非小细胞肺癌靶向治疗研究进展

靳 贺，杨 黎，李春刚

肺癌是最常见的恶性肿瘤之一，也是目前全球癌症相关死亡最主要的原因，占所有癌症相关死亡的20%[1]。非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer， NSCLC)约占肺癌总发病率的85%[2]。肺癌早期临床症状多隐匿，相当部分的患者就诊时已是肺癌晚期。随着分子生物学和组织学技术的发展，出现了针对NSCLC的靶向治疗，使得治疗方案更加个体化、精确化[3]。美国国家综合癌症网络(national comprehensive cancer network， NCCN)最新发布的2019年第3版NSCLC指南中指出，应检测的与靶向治疗相关的突变驱动基因为：表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor， EGFR)、间变性淋巴瘤激酶(anaplastic lymphoma kinase， ALK)、c-ros原癌基因1酪氨酸激酶(c-ros oncogene 1 receptor tyrosine kinase， ROS1)、人类表皮生长因子受体2 (human epidermal growth factor receptor 2， HER2)、间充质上皮转化因子(mesenchymal to epithelial transition factor， MET)、v-raf鼠类肉瘤病毒癌基因同源体B1(v-raf murine sarcoma viral oncogene homolog B1, BRAF)、鼠类肉瘤病毒癌基因(Kirsten rat sarcoma， KRAS)、转染重排基因(rearranged during transfection， RET)及神经营养酪氨酸受体激酶(neurotrophic tyrosine receptor kinase， NTRK)。现笔者就NSCLC相关驱动基因突变研究及靶向治疗最新研究进展作综述。

1 EGFR

EGFR为酪氨酸激酶受体，属于人表皮生长因子受体家族，其与配体结合后激活下游信号传导通路，在细胞增殖和生长等生理过程中发挥重要作用。EGFR基因突变位于第18号至第21号外显子，主要有位于第19号外显子的框架氨基酸缺失突变以及位于第21号外显子的L858R点突变；EGFR突变作为首个被发现的驱动基因，可引起酪氨酸激酶(tyrosine kinases， TK)的异常活化，致使一系列细胞生物学行为的失控，导致NSCLC，且相关研究表明，EGFR在肺癌中的过度表达水平与不良预后密切相关[4]。由此，针对携带EGFR突变的NSCLC靶向治疗药物，表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂(EGFR tyrosine kinase inhibitor， EGFR-TKI)应运而生。

第一代EGFR-TKI主要有吉非替尼、厄洛替尼和埃克替尼。相关研究结果显示，在治疗携带EGFR突变的NSCLC患者时，与传统化疗相比，吉非替尼与厄洛替尼都有着更好的临床疗效[5-6]。有研究结果表明，应用埃克替尼时患者的无进展生存期不比应用吉非替尼时差，且毒性作用发生率较应用吉非替尼时更低[7]。第二代不可逆的EGFR-TKI代表药物为阿法替尼，其作用靶点为EGFR和HER2。与传统含铂类化疗药物相比，阿法替尼能够显著提升伴有EGFR第19号外显子缺失突变患者的中位总生存期，但对于伴有L858R突变的患者则无明显效果[8]；与吉非替尼相比，阿法替尼作用范围更广，能够进一步提高携带EGFR突变患者的无进展生存期[9]。然而，应用第一代及第二代EGFR-TKI治疗的患者最终都不可避免的产生耐药，其机制有多种，以T790M突变最为常见，即EGFR第20号外显子中第790个氨基酸由苏氨酸变为甲硫氨酸，从而导致EGFR-TKI无法阻断EGFR活化，造成疾病进展，50%以上的耐药都是由该机制引起[10-11]。

