肺鳞状细胞癌基因靶点的研究进展

李祥春，刘子玲，丛晓凤，崔朋飞，王新慧，张迎

吉林大学第一医院肿瘤中心肿瘤科，长春 130012

肺癌是发病率增长最快的恶性肿瘤之一，目前中国肺癌病死率已超过肝癌，居恶性肿瘤病死原因的首位。鳞癌是非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）中的第二大亚型，约占NSCLC的30%，对放化疗的敏感性不及未分化癌，因此近年来患者生存率无明显提高。目前靶向治疗成为研究的热点，主要开展于肺腺癌，并取得了很大的进展。因此，寻找肺鳞状细胞癌（lung squamous cell carcinoma，LSCC）新的治疗靶点和治疗策略以提高LSCC癌患者的临床疗效成为目前LSCC治疗的当务之急。

1 EGFR基因

表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）突变对酪氨酸激酶抑制剂（tyrosine kinase inhibitor，TKI）敏感是肺腺癌的特征[1]，但相关研究表明，一些鳞状细胞癌患者对EGFR治疗有反应，EGFR表达水平与治疗效果呈正相关[2]。针对LSCC的研究重新评估EGFR在LSCC治疗中的作用，发现对于不符合化疗条件的患者，EGFRTKI治疗相对于安慰剂或最佳支持治疗是一种有效的治疗选择，在一线和二线治疗的随机对照试验中，EGFR-TKI均改善了患者无进展生存（progression free survival，PFS），在二线治疗中改善了患者的总生存（overall survival，OS）。在符合化疗条件的患者中，一线化疗联合抗EGFR单克隆抗体方案与单纯化疗相比，患者的OS得到明显改善。在对诱导化疗有反应的LSCC患者中，厄洛替尼的维持治疗可以延缓疾病进展，并可能提高疾病稳定患者的生存率。在二线治疗中，化疗和EGFRTKI治疗患者的生存率相当，而EGFR-TKI在二线治疗中更容易被接受[3]。鉴于LUX-Lung 8的阳性试验结果，新一代EGFR-TKI可能进一步造福于一线化疗失败的LSCC患者，EGFR是EGFR野生型LSCC的有效治疗靶点[4]。随着免疫检查点抑制剂在进展期LSCC二线治疗中的应用以及抗EGFR治疗的可控不良反应，新的联合治疗方法有可能提高治疗效果，并达到持久控制肿瘤。随着更多靶向药物获得批准，应评估包括抗EGFR药物在内的联合方案，并确定靶向治疗的最佳测序。

晚期LSCC患者的治疗效果一直不理想，结合新一代抗EGFR治疗的Ⅲ期研究结果显示，EGFR靶向治疗，如二线治疗中的afatinib、一线治疗中的necitumumab联合化疗等，是治疗LSCC的有效策略[5]。

2 FGF19基因扩增

成纤维细胞生长因子19（fibroblast gro wth factor 19，FGF19）是一种激素样肠激酶，在人体组织中广泛表达，在细胞增殖、形态发生、分化、组织修复和运动等方面发挥着重要作用[6-7]。Zhang等[8]在体外和体内利用shRNA敲除FGF19的表达，FGF19在细胞中的表达明显下降，使得体外培养的EPLC-272H细胞分泌的蛋白水平显著降低，并抑制了细胞的生长。在siRNA的干扰下，FGF19表达下调，通过FGF19基因拷贝数扩增和FGF19高表达可显著抑制LSCC细胞的生长，促进细胞凋亡。诱导shRNA敲除FGF19进一步证实了异种移植物对肿瘤生长的抑制作用。此外，FGF19的畸变及其对成纤维细胞生长因子受体4（fibroblast growth factor receptor 4，FGFR4）的高亲和力以及肝素依赖性配体在促进肿瘤发生和对药物治疗的初级耐药方面中起着重要作用[8-9]。

