非小细胞肺癌分子靶向治疗标志物研究进展

王宇松吉晓莹穆楠王田赵征

作者单位：200240 上海 1上海交通大学医学院；710038 西安 2空军军医大学基础医学院生理与病理生理学教研室；716000 延安 3延安大学医学院；710061 西安 4陕西省肿瘤医院内三科

非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）是肺癌的主要病理亚型，发病率占肺癌总数的80%～85%，主要包括进展相对较慢的来源于鳞状上皮的肺鳞癌，进展相对较快的来源于腺上皮的肺腺癌和较少见的大细胞癌。NSCLC早期无明显症状，大多数患者临床确诊时已为晚期，失去手术治疗最佳时机，因此化疗成为晚期NSCLC主要的治疗手段。然而传统含铂化疗的一线治疗方案发展接近瓶颈，疗效不够理想。

2003年，表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）酪氨酸激酶抑制剂（口服药物）吉非替尼（Gefitinib）经FDA批准用于治疗晚期NSCLC，自此开启了NSCLC精准医疗时代。伴随着药学和生命科学研究的飞速进展，恶性肿瘤细胞内的分子治疗靶点不断扩增，包括许多新发现的NSCLC相关致癌性突变基因，如间变性淋巴瘤激酶（anaplastic lymphoma kinase，ALK）基因、c-ros原癌基因 1 酪氨酸激酶（c-ros oncogene 1 receptor tyrosine kinase，ROS1）及受体酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinase，RET）基因、神经营养性受体酪氨酸激酶（neurotrophic receptor tyrosine kinase 1，NTRK1）基因、鼠类肉瘤病毒癌基因（kirsten rat sarcoma viral oncogene，KRAS）、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶（B-Raf proto-oncogene，serine/threonine kinase，BRAF）基因、人类表皮生长因子受体2（human epidermal growth factor receptor-2，HER2）基因、受体酪氨酸激酶c-MET基因和磷脂酰肌醇-3-激酶（phosphatidylinositol 4，5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit alpha isoform，PIK3CA）基因等［1-2］。上述基因突变可导致胞内信号转导异常，在NSCLC发生及恶化过程中发挥关键作用，也为靶向治疗提供了新方向。此外，抗血管生成因子、免疫靶向治疗等靶向疗法的研究也为NSCLC临床治疗增加了许多新选择，且能够有效改善患者预后。本文就NSCLC分子靶向治疗标志物研究进展作一综述。

1 肺腺癌患者常见的靶向治疗

1.1 EGFR突变及其抑制剂EGFR-TKIs

EGFR是一种细胞跨膜受体，下游通路参与调控细胞生长、增殖和分化等基本生命过程，在亚裔肺腺癌患者中EGFR突变阳性率高达51.4%，而突变型可使EGFR功能异常，从而参与肿瘤细胞的增殖、转移［3-4］。临床研究证实携带EGFR突变的患者使用EGFR-TKI类药物效果显著。例如，第一代EGFR-TKI类药物为吉非替尼和厄洛替尼（Erlotinib），临床研究显示吉非替尼组疗效明显优于传统卡铂或卡铂+紫杉醇联合化疗组［5-6］。第二代EGFR-TKI药物为阿法替尼（Afatinib）和达可替尼（Dacomitinib），阿法替尼疗效较吉非替尼有所提高［无进展生存期（PFS）：11个月vs 10.9个月］［7］，且对罕见突变类型（G719X、L861Q、S768I）患者作用明显［8］；而达可替尼效果优于吉非替尼（PFS：14.7个月vs 9.2个月），但有较明显的皮肤、胃肠道毒性副作用［9］；第三代EGFR-TKI药物奥希替尼（Osimertinib）也较一线药物吉非替尼或厄洛替尼表现出优异疗效（PFS：18.9个月 vs 10.2个月），且明显降低脑转移率，尤其对EGFR基因20号外显子T790M突变而导致第一代EGFR-TKI耐药的患者成效显著［10］。JIA等［11］于2016年发现了重要的耐药突变C797S靶点，并开发靶向该靶点的首个第四代EGFRTKI药物，但因安全性、效益等问题未进行临床试验。TO等［12］开发靶向L858R突变的小分子变构抑制剂JBJ-04-125-02，其与奥希替尼联用在动物模型中发现可有效控制耐药突变，且安全性高，有望作为第四代EGFR-TKI药物，改善患者PFS。