以奥希替尼为代表的第三代EGFR-TKI可抑制EGFR的敏感突变，同时可有效的选择性阻断T790M突变[12]。有研究报道，对存在EGFR-T790M突变的NSCLC，应用奥希替尼比应用铂类药物能够显著提高客观缓解率及无进展生存期[13]；FLAURA研究显示，对于进展期的伴有第19号外显子缺失(19Del)突变或L858R突变的NSCLC患者，无论是否存在T790M突变，奥希替尼较第一代EGFR-TKI都显示出明显延长的无进展生存期[14]。最新的研究显示，应用奥希替尼治疗74例携带EGFR-T790M突变的患者时，缓解率和疾病控制率分别为67.5%和79.8%，中位无进展生存期为9.0个月，中位总生存期为12.0个月[15]。Cho等[16]对466例存在T790M突变的NSCLC患者应用奥希替尼进行治疗，总体缓解率为71.0%，总体中位无进展生存期为12.4个月；在有中枢神经系统转移癌和无中枢神经系统转移癌患者中的缓解率分别为68.0%和79.6%，中位无进展生存期分别为10.8个月和11.0个月。然而，应用奥希替尼治疗NSCLC，在初期会取得很好的疗效，部分患者在用药数月后仍会出现耐药，最常见原因为EGFR第20号外显子的C797S突变，该突变导致患者对奥希替尼耐药，但却对第一代EGFR-TKI治疗敏感[17]。如果C797S突变及T790M突变为反式的，可采用第一代及第三代EGFR-TKI联合治疗；如果此两种突变为顺式的，则该类患者对所有EGFR-TKI耐药[17]。

有研究报道对于由L858R、T790M及C797S三种突变同时存在而导致的对目前所有EGFR-TKI耐药的肿瘤患者，EGFR变构抑制剂-45(EGFR allosteric inhibitor-45， EAI045)联合西妥昔单抗有望成为有效的治疗策略[18]；此外，一种ALK-TKI——布格替尼被证明对同时存在C797S、T790M以及19Del或L858R突变NSCLC有治疗效果[19]。

2 ALK

ALK基因融合是继EGFR后引起NSCLC的第二大突变，有2%～7%的NSCLC是由该基因突变引起[20]。ALK基因融合中最常见的形式是与棘皮动物微管相关蛋白样4(echinoderm microtubule-associated protein-like 4， EML4)耦联形成EML4-ALK融合基因[21]。EML4-ALK融合在体内及体外均有致瘤活性，其可引起TK的异常表达，通过激活多种信号通路如PI3K/Akt、JAK/STAT以及RAS/RAF/MEK/ERK等致使细胞增殖、侵袭，并抑制细胞凋亡，从而造成肿瘤的发生发展[22]。

克唑替尼是一种受体酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinases， RTK)抑制剂，其通过竞争性的结合ATP，可同时抑制ALK、MET及ROS1的TK活化，进而抑制肿瘤细胞的增殖并诱导凋亡[23]。Wang等[24]研究结果显示，克唑替尼在治疗NSCLC时的客观缓解率及疾病控制率均优于传统化疗。虽然克唑替尼作为临床中治疗ALK融合基因阳性的NSCLC最有效的靶向药物之一，但与其他TKI一样，在使用其治疗一段时间后，患者同样会出现耐药，其耐药机制主要包括ALK耐药基因突变、ALK基因扩增以及旁路信号通路如EGFR和丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase， MAPK)上调等，且由于克唑替尼不易通过血脑屏障，患者可出现如肺癌脑转移等进展性病情。

为克服NSCLC对克唑替尼的耐药性，第二代ALK-TKI被相继研发出来，包括色瑞替尼、艾乐替尼及布格替尼，此三种第二代ALK-TKI对血脑屏障更具穿透性，对肿瘤向中枢神经系统转移的患者具有更好的疗效[25]。Khan等[26]研究显示，对于ALK融合基因阳性的NSCLC患者，应用第二代ALK-TKI较应用克唑替尼有着更长的无进展生存期及更高的客观缓解率。虽然第二代ALK-TKI对40%～50%的克唑替尼耐药患者有效，但是患者在治疗一段时间后，仍然出现耐药，最主要的机制为G1202R突变，其影响ALK-TKI与其靶点的结合力，导致耐药的发生[27]。劳拉替尼作为第三代ALK-TKI，是一种新型、高效的选择性ALK/ROS1抑制剂，对大多数ALK耐药突变具有显著疗效，且有很强的血脑屏障穿透能力，劳拉替尼已用于既往接受过第一代或第二代ALK-TKI治疗但病情仍持续进展的NSCLC患者[28]。

