ALK與兒童惡性腫瘤關系的研究進展*

魏嬋娟 綜述 趙強 審校

·綜述·

ALK與兒童惡性腫瘤關系的研究進展*

魏嬋娟 綜述 趙強 審校

近年來兒童惡性腫瘤的發病率有逐年增高的趨勢，高危患兒預后差，且手術及放化療等主要治療手段的療效已經達到平臺期。靶向治療以其可靠的療效和輕微的毒副反應成為目前最受關注和最有前景的治療手段之一。間變性淋巴瘤激酶（anaplastic lymphoma kinase，ALK）是一種受體型酪氨酸激酶，近年的研究成果表明其異常與多種兒童腫瘤的發生發展密切相關。ALK的異常形式主要包括基因融合、基因突變、基因擴增和蛋白表達增加。隨著ALK抑制劑在臨床抗腫瘤治療中的應用，針對ALK異常的靶向治療獲得越來越多的關注。本研究主要針對ALK在兒童惡性腫瘤中的異常以及與其發生發展關系的研究進展進行綜述。

間變性淋巴瘤激酶 神經母細胞瘤 橫紋肌肉瘤 炎性肌纖維母細胞瘤 間變性大細胞淋巴瘤 兒童

近年來，隨著我國經濟水平和醫學科學的飛速發展，兒童先天畸形和感染性疾病已經得到有力的控制，而惡性腫瘤卻成為1歲以上兒童死亡的第二個主要原因，僅次于意外傷害。因此，提高兒童惡性腫瘤的治愈率、改善其預后迫在眉睫。由于許多惡性腫瘤早期缺乏特異表現，大多就診時已屬晚期，雖然手術及放化療對其仍然是主要治療手段，但療效已經達到了一個平臺，且毒副作用限制其應用。隨著對腫瘤發病機制及生物學行為研究的不斷深入，以特異性高、不良反應輕為特點的分子靶向治療成為關注的焦點。間變性淋巴瘤激酶（anaplastic lymphoma kinase，ALK）是一種受體型酪氨酸激酶，目前很多研究報道ALK與多種惡性腫瘤的發生發展有關。隨著酪氨酸激酶抑制劑在抗癌治療中的應用以及特異性小分子ALK阻斷劑的問世，ALK異常與兒童惡性腫瘤的關系以及針對ALK異常的分子靶向治療得到越來越多的關注和研究。如今，ALK抑制劑克唑替尼已獲FDA批準用于治療ALK陽性的非小細胞肺癌，其作為靶向藥物在神經母細胞瘤［1］、炎性肌纖維母細胞瘤［2］以及間變性大細胞淋巴瘤［3］的臨床前期試驗中也取得了令人鼓舞的效果。本研究主要針對ALK在兒童腫瘤中的異常以及與其發生發展關系的研究進展進行綜述。

1 ALK基因及其異常

ALK基因位于人類染色體2p23，編碼200 kDa的成熟ALK蛋白。人類正常的ALK是一條含有1 620

個氨基酸的單鏈跨膜蛋白。正常情況下ALK僅在神經系統特異表達，其表達水平隨著腦發育成熟而下降，成熟腦組織中含量較低。自從間變性大細胞淋巴瘤中發現了t（2；5）（p23；q35）染色體異位導致的NPM-ALK融合蛋白形成，隨后關于ALK異常在腫瘤中的研究逐漸增多。近年許多研究［2，4］發現，ALK異常存在于多種兒童腫瘤中，如神經母細胞瘤、橫紋肌肉瘤、炎性肌纖維母細胞瘤及間變性大細胞淋巴瘤等，其異常形式主要包括基因融合、基因突變、基因擴增及蛋白表達增加。

2 ALK異常與神經母細胞瘤

神經母細胞瘤（neuroblastoma，NB）是兒童時期最常見的惡性顱外實體腫瘤，其發病率占兒童惡性腫瘤的8%～10%，死亡率占兒童癌癥死亡的15%［1］。高危患兒預后差，常規治療模式下5年生存率不足40%［5］。因此，認識NB發病機制中的關鍵分子，并研制出針對這些分子的有效藥物對于提高患兒預后至關重要。近年的研究成果表明，除MYCN基因擴增外，ALK突變是NB中第二常見的基因異常［4］。

