周健坤
作者單位:244000 安徽 銅陵,銅陵職業技術學院護理系
非小細胞肺癌發病率呈逐年上升趨勢,其死亡率在各類惡性腫瘤中居首。既往針對肺癌的治療多以化療和放射治療為主,但以鉑類為主的傳統化療方案毒副作用較多,整體療效有限。因此,全面提高肺癌患者的治療水平和術后生存期,寄希望于高效、特異的新型抗癌藥物的應用上。隨著對表皮生長因子受體的激酶域內相關基因突變的發現和驅動基因研究的不斷深入,肺癌進入了靶向治療的時代。EGFR-TKI和ALK抑制劑等藥物在臨床上使用后與傳統的化學治療相比,分子靶向治療藥物可以針對性的殺死腫瘤細胞,副作用輕微,安全性高。臨床上,晚期NSCLC患者通過組織學或血液樣本基因檢測,明確突變基因,個體化指導靶向藥物治療方案,使患者明顯收益,生存周期和生活質量得到顯著改善。本文主要對晚期NSCLC治療靶點、靶向治療藥物、常見耐藥機制及耐藥后的治療策略進行綜述。
EGFR基因突變主要集中在人體7號染色體短臂12-14區的18-21外顯子。其中19號外顯子的缺失(19Del)和21號外顯子的點突變(L858R)最常見,它們可引起酪氨酸激酶結構域活化,屬于EGFR-TKI的敏感性突變。相關數據顯示,在對非小細胞肺癌患者的活檢中發現,48.6%的患者存在EGFR突變,其中不吸煙的女性患者突變率高于吸煙的男性患者。而針對青年肺腺癌患者的研究中發現,90.5%存在19和21外顯子的突變。針對EGFR靶點研發的EGFR-TKIs是研究最深入、使用最廣泛的靶向藥物,已成為存在EGFR突變的晚期非小細胞肺癌患者的一線治療藥物。第一代可逆EGFR-TKIs的代表藥物吉非替尼,在存在EGFR突變的非小細胞肺癌患者的隨訪研究中發現,PFS為7.3個月、DCR為94.1%、ORR為64.7%。第二代不可逆EGFR-TKIs藥物如:阿法替尼、達克替尼、來那替尼等可有效解決第一代可逆性EGFR-TKIs的耐藥問題;尤其對19外顯子突變和L858R/T790M雙突變的患者有顯著療效,但由于其對EGFR的選擇缺乏針對性,因此在臨床應用后,有多器官不良反應出現。目前奧希替尼作為第三代不可逆EGFR-TKIs藥物出現,展示了極好的抑癌作用,不僅逆轉了1、2代TKI藥物因T790M突變而產生的耐藥性問題,并且對人體的副作用小。在2017年ESMO公布的研究數據中顯示,一線使用奧希替尼治療的NSCLC患者相較于一線使用吉非替尼的患者,PFS由10.2個月延長至18.9個月。對于出現中樞神經系統轉移的NSCLC患者,奧希替尼治療組的PFS為15.2個月,而一代EGFR-TKIs藥物治療組的PFS僅為9.6個月,證實對于存在CNS轉移的NSCLC患者,奧希替尼比一代EGFR-TKIs可顯著延長患者的無進展生存期。已在臨床應用的西妥昔單抗屬于EGFR單克隆抗體,它與EGFR結合后,競爭性的抑制了原有的配體活性,阻斷信號傳導,抑制腫瘤生長。最近的研究發現,在對NSCLC患者使用西妥昔單抗的同時聯合應用化療手段,在提高西妥昔單抗的療效同時,可降低藥物不良事件發生的概率。
