兒童腫瘤分子靶向藥物研究進(jìn)展

陳一凡，劉潤芝，王金湖 ，徐曉軍 ，曹戟，應(yīng)美丹,

（1. 浙江大學(xué)藥學(xué)院，浙江 杭州 310058；2. 浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬兒童醫(yī)院，浙江 杭州 310003；3. 國家兒童健康與疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心，浙江 杭州 310003）

1 兒童腫瘤分子靶向藥物的臨床應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 兒童腫瘤概況

雖然近年來腫瘤的臨床治療總體上取得了重大進(jìn)展，但是兒童腫瘤仍然是導(dǎo)致兒童非意外死亡的主要疾病之一。根據(jù)國際癌癥研究機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，2020年全球近28萬名兒童和青少年（0 ～ 19歲）被診斷患有腫瘤，近11萬名兒童因腫瘤而死亡[1]。全球兒童腫瘤發(fā)病率統(tǒng)計(jì)顯示，兒童常見的腫瘤類型包括白血?。?2%）、中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤（20%）、淋巴瘤（12%）、神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤（7%）等[2]。目前兒童腫瘤治療以細(xì)胞毒類藥物為主，盡管部分兒童患者因此獲益，但近年來整體療效無進(jìn)一步提高。此外，細(xì)胞毒類藥物的長期副作用也嚴(yán)重影響了兒童患者的生長發(fā)育和生活質(zhì)量。最初大多數(shù)分子靶向藥物是針對成人開發(fā)的，迄今為止，僅有少部分被批準(zhǔn)用于兒童腫瘤的治療，一些兒童特有的腫瘤類型仍面臨無藥可醫(yī)的困境。值得注意的是，兒童腫瘤在腫瘤類型、分子特征和發(fā)病機(jī)制等方面上都與成人腫瘤有著巨大差異，這意味著針對成人腫瘤開發(fā)的靶向藥物在兒童腫瘤中可能并不適用。本文系統(tǒng)性地總結(jié)了目前兒童腫瘤的臨床藥物治療現(xiàn)狀，回顧了目前被批準(zhǔn)用于兒童腫瘤治療的分子靶向藥物，并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步討論基于兒童腫瘤分子特征開展靶向治療的新策略。

1.2 兒童血液系統(tǒng)惡性腫瘤

1.2.1 急性淋巴細(xì)胞白血病急性淋巴細(xì)胞白血病（acute lymphoblastic leukemia，ALL）主要起源于淋巴祖細(xì)胞，是由于早期分化障礙而導(dǎo)致的細(xì)胞惡性增殖，是最常見的兒童腫瘤之一，在兒童腫瘤中約占24%。自20世紀(jì)中葉首次開展化療的臨床試驗(yàn)以來，ALL患者總生存率有了顯著改善，總體生存率達(dá)90%左右[3]。盡管如此，復(fù)發(fā)的ALL兒童患者預(yù)后仍不理想，化療后復(fù)發(fā)治愈率為50%，治療期間復(fù)發(fā)治愈率僅20% ～ 30%[4]。

根據(jù)免疫表型不同，ALL可分為B細(xì)胞 ALL（B-ALL）和T細(xì) 胞 ALL（T-ALL），其 中 以B-ALL為主。B-ALL中常伴隨染色體重排和數(shù)目異常等分子特征，這些改變往往導(dǎo)致融合基因的產(chǎn)生或基因表達(dá)失調(diào)，比如B細(xì)胞受體-ABL原癌基因1（B-cell receptor-ABL proto-oncogene 1，BCRABL1）易位、混合譜系白血病基因（mixed lineage leukemia，MLL）重排等[3]。這些基因編碼許多關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄因子、表觀遺傳修飾因子或激酶，是臨床上進(jìn)行風(fēng)險評估的主要指標(biāo)。此外，組蛋白修飾基因或受體酪氨酸激酶-RAS蛋白（receptor tyrosine kinase-rat sarcoma viral oncogene homolog，RTKRAS）信號通路突變也經(jīng)常在B-ALL中發(fā)生。針對具有激酶型融合或突變的B-ALL，利用激酶抑制劑進(jìn)行干預(yù)是主要的策略[5]。激酶抑制劑伊馬替尼（imatinib）和達(dá)沙替尼（dasatinib）靶向BCR-ABL融合蛋白中的ABL激酶結(jié)構(gòu)域，在治療具有BCRABL融合蛋白的B-ALL兒童患者中顯示出較好的緩解率，為靶向兒童腫瘤中的融合基因提供了有力的證據(jù)[3]。除激酶抑制劑外，針對B-ALL的免疫靶向治療也受到廣泛關(guān)注。目前，已有3種靶向分化抗原（cluster of differentiation，CD）的藥物被批準(zhǔn)用于治療兒童B-ALL：靶向CD19的單克隆抗體博納吐單抗（blinatumomab）和嵌合抗原受體T細(xì)胞（chimeric antigen receptor T cell，CAR-T）療法司利弗明（tisagenlecleucel），以及靶向CD22的抗體偶聯(lián)藥物奧英妥珠單抗（inotuzumab）[6-9]。

T-ALL在ALL中占10% ～ 15%[2-3]。與B-ALL相比，T-ALL的兒童患者預(yù)后較差，初次治療后復(fù)發(fā)的T-ALL患者的無事件生存率低于25%[10]。盡管分子靶向治療在B-ALL中取得了令人驚喜的結(jié)果，但對于T-ALL患者來說，由于缺少能夠區(qū)分惡性T淋巴細(xì)胞與正常T細(xì)胞的特異性靶標(biāo)，目前治療手段仍然有限。目前，針對嘌呤類似物奈拉濱（nelarabine）和蛋白酶體抑制劑硼替佐米（bortezomib）正在開展進(jìn)一步的臨床試驗(yàn)，以確定二者是否能夠改善T-ALL患者的預(yù)后[11]。