1.2 EML4-ALK融合基因及其抑制剂

EML4-ALK融合基因与NSCLC发生具有高度特异性，可通过激活PI3K-AKT、MAPK和JAK-STAT通路促使肿瘤发生［13］。克唑替尼（Crizotinib）是首个ALK抑制剂，通过抑制ALK激酶与ATP结合及二者结合后自身磷酸化，从而减弱ALK激酶活性。临床研究表明，克唑替尼治疗肺腺癌的PFS明显优于传统化疗方案（10.9个月 vs 7.0个月）［14］。此后，阿来替尼（Alectinib）、塞瑞替尼（Ceritinib）等作用于 ALK 的抑制剂陆续出现。与传统化疗方案相比，阿来替尼药效更优，12个月的无进展生存率明显提高（68.4% vs 48.7%），而不良反应发生率更低（12% vs 45%）［15］；塞瑞替尼的PFS亦优于传统化疗方案（16.6个月vs 8.8个月）［16］。以上3种靶向药物均为晚期NSCLC一线临床治疗药物。目前接受一代或者二代ALK TKI治疗耐药的患者，后续接受劳拉替尼（Lorlatinib）仍可获得良好预后。

1.3 ROS1突变及其抑制剂

ROS1是一种受体酪氨酸激酶，属于胰岛素受体家族，ROS1基因重排发生率占肺腺癌2%～3%。临床实践中，制定NSCLC患者治疗方案前均需进行ROS1基因检测。克唑替尼是一种高效的ROS1/MET/ALK多靶点激酶抑制剂，由FDA批准用于ROS1阳性的晚期肺腺癌患者的治疗，客观缓解率（ORR）约为72%，中位 PFS约为 19.2个月［17］。恩曲替尼（Entrectinib）为一种新型的ROS1、TRK及ALK联合抑制剂，近期有研究显示使用恩曲替尼后ROS1基因阳性患者的中位PFS相对延长［18-19］。临床上塞瑞替尼也被批准用于ROS1基因融合的晚期NSCLC的一线治疗，而对于一线TKI耐药患者，依据耐药基因表型（是否出现G2032R）以及有无脑转移，可采用劳拉替尼等药物治疗和局部放疗。

1.4 KRAS突变及其抑制剂

KRAS突变在NSCLC人群中发生率可达16%［20］。中国肺癌患者KRAS突变率较欧美患者低，大约为8%。KRAS突变后可与GTP酶高度亲和，限制了靶向于KRAS的药物研发，因此KRAS突变患者的治疗策略主要集中于干扰其下游信号通路。处于临床试验阶段的相关药物包括曲美替尼（Trametinib）、瑞美替尼（Refametinib）和司美替尼（Selumetinib）等。其中典型药物司美替尼选择性抑制KRAS基因下游调控因子MEK1及MEK2，司美替尼联合化疗方案与传统化疗相比更具优势（PFS：3.9个月vs 2.8个月；ORR：20.1% vs 13.7%）［21］。

1.5 c-MET扩增及其抑制剂

c-MET是一种酪氨酸激酶受体，变异方式多为基因扩增，c-MET突变在NSCLC患者中发生率为1%～4%，与不良预后有关。目前MET抑制剂可分为3个类型：小分子酪氨酸激酶抑制剂如Tivantinib、卡博替尼（Cabozantinib）、克唑替尼等，c-MET 单克隆抗体Onartuzumab和针对c-MET的高亲和力配体——肝细胞生长因子（hepatocyte growth factor，HGF）的单克隆抗体Ficlatuzumab和Rilotumumab［22］。但以上药物尚处在研究阶段。

1.6 BRAF突变及其抑制剂

BRAF基因是RAF-MEK-ERK信号转导通路中的重要信号分子，其突变占NSCLC患者比例为1%～3%。BRAF基因突变类型繁多，其中最主要的突变基因型为V600E。针对BRAF V600E突变的患者，临床标准治疗方案为达拉非尼（Dabrafenib）与曲美替尼联合用药，总体有效率约为63%，中位PFS约为9.7个月［23］。