位于2號染色體的短臂上(2p23)的ALK基因是胰島素受體超家族的重要一員,其存在超過10種的融合方式,目前通過對肺癌患者的基因檢測研究發現,在肺癌中,ALK基因主要以EML4-ALK融合為主要形式,占整體的4%~7%,是非小細胞肺癌進展的獨立性因素。當伴侶基因EML4的N端與ALK基因的激酶域發生融合后,可以提升融合蛋白的表達,反向刺激ALK基因的強表達,使下游PI3K/AKT及MAPK 等信號通路開放,引起機體的正常細胞逐漸惡化并過度繁殖[1]。針對EML4-ALK臨床研究顯示,這種陽性突變更多見于EGFR突變檢測陰性的不吸煙女性肺腺癌患者。雖然ALK突變的整體發生率明顯低于EGFR基因突變,但通過對ALK突變患者的長期隨訪研究發現,使用針對ALK突變的靶向治療藥物,進展期NSCLC患者的無進展生存期可達8~11個月,因此國際肺癌研究協會在ATLAS指南中已明確提出如果患者EGFR基因突變檢測為陰性,均推薦進行ALK融合基因檢測。第一代ALK抑制劑、克唑替尼屬于多靶點酪氨酸激酶抑制劑,對ALK、ROS-1和MET突變均有療效。在一項Ⅲ期臨床對照試驗中發現,一線治療選用克唑替尼組將一線治療選用標準含鉑類化療組的PFS由7.0個月提升至10.9個月,ORR由45%提升至74%[2]。色瑞替尼是目前被允許用于臨床一線治療ALK陽性NSCLC患者的第二代ALK抑制劑。在一項納入了376例ALK陽性NSCLC患者的Ⅲ期臨床試驗中顯示,色瑞替尼治療組的PFS為16.6個月,DOR為23.9個月,而傳統化療組PFS僅為8.1個月,DOR僅為11.1個月。試驗同時發現,由于色瑞替尼可以通過血腦屏障,發生腦轉移的患者,可以從色瑞替尼的治療中獲得更佳的臨床收益,顱內病灶在經色瑞替尼和傳統化療治療后PFS分別為10.7個月和6.6個月,ORR分別為72.7%和27.3%[3]。目前尚在研究中的勞拉替尼作為第三代ALK抑制劑,具有ALK和ROS突變的雙重抑制作用,作為解決第一代ALK抑制劑耐藥問題的新藥,其在臨床試驗中已展示出強大的功效,對使用克唑替尼耐藥的患者,經勞拉替尼治療后,患者的ORR為70%,對存在腦轉移的患者,對顱內轉移灶的ORR為87%,而對于曾連續性使用過克唑替尼和色瑞替尼的患者,勞拉替尼的ORR為39%,對顱內病灶的ORR為53%[4]。
KRAS在多種實體腫瘤中均會發生基因突變,其中發生突變率最高的腫瘤類別為胰腺導管腺癌,突變形式包括KRAS-G12D、KRAS-G12C和KRAS-G12V等,而在非小細胞肺癌中,KRAS基因主要以KRAS-G12C點突變為主[5]。當KRAS基因出現G12C點突變后,其本身具備的GTP水解酶活性就會丟失,進而激活RAF-MEK-ERK,PI3K-AKT-mTOR 和Ral-GDS等多條信號傳導通路,使細胞具有惡性潛能并逐漸癌變,最終引起肺癌的發生。KRAS基因突變好發于吸煙者,在肺腺癌患者中的突變率為4%~24%,在肺鱗癌患者中的突變率為5%左右。時至今日,由于KRAS基因特殊的結構特征,尚無針對KRAS突變的有效靶向治療藥物。
ROS1基因作為一種跨膜酪氨酸激酶位于人類6q22染色體上,是胰島素受體家族中的一種,負責調控細胞的生長和增殖。當SLC34A2和CD74等基因與ROS1基因發生融合改變后,會激活ROS1調控的PI3K/AKT/mTOR、RAS/MAPK/ERK、JAK/ STAT等下游信號通路,促進腫瘤細胞生長。目前,在肺癌患者中,出現ROS1融合突變的概率為2%,且ROS1融合基因突變陽性的患者大部分不并存其他靶基因突變。在對ROS1和ALK的基因結構分析中發現,兩者存在49%的同源性,因此如克唑替尼、勞拉替尼等適用于ALK基因突變的藥物,也被推薦為發生ROS1融合基因突變的臨床治療標準藥物[6]。