成纤维细胞生长因子与FGFR相互作用，导致受体二聚化和自磷酸化，以招募下游细胞质适配器，如成纤维细胞生长因子受体底物2（fibroblast growth factor receptor substrate 2，FRS2），是多个信号通路的主要中介。Liu等[10]和Desnoyers等[11]报道活化的FGF信号能够促进肿瘤血管生成，FRS2过表达的前列腺患者的临床预后较差。基于下游蛋白的磷酸化水平结果显示，在LSCC细胞中敲低FGF19，对p-FGFR4、FRS2、AKT和ERK具有明显的抑制作用，这表明靶向FGF19的治疗效果可能主要取决于FGFR4/FRS2α-ERK1/2信号转导的下游途径。FGF19扩增的LSCC细胞，FGF19mRNA相对表达水平较高，FGF19表达下调可在体外和体内诱导细胞杀伤作用[8]。这些临床前数据有力地支持FGF19作为靶点的潜在作用。

综上所述，FGF19扩增是LSCC细胞增殖和凋亡的重要驱动因素，FGF19信号激活对于LSCC细胞的生长和存活都是必需的，无论在体外还是体内，干预FGF19的激活可能是对LSCC患者的一种治疗策略。目前，有关FGFR抑制剂（如AZD4547、JNJ-42756493、BGJ398、dovitinib、ponatinib等）的Ⅰ～Ⅱ期临床研究已经在LSCC中展开，期待未来带来令人鼓舞的结果。

3 TrkA NGF

神经营养酪氨酸激酶受体A（tropomyosin receptor kinase A，TrkA）及其配体神经生长因子（nerve growth factor，NGF）是肿瘤进展的新兴启动子，刺激交感神经和感觉神经的生长，对神经系统的发育至关重要。既往研究表明，TrkA和NGF在NSCLC中表达水平较高[12]。在肺癌中，TrkA的重排已被证明具有致癌和药物敏感性。此外，NGF的其他共同受体，包括常见的p75神经营养因子受体（p75 neurotrophic receptor，p75NTR）、NGF前体（proNGF），尚需进一步阐述[13]。

TrkA和TrkA融合蛋白参与肺癌的进展，TrkA在LSCC中优先表达，提示Trk抑制剂应更具体地用于肺癌的鳞状细胞亚型中。先前的一项研究报道了NSCLC中TrkA和NGF的增加，与肿瘤侵袭性有关，但与组织学亚型无关[14]。相关研究显示TrkA和NGF在LSCC中高表达。相反，由于TrkA在腺癌和小细胞癌中表达水平较低，Trk抑制剂对其不会产生显著的临床影响。另外，NGF在LSCC中表达有所增加，而在腺癌中则有所减少，提示NGF介导了鳞状细胞癌的自分泌刺激[15]。针对这一发现，已经开发出了用于治疗疼痛的NGF抑制剂，目前正在进行临床试验，这一发现使其可能被重新用于抑制肺癌中的NGF-TrkA信号轴[16-17]。p75NTR在人类肿瘤中广泛表达，已被证明是上皮和间充质来源的肿瘤干细胞的标志物[18]。此外，p75NTR最近被证明是p53的失活体[19]，因此p75NTR与肿瘤的生长有关，但还需要进一步的研究来探索这个假说。研究表明，在神经肿瘤微环境浸润中，TrkA、p75NTR均未表达，提示NGF/proNGF不参与肺癌神经的生长[20-21]。

综上所述，NGR、proNGF及其受体TrkA、p75NTR在肺癌中的过表达，与组织学亚型有关。TrkA-TKI诱导肺癌细胞生长停滞和凋亡[21]，从临床角度来看，抗TrkA治疗可能对LSCC更有效，最终可能与NGF靶向治疗有关。目前，Pan-Trk抑制剂entrectinib在多种局部晚期或转移性实体瘤中同时进行测试，作为携带涉及NTrk1/2/3、ROS原癌基因 1（ROS proto-oncogene 1，ROS1）或ALK基因突变患者的治疗。第2阶段多中心试验（NCT02568267）根据患者的肿瘤类型和基因融合对患者进行分层。在2项Ⅰ期临床试验中，研究人员检测了entrectinib的安全性和有效性，并证实了其在多种肿瘤中的强大活性。试验表明，该药物耐受性良好，一般不良事件可逆、可控[22]。