2 肺鳞癌患者靶向治疗

NSCLC致癌驱动基因的发现主要集中在非鳞状NSCLC，而靶向治疗在肺鳞癌患者中尚未取得实质性进展。例如，研究表明PI3K（phosphoinositide 3-kinase）、CDK4/6（cyclin-dependent kinases）、FGFR（fibroblast growth factor receptor）等基因变异阳性患者分别占肺鳞癌患者的8%、19%和16%。然而，这3个靶点的研究都未达到预设疗效，ORR分别为4%、6%和7%，中位 OS分别为5.9个月、7.2个月和7.5个月［24］。近期有学者提出，ERBB家族基因突变可能是肺鳞癌的潜在致癌基因突变：ERBB家族突变占肺鳞癌患者的21.6%，属于较高突变频率；在接受阿法替尼治疗的患者中，ERBB基因突变阳性患者较阴性患者的中位PFS延长（4.9个月vs 3.0个月），但该基因变异在肺鳞癌治疗中的具体作用仍需进一步评估［25］。

3 抗血管生成药物治疗

FOLKMAN于1971年提出以抑制肿瘤血管生成推动实体瘤治疗的理念［26］，之后对肿瘤血管生成因子的研究不断深入。近年来，拮抗血管生成因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）的药物陆续登上舞台，包括抗VEGF单抗类药物，如贝伐珠单抗（Bevacizumab）、雷珠单抗（Ranibizumab）和Ramucirumab；融合蛋白类药物，如阿柏西普（Aflibercept）、多肽类疫苗等［27］。其中，贝伐珠单抗为首个抗血管生成的抗肿瘤单抗药物，于2006年被FDA批准与紫杉醇及卡铂联用作为晚期非鳞NSCLC的一线治疗方案，临床应用广泛。Ⅲ期临床试验显示，对于晚期NSCLC患者，卡铂+紫杉醇+贝伐珠单抗（CP+B）治疗与对照组相比疗效显著提高（PFS：6.2个月 vs 4.5 个月，P＜0.001；OS：12.3个月 vs 10.3 个月，P＜0.003）［28］。贝伐珠单抗上市后在我国进行的临床试验同样表明，对于进展期NSCLC患者，CP+B组治疗效果更佳（PFS：9.2个月 vs 6.5个月，P＜0.001）［29］。以上研究结果表明贝伐珠单抗在我国具有良好的应用前景，有望给NSCLC患者带来临床获益。

4 免疫靶向治疗

细胞恶变常伴有基因型及表型改变，致使肿瘤细胞表面的特异性抗原激活免疫系统，引起机体对肿瘤细胞的免疫攻击。然而，某些表型突变可帮助肿瘤细胞产生免疫逃逸。针对肿瘤逃逸机制进行靶向干预，可通过激发机体内部免疫反应，对肿瘤细胞进行识别和杀伤。目前，NSCLC患者免疫系统靶向治疗主要包括免疫检查点靶向治疗和免疫疫苗，两者在临床试验中卓有成效［30］。但需要注意的是，有明确EGFR等基因突变的患者免疫靶向药物治疗效果不佳，且此类药物与TKI类药物联用可导致严重不良后果［31-32］。

4.1 免疫检查点

肿瘤细胞通常过表达下调免疫系统反应性的细胞因子与生长因子，调节免疫检查点通路，并可招募Treg细胞和髓源性抑制细胞，诱导免疫耐受，从而形成肿瘤免疫逃逸。目前研究最深入的免疫检查点分子有免疫抑制性受体细胞毒T淋巴细胞相关抗原4（cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4，CTLA-4）和程序性死亡受体 1（programmed death-1，PD-1）。

4.1.1 CTLA-4 CTLA-4又名CD152，是T细胞膜上的一种跨膜受体，与其配体B7分子结合后下调免疫反应早期T细胞的活性，从而参与免疫反应负调节。CTLA-4抑制剂为Ipilimumab，在Ⅱ期临床试验中显示了良好的抗癌效果：卡铂+紫杉醇+Ipilimumab组与卡铂+紫杉醇+对照剂组相比，中位免疫相关无进展生存期（irPFS）延长（5.7 个月 vs 4.6 个月，P=0.05）［33］。

4.1.2 PD-1 PD-1是一种重要的免疫抑制分子，其配体为PD-L1，二者结合后可启动T细胞的程序性死亡，使肿瘤细胞获得免疫逃逸，因此在免疫治疗中PD-1与PD-L1均可作为靶点研发药物。靶向PD-1的药物有纳武利尤单抗（Nivolumab）及帕博利珠单抗（Pembrolizumab），而靶向PD-L1药物则包括德瓦鲁单抗（Durvalumab）等［34］。CheckMate 017和CheckMate 057研究中，肺鳞癌和非鳞癌亚组的汇总分析表明纳武利尤单抗疗效优于传统化疗药物多西他赛，预计3年OS更高（17% vs 8%），且耐受性好［35］。帕博利珠单抗亦表现出良好的疗效，KEYNOTE024研究中帕博利珠单抗与传统化疗相比，中位PFS延长（10.3个月vs 6.0个月，P<0.001），6个月内无疾病进展率升高（62.1% vs 50.3%）［36］。KEYNOTE189 研究也显示10.5个月调查随访后发现帕博利珠单抗组较安慰剂组患者的12个月预计生存率更高（69.2% vs 49.4%）［37］。