MET基因是一種負責編碼肝細胞生長因子(HGF)特異性受體的酪氨酸激酶型受體,位于人類7號染色體7q31區。當c-MET與配體HGF發生結合后,前者會出現磷酸化,通過開放包括Ras-MAPK、PI3K-Akt在內的多條信號傳導通路的形式調控細胞和血管的生成和增殖。正常表達的c-MET基因以誘導正常組織和細胞的分化和增殖為主要功能,但當MET基因發生異常突變時,如基因的擴增和14外顯子的跳躍突變時,其作用則變為調控腫瘤細胞的生長和遷移[7]。有研究表明,存在EGFR突變的非小細胞肺癌患者使用TKI藥物耐藥后,約15%~20%的患者存在MET基因擴增[8],因此考慮MET擴增是EGFR-TKIs獲得性耐藥的主要原因之一。當前針對MET基因突變的MET抑制劑主要作用機制是阻斷c-MET與HGF的結合,阻止信號的向下傳導。克唑替尼和沃利替尼已在臨床上表現出對存在MET擴增的非小細胞肺癌強大的抗腫瘤活性。而卡博替尼進入臨床研究階段后,對發生Y1230二次突變的MET仍顯示出有效的抑制作用,有望成為發生一代MET-TKIs耐藥后的二代治療藥物[9]。
腫瘤細胞的生長多與多種信號傳導通路的異常激活有關,其中較為明確的一條信號傳導通路就是RAS/RAF/MEK通路,而BRAF就是隸屬于RAF家族的一員,它接受上游RAS的調控,但當BRAF第15外顯子發生BRAF V600E突變(纈氨酸取代15外顯子第600位上的谷氨酸)后,BRAF通過磷酸化放大自身活性,且對下游MEK/ERK的調節不再受限于RAS,促使腫瘤細胞增殖和轉移[10]。2015年Gautschi教授通過回顧性研究[11]發現BRAF抑制劑維羅非尼對存在BRAF突變的肺腺癌患者的疾病控制率為96%,無進展中位生存期和總生存期分別達到了5個月和11個月,表明存在BRAF突變的肺腺癌患者可以從維羅非尼中獲益。
表皮生長因子(HER2)是erbB受體酪氨酸激酶家族的一員,通過對PI3K-AKT和MEK-ERK通路的調節,控制其支配細胞的生長代謝。HER2主要通過基因突變、基因擴增和HER2蛋白過表達的三種機制對人體產生致癌性,在非小細胞肺癌患者中的突變率在2%左右,更傾向發生于不吸煙的女性患者中。HER2的過表達,也被認為是EGFR-TKIs藥品發生耐藥性的機制之一。但相關以HER2為靶點的藥物試驗在出現HER2擴增的非小細胞肺癌患者的身上多未出現明顯的臨床獲益,僅有一項Ⅱ期臨床試驗證實曲妥珠單抗對于HER2 3+非小細胞肺癌有效。這可能與HER2在部分NSCLC患者體內表達或擴增的幅度過大有關,這也提示我們在肺癌個體化治療的過程中,我們需要根據不同的腫瘤分型來明確HER2擴增或過表達的閾值范圍。但一項針對HER2突變的大樣本試驗發現,存在HER2突變的非小細胞肺癌患者在服用抗HER2藥物后,總體的疾病控制率達到了82%,無進展生存期為5.1個月,與化療藥物聯合使用后,疾病控制率更是升至96%[12]。
FGFR是一種跨膜酪氨酸激酶,當FGFR與成纖維細胞生長因子(FGFs)結合后激活下游Ras/Raf/MEK/ERK、JAK/STAT等信號傳導途徑,促進細胞的增殖和遷移、血管的生成和上皮-間質轉化(EMT)[13]。Miao[14]的一項研究發現,沒有發生FGFR1擴增的患者相較于出現FGFR1擴增的患者,總生存期(OS)明顯延長,說明FGFR1的擴增是肺癌患者預后的一個獨立影響因子。