻不能從EGFR-TKI治療中獲益。因此，在優(yōu)勢NSCLC人群中篩選ALK融合基因陽性患者并給予ALK靶向抑制劑治療，能夠大大提高診療效率，節(jié)約醫(yī)療成本。

克唑替尼（Crizotinib）屬M(fèi)ET（mesenchymalepidermal transition）、ALK和ROS1（c-ros oncogene 1）多靶點(diǎn)小分子酪氨酸激酶抑制劑，對ALK融合基因表達(dá)的腫瘤細(xì)胞具有抑制作用。研究[27]表明，克唑替尼能夠使ALK融合基因陽性患者獲益，明顯延長患者的總生存期，2014年美國國家綜合癌癥網(wǎng)（National Comprehensive Cancer Network, NCCN）NSCLC臨床指南推薦，NSCLC患者在治療前應(yīng)進(jìn)行ALK融合基因檢測，陽性患者接受克唑替尼治療。目前，克唑替尼已在全球包括中國在內(nèi)的多個國家和地區(qū)獲得批準(zhǔn)上市。2014年4月29日另一個ALK激酶抑制劑LDK378（Ceritinib）被美國食品藥品管理局批準(zhǔn)用于治療ALK融合基因陽性、經(jīng)克唑替尼治療疾病進(jìn)展或不能耐受的轉(zhuǎn)移性NSCLC患者[27]。另外，一些新的ALK激酶抑制劑，如CH5424802臨床試驗中也表現(xiàn)出了較好的安全性和有效性，這些新的靶向抑制劑的研發(fā)及應(yīng)用將不斷推動ALK陽性NSCLC靶向治療研究進(jìn)程。

4 ROS1融合基因

人類ROS1基因位于6q22染色體，是胰島素受體家族的一種跨膜酪氨酸激酶，由一個酪氨酸激酶區(qū)域、一個跨膜區(qū)域和一個含N端糖基化位點(diǎn)的細(xì)胞外區(qū)域組成，編碼具有酪氨酸激酶活性蛋白，但其配體未知。ROS1重排位點(diǎn)主要發(fā)生在32-36外顯子，在NSCLC中ROS1基因主要與SCL34A2、CD74發(fā)生融合，但也可與SDC4、TMP3、EZR等融合。目前檢測ROS1融合基因的方法與檢測ALK融合基因方法類似，主要包括FISH、IHC和實(shí)時定量PCR等，文獻(xiàn)報道的各種檢測方法的敏感性、特異性及一致性也存在較大差異，因此與檢測ALK融合基因類似，在實(shí)際臨床應(yīng)用中各種檢測方法存在聯(lián)用的互補(bǔ)性。

作為新發(fā)現(xiàn)的肺癌驅(qū)動基因，明確ROS1融合基因在NSCLC中的發(fā)生率及是否存在優(yōu)勢人群，對臨床實(shí)踐具有重要指導(dǎo)意義。ROS1融合基因在非選擇NSCLC患者中陽性比率很低，僅占1%-2%，且好發(fā)生于年輕、女性、非吸煙的腺癌患者中，與EGFR、KRAS及ALK融合基因互斥[28-31]。Mescam-Mancini等[32]在121例EGFR、KRAS及ALK三陰性法國患者中檢測ROS1融合基因，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有9例（7.4%）患者ROS1 IHC和FISH雙陽性。Kim等[33]在162例非吸煙Ib期到IIIa期韓國患者中檢測EGFR、KRAS、ALK及ROS1融合基因，ROS1融合基因的陽性率為3.2%，EGFR、KRAS、ALK三陰性患者中，ROS1融合基因的陽性率高達(dá)8.3%。另一項研究[34]對202例中國非吸煙肺腺癌患者中采用RT-PCR檢測ROS1融合基因，陽性率為1%，EGFR、KRAS、HER2、ALK四陰性患者中ROS1陽性率為8.3%。因此，在這些優(yōu)勢人群中篩選ROS1融合基因陽性患者，檢出率將會有所提高。但ROS1融合基因是否像EGFR基因突變一樣存在種族差異，目前尚無定論。

ROS1與ALK同屬胰島素樣受體酪氨酸激酶超家族成員，二者的激酶結(jié)構(gòu)域間約有49%氨基酸序列同源性，激酶結(jié)構(gòu)域ATP-結(jié)合位點(diǎn)區(qū)域的同源性高達(dá)77%[35]。因此，ALK激酶抑制劑也可抑制ROS1激酶活性。Shaw等[36]對ROS1陽性的接受克唑替尼治療的14例可評價的患者療效進(jìn)行評價，12例患者可明顯獲益。提示克唑替尼對ROS1融合基因陽性NSCLC患者有值得期待的治療潛力。隨著新的ALK激酶抑制劑的出現(xiàn)，必將會有越來越多的ROS1融合基因陽性患者從靶向治療中獲益。

