禚銀玲 郭其森
肺癌無論是發(fā)病率和死亡率均居首位,非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)占肺癌的80%,且一旦發(fā)現(xiàn)80%屬于晚期。以鉑類為基礎的藥物聯(lián)合化療,中位生存期(median surviual time,MST)可達10個月,然而,化療療效已經(jīng)達到了平臺期。為進一步增加療效并降低毒性,以腫瘤的分子特點為基礎的個體化治療越來越受到重視,現(xiàn)就化療和靶向藥物的分子標記物以及在指導晚期非小細胞肺癌患者的個體化治療方面的臨床應用綜述如下。
ERCC1屬于核酸切除修復基因家族,其編碼一種蛋白質,這種蛋白質能修復鉑類引起的DNA破壞。Olaussen[1]發(fā)現(xiàn)ERCC1表達在鉑類輔助化療中有預測價值。ERCC1表達增加能預測鉑類的耐藥性。在IALT試驗中,ERCC1表達陰性組療效優(yōu)于陽性組。Cobo[2]用ERCC1表達來選擇晚期NSCLC患者的治療,在對照組,無論ERCC1表達水平高低與否,患者均接受標準化療(多西他賽+卡鉑);試驗組中,低ERCC1表達的患者接受多西他賽+卡鉑,而高表達者選擇非鉑類化療(多西他賽+吉西他濱)。結果顯示試驗組較對照組有效率高,但是總生存沒有顯著差異。
RRM1是DNA合成和修復過程中起著重要作用的酶,是吉西他濱的主要治療靶點。RRM1表達增加與吉西他濱耐藥有關。在一項局部晚期NSCLC患者的Ⅱ期前瞻性研究中,顯示RRM1高表達與吉西他濱+順鉑化療后的低反應率有關。在兩項關于晚期NSCLC的回顧性研究中,表明RRM1過度表達的患者接受吉西他濱加順鉑化療后沒有延長總生存(overal survival,OS)率。在以后的研究中,RRM1表達水平與ERCC1表達水平明顯相關,而且低RRM1和低ERCC1 mRNA表達水平預示其具有較好的療效。目前晚期NSCLC患者以ERCC1和RRM1的表達水平來選擇化療方案的眾多試驗正在進行中[3]。
胸苷酸合成酶是與DNA合成有關的一種酶,是培美曲賽療效的潛在預測因子。TS表達增高與培美曲塞耐藥有關。在一項Ⅲ期臨床試驗中,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表達水平能否預測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測標記物,然而更多前瞻性的試驗尚需要做進一步的研究[3]。
微管蛋白是紫杉類藥物的作用靶點,在臨床前期研究中,Ⅲ型β-微管蛋白的表達異常與紫杉醇耐藥有關。在一項研究中,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化療的療效差。另外兩個研究調(diào)查了Ⅲ型β-微管蛋白表達水平是否與紫杉醇類療效有關。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,兩組療效無顯著差異,但Ⅲ型β-微管蛋白低表達組療效較好[3]。
EGFR基因突變表現(xiàn)為外顯子19堿基缺失、外顯子20的點突變或堿基插入突變和外顯子21的點突變3種類型。EGFR突變能預測EGFR酪氨酸激酶抑制劑(tyrosine kinase inhibitor,TKI)的有效性,多項研究顯示其有效率達70%[4]。一項前瞻性隨機對照的Ⅲ期臨床研究(Iressa Pan-Asia Study,IPASS)比較了EGFR-TKI方案與卡鉑+紫杉醇標準化療方案一線治療的療效[4]。在該試驗中,對入選組患者進行了EGFR基因突變檢測。結果顯示,吉非替尼組的無進展生存(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,對于EGFR突變陰性患者,化療組疾病無進展生存(PFS)率(P<0.0001)高于吉非替尼組,然而OS無顯著差異(18.8個月 vs 17.4個月,HR=0.90,P=0.109),盡管該試驗僅在亞洲患者中進行,但對于其他人群,EGFR-TKI治療EGFR突變型肺癌的療效也是相似的。一項多中心的OPTIMAL臨床試驗研究納入了EGFR突變的晚期NSCLC患者,將其隨機分至厄洛替尼組或吉西他濱+順鉑組。結果顯示,厄洛替尼組中位PFS期較吉西他濱+順鉑組顯著延長(13.7個月 vs 4.6個月,P<0.0001),且生活質量有顯著改善。關于EGFR基因突變的前瞻性臨床研究也在逐步展開并已有了初步結果。在一項EURTAC對高加索人群研究中,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,并進行了比較。結果顯示,厄洛替尼組有效率(54.5%vs 10.5%,P<0.0001)與患者PFS期(9.4個月 vs 5.2個月,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顯著差異(18.8 個月 vs 22.9 個月,P=0.42)。