另外一項針對262例已行手術切除的非小細胞肺癌患者的研究發現[15],FGFR的擴增與患者的性別、肺癌的分期及是否出現浸潤轉移征象無相關性,但與肺癌的類型及吸煙量有關聯,更易發生于吸煙的肺鱗癌患者,考慮可能與煙草破壞FGFR編碼基因有關。AZD4547作為選擇性FGFR抑制劑通過抑制FGFR和MAPK磷酸化和中斷下游信號通路傳導的作用,起到了抑制腫瘤生長的效果。同為選擇性FGFR抑制劑的LY2874455在I期臨床試驗中也展現了良好的治療效果,通過對12例可評價患者的隨訪,共有11名患者病情處于穩定[16]。
當EGFR基因發生T790M點突變時,該位點原先的蘇氨酸被空間位置更大的蛋氨酸取代,在空間上抵制EGFR-TKIs的芳香結構進入ATP位點,使得第一代和第二代靶向治療藥物無效的競爭性抑制三磷酸腺苷[17]。并且該突變在使EGFR-TKIs與激酶區ATP結合力明顯下降的同時,卻又增加了致癌性突變體與ATP的親和力,引起EGFR信號向下游發生再次傳導,故而出現耐藥現象及腫瘤的再次進展。目前已批準進入臨床使用的奧希替尼可解決第一、二代EGFR-TKIs耐藥的問題,但其在治療7~10個月后依然會出現機體耐藥現象,主要原因即EGFR的第20號外顯子的第797位點可以發生絲氨酸取代了半胱氨酸的突變,即C797S突變。但研究發現,出現奧希替尼耐藥的患者,往往C797S突變與T790M突變出現在同一染色體[18]。若C797S突變和T790M突變發生在不同的染色體上,患者可以繼續使用第三代EGFR-TKIs藥物[19]。
受體酪氨酸激酶EGFR/ErbB家族依賴Ras/Raf/mek/erk和pi3k/Akt/mtor信號轉導途徑來影響細胞的增殖和存活。而旁路信號傳導途徑激活后可通過EGFR-TKIs的補償性利用、EGFR受體規避或以上兩種機制的同時作用來恢復對原信號傳導的抑制。當MET發生擴增后,由于EGFR和MET受體介導的下游信號傳導通路存在重合的部分,因此擴增的MET可以繞過EGFR這一位點,直接增強與her3(ErbB3)的異源二聚化,活化下游pi3k-Akt通路的信號傳導,使腫瘤細胞重新開始生長。
位于EGFR下游Ras-Raf-MEK-ERK信號傳導通路且具有絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶活性的RAF基因,則是由位于人類染色體7q34的BRAF基因編碼,其突變激活了下游信號的傳導,減低了生物學事件的發生與EGFR的關聯性,也可引起機體對TKI產生耐藥性[20]。其他MAPK1擴增(<1%)和PIK3CA突變(5%)也是分別通過對mek/erk和pi3k/Akt/mtor通路下游信號的持續激活引起對TKIs的抵抗作用。
克唑替尼作為多靶點酪氨酸激酶抑制劑在臨床上取得了顯著的治療成果,但它依然逃脫不了由于發生基因突變而產生耐藥的現實。通過對使用第一代ALK抑制劑克唑替尼發生耐藥的NSCLC患者的研究發現,ALK激酶區發生G1269A、1151Tins、L1196M、L1152R、G1202R、V1180L、S1206Y等二次基因突變的概率為28%,其中以G1269A和L1196M突變最常見,發生ALK基因擴增的概率為9%,這些基因的突變使ALK被磷酸化,空間位阻增大,降低了藥物與ALK激酶區的結合能力,導致耐藥的出現。第二代ALK抑制劑色瑞替尼雖可逆轉第一代ALK抑制劑的耐藥現象,但與EGFR-TKIs相似的是,色瑞替尼在使用后也會因激酶域基因發生G1202R突變而產生耐藥性[21]。