5 MET（mesenchymal-epidermal transition）基因擴(kuò)增

MET基因位于7號染色體7q31區(qū)，編碼的肝細(xì)胞生長因子（hepatocyte growth factor, HGF）特異性受體屬酪氨酸激酶型受體。HGF與MET受體結(jié)合后受體激活發(fā)生自身磷酸化，引起多種底物蛋白磷酸化并引起細(xì)胞內(nèi)一系列信號傳導(dǎo)，激活PI3K/AKT及MET/ERK等信號通路，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長、侵襲和轉(zhuǎn)移[37,38]。MET是NSCLC的不良預(yù)后因素之一且其介導(dǎo)的信號通路與EGFR的信號通路存在交叉，NSCLC中，MET擴(kuò)增是EGFR-TKI獲得性耐藥的主要原因之一，約占5%-12%。因此，在NSCLC中MET擴(kuò)增研究是新近的熱點(diǎn)。

MET是克唑替尼抑制靶點(diǎn)之一，體外實(shí)驗證實(shí)，克唑替尼在MET擴(kuò)增的肺癌細(xì)胞中有較強(qiáng)的抗腫瘤活性，但對不擴(kuò)增的肺癌細(xì)胞無效。目前，已有克唑替尼治療MET擴(kuò)增NSCLC患者有效病例。2014年美國臨床腫瘤學(xué)會會議上報告了克唑替尼治療晚期MET基因擴(kuò)增型NSCLC的療效和安全性數(shù)據(jù)，研究結(jié)果[39]顯示，克唑替尼在MET基因擴(kuò)增型NSCLC患者中呈現(xiàn)了抗腫瘤活性，患者普遍能夠耐受，而不良事件亦在可接受范圍。這些研究結(jié)果值得對克唑替尼治療晚期MET擴(kuò)增型的NSCLC作進(jìn)一步研究。其他一些針對MET擴(kuò)增的抑制劑如cabozantinib和foretinib等也陸續(xù)進(jìn)入臨床試驗階段，相信這些藥物的研究進(jìn)展將為MET基因擴(kuò)增型NSCLC患者帶來生存福音。

6 FGFR1基因擴(kuò)增

成纖維細(xì)胞生長因子受體1（fibroblast growth factor receptor 1, FGFR1）屬酪氨酸激酶跨膜受體，2010年首次在肺鱗癌中發(fā)現(xiàn)[40]。目前研究[41,42]顯示，肺鱗癌中FGFR1擴(kuò)增率約為20%，在腺癌里發(fā)生比率很低。另外，F(xiàn)GFR1擴(kuò)增與吸煙及吸煙劑量呈現(xiàn)一定相關(guān)性[42]，吸煙可能通過破壞FGFR1蛋白編碼基因而導(dǎo)致肺鱗癌的發(fā)生。但以上研究人群主要為西方人群，中國肺鱗癌患者中FGFR1基因擴(kuò)增頻率及臨床病理特點(diǎn)尚需進(jìn)一步研究。目前尚無針對FGFR1擴(kuò)增的靶向抑制劑上市，但一些針對FGFR1的靶向藥物如多韋替尼、AZD4547、BGJ398等也陸續(xù)進(jìn)入臨床試驗階段，這些試驗數(shù)據(jù)有望為肺鱗癌靶向治療帶來突破。

7 DDR2基因突變

盤狀結(jié)構(gòu)域受體（discoidin domin receptor tyrosine kinase 2, DDR2）屬酪氨酸激酶受體，其表達(dá)上調(diào)與NSCLC，尤其是鱗癌無病生存時間和總生存時間延長相關(guān)[43]。DDR2在肺鱗癌中的發(fā)生率不高，接近于肺腺癌中ALK融合基因的發(fā)生率。但初步研究數(shù)據(jù)表明，一些DDR2抑制劑如達(dá)沙替尼對肺鱗癌DDR2突變患者有較好療效，這些抑制劑的臨床試驗數(shù)據(jù)將為DDR2突變肺鱗癌患者長期生存帶來希望。

8 結(jié)語

隨著EGFR-TKI和ALK抑制劑在NSCLC患者中的成功應(yīng)用，針對EGFR基因突變、ALK融合基因陽性肺癌的診療模式已成功建立，這也為其他驅(qū)動基因的研究進(jìn)程提供了可參考范例。隨著腫瘤分子標(biāo)志物檢測手段的不斷成熟及靶向藥物研發(fā)模式的轉(zhuǎn)變，我們必將迎來NSCLC個體化治療的全新突破。