1.2.2 急性髓系白血病急性髓系白血?。╝cute myeloid leukemia，AML）是一類侵襲性強(qiáng)、異質(zhì)性高的血液惡性腫瘤，在兒童腫瘤中約占6%，是預(yù)后最差的一類兒童腫瘤。盡管目前兒童AML患者的總體生存率達(dá)到約70%，但復(fù)發(fā)和難治性的AML患者預(yù)后依然較差[12-13]。此外，以細(xì)胞毒類藥物為主的治療方法還會產(chǎn)生長期的副作用，嚴(yán)重影響了兒童AML患者的正常發(fā)育和生活質(zhì)量。

研究發(fā)現(xiàn)，一些分子信號的異常改變與AML的惡性進(jìn)展、化療耐藥和復(fù)發(fā)密切相關(guān)，包括在30% ～ 35% AML患者中發(fā)生突變的FMS相關(guān)受體酪氨酸激酶3（FMS related receptor tyrosine kinase 3，F(xiàn)LT3），在約10% AML患者中發(fā)生突變的異檸檬 酸 脫 氫 酶（isocitrate dehydrogenase，IDH），以及在AML中異常激活的B細(xì)胞淋巴瘤2凋亡調(diào)控因子（B-cell lymphoma 2 apoptosis regulator，BCL2），Hedgehog信 號 通 路 和CD33。自2017年以來，有8種分子靶向藥物被美國食品藥品監(jiān)督 管 理 局（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）批準(zhǔn)用于治療AML，包括FLT3抑制劑米哚妥林（midostaurin）和吉列替尼（gilteritinib），IDH抑制劑恩西地平（enasidenib）和艾伏尼布（ivosidenib），BCL2抑制劑維奈托克（venetoclax）、Smoothened 抑制劑以及靶向CD33的吉妥單抗（mylotarg）[14]。這些分子靶向藥物多被批準(zhǔn)用于治療成人AML患者，在兒童AML患者中是否適用還有待進(jìn)一步研究，目前僅吉妥單抗被批準(zhǔn)用于治療復(fù)發(fā)的或難治性的2歲以上CD33陽性的AML患者。

目前，有部分針對AML患者的分子靶點(diǎn)及靶向藥物正處于臨床試驗(yàn)或臨床前研究階段，展現(xiàn)出較好的應(yīng)用前景。BCL2在細(xì)胞凋亡途徑中發(fā)揮重要作用，被發(fā)現(xiàn)在AML中異常高表達(dá)并與AML化療耐藥密切相關(guān)[15]。臨床前研究證明，BCL2抑制劑能夠誘導(dǎo)AML細(xì)胞凋亡。目前臨床試驗(yàn)正在評估BCL2抑制劑聯(lián)合化療在高危兒童AML患者中的治療效果（臨床試驗(yàn)編號：NCT03194932）[16]。

1.2.3 霍奇金淋巴瘤霍奇金淋巴瘤（Hodgkin lymphoma，HL）是B細(xì)胞來源的惡性淋巴瘤，主要發(fā)生在15 ～ 18歲青少年，其特點(diǎn)是腫瘤微環(huán)境中惡性細(xì)胞數(shù)量少，免疫效應(yīng)細(xì)胞數(shù)量較多[17]。目前臨床上HL的治療主要以化療或聯(lián)合放化療為主，大部分兒童HL患者預(yù)后較好，但是高危組、疾病進(jìn)展以及復(fù)發(fā)的兒童患者預(yù)后仍不容樂觀，此外繼發(fā)性惡性腫瘤也是增加HL兒童患者預(yù)后風(fēng)險的主要因素，這提示進(jìn)一步尋找HL治療新策略的重要性。

維布妥昔單抗（brentuximab vedotin）是一種抗體偶聯(lián)藥物，能夠靶向HL細(xì)胞表面的CD30分子，經(jīng)內(nèi)化后釋放微管抑制劑vedotin，已被批準(zhǔn)用于治療一線化療失敗后復(fù)發(fā)和難治性成人HL患者[18]。一項(xiàng)Ⅰ/Ⅱ期臨床研究報(bào)告顯示，維布妥昔單抗對復(fù)發(fā)和難治性兒童患者的緩解率達(dá)46%[18-19]。有文獻(xiàn)表明程序性死亡受體1（programmed death-1，PD-1）在HL中表達(dá)異常升高，提示免疫檢查點(diǎn)抑制劑可能在HL中有較好的響應(yīng)[20]。帕姆單抗（pembrolizumab）是一種靶向PD-1的單克隆抗體，能夠特異性阻斷PD-1與其配體的相互作用，已在多種成人腫瘤中展現(xiàn)出較好的抗腫瘤活性。2017年，F(xiàn)DA加速批準(zhǔn)帕姆單抗用于治療復(fù)發(fā)和難治性HL兒童患者，臨床研究表明，在15名復(fù)發(fā)和難治性HL兒童患者中有9名對帕姆單抗有較好的客觀響應(yīng)[21]。

1.2.4 非霍奇金淋巴瘤根據(jù)病理和組織學(xué)特征，非霍奇金淋巴瘤（non-Hodgkin lymphoma，NHL）主要分為成熟 B 細(xì)胞非霍奇金淋巴瘤（B-cell non-Hodgkin lymphoma，B-NHL）、淋巴母細(xì)胞淋巴瘤（lymphoblastic lymphoma，LBL）和間變性大細(xì)胞淋巴瘤（anaplastic large cell lymphoma，ALCL）。B-NHL對化療治療反應(yīng)較好，治愈率達(dá)90%，但復(fù)發(fā)和難治性B-NHL患者預(yù)后仍然不佳[22]。目前，中高危組B-NHL患者的標(biāo)準(zhǔn)治療采用高劑量化療聯(lián)合靶向CD20的單克隆抗體利妥昔單抗（rituximab）。CD20被認(rèn)為是NHL免疫治療的理想靶標(biāo)，主要在成熟B細(xì)胞表面表達(dá)。此外，另一個針對B-NHL的研究焦點(diǎn)集中在CAR-T細(xì)胞上，2種靶向B細(xì)胞表面受體CD19的自體CAR-T細(xì)胞，奕凱達(dá)（Yescarta）和司利弗明（tisagenlecleucel），在B-NHL成人患者中顯示出較好前景?；诖耍恍┡R床研究正在評估該方案用于治療復(fù)發(fā)和難治性B-NHL兒童患者的可能性[23]。