目前報道ALK激活突變的形式達20余種［6］。ALK功能獲得性突變在家族性和散發性NB中均有報道。Mossé等［7］認為ALK蛋白的激活突變是大多數遺傳性NB的主要致癌機制，其在高危病例中的發生率為12.4%，在散發性患兒中稍低，為3%～11%。有研究［8］發現ALK突變發生在酪氨酸激酶高度保守的結構域中，并且導致激酶活性增強，其中最常見的兩個突變熱點是F1174和R1275。雖然ALK突變在不同臨床分期的NB患兒中均可存在，但其發生多與臨床進展期或MYCN基因擴增有關，據此推測ALK突變可能預示著NB不良的臨床結局。Schleiermacher等［9］在NB復發的亞克隆樣本中發現了ALK新突變，從而強調深度測序和連續采樣檢測ALK對于治療決策具有重要意義。

神經母細胞瘤中ALK擴增的頻率為1%～5%［4，10］。MYCN基因位于人類染色體2p24，與ALK位點臨近，有研究［11］發現在MYCN擴增的病例中出現ALK擴增的概率更高。Hasan等［12］認為ALK是MYCN的直接轉錄靶點。Schulte等［13］也支持MYCN擴增與ALK擴增/突變共同存在通常與致死性疾病相關的觀點。以上研究結果表明，ALK擴增可能與NB的惡性生物學行為和不良預后有密切關系。有研究［10］報道ALK蛋白在NB中的陽性率達50%以上，然而Yan等［14］提供的結果偏低，約10%。目前關于ALK蛋白過表達與預后之間的關系尚未形成定論［10］。

靶向抑制ALK基因可使含ALK突變/擴增的NB細胞株出現細胞增殖能力下降［7］。最近，Ⅰ期臨床試驗已完成對第一個獲得批準的ALK抑制劑克唑替尼的療效評估，在NB中顯示了令人鼓舞的抗腫瘤效果［1］。然而，究竟是ALK基因突變還是蛋白表達增加對NB的預后和治療更有意義仍然存在爭議［13］。Schulte等［13］的研究表明無論突變型還是野生型ALK引起ALK蛋白高表達均預示著不良預后。因此，需要更深入的研究來明確ALK在NB中的致癌機制。但有一點值得肯定，ALK是NB臨床前期研究和臨床試驗中非常有前景的治療靶點，針對ALK基因的靶向治療有望成為NB分子治療的新手段。

3 ALK異常與橫紋肌肉瘤

橫紋肌肉瘤（rhabdomyosarcoma，RMS）是兒童和青少年時期最常見的惡性軟組織肉瘤，占兒童惡性腫瘤的3%～7%，在美國每年約有350例新增病例確診［15］。RMS好發于頭頸部、膀胱、四肢和軀干。根據組織學類型不同主要分為兩個亞型：胚胎型橫紋肌肉瘤（embryonal rhabdomyosarcoma，ERMS）和腺泡狀橫紋肌肉瘤（alveolar rhabdomyosarcoma，ARMS）。目前其治療進入了瓶頸期，即使經過高強度、多模式的綜合治療，高危患兒仍獲益甚微，5年生存率不超過50%［16］。

RMS中同樣存在著ALK基因擴增、突變及蛋白表達增加。有研究［15-21］表明ALK蛋白在ARMS中的陽性率比ERMS高，前者為50%～92%，后者僅為15%～39%。Lee等［19］認為ALK過表達是RMS一個獨立的預后不良指標。Bonvini等［17］報道ALK轉錄產物高表達與腫瘤的惡性生物學行為、瘤體高負荷和腫瘤高分期有關。ALK在ARMS中擴增的頻率為6%～17%［18］。有研究［18］報道在RMS中ALK基因拷貝數增加發生頻率與蛋白過表達呈正相關，預示著腫瘤擴散及不良預后［20］，該結論與Lee等［19］基本一致。ALK在RMS中的突變同樣發生在酪氨酸激酶結構域中，但發生頻率較低，約2%［18］。雖然ALK在RMS中過表達的現象普遍存在，但是這一現象背后的機制有待進一步的研究予以明確［22］。

ALK抑制劑NVP-TAE684可降低RMS尤其是ARMS細胞系的生存能力［16］。Nishimura等［21］報道6個存在ALK過表達的細胞系中2個對ALK抑制劑敏感。以上研究為ALK抑制劑治療RMS新時代的到來奠定了基礎。但目前尚不清楚的是，野生型ALK蛋白過表達是否同突變型一樣對ALK抑制劑敏感，這需要進一步實驗來明確。

4 ALK異常與炎性肌纖維母細胞瘤

炎性肌纖維母細胞瘤（inflammatory myofibroblastic tumor，IMT）是一種相對少見而獨特的間葉性腫瘤，表現為低度惡性或交界性腫瘤特點。其臨床過