尽管应用第二代及第三代ALK-TKI能够克服大多数引起克唑替尼耐药的突变，但每种药物所针对的ALK耐药突变类型较为单一，且在最初的治疗过后，仍会出现导致患者对第二代及第三代ALK-TKI耐药的突变[29]。恩沙替尼是我国自主研发的新一代强效ALK-TKI，可有效地抑制如F1174、C1156Y、G1269A、L1196M、S1206R及T1151等多种耐药突变。Yang等[29]研究结果显示，恩沙替尼对克唑替尼耐药的ALK阳性NSCLC患者具有良好的临床疗效和安全性，应用恩沙替尼治疗后的整体客观缓解率为52%，疾病控制率为93%，中位无进展生存期为9.6个月，对于肺癌脑转移患者的颅内客观缓解率可达70%；患者在使用恩沙替尼时最常见的毒性作用为皮疹，大多为轻中度，具有良好的安全性；目前该药已被国家药品监督管理局纳入优先审评，相关的Ⅲ期临床研究也在进行中[29]。

3 ROS1

ROS1是一种RTK，属胰岛素受体家族。ROS1基因重排是引起NSCLC分子机制中一种新型独立亚型，其突变频率在肺腺癌中占1%～2%。ROS1基因重排致使其TK结构域与其他基因融合形成突变，融合基因有多种分型，常见的有CD74-ROS1和SLC34A2-ROS1融合基因[30]。由于ROS1融合突变发生频率较EGFR和ALK低，该分子亚型在以往临床治疗中常被忽视，或是对其采取标准一线化疗方案治疗，随着分子生物学技术发展，对ROS1研究也更加深入，相应的临床治疗方案也不断地更新和发展。

由于ROS1和ALK在激酶结构域内有高度的同源性，所以ALK-TKI对ROS1融合基因阳性的患者有重要的治疗作用[31]。Shaw等[32]报道克唑替尼在治疗ROS1融合基因阳性的53例患者客观缓解率为72%，中位无进展生存期为19.3个月，中位总生存期达51.4个月。日本的一项研究结果显示，应用克唑替尼治疗ROS1融合基因阳性的NSCLC患者，客观缓解率高达80%，中位无进展生存期为10个月，中位总生存期为28.7个月，且未见严重药物毒性作用[33]。然而，在治疗该类患者时，应用克唑替尼同样会出现耐药，并且会出现中枢神经系统转移癌等进展性病情。有研究报道，应用第二代ALK-TKI——色瑞替尼对32例ROS1重排阳性的NSCLC患者进行治疗，客观缓解率为62%，疾病控制率为81%，中位总生存期为24个月，中位无进展生存期为9.3个月，且对于未应用克唑替尼治疗过的患者的中位无进展生存期可达19.3个月；该药临床疗效良好，作用持久，可延长无进展生存期，且对脑转移癌有效[34]。另有报道显示，劳拉替尼可用于ROS1重排或ALK融合基因阳性的NSCLC患者，并且对中枢神经系统转移癌有效，在临床上可作为一种有效的靶向治疗策略[35]。此外，一种新型广谱抑制剂——恩曲替尼可抑制原肌球蛋白受体激酶(tropomyosin receptor kinase， TRK)、ROS1及ALK，且可作用于中枢神经系统；该药分别于2019年6月在日本及2019年8月在美国被批准在监管审批下用于治疗成人ROS1阳性的NSCLC[36]。

4 BRAF

BRAF编码一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，在MAPK/ERK信号通路中发挥重要作用，参与细胞的生长、增殖、存活和分化。BRAF在NSCLC患者中的突变频率为1.5%～3.5%，其突变类型有多种，以V600E最为常见[37]。