ALCL是T細(xì)胞來源的惡性淋巴瘤，占兒童NHL的10% ～ 15%[24]。研究發(fā)現(xiàn)，90%的ALCL兒童患者存在間變性淋巴瘤激酶（anaplastic lymphoma kinase，ALK）基因易位，與腫瘤的惡性演進(jìn)以及患者的不良預(yù)后相關(guān)[24]。因此，ALK抑制劑在治療ALCL兒童患者中受到廣泛關(guān)注，包括第1代ALK抑制劑克唑替尼，第2代ALK抑制劑色瑞替尼、艾樂替尼，第3代ALK抑制劑勞拉替尼等[25-26]。此外，CD30表面受體在ALCL腫瘤細(xì)胞表面表達(dá)，維布妥昔單抗是靶向CD30的抗體偶聯(lián)藥物，可以特異性識別CD30陽性腫瘤細(xì)胞，然后將vedotin遞送到細(xì)胞中發(fā)揮細(xì)胞毒作用[18]，臨床研究表明維布妥昔單抗在復(fù)發(fā)性ALCL患者中顯示出較好的緩解率[27]。最近一項(xiàng)臨床試驗(yàn)正在研究ALK抑制劑或維布妥昔單抗聯(lián)合化療用于治療ALCL兒童患者的效果（臨床試驗(yàn)編號：NCT01979536）。

1.3 兒童實(shí)體腫瘤

1.3.1 神經(jīng)母細(xì)胞瘤神經(jīng)母細(xì)胞瘤（neuroblastoma，NB）主要由腎上腺、頸部、胸部或脊髓來源的神經(jīng)母細(xì)胞發(fā)育異常形成。神經(jīng)母細(xì)胞瘤通常發(fā)生于嬰兒期，在0 ～ 4歲的兒童中發(fā)病率達(dá)到12.5%[28-29]。NB臨床預(yù)后差異較大，低危NB患者預(yù)后較好，5年生存率可達(dá)90%。然而約60% NB患者為高危組，預(yù)后往往較差，5年生存率低于50%。對于低危組及未發(fā)生轉(zhuǎn)移的NB通常采用手術(shù)切除的治療方案，或者可能發(fā)生自發(fā)性消退。高危組患者治療方案則主要分為3個步驟：誘導(dǎo)、鞏固和維持。首先通過誘導(dǎo)化療減小腫瘤，通過化療和手術(shù)切除降低轉(zhuǎn)移風(fēng)險；然后進(jìn)行高劑量化療聯(lián)合放療，干細(xì)胞移植等鞏固；后續(xù)還需采用雙唾液酸神經(jīng)節(jié)苷脂（disialoganglioside，GD2）單抗、粒-巨噬細(xì)胞集落刺激因子（granulocyte-macrophage colonystimulating factor，GM-CSF）和白細(xì)胞介素2（interleukin-2，IL-2）等免疫治療或順式維甲酸等分化治療手段進(jìn)行維持[30]。

雙唾液酸神經(jīng)節(jié)苷脂GD2在NB細(xì)胞上高度表達(dá)，因此被認(rèn)為是一個有吸引力的治療靶點(diǎn)[31]。GD2的單克隆抗體達(dá)妥西單抗（dinutuximab）和那昔妥單抗（naxitamab）已獲 FDA 批準(zhǔn)用于治療高危NB的維持治療，并于2021年獲批進(jìn)入中國市場[32-33]。ALK突變在部分NB兒童患者中發(fā)生，且ALK突變的NB兒童患者在臨床上顯示出更差的預(yù)后水平[34]。目前，幾種ALK抑制劑進(jìn)入了NB兒童患者的Ⅰ期臨床試驗(yàn)，包括克唑替尼、色瑞替尼和恩沙替尼等[35-36]。

1.3.2 骨腫瘤骨肉瘤（osteosarcoma）是一種起源于間葉細(xì)胞的惡性骨腫瘤，隨年齡呈現(xiàn)雙峰分布特征，在10 ～ 19歲患者中發(fā)病率較高。目前臨床上骨肉瘤的主要治療策略為手術(shù)聯(lián)合新輔助化療的方法，該方法使骨肉瘤患者的5年總體生存率有了顯著提高，但近年來卻沒有進(jìn)一步改善。此外，骨肉瘤極易轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)，發(fā)生復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的患者5年總體生存率僅為20%[37]。骨肉瘤的基因組具有高度不穩(wěn)定性和復(fù)雜性，典型的分子改變?yōu)橐职┗騎P53和成視網(wǎng)膜細(xì)胞瘤易感基因（retinoblastoma susceptibility gene，RB）腫 瘤 抑制因子的失活。此外，α地中海貧血/智力發(fā)育遲鈍綜合征X相關(guān)基因（alpha thalassemia/mental retardation syndrome X-linked，ATRX），細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑2A（cyclin dependent kinase inhibitor 2A，CDKN2A），乳腺癌易感基因（breastcancer susceptibility gene，BRCA）和血管內(nèi)皮生長因子A（vascular endothelial growth factor A，VEGFA）等基因突變，磷脂酰肌醇3-激酶-哺乳動物雷帕霉素靶點(diǎn)（phosphatidylinositol 3-kinasemammalian target of rapamycin，PI3K-mTOR），細(xì)胞周期等相關(guān)信號通路的改變也在骨肉瘤中較常發(fā)生[22]。圍繞以上的分子特征正在開展很多臨床前研究。