程大多表現良性，約10%～15%的病例出現惡性進展而死亡［23］。目前對于IMT的治療主要是手術切除，對于不能切除或遠處轉移的病例放化療等效果不佳。

有研究［24］報道50%左右的IMT存在染色體易位導致的ALK過表達。IMT最常見的染色體易位是TPM3-ALK和TPM4-ALK。李煥萍等［25］報道肺外原發的IMT多存在ALK陽性表達。Mari?o-Enríquez等［23］發現少數形態學呈上皮樣或圓形細胞形態的IMT可出現ALK核膜和核周表達，這類IMT生物學行為具有侵襲性，易于快速局部復發并常致死，故將其命名為“上皮樣炎性肌纖維母細胞肉瘤”，該亞型至今報道僅10例左右。有關ALK融合基因在IMT中的功能研究及其與IMT臨床結局的相關性研究尚未完全明確，有待進一步的研究探討。

應用ALK抑制劑對ALK陽性IMT靶向治療的臨床試驗顯示了良好的治療效果。1例發生轉移并對化療抵抗的患者加入克唑替尼臨床試驗，結果顯示反應良好并處于無病生存中，而另1例ALK陰性患者在疾病進展后應用克唑替尼幾乎無反應［2］。另一項臨床試驗中，7例發生ALK重排的IMT患者接受克唑替尼治療，其中3例獲得部分緩解，4例保持疾病穩定［26］。由此可見，ALK抑制劑為這種少見但偶爾侵襲性強的腫瘤帶來了更多的治療機會。

5 ALK異常與間變性大細胞淋巴瘤

間變性大細胞淋巴瘤（anaplastic large cell lymphoma，ALCL）屬于外周T細胞淋巴瘤，占兒童和青少年非霍奇金淋巴瘤的10%～15%，是兒童T細胞型非霍奇金淋巴瘤中最常見的類型［27］。兒童ALCL通常表現為侵襲性強和結外侵犯，且以ALK陽性為主。對于復發和難治性患兒，目前尚無理想治療方法。

ALCL中ALK基因重排的陽性率為65%～85%，主要見于兒童和青少年，男性為主。ALK陽性ALCL最常見的核型異常是t（2；5）（p23；q35）易位，占70%～80%，該異位導致了NPM-ALK融合蛋白的形成、ALK蛋白過表達及組成性酪氨酸激酶激活［28］。參與易位的基因還包括TPM3、TPM4、TFG、MSN、CLTC和ATIC等［29］。對這些融合基因分析表明，其均含有ALK基因3'端編碼的胞內激酶區的基因序列，而與ALK融合的基因片段均含有啟動子元件和編碼介導自身二聚體化的序列，從而導致細胞內具有ALK激酶活性的融合蛋白高表達及過度激活，誘發細胞的惡性轉化。由此可見，ALK胞內激酶區的活性及相應的信號通路是導致ALCL形成的重要分子機制。因此，除針對ALK表達、酶活性的治療外，ALK融合基因介導的信號通路中的關鍵效應分子也是重要的治療靶點。

對ALCL患者首次直接抑制ALK是在2例復發后出現化療抵抗的ALK陽性患者中進行，2例患者均獲得完全緩解［3］。美國兒童腫瘤協作組（Children's Oncology Groups，COG）進行的Ⅰ期臨床試驗表明克唑替尼對于復發/難治性ALK陽性ALCL患兒具有非常好的治療效果［26］。體外實驗［30］亦表明，克唑替尼通過誘導細胞凋亡以及下調致癌蛋白對于治療NPM-ALK陽性ALCL具有良好的抗腫瘤活性。

6 結語

綜上所述，ALK異常與多種兒童惡性腫瘤的發生發展有關，可能導致多條促進細胞增殖和抑制凋亡的信號通路激活。因此，針對ALK畸變后激酶的自身活化或抑制其功能的治療可能最有效，選擇克唑替尼單藥或與其他通路抑制劑聯合使用。目前，ALK抑制劑在臨床抗腫瘤治療中顯示了巨大的潛力與臨床應用前景，但需要更大規模的臨床研究明確其治療效果。迄今為止，還有很多關于ALK與癌癥的關系并未完全闡明，有待進一步的研究明確。相信在不久的將來會有更多的惡性腫瘤患兒從ALK抑制劑的治療中獲益，期待真正實現以ALK異常為靶點的惡性腫瘤患兒的個體化治療。

1Schulte JH，Schulte S，Heukamp LC，et al.Targeted Therapy for Neuroblastoma:ALK Inhibitors［J］.Klin Padiatr，2013，225（6）:303-308.