用于BRAF突变的靶向治疗药物为BRAF抑制剂，主要包括维罗非尼和达拉非尼等。有研究显示，维罗非尼被应用于治疗携带BRAF突变的NSCLC患者时，缓解率为42%，中位无进展生存期为7.3个月[38]。Planchard等[39]研究表明，在单独应用达拉非尼治疗携带BRAF-V600E突变的NSCLC患者的总缓解率为33%，达拉非尼与丝裂原活化的细胞外信号调节激酶(mitogen-activated extracellular signal-regulated kinase， MEK)抑制剂——曲美替尼联合应用于既往接受过治疗的携带BRAF-V600E突变的患者时总缓解率为63.2%；达拉非尼与曲美替尼联合应用于未经治疗的携带BRAF-V600E突变的NSCLC患者时总缓解率为64%[40-41]。Dudnik等[42]研究结果也显示，治疗携带BRAF-V600E突变的NSCLC患者时，单用BRAF抑制剂的客观缓解率为40%，达拉非尼联合曲美替尼治疗的客观缓解率为67%。提示BRAF抑制剂与MEK抑制剂联用较单独应用BRAF抑制剂对BRAF突变引起的NSCLC有更好的临床治疗效果。

5 MET

由MET基因编码的c-MET是一种具有独立磷酸化能力的跨膜受体，其配体为肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor， HGF)，激活后的MET/HGF通路可诱导肿瘤细胞的增殖、分化及侵袭；MET基因的扩增及c-MET的过度表达是NSCLC患者出现对EGFR-TKI耐药的原因之一，在对EGFR-TKI获得性耐药的患者中约有20%可检测出MET基因扩增，因此，联合应用EGFR-TKI与c-MET抑制剂成了克服获得性耐药的新思路[43]。同时，为应对该机制引起的EGFR-TKI获得性耐药，其他的新型靶向药物正在进一步的研发当中，如抗体耦联药物(antibody drug conjugate， ADC)中的SHR-A1403，是抗MET单抗与微管抑制剂的耦联物，其通过对肿瘤细胞特异性抗原的高度亲和力将药物运送至c-MET高表达的肿瘤病灶部位，抗体结合到肿瘤细胞后将微管抑制剂释放到细胞内，从而发挥细胞毒性作用杀伤肿瘤细胞，在体内试验时，该药对由c-MET过度表达所引起的存在奥希替尼耐药的肿瘤细胞表现出抗癌活性，有望成为临床中更为有效的治疗策略[44]。MET基因还存在一种特殊的突变形式，外显子14跳跃缺失，存在于3%～4%腺癌患者及2%的鳞癌患者中，对于此类突变的治疗，目前美国FDA批准通过的c-MET抑制剂为克唑替尼与卡博替尼[43,45]。最新的一项研究显示，应用克唑替尼治疗存在MET突变的26例患者时，客观缓解率为27%，中位无进展生存期为4.4个月，中位总生存期为5.4个月[46]。对于克唑替尼及卡博替尼的临床疗效，需进行更多的研究来验证。

6 NTRK

NTRK基因NTRK1、NTRK2和NTRK3分别编码TrkA、TrkB及TrkC，TRK在神经系统的生长、分化和凋亡中起到重要作用；NTRK基因发生融合突变可导致多种恶性肿瘤，其中NSCLC占3%[47]。

对于NTRK基因融合突变引起的NSCLC的靶向治疗，高选择性、广谱的TRK抑制剂——拉罗替尼是首个被证实临床有效的药物，且应用时不受年龄及肿瘤类型的限制[48]。Drilon等[49]研究结果显示，使用拉罗替尼治疗55例携带TRK融合突变的癌症患者的总缓解率达75%，对该类患者有显著和持久的抗肿瘤效果。另一种选择性广谱TRK抑制剂——恩曲替尼，日本于2019年6月在全球首次批准了该药用于成人及儿童治疗携带NTRK融合突变的进展性或复发性实体瘤(包括NSCLC)患者[36]。有学者研究显示，应用恩曲替尼对54例NTRK融合阳性的实体瘤患者进行治疗时，总缓解率为57.4%，中位反应持续时间为10.4个月，中位无进展生存期为11.2个月，中位总生存期为20.9个月；在10例NSCLC患者中的总缓解率为70%，且在治疗有中枢神经系统转移的NSCLC患者时同样有效[50]。