尤文肉瘤（Ewing sarcoma）是第二常見的骨腫瘤，特征在于尤文肉瘤RNA結(jié)合蛋白1（Ewing sarcoma RNA-binding protein 1，EWSR1）基因易位，其中最常見的是與佛氏白血病病毒整合蛋白1（Friend leukemia virus integration 1，F(xiàn)LI1）基因產(chǎn)生的融合[38]。尤文肉瘤的標(biāo)準(zhǔn)療法以高劑量化療為主，然而長期毒性對兒童患者具有不可逆的傷害。此外，對復(fù)發(fā)和難治性尤文肉瘤兒童患者來說，仍缺少有效的治療手段。與骨肉瘤相比，尤文肉瘤具有較低的突變負(fù)荷，目前一些研究主要集中在EWSR1基因編碼的蛋白EWS所形成的融合蛋白及其下游靶點(diǎn)中。最近一項(xiàng)研究報(bào)道，抑制EWS-FLI1融合蛋白和RNA解旋酶之間的相互作用在臨床前研究中顯示出較好的活性，目前正在進(jìn)行Ⅰ期臨床試驗(yàn)（臨床試驗(yàn)編號：NCT02657005）。

1.3.3 橫紋肌肉瘤橫紋肌肉瘤（rhabdomyosarcoma，RMS）是兒童中最常見的軟組織肉瘤，惡性程度高且預(yù)后差，目前臨床上的治療方案以手術(shù)結(jié)合放化療為主。根據(jù)病理組織學(xué)特征，RMS可以分為腺泡型橫紋肌肉瘤（alveolar rhabdomyosarcoma，ARMS）、胚胎型橫紋肌肉瘤（embryonal rhabdomyosarcoma，ERMS）和多形型橫紋肌肉瘤（pleomorphic rhabdomyosarcoma，PRMS）。PRMS好發(fā)于成人，ARMS與ERMS好發(fā)于5歲以上的兒童及青少年[39]，其中ARMS的惡性程度最高，約80% 的ARMS患者表達(dá)配對盒基因3-叉頭框O1（paired box 3-forkhead box O1，PAX3-FOXO1）融合蛋白以及PAX7-FOXO1融合蛋白，PAX3/7-FOXO1融合蛋白被認(rèn)為是驅(qū)動ARMS發(fā)生及惡性進(jìn)展的主要因素，其中PAX3-FOXO1融合基因陽性的ARMS患者5年生存率僅約30%[40]。

目前臨床上尚無分子靶向藥物被用于治療兒童RMS患者。由于缺少可靶向的酶活口袋，目前一些研究集中在干預(yù)PAX3-FOXO1融合蛋白的穩(wěn)定性或下游信號通路上，比如研究發(fā)現(xiàn)保羅樣激酶1（Polo like kinase 1，PLK1）可通過促進(jìn)PAX3-FOXO1發(fā)生磷酸化進(jìn)而抑制其泛素化降解，使用PLK1抑制劑伏拉塞替（volasertib）可以在體內(nèi)外有效地抑制PAX3-FOXO1陽性的ARMS[41]，目前被FDA批準(zhǔn)授予特權(quán)加快臨床試驗(yàn)流程用于治療橫紋肌肉瘤。

1.3.4 中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤中樞神經(jīng)系統(tǒng)（central nervous system，CNS）腫瘤是兒童中最常見的實(shí)體腫瘤。膠質(zhì)瘤是最常見的兒童CNS腫瘤，低級別膠質(zhì)瘤（low-grade gliomas，LGG）兒童患者的標(biāo)準(zhǔn)治療主要以手術(shù)切除為主，大部分患者預(yù)后較好，對于不可切除的患者通常需要進(jìn)一步治療，包括放療和化療。基因組測序研究顯示，LGG常伴有絲裂原激活蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）信號通路相關(guān)基因，包括B-Raf原癌 基 因（B-Raf proto-oncogene，BRAF）V600E突變、神經(jīng)纖維瘤蛋白1（neurofibromin 1，NF1）突變、CDKN2A突變、神經(jīng)營養(yǎng)受體酪氨酸激酶2（neurotrophic receptor tyrosine kinase 2，NTRK2）突變或融合[42]。兒童腦腫瘤聯(lián)盟研究顯示使用絲裂原活化細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（mitogen-activated extracellular signal-regulated kinase，MEK）抑制劑司美替尼（selumetinib）治療復(fù)發(fā)性LGG兒童患者顯示較好的效果，另一個MEK抑制劑曲美替尼（trametinib）也有類似療效的報(bào)道[43-44]。與LGG相反，高級別膠質(zhì)瘤（high-grade gliomas，HGG）往往預(yù)后較差，盡管進(jìn)行了手術(shù)和輔助治療，70% ～ 90%的兒童患者生存期不足2年[45]。目前，世界衛(wèi)生組織（World Health Organization，WHO）根據(jù)組蛋白H3的突變類型進(jìn)一步區(qū)分HGG亞型，每種亞型中伴隨一些其他基因組變異[45]。但目前尚無分子靶向藥用于HGG的臨床治療。

綜上所述，分子靶向藥物在兒童腫瘤的治療上展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景，不僅能延長兒童腫瘤患者的生存時間，而且相較于化療藥物具有更低的毒性，能有效改善兒童腫瘤患者的生存質(zhì)量，具有巨大的臨床應(yīng)用價值。但是，目前分子靶向藥物在兒童腫瘤中的應(yīng)用覆蓋面仍然十分有限，主要集中在血液腫瘤上（見表1），在實(shí)體瘤上的研究仍需加大力度探索。目前，有大量針對兒童腫瘤的分子靶向藥物正處于臨床試驗(yàn)階段，其療效有待明確，但也展現(xiàn)了兒童腫瘤分子靶向療法發(fā)展的大趨勢，將來會有越來越多的分子靶向藥物可作為兒童腫瘤的臨床治療首選藥物。