2Butrynski JE，D'Adamo DR，Hornick JL，et al.Crizotinib in ALK-rearranged inflammatory myofibroblastic tumor［J］.N Engl J Med，2010，363（18）:1727-1733.

3Gambacorti-Passerini C，Messa C，Pogliani EM.Crizotinib in anaplastic large-cell lymphoma［J］.N Engl J Med，2011，364（8）:775-776.

4Cheung NK，Dyer MA.Neuroblastoma:developmental biology，cancer genomics and immunotherapy［J］.Nat Rev Cancer，2013，13（6）:397-411.

5Castel V，Segura V，Berlanga P.Emerging drugs for neuroblastoma［J］.Expert Opin Emerg Drugs，2013，18（2）:155-171.

6Roskoski R Jr.Anaplastic lymphoma kinase（ALK）:structure，oncogenic activation，and pharmacological inhibition［J］.Pharmacol Res，2013，68（1）:68-94.

7.PT T”:1”-BV EFO T M BH FS.”-PO H P-”FUBM?”EFO U JG JD BU JPOPG"-，BTB NBK PS G BNJM JBMO FV SPC M BT U PNB Q SFEJT Q PT JU JPO H FO F＜+”?/BU V SF”2008，455（7215）:930-935.

8Hallberg B，Palmer RH.Mechanistic insight into ALK receptor tyrosine kinase in human cancer biology［J］.Nat Rev Cancer，2013，13（10）:685-700.

9Schleiermacher G，Javanmardi N，Bernard V，et al.Emergence of New ALK Mutations at Relapse of Neuroblastoma［J］.J Clin Oncol，2014，32（25）:2727-2734.

10 Wang M，Zhou C，Sun Q，et al.ALK amplification and protein expression predict inferior prognosis in neuroblastomas［J］.Exp Mol Pathol，2013，95（2）:124-130.

11 Zhu S，Lee JS，Guo F，et al.Activated ALK collaborates with MYCN

in neuroblastoma pathogenesis［J］.Cancer Cell，2012，21（3）:362-373.

12 Hasan MK，Nafady A，Takatori A，et al.ALK is a MYCN target gene and regulates cell migration and invasion in neuroblastoma［J］. Sci Rep，2013，20（3）:3450.

13 Schulte JH，Bachmann HS，Brockmeyer B，et al.High ALK receptor tyrosine kinase expression supersedes ALK mutation as a determining factor of an unfavorable phenotype in primary neuroblastoma［J］.Clin Cancer Res，2011，17（15）:5082-5092.

14 Yan B，Kuick CH，Lim M，et al.Platform comparison for evaluation of alk protein immunohistochemical expression，genomic copy number and hotspot mutation status in neuroblastomas［J］.PLoS One，2014，9（9）:e106575.

15 Hawkins DS，Gupta AA，Rudzinski ER.What is new in the biology and treatment of pediatric rhabdomyosarcoma［J］？Curr Opin Pediatr，2014，26（1）:50-56.

16 van Gaal JC，Roeffen MH，Flucke UE，et al.Simultaneous targeting of insulin-like growth factor-1 receptor and anaplastic lymphoma kinase in embryonal and alveolar rhabdomyosarcoma:a rational choice［J］.Eur J Cancer，2013，49（16）:3462-3470.

17 Bonvini P，Zin A，Alaggio R，et al.High ALK mRNA expression has a negative prognostic significance in rhabdomyosarcoma［J］.Br J Cancer，2013，109（12）:3084-3091.

18 van Gaal JC，Flucke UE，Roeffen MH，et al.Anaplastic lymphoma kinase aberrations in rhabdomyosarcoma:clinical and prognostic implications［J］.J Clin Oncol，2012，30（3）:308-315.

19 Lee JS，Lim SM，Rha SY，et al.Prognostic implications of anaplastic lymphoma kinase gene aberrations in rhabdomyosarcoma；an immunohistochemical and fluorescence in situ hybridisation study［J］.J Clin Pathol，2014，67（1）:33-39.

20 Yoshida A，Shibata T，Wakai S，et al.Anaplastic lymphoma kinase status in rhabdomyosarcomas［J］.Mod Pathol，2013，26（6）:772-781.