4.2 免疫疫苗

免疫疫苗的药理作用是在不杀伤正常组织细胞的基础上，激发宿主免疫系统对抗肿瘤抗原表位的免疫反应活性，并诱导T细胞发挥抗肿瘤作用。目前国际上已报道了多种肿瘤疫苗，但大多仍处于研究阶段，其中包括抗体特异性免疫疫苗，如CIMAvax表皮生长因子疫苗、Tecemotide（脂质体疫苗 BLP25）、MAGE-A3和Racotumomab（IE10）等；肿瘤细胞疫苗Belagenpumatucel-L；其他类疫苗如自体树突状细胞抗体、DNA抗体等。从疗效来看，尽管部分药物在Ⅱ期临床试验中取得了有希望的结果，但治疗后存活率是否提高仍未明确［38］。因此，免疫疫苗在我国临床中的应用，尚需进一步研究作为支撑。

5 多靶点酪氨酸激酶抑制剂

肿瘤的发生涉及多处基因改变，导致多条信号通路异常，因此单靶点药物往往难以完全抑制肿瘤。而多种单靶点药物联用会导致剂量控制困难和严重不良反应发生［39］。因此，多靶点药物在效用及降低不良反应方面更具前景。例如，多靶点酪氨酸激酶抑制剂能抑制肿瘤细胞内多种异常的酪氨酸激酶活性，改变肿瘤细胞内调控增殖、迁移和凋亡的信号通路，抑制肿瘤进展。目前应用于NSCLC治疗的多靶点受体酪氨酸激酶抑制剂主要有索拉非尼（Sorafenib）、舒尼替尼（Sunitinib）、阿昔替尼（Axitinib）、西地尼布（Cediranib）、尼达尼布（Nintedanib）、凡德他尼（Vandetanib）、培唑帕尼（Pazopanib）和莫特塞尼（Motesanib）等。

索拉非尼是一种能够抑制细胞膜上及胞内多种激酶的口服TKIs，在晚期肝癌、晚期肾细胞癌患者的临床治疗中具有一定优势。然而，多项临床研究中，进展期NSCLC患者索拉非尼组中位OS及中位PFS与对照组比较并无统计学意义，且可出现致死性不良反应［40-41］。由此可见，索拉非尼对晚期NSCLC患者治疗作用有限，应加强对索拉非尼获益人群进行分析，并寻找能够预测索拉非尼临床疗效的生物标志物。

舒尼替尼是一种新型选择性多靶点小分子受体TKIs，具有抑制肿瘤血管生成和抗肿瘤细胞生长的多重作用。早期一项Ⅲ期临床试验表明，舒尼替尼联用组受试者有更好的ORR及中位PFS，药物安全性良好，但中位OS并无改善［42］。近期进行的Ⅲ期临床试验亦得出相似结果［43］。综上可知，舒尼替尼治疗晚期NSCLC患者不能改善中位OS，但可延长PFS，且在用药安全方面值得肯定，其作为维持治疗药物的临床应用值得期待。

6 小结与展望

近年来，随着分子生物学技术的快速发展及不同肿瘤驱动基因的发现，NSCLC的治疗已进入了靶向治疗时代。驱动基因突变患者，接受TKI治疗的中位生存时间接近3.5年，靶向化疗药物的应用为NSCLC患者带来了良好疗效，但与此同时也出现了分子靶向药物耐药等治疗难题。随着免疫检查点抑制剂药物进入临床，晚期NSCLC的5年生存率已经从不足5%，提高至16%，这些对免疫靶向药物反应较好的晚期患者，未来有望取得临床治愈。此外，由于临床医疗条件限制，患者携带的基因突变并不能被快速、灵敏、高效地检测出来，这也导致分子靶向治疗难以全面应用。因此，克服耐药、寻找更多潜在靶点、更新的临床基因检测方法、研制更多特异性分子靶点靶向药物是未来医研究的方向。