表1 被批準(zhǔn)用于兒童腫瘤的靶向治療藥物[46]Table 1 Targeted therapies approved for pediatric tumors

續(xù)表1

2 兒童腫瘤的主要分子特征

近年來針對兒童腫瘤的大規(guī)?；蚪M測序研究詳細(xì)地描繪了多種兒童腫瘤的分子特征，并提供了更加有力的證據(jù)證實(shí)兒童腫瘤在起源和基因組特征上都與成人腫瘤有著顯著差異[5,47]。目前大多數(shù)抗腫瘤靶向藥物是針對成人適應(yīng)證研究與開發(fā)的，并不能直接用于兒童腫瘤，僅有少數(shù)藥物被FDA或歐洲藥品管理局（European Medicines Agency，EMA）批準(zhǔn)專門用于兒童腫瘤。因此，針對兒童腫瘤的藥物研究需要系統(tǒng)地考慮兒童腫瘤的獨(dú)特分子特征（見圖1）。

2.1 兒童腫瘤相較于成人腫瘤基因突變率更低

與成人腫瘤相比，兒童腫瘤往往具有較低的基因突變負(fù)荷。針對兒童、青少年和成人的泛癌種分析結(jié)果表明，兒童中的不同腫瘤類型具有不同的基因突變頻率（0.02 ～ 0.49 mutations/Mb），總體是成人腫瘤的1/14（兒童0.13 mutations/Mb，成人1.8 mutations/Mb）[5]。少數(shù)兒童腫瘤呈現(xiàn)相對較高的腫瘤突變負(fù)荷，主要包括具有mutS同源物2（mutS homolog 2，MSH2）和MSH6突變的H3K27野生型HGG以及骨肉瘤，盡管如此，上述基因突變?nèi)缘陀谕愋统扇四[瘤中檢測到的頻率。

近年來一些研究猜想，兒童腫瘤的這種低突變負(fù)荷模式可能與兒童腫瘤的細(xì)胞起源或發(fā)病機(jī)制有關(guān)。成人腫瘤通常是環(huán)境致癌物質(zhì)導(dǎo)致細(xì)胞突變累積造成的，而大多數(shù)兒童腫瘤起源于前體細(xì)胞或是發(fā)育過程中的失調(diào)細(xì)胞，因此突變累積相對較少[48]。實(shí)際上，大多數(shù)兒童腫瘤體細(xì)胞突變頻率隨著年齡增長而增加，且復(fù)發(fā)性腫瘤比原發(fā)性腫瘤呈現(xiàn)更高的突變負(fù)荷[5,47]，這也提供了有力的證據(jù)證實(shí)這一猜想。

2.2 兒童腫瘤與成人腫瘤的基因突變譜顯著不同

對兒童腫瘤和成人腫瘤中的體細(xì)胞變異分析發(fā)現(xiàn)，即使是在同一類型腫瘤中，兩者的突變譜也明顯不同。全基因組和全外顯子組測序鑒定出142個兒童腫瘤中潛在的驅(qū)動基因，其中78個基因在成人腫瘤中從未被發(fā)現(xiàn)。而兒童腫瘤中的顯著突變基因僅30%與成人腫瘤發(fā)生重合，并且組成類型和突變頻率與成人腫瘤也明顯不同[5]。兒童腫瘤中與表觀遺傳修飾相關(guān)的基因改變最為常見，其次是轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子和MAPK相關(guān)的基因，在成人中則以轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子為主。與PI3K相關(guān)的驅(qū)動基因改變在成人腫瘤中經(jīng)常發(fā)生，而在兒童中僅占3%[5]。

值得注意的是，染色體結(jié)構(gòu)變異在多種類型的兒童腫瘤中十分常見，尤其是導(dǎo)致融合基因產(chǎn)生的染色體易位，被認(rèn)為是驅(qū)動多種兒童腫瘤發(fā)生發(fā)展的重要誘因[5,47]。比如一些融合基因在特定兒童肉瘤中發(fā)生頻率較高，并被認(rèn)為是患者不良預(yù)后和復(fù)發(fā)的高風(fēng)險因素，其中典型的例子是尤文肉瘤中的EWS相關(guān)融合，以及橫紋肌肉瘤中的PAX-FOXO1融合[39,49]。

2.3 兒童腫瘤存在單基因驅(qū)動性

與成人腫瘤中同時存在多個致癌突變不同，兒童腫瘤常由單基因改變事件驅(qū)動發(fā)生。泛癌種分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)顯著突變基因在不同類型的兒童腫瘤中是互斥的，不會同時存在，約57%兒童腫瘤僅存在1個顯著突變基因[5]。相比之下，幾乎大部分成人腫瘤中被發(fā)現(xiàn)至少存在1個顯著突變基因。此外，兒童腫瘤中常伴有獨(dú)特的基因融合特征，該特征在成人腫瘤中較少被發(fā)現(xiàn)。獨(dú)特的單基因驅(qū)動模式可能為兒童腫瘤的治療提供新的思路和策略，靶向這些突變或融合可能可以更加高效且低毒地干預(yù)兒童腫瘤的進(jìn)展，因此有望成為非常有前景的治療靶點(diǎn)[5]。