21 Nishimura R，Takita J，Sato-Otsubo A，et al.Characterization of genetic lesions in rhabdomyosarcoma using a high-density single nucleotide polymorphism array［J］.Cancer Sci，2013，104（7）:856-864.

22 Park S，Lee J，Do IG，et al.Aberrant CDK4 amplification in refractory rhabdomyosarcoma as identified by genomic profiling［J］.Sci Rep，2014，10（4）:3623.

23 Mari?P?”O S?RV F［"”8 BO H8-”3 PZ"”FU BM?”Q JU I FM JPJE JO G M BNNB-tory myofibroblastic sarcoma:An aggressive intra-abdominal variant of inflammatory myofibroblastic tumor with nuclear membrane or perinuclear ALK［J］.Am J Surg Pathol，2011，35（1）:135-144.

24 Tothova Z，Wagner AJ.Anaplastic lymphoma kinase-directed therapy in inflammatory myofibroblastic tumors［J］.Curr Opin Oncol，2012，24（4）:409-413.

25 Li HP，Shen Q，Xia QY，et al.Clinicopathologic features of extrapulmonary inflammatory myofibroblastic tumor［J］.Chinese Journal of Pathology，2014，43（6）:370-374.［李煥萍，沈勤，夏秋媛，等.肺外炎性肌纖維母細胞瘤的臨床病理分析［J］.中華病理學雜志，2014，43（6）: 370-374.］

26 Mosse YP，Lim MS，Voss SD，et al.Safety and activity of crizotinib for paediatric patients with refractory solid tumours or anaplastic large-cell lymphoma:a Children's Oncology Group phase 1 consortium study［J］.Lancet Oncol，2013，14（6）:472-480.

27 Murga-Zamalloa C，Lim MS.ALK-driven tumors and targeted therapy:focus on crizotinib［J］.Pharmgenomics Pers Med，2014，20（7）:87-94.

28 Eyre TA，Khan D，Hall GW，et al.Anaplastic lymphoma kinase-positive anaplastic large cell lymphoma:current and future perspectives in adult and paediatric disease［J］.Eur J Haematol，2014，93（6）:455-468.

29 Gorczynski A，Prelowska M，Adam P，et al.ALK-positive cancer: still a growing entity［J］.Future Oncol，2014，10（2）:305-321.

30 Hamedani FS，Cinar M，Mo Z，et al.Crizotinib（PF-2341066）induces apoptosis due to downregulation of pSTAT3 and BCL-2 family proteins in NPM-ALK（+）anaplastic large cell lymphoma［J］. Leuk Res，2014，38（4）:503-508.

（2014-07-17收稿）

（2014-10-20修回）

（編輯：邢穎）

Correlation between anaplastic lymphoma kinase and pediatric malignancies

Chanjuan WEI,Qiang ZHAO

Qiang ZHAO;E-mail:qiangzhao169@aliyun.com

In recent years,the incidence of pediatric malignancies has gradually increased.High-risk patients have poor prognosis,and the main effect of treatments such as surgery and radio-chemotherapy has reached a plateau phase.Targeted therapy, with its reliable efficacy and mild toxicity,has become one of the most promising approaches.Anaplastic lymphoma kinase(ALK)is a receptor tyrosine kinase,and its abnormal forms include gene fusion,gene mutation,gene amplification,and protein overexpression. These aberrations play important roles in the development of childhood cancer.With the application of ALK inhibitors in clinical anti-tumor therapy,targeted ALK treatment has received increased attention.This article aims to review various studies on the relationship betweenALK aberrations and pediatric malignancies.

ALK,neuroblastoma,rhabdomyosarcoma,inflammatory myofibroblastic tumor,anaplastic large cell lymphoma,child

10.3969/j.issn.1000-8179.20141164

天津醫科大學腫瘤醫院兒童腫瘤科，國家腫瘤臨床醫學研究中心，天津市腫瘤防治重點實驗室（天津市300060）

*本文課題受天津市應用基礎及前沿技術研究計劃項目（編號：10JCYBJC11600）資助

趙強qiangzhao169@aliyun.com

Department of Pediatric Oncology,Tianjin Medical University Cancer Institute and Hospital,National Clinical Research Center for Cancer,Tianjin Key Laboratory of Cancer Prevention and Therapy,Tianjin 300060,China

This work was supported by a grant from the Project of Scientific Funds of Tianjin Science and Technology Committee(No.10JCYBJC11600)

魏嬋娟專業方向為兒童惡性實體瘤的綜合治療。

E-mail：D I BO K V BO XFJ”126.com