第三代ALK-TKIs勞拉替尼的研發,成為解決第二代ALK抑制劑耐藥的方法。但對ALK陽性的非小細胞肺癌患者使用勞拉替尼的跟蹤觀察發現,患者服用勞拉替尼出現耐藥常表現為ALK激酶域的多位點突變,如I1171N+L1198F、G1202R+L1204V+G1269A等[22]。研究人員發現,當患者出現L1198F突變后,雖然會表現出對第三代ALK-TKIs勞拉替尼的耐藥,但L1198F突變也能重新使患者對克唑替尼恢復敏感性。
在對使用EGFR-TKIs發生耐藥的患者制定后續治療方案前,需對患者此前靶向治療效果進行一個整體的評估,我們通常將其分為快速進展、緩慢進展和局部進展三種情況。(1)快速進展指患者疾病控制達到3個月或以上,腫瘤負荷快速增加,患者的癥狀評分≥2分:此類患者建議停用原TKI藥物,選擇標準的含鉑類化療方案。有研究發現,當EGFR-TKIs耐藥的患者經標準化療治療后,重新使用原TKI藥物,機體重新顯示出敏感性,患者的總生存時間得到延長。(2)緩慢進展指患者疾病控制達6個月或以上,腫瘤負荷輕度增加,患者癥狀評分≤1分:此類患者可繼續服用原TKI藥物,并定期復查,觀察病灶進展情況,當出現明顯病情進展時,可進行二次基因檢測,包括組織活檢或血液樣本檢測,明確耐藥原因,實現個體化精準醫療。如出現T790M突變,可建議更換第三代不可逆EGFR-TKIs奧希替尼繼續治療;當出現MET擴增引起耐藥時,可選用ARQ197降低患者的耐藥性;當患者體內腫瘤組織明確存在野生型EGFR突變,第二代EGFR-TKIs阿法替尼則更有治療優勢;如果患者發生了EMT,腫瘤由非小細胞肺癌轉變為小細胞肺癌,則通過放化療對患者更有臨床療效;如患者出現其他不典型突變,可使用抗血管生成藥物,通過抑制腫瘤內新生血管的形成、使原有腫瘤血管發生退化、拮抗腫瘤血管的通透性,誘導腫瘤組織凋亡。貝伐單抗通過抑制VEGF/VEGFR信號通路阻斷腫瘤血管的生成,但貝伐單抗單藥用于NSCLC的患者后并未顯示出理想的臨床療效。通過對中國的NSCLC患者的臨床研究發現,將貝伐單抗與卡鉑及紫杉醇聯用后,患者PFS和OS明顯延長[23]。(3)局部進展指患者疾病控制達3個月及以上,孤立性病灶進展癥狀評分達到≤1分:此類患者建議繼續原TKI藥物治療的同時,強調局部病灶的對癥治療。
對出現ALK抑制劑耐藥的患者,往往分為ALK通路占優勢和ALK通路不占優勢的耐藥。ALK通路占優勢的耐藥表現為ALK激酶區的多種二次突變,以L1196M和G1269A突變多見。當發生ALK通路不占優勢的耐藥情況發生后,提示肺癌的生長和遷移開始接受KRAS、HER2或MET擴增等介導的信號傳導通路調節,從而發生ALK抑制劑耐藥表現。色瑞替尼對發生ALK突變的肺癌細胞的抑制能力是一代ALK抑制劑克唑替尼的約20倍,能有效的解決包括L1196M和G1269A突變在內的一代ALK抑制劑耐藥問題。這些對第一代ALK抑制劑耐藥的患者,常會出現中樞神經系統病變的表現,主要與第一代ALK抑制劑難以通過血腦屏障有關。同為第二代ALK-TKIs的阿來替尼,憑借其對血腦屏障的高通透性,對出現ALK基因突變且存在腦轉移的患者,展現了良好的療效。阿來替尼不僅可以用作對克唑替尼耐藥的二線治療方案,目前多項臨床Ⅲ期試驗發現,將阿來替尼作為一線治療藥物,用于存在ALK突變的晚期非小細胞肺癌患者后,患者的ORR達到了92%,PFS為34.8個月[24]。