2.4 兒童腫瘤常起源于干細(xì)胞/祖細(xì)胞

兒童腫瘤與成人腫瘤之間另一關(guān)鍵的差異就是細(xì)胞來源不同。成人腫瘤大多來源于上皮細(xì)胞，通常由損傷和誘變引起突變累積導(dǎo)致。相比之下，兒童腫瘤多數(shù)來源于中胚層或神經(jīng)外胚層，通常是由發(fā)育過程中未成熟或發(fā)育中的細(xì)胞發(fā)育受阻產(chǎn)生[48]。已有的一些證據(jù)證明了兒童腫瘤發(fā)育阻滯這種獨(dú)特的生物學(xué)特性：許多腫瘤類型是兒童特有的，很少或從不在成人中出現(xiàn)，表明成熟組織中不存在這類兒童腫瘤的起源細(xì)胞，比如神經(jīng)母細(xì)胞瘤、肝母細(xì)胞瘤等。即使一些腫瘤在成人和兒童中都能發(fā)生，但它往往在兒童中表現(xiàn)出獨(dú)特的分子特征，比如兒童HGG主要是由體細(xì)胞組蛋白H3.3或H3.1突變驅(qū)動，而這種突變在成人中很少見[45]。另一關(guān)鍵證據(jù)是許多兒童腫瘤的發(fā)病率與年齡密切相關(guān)：神經(jīng)母細(xì)胞瘤和腎母細(xì)胞瘤在0 ～ 4歲兒童中發(fā)生率較高，而在15 ～ 29歲的青少年中較少見；相反，骨肉瘤和尤文肉瘤等骨腫瘤在青少年中發(fā)病率達(dá)到高峰。以上這些證據(jù)提示兒童腫瘤與成人腫瘤的細(xì)胞來源不同，兒童腫瘤更多的來源于干細(xì)胞或祖細(xì)胞[2]。

綜上所述，兒童腫瘤有著獨(dú)特的分子特征，一方面兒童腫瘤常由單基因驅(qū)動，且整體基因突變率相較于成人腫瘤更低，這使得兒童腫瘤的分子靶向藥物研究可以更有針對性，且更容易使兒童腫瘤患者獲益。另一方面，兒童腫瘤與成人腫瘤的基因突變譜有著巨大差異，這使得原本應(yīng)用于成人腫瘤的多數(shù)分子靶向療法可能不完全適用于兒童腫瘤，因此，針對兒童腫瘤還亟需根據(jù)其獨(dú)特的分子特征開發(fā)專門的分子靶向藥物（見圖1）。

圖1 兒童腫瘤的分子特征Figure 1 Molecular characteristics of pediatric tumors

3 兒童腫瘤分子靶向藥物的研究進(jìn)展與趨勢

3.1 靶向致癌融合蛋白

致癌融合基因的產(chǎn)生是許多兒童腫瘤的重要特征之一，也是近年來研究關(guān)注的焦點(diǎn)。融合基因根據(jù)是否含有激酶結(jié)構(gòu)域，可分為激酶型融合基因和非激酶型融合基因。激酶型融合基因通常會導(dǎo)致激酶的過度表達(dá)和持續(xù)激活，從而驅(qū)動腫瘤發(fā)生，因此多項(xiàng)研究集中在靶向融合蛋白的激酶結(jié)構(gòu)域。最具代表性的例子是ABL激酶抑制劑在治療具有BCR-ABL融合的ALL時取得巨大成功，這也是基于分子特征的精準(zhǔn)醫(yī)療的重大發(fā)展轉(zhuǎn)折點(diǎn)[50]。類似的治療策略在兒童實(shí)體腫瘤中也取得了令人興奮的結(jié)果。拉羅替尼（larotrectinib）是一種靶向NTRK的激酶抑制劑，已在Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗(yàn)中被證明可以有效治療NTRK融合的兒童實(shí)體瘤，成為首個被用于治療NTRK融合的兒童實(shí)體瘤的激酶抑制劑[51]。

激酶抑制劑在激酶型融合基因中取得的重大進(jìn)展，為靶向融合基因的治療策略提供了有利的證據(jù)，也為一些特定的兒童腫瘤類型提供了新的策略。然而相反的是，非激酶型融合基因的研究則面臨著巨大挑戰(zhàn)。非激酶型融合通常導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄因子嵌合而使基因表達(dá)程序被異常驅(qū)動，且由于缺少可靶向的酶活口袋，小分子抑制劑難以直接作用于非激酶型融合蛋白。一種潛在的干預(yù)策略是降低融合蛋白的穩(wěn)定性。早幼粒細(xì)胞白血病-維甲酸受體α融合蛋白（promyelocytic leukemia-retinoic acid receptor-α，

PML-RARα）被認(rèn)為是導(dǎo)致急性早幼粒細(xì)胞白血?。╝cute promyelocytic leukemia，APL）發(fā)生的重要因素，研究發(fā)現(xiàn)三氧化二砷和全反式維甲酸能夠結(jié)合PML-RARα融合蛋白，在臨床試驗(yàn)中可以有效地改善APL患者的預(yù)后，已被納入APL的標(biāo)準(zhǔn)治療方案[52]。筆者課題組也首次鑒定APL的關(guān)鍵致癌驅(qū)動蛋白PML-RARα可發(fā)生蛋白質(zhì)翻譯后修飾Neddylation，闡明Neddylation修飾通過抑制相分離，從而干擾PML核體形成的全新APL致癌機(jī)制，并提出改變相分離重構(gòu)核體的分化治療新策略，發(fā)現(xiàn)MLN4924和G5等多個可克服APL耐藥的先導(dǎo)小分子[53-54]。

此外，還有一些研究在嘗試干預(yù)融合蛋白功能和下游途徑。比如在尤文肉瘤中，BRG/BRM相關(guān)因子（BRG-/BRM-associated factor，BAF）復(fù)合物中的富含AT的相互作用結(jié)構(gòu)域蛋白1A（AT-rich interactive domain 1A，ARID1A）核心亞基與EWSR1-FLI1融合蛋白相互作用，能夠提高后者的蛋白穩(wěn)定性從而導(dǎo)致其致癌能力增強(qiáng)。TK216抑制劑通過阻斷EWSR1-FLI1與ARID1A相互作用來破壞融合蛋白功能，被認(rèn)為有望成為復(fù)發(fā)性或難治性尤文肉瘤的潛在小分子，目前正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)評估[55]。