4 PIK 3 R 2基因

磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B（phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B，PI3K/AKT）通路的突变几乎存在于一半的人类肿瘤中。该通路的抑制化合物经常引起通路反弹和肿瘤抵抗。20%的LSCC患者的肿瘤组织中，PIK3R2表达水平升高，而在正常组织中其表达水平较低。在PIK3R2高表达且不受磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸三激酶催化亚单位（phosphatidylinositol-4，5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit alpha，PIK3CA）、KRAS原癌基因（KRAS proto-oncogene，KRAS）或同源性磷酸酶（phosphatase and tensin homolog，PTEN）突变影响的肿瘤中，PIK3R2缺失可诱导LSCC细胞凋亡及异种移植物退化，而不触发PI3K/AKT通路反弹。验证了PIK3R2干预在LSCC治疗中的有效性。

PI3K是由催化亚基形成的二聚体和调节亚基，PI3K催化3，4，5-三磷酸磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol-3，4，5-trisphosphate，PIP3）形成，激活一个信号级联，涉及AKT、雷帕霉素等靶点，PIP3表达水平被PTEN下调。PI3K诱导细胞存活，是促进细胞周期进程、细胞迁移和与癌症相关代谢的关键[23]。LSCC中PI3K通路的改变包括PIK3CA（3q26.3）、PIK3CB（3q22.3）和 PIK3R2（19q13.2-4）的扩增[24]。Vallejo-Díaz等[25]的研究发现，在15%的LSCC细胞中PIK3CA发生改变，在相似频率中发现了PTEN缺陷，使PI3K有望成为靶向治疗的候选靶点。

对于肺癌，PI3K抑制剂buparlisib的临床试验结果表明，只有3%的LSCC和非鳞NSCLC患者出现肿瘤反应[26-27]，使用抑制剂通常会触发抑制反馈途径的消融和其他受体的激活，这些受体会引起通路反弹和耐药性[28]。LSCC异种移植中对PIK3R2表达的干扰会降低肿瘤存活率。PIK3R2缺失诱导细胞凋亡，阻滞PI3K通路，不诱导通路反弹。一些肿瘤对PIK3R2缺失的敏感性更高，与PIK3CA或PIK3CB表达水平以及KRAS、PTEN和PIK3CA的突变无关。这些结果都验证了较少PIK3R2对LSCC治疗的关键性作用。

一项alpelisib单药治疗实体肿瘤的Ⅰa期研究结果显示，alpelisib与其他药物联合治疗实体瘤的临床试验均显示出不错的效果[29]。综上所述，PI3K是最有前途的基因靶点之一，PIK3CA在LSCC中的拷贝数比在肺腺癌中更多[30]，因此，人们对PI3K抑制剂在癌症中的应用效果期望很高。

在过去30年中，尽管肺癌的手术、放化疗方面有了不小的进步，但NSCLC患者的总生存率的提高仍不尽如人意，这表明目前的分期方法在预测预后方面仍有不足。目前在预测预后的生物标志物方面的开发工作正在进行中，但主要是针对腺癌，对于LSCC的研究有限。另外，肺癌，尤其是LSCC的不良预后，也鼓励开发新的替代治疗策略。因此，迫切需要识别具有独特临床病理和分子特征的新型LSCC预后预测标志物。基于全基因组鉴定的进展，使LSCC基因的全面概况和新的治疗靶点的识别成为可能。国际上，晚期LSCC主要协议每年将对近千例晚期肺癌患者的肿瘤组织进行测序获得鳞癌的多种基因改变。这一协议将使许多针对LSCC的新靶向药物的Ⅱ期临床试验在这个临床研究的框架内同时进行。在这个框架的基础上，这些新药也将快速地在后续的Ⅲ期临床试验中得以验证，期待靶向治疗在LSCC中的突破性进展。