同時,阿來替尼相較于克唑替尼,患者服用后的不良事件發生率明顯下降,阿來替尼具有更好的安全性。布格替尼作為ALK和EGFR的雙重抑制劑,用于發生一代ALK抑制劑耐藥的患者后,表現出較好的抗腫瘤活性。在FDA的一項Ⅱ期臨床研究中,將存在ALK基因突變的患者分為口服90mg布格替尼組和口服180mg布格替尼組,結果顯示,前者PFS為9.2個月,而后者PFS升至13.8個月。提示布格替尼口服劑量達到180mg,患者受益更多[25]。2015年FDA已批準艾樂替尼用于出現克唑替尼耐藥的存在ALK突變的晚期非小細胞肺癌患者。而艾樂替尼在早期的多次臨床試驗中已展現出了明顯的優勢。一項日本進行的Ⅲ期臨床試驗中,將207名患者隨機分為艾樂替尼組(300mg bid)和克唑替尼組(250mg bid),最后的試驗結論發現,艾樂替尼組將克唑替尼組的mPFS由10.2個月提升至20.3個月,ORR由79%提升至91%,并且在3、4級的不良事件發生率上,艾樂替尼組(26%)也是明顯低于克唑替尼組(52%)[24],提示艾樂替尼在臨床療效和安全性上,都優于克唑替尼。對于發生組織學轉化改變(EMT)的NSCLC患者,可發現伴隨上皮標志物(E-鈣粘蛋白)的缺失和間充質標志物(波形蛋白)增加的分子學轉化,這種現象是引起NSCLC患者對第二代ALK抑制劑耐藥的原因之一。通過對發生二代ALK抑制劑耐藥患者的二次基因檢測發現,一半以上的病人會發生ALK激酶區的二次突變。因此,對于第二代ALK抑制劑耐藥的患者,進行二次基因檢測顯得更有必要。通過二次基因檢測,可針對二次基因突變選擇相應靶點的藥物;如患者未見明顯敏感性突變的靶點,則建議傳統化療、放療或嘗試性使用第三代ALK-TKIs。勞拉替尼作為第三代ALK-TKIs,具有高選擇性和血腦屏障高滲透性,對第一、二代ALK-TKIs發生的G1202R耐藥性突變,勞拉替尼依然表現出良好的抗腫瘤活性。由于勞拉替尼的高血腦屏障通透性,它對存在腦轉移的ALK突變陽性非小細胞肺癌患者的顱內病灶展現了較好的治療作用[26]。尚在研發中的恩沙替尼對G1202R、V1194M、T1151M 和L1196M等ALK耐藥性突變均有療效。在臨床研究中發現,對一代ALK抑制劑耐藥后,使用恩沙替尼,PFS可達到9個月,ORR為69%;而連續使用一代和二代ALK-TKIs均耐藥后,使用恩沙替尼的PFS和ORR則分別僅為1.9個月和25%[27],但恩沙替尼對顱內病灶的控制率為64%。另外兩種研發中的ALK-TKIs藥物恩曲替尼和洛普替尼均為ALK、ROS-1和TRK三重抑制劑,其中恩曲替尼對L1196M突變敏感性最強,目前在Ⅰ期臨床試驗中對ALK陽性患者的ORR為57%。洛普替尼能有效抑制L1196M和G1202R耐藥性突變,但出現ALK突變的非小細胞肺癌患者使用洛普替尼后的具體臨床療效尚待研究證實。
隨著精準醫學時代的來臨,越來越多的分子靶向治療藥物應用于非小細胞肺癌晚期患者的治療后,明顯延長了患者的無進展生存期(PFS)和總生存期(OS),提高了患者的生活質量。但不可避免的是每種藥物在使用一段時間后均會出現耐藥現象,通過分子醫學研究的不斷進展,人們已經明確部分靶點出現耐藥的原因,并通過已掌握的研究結果,針對不同耐藥機制而研發出新型藥物。相信通過基因檢測技術的進步,根據患者個體化的基因突變分型為指導的精準治療方案的制訂,可以使越來越多的非小細胞肺癌晚期患者獲益。