3.2 靶向基因突變或擴(kuò)增

RTK，RAS-MAPK和PI3K-AKT-mTOR等信號通路中的關(guān)鍵基因的突變或擴(kuò)增，被發(fā)現(xiàn)與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，可能成為潛在的干預(yù)靶點(diǎn)[5]。

兒童腫瘤中具有多種RTK通路的基因突變或擴(kuò)增，包括ALK，成纖維細(xì)胞生長因子受體（fibroblast growth factor receptor，F(xiàn)GFR），KIT原癌基因（KIT proto-oncogene，KIT）和間質(zhì)-上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化因子（mesenchymal-epithelial transition factor，MET）的突變，以及血小板源性生長因子受體（platelet-derived growth factors receptor，PDGFR）和血管內(nèi)皮生長因子受體（vascular endothelial growth factor receptor，VEGFR）的擴(kuò)增等。ALK突變或擴(kuò)增在NB中經(jīng)常發(fā)生，被證明是導(dǎo)致NB惡性進(jìn)展的重要因素。臨床研究表明，具有ALK突變的NB患者對ALK抑制劑克唑替尼更加敏感。此外，ALK抑制劑在具有ALK融合蛋白的兒童腫瘤如ALCL中也展現(xiàn)出較好的活性。酪氨酸激酶抑制劑培唑帕尼（pazopanib）和瑞戈非尼（pegorafenib）正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)評估，用于治療兒童腫瘤[56-57]。

RAS-MAPK通路的異常激活也在多種兒童腫瘤類型中被檢測到，其中關(guān)鍵的致癌驅(qū)動因素包括BRAFV600E突變、BRAF融合蛋白和NF1突變等[5]。臨床研究表明，BRAF抑制劑達(dá)拉非尼（dabrafenib）和MEK抑制劑，在治療具有BRAFV600突變的復(fù)發(fā)或難治性LGG兒童患者中，顯示較好的緩解率[58]。PI3K-AKT- mTOR信號通路的激活在RMS的惡性演進(jìn)中發(fā)揮重要作用，臨床前研究已證明mTOR抑制劑能夠顯著抑制RMS細(xì)胞生長。目前，臨床研究正在評估m(xù)TOR抑制劑坦羅莫司（temsirolimus）對中風(fēng)險RMS的治療作用[59]。

3.3 靶向表觀遺傳修飾

表觀遺傳的改變也是兒童腫瘤的主要特征之一，靶向表觀遺傳的改變是兒童腫瘤的潛在治療策略之一。

組蛋白H3突變以及幾種參與染色質(zhì)重塑的蛋白質(zhì)復(fù)合物改變，被發(fā)現(xiàn)與兒童腫瘤的惡性進(jìn)展相關(guān)。SMARCB1（SWI/SNF-related matrix-associated actin-dependent regulator of chromatin subfamily B member 1）基因編碼SWI/SNF（switch/sucrose nonfermentable）復(fù)合物中的核心亞基，該亞基參與核小體染色質(zhì)重塑?；蚪M測序分析結(jié)果顯示，在上皮樣肉瘤和惡性RMS中存在SMARCB1失活突變，導(dǎo)致zeste基因增強(qiáng)子同源物2（enhancer of zeste homolog 2，EZH2）異常高表達(dá)[60]。臨床研究表明EZH2抑制劑泰澤司他（tazemetostat）能夠有效改善SMARCB1突變的上皮樣肉瘤患者的預(yù)后[61]。此外，測序研究表明，T-ALL，B-ALL和AML中與表觀遺傳修飾相關(guān)的基因經(jīng)常發(fā)生改變，包括組蛋白賴氨酸三甲基轉(zhuǎn)移酶SETD2（set domain containing 2）、賴氨酸去甲基化酶6A（lysine demethylase 6A，KDM6A）、組蛋白去乙?；?（histone deacetylase 2，HDAC2）和賴氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶2A（lysine methyltransferase 2A，KMT2A）重排[5]。KMT2A屬于組蛋白修飾酶家族，其重排往往導(dǎo)致KMT2A丟失甲基轉(zhuǎn)移酶活性。大多數(shù)KMT2A的融合伴侶參與調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄延伸，或組成組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶端粒沉默1-樣干擾物（disruptor of telomeric silencing-1-like，DOT1L）復(fù)合物，研究表明KMT2A重排是導(dǎo)致白血病發(fā)生的重要因素之一[62]。目前，靶向具有KMT2A重排的治療策略正在研究之中。Menin通過識別KMT2A的N端結(jié)構(gòu)域與融合蛋白相互作用，從而影響造血干細(xì)胞的增殖能力與分化能力[62]。SNDX-5613抑制劑能夠阻斷Menin和KMT2A的相互作用，從而抑制白血病干細(xì)胞的增殖，并且誘導(dǎo)重新開始分化[63]。DOT1L也是一種潛在治療靶點(diǎn)，匹諾司他（pinometostat）是DOT1L輔因子S-腺苷甲硫氨酸（S-adenosylmethionine，SAM）的競爭性抑制劑，能夠有效干預(yù)DOT1L的催化功能[64]。以上結(jié)果表明靶向表觀遺傳修飾的異常改變是兒童腫瘤的潛在治療策略。

3.4 靶向分化障礙

很多兒童腫瘤存在分化障礙的特征，分化療法是使用分化誘導(dǎo)藥物使腫瘤細(xì)胞走向終末端分化變成正常成熟細(xì)胞的腫瘤治療方法，具有較好抗腫瘤效果[65]。