KRAS突變占晚期NSCLC中的大約15%,在一線治療中,KRAS突變是否能預測對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,結果顯示:厄洛替尼聯(lián)合化療組沒有生存獲益,在KRAS突變患者(21%)中,接受厄洛替尼+PC方案化療組與PC方案化療組相比沒有延長疾病進展時間(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研究比較了愛必妥+化療(長春瑞濱+順鉑,NP)和NP方案在晚期NSCLC的療效,結果顯示了愛必妥聯(lián)合化療組延長了MST(11.3 vs 10.1,HR=0.871,P=0.044)。然而在 BMS 099 研究中,比較愛必妥 +PC 方案和 PC 方案治療晚期NSCLC的療效,結果表明,KRAS突變與愛必妥的臨床獲益沒有相關性[5]。
VEGF家族在內(nèi)皮細胞有絲分裂和血管生成活動方面起著關鍵的作用。在ECOG4599研究中,一項Ⅲ期、隨機的對照臨床試驗,對入組的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,結果顯示,聯(lián)合貝伐珠單抗組較單純化療組可明顯延長NSCLC患者的OS(12.3個月),且死亡風險顯著降低(21%)[6]。該研究的腺癌亞組分析結果顯示,貝伐珠單抗聯(lián)合CP方案使腺癌患者的中位OS達到14.2個月,而單純化療組的OS與非鱗癌人群的數(shù)據(jù)相當,僅為10.3個月。同時聯(lián)合CP方案組降低腺癌患者死亡風險達31%。最近,這項研究的相關性樣本分析報道的結果表明某些標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果有相關性[7]。
ALK為一種酪氨酸激酶受體,在正常的肺組織中不表達,最初在間變性大細胞淋巴瘤中被發(fā)現(xiàn)[8]。2007年在非小細胞肺癌中發(fā)現(xiàn)了ALK與其上游的EML4發(fā)生融合,EML4-ALK融合蛋白導致蛋白寡聚化并激活蛋白激酶。在美國人群中,EML4-ALK融合基因的發(fā)生率為2% ~7%,而在中國約為16%[9]。攜帶EML4-ALK融合基因的NSCLC患者對EGFR-TKI具有耐藥性,在未經(jīng)選擇的非小細胞肺癌中占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ALK抑制劑對有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Ⅰ-Ⅱ期臨床試驗中,ALK融合蛋白陽性的腫瘤組織中疾病控制率達到了58%[11]。一項比較PF-02341066與培美曲塞或多西他賽療效的Ⅲ期臨床試驗正在進行中[11-12]。
HER2蛋白(也稱作ERBB-2)是酪氨酸激酶受體HER家族的一個成員,它與家族中的其他成員形成同源或異源二聚體[13]。約20%的非小細胞肺癌有HER2蛋白過度表達,但是HER2基因擴增僅占非小細胞肺癌的2%,且HER2基因突變亦占2%[14]。HER2突變在不吸煙者、女性、亞洲人,尤其是腺癌患者中更常見。然而,在EGFR或KRAS突變的非小細胞肺癌患者中卻無HER2突變[15]。HER2突變的腫瘤細胞對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),而對僅作用于EGFR激酶域的小分子酪氨酸激酶抑制劑無效[12]。在一項試驗中,HER2突變陽性的患者對BIBW 2992(抑制EGFR和HER2的酪氨酸激酶抑制劑)有效[16]。
磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K蛋白家族)是一種脂質激酶,它可以使PI3P活化,是生長因子受體和細胞內(nèi)下游信號途徑的關鍵介質[17]。PIK3CA突變在鱗癌和腺癌中是一致的,同時在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信號途徑[19]。在缺乏生長因子的情況下,非小細胞肺癌中存在PIK3CA擴增,尤其是在男性、吸煙者和鱗癌中常見[20]。PIK3CA擴增的致癌潛能在生物學上還不清楚。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抑制劑尚在進行早期臨床試驗階段,然而單一藥物的有效率顯示較低[21]。
蛋白激酶B是通過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的変構抑制劑,目前尚在進行 Ⅰ 期試驗中[25]。
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)控細胞增殖的作用[26]。B-RAF是RAF激酶家族的三個成員之一:A-RAF,B-RAF,和 RAF-1(也稱作 c-RAF)[27]。在非小細胞肺癌中,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突變是相互獨立的。B-RAF的多靶點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突變陽性的黑色素瘤中有顯著的活性[28]。另一個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)合應用。在ESCAPEⅢ期試驗中,對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無統(tǒng)計學差異。BRAF突變也預測了在細胞系和異種移植中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,到目前還沒有做Ⅱ期試驗。
肝細胞生長因子受體(hepatocyte growth factor receptor,HGFR)是METF基因(位于7號染色體)編碼的酪氨酸激酶受體[15]。METF基因擴增與EGFR-TKI的繼發(fā)性耐藥有關,耐藥機制主要通過激酶轉換作用[30]。資料顯示:METF基因擴增在獲得性耐藥腫瘤患者中占20%,而在以前沒有接受過EGFR-TKI治療的患者群體中,METF基因擴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擴增。在腺癌中,METF擴增不依賴KRAS突變和EGFR擴增而存在[32-33]。METF擴增與癌細胞的增值密切相關,同時HGFR的擴增與手術切除后的非小細胞肺癌的不良預后有關。
與腎癌和胃癌相比,METF激酶域突變在非小細胞肺癌中很罕見[31]。在188位肺腺癌的患者中,僅僅發(fā)現(xiàn)3個METF突變位點,其中兩個發(fā)生在13號外顯子,編碼近膜域(Arg988del和Tyr1021Asn),另外一個突變點發(fā)生在18號外顯子,編碼激酶(Gly1260Cys)。這些突變的生物學重要性目前還不是很清楚。初步的數(shù)據(jù)證實這些突變減少了受體下調(diào)程度并且增強了配體介導的細胞增殖[23]。PF-02341066,一種HGFR的小分子抑制劑,它是ALK抑制劑,同時也抑制METF突變細胞中HGFR的激酶活性。針對多種激酶的抑制劑如HGFR PF-02341066,GSK1363089和 XL184的一項Ⅰ期試驗正在進行中。AMG 102作為一種完全人源化的IgG2單克隆抗體,它與HGF結合可抑制其與HGFR結合,目前一項AMG 102與化療結合的Ⅱ期試驗也正在進行中。
分子標記物如ERCC1、RRM1,、TS和β-微管蛋白可預測化療敏感性。而EGFR基因拷貝數(shù)增加和EGFR、KRAS突變能夠預測EGFR抑制劑的療效,METF擴增與使用EGFR-TKI則與后耐藥有關。新的前瞻性研究和臨床試驗尚需更深入地探索來確定新的分子標記物來指導晚期非小細胞肺癌的治療,這也是今后肺癌治療研究的方向。
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