分化療法用于腫瘤治療的典型成功案例是維甲酸（retinoic acid，RA）類藥物和三氧化二砷用于治療APL，目前該方案是APL的臨床標(biāo)準(zhǔn)治療方案。RA是分化的主要調(diào)控因素，可以激活RARα等轉(zhuǎn)錄因子從而促進(jìn)細(xì)胞分化的發(fā)生。在APL中，RARα與PML形成融合蛋白PML-RARα，一方面增強(qiáng)與轉(zhuǎn)錄共抑制子的結(jié)合從而導(dǎo)致RARα依賴的分化基因的轉(zhuǎn)錄抑制，另一方面抑制PML核體的形成，可促進(jìn)APL惡性腫瘤細(xì)胞的自我更新，從而導(dǎo)致APL的發(fā)生。RA類藥物發(fā)揮功能的主要機(jī)制是與PML-RARα融合蛋白的RARα部分結(jié)合，解除分化相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄抑制，誘導(dǎo)分化的發(fā)生。三氧化二砷則主要與PML-RARα的PML部分結(jié)合，雖然不能調(diào)控RARα依賴的分化轉(zhuǎn)錄因子，但仍能誘導(dǎo)分化表型[65-66]。

分化療法目前在兒童血液系統(tǒng)腫瘤中取得良好應(yīng)用，除RA類藥物和三氧化二砷外，環(huán)磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate，cAMP），維生素D3和IDH抑制劑等被發(fā)現(xiàn)可以用于誘導(dǎo)AML分化，部分已進(jìn)入臨床試驗(yàn)[65]。此外，筆者課題組在國際上率先提出“降解細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶2（cyclin-dependent kinase 2，CDK2）誘導(dǎo)細(xì)胞分化”的AML治療新策略，并發(fā)現(xiàn)CDK2調(diào)控AML細(xì)胞分化的機(jī)制完全獨(dú)立于經(jīng)典靶點(diǎn)RARα[67]。基于此，課題組與清華大學(xué)饒燏教授合作設(shè)計(jì)合成了首個CDK2選擇性蛋白降解靶向嵌合體（proteolysis targeting chimeras，ROTAC）降解劑，為兒童AML患者的分化治療提供了新靶點(diǎn)及嶄新分子實(shí)體[68]。

在兒童實(shí)體瘤中，大量研究表明RA類藥物可以誘導(dǎo)NB和骨肉瘤細(xì)胞分化，在這2個癌種中發(fā)揮抗腫瘤作用[69-70]。筆者課題組還發(fā)現(xiàn)在骨肉瘤中E3泛素連接酶鼠雙微基因2（murine double minute 2，MDM2）可降解RARα限制RA的分化效果，因此，MDM2抑制劑聯(lián)用RA可明顯促進(jìn)骨肉瘤的分化[71]。此外，曲貝替定（trabectedin）、地西他濱（decitabine）等藥物也被發(fā)現(xiàn)可以誘導(dǎo)骨肉瘤細(xì)胞分化，目前已進(jìn)入臨床試驗(yàn)[69]。筆者課題組發(fā)現(xiàn)RA類藥物可通過抑制巨噬細(xì)胞M2型極化，發(fā)揮抗骨肉瘤轉(zhuǎn)移的新作用，為分化藥物應(yīng)用于骨肉瘤兒童患者的臨床治療提供嶄新的視角[72-73]。

綜上所述，目前圍繞致癌融合蛋白、基因突變或擴(kuò)增、表觀遺傳修飾以及細(xì)胞分化等的兒童分子靶向藥物研究取得了巨大進(jìn)展。這些分子靶向藥物從兒童腫瘤特有的分子特征出發(fā)，在臨床前體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)中展現(xiàn)出顯著的抑制腫瘤效果，且部分已進(jìn)入臨床試驗(yàn)（見表2）。然而目前兒童腫瘤分子靶向藥物的研究在癌種上仍存在一定局限性，主要以血液腫瘤、肉瘤及神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤為主。針對其他兒童腫瘤癌種的融合、突變及擴(kuò)增等分子特征還有待進(jìn)一步研究和完善，以便于針對這些癌種開發(fā)分子靶向藥物。

表2 兒童腫瘤中潛在可靶向的分子靶點(diǎn)及臨床研究進(jìn)展[46]Table 2 Potential targeted therapies in pediatric tumors and their clinical research progress

4 總結(jié)與展望

綜上所述，兒童腫瘤是威脅兒童生命健康的主要疾病之一，目前分子靶向藥物展現(xiàn)出較好的應(yīng)用前景，但兒童腫瘤的臨床治療仍亟需藥物新靶點(diǎn)和新策略。兒童腫瘤不能與成人腫瘤一概而論，兒童腫瘤具有獨(dú)特的基因組“景觀”，這為分子靶向藥物的研發(fā)提供了思路也帶來了挑戰(zhàn)。與成人腫瘤相比，兒童腫瘤往往呈現(xiàn)較低的腫瘤突變負(fù)荷，在這種相對簡單的基因背景下，特定突變或融合事件發(fā)揮了關(guān)鍵致癌驅(qū)動力的作用，為針對兒童腫瘤的藥物開發(fā)提供了新的機(jī)遇。大規(guī)模的下一代測序技術(shù)極大程度提高了研究者對兒童腫瘤發(fā)病機(jī)制的理解，也為臨床上診斷監(jiān)測、制定個體化的治療方案提供了新思路。目前兒童腫瘤中許多重要的分子改變?nèi)匀鄙儆行У陌邢蚋深A(yù)手段，因此未來還需要針對這些基因改變，開展系統(tǒng)的機(jī)制研究和藥物研發(fā)，以期為兒童腫瘤患者提供更好的靶向治療策略。

續(xù)表2