7 RET

RET基因是一种位于10号染色体(10q11.2)上的原癌基因，最初于1985年在NIH-3T3细胞与人类T细胞淋巴瘤DNA转染时被发现，其编码一种RTK，通过配体与受体结合的形式激活下游MAPK、PI3K、JAK/STAT等信号通路，从而调控细胞增殖等生理活动。RET基因发生融合突变与多种肿瘤的发生发展密切相关，其发生融合突变的机制是通过10号染色体上的臂间倒位产生，RET基因与其他基因形成新的融合基因，融合基因中嵌入的伴侣基因可控制RET激酶的转录，且可致使不依赖配体的二聚化与RET编码激酶的激活，进而激活下游信号通路导致细胞恶性增殖。RET融合突变在NSCLC中占1%～2%，2011年在一例非吸烟男性肺腺癌患者发现的KIF5B-RET融合基因是第一个在NSCLC中被发现的RET融合基因，随后，陆续有新的RET融合基因在NSCLC中被发现，如CCDC6-RET、NCOA4-RET以及TRIM33-RET等，至今在NSCLC中至少发现了12种RET融合基因[51]。

目前对于RET融合突变的靶向治疗药物主要为多激酶靶点抑制剂(multikinase inhibitor， MKI)，此类药物按作用机制可分为与活化RET激酶结合的Ⅰ型抑制剂，以及与非活化RET激酶结合的Ⅱ型抑制剂，Ⅰ型抑制剂的代表药物为凡德他尼及舒尼替尼，Ⅱ型抑制剂包括卡博替尼、索拉非尼及帕纳替尼等。2019年的一项回顾性分析显示，应用MKI治疗NSCLC时的总缓解率为16%～53%，中位无进展生存期为4.5～7.3个月，中位总生存期为9.9～11.6个月，目前应用MKI对RET突变进行靶向治疗的效果较其他驱动基因突变尚不理想，且毒性作用较大[52]。为取得更好的临床疗效，更为专一的新型选择性RET抑制剂正在不断的研发当中；LOXO-292为选择性RET抑制剂的代表性药物，在一项纳入82例携带RET融合基因患者的研究中，应用LOXO-292时的总缓解率可达77%，鉴于该药显示出了显著的临床疗效，目前已获得FDA的加速审批资格[53]。

8 HER2

HER2是人表皮生长因子受体家族中的一员，其可以与其他ERBB家族受体结合，形成同源或异源二聚体，催化增强下游信号传导，参与细胞的增殖、分化和迁移，且HER2与EGFR形成的异二聚体结构最为稳定，可增强EGFR的信号传导；当HER2基因改变而发生功能失调时，可导致多种癌症的发生和发展。HER2突变在NSCLC中的发生率为2%～4%，且通常与EGFR、ALK及KRAS突变互斥，在EGFR、ALK及KRAS突变阴性的NSCLC患者中，HER2突变的检出率可达6%[54]。HER2突变绝大多数为20号外显子上的框内插入突变，最常见的突变亚型为20号外显子YVMA序列(第776位密码子)处重复或碱基对的插入，致使组成型受体激活及下游信号通路活化，从而诱导癌细胞的增殖[55]。

针对HER2突变的靶向治疗药物包括阿法替尼、达克替尼、来那替尼、波奇替尼、奥希替尼、吡咯替尼、拉帕替尼、曲妥珠单抗以及抗体-药物耦联物——阿多曲妥珠单抗依酯(ado trastuzumab emtansine, T-DM1)等。Mazières等[56]研究结果显示，对29例携带HER2突变的NSCLC患者应用来那替尼、拉帕替尼及阿法替尼治疗时的总缓解率为7.4%，疾病控制率为55.5%，中位无进展生存期为3.4周，中位总生存期为6.5周；对58例应用T-DM1或曲妥珠单抗时的总缓解率为50.9%，疾病控制率为75.5%，中位无进展生存期为4.8周，中位总生存期为13.3周。Lai等[57]研究结果显示，应用阿法替尼治疗携带HER2突变的NSCLC时总缓解率为13%，中位总生存期为7个月。Peters等[58]报道应用阿法替尼治疗存在HER2突变的16例NSCLC患者时的客观缓解率为19%，疾病控制率为69%。Dziadziuszko等[59]的研究结果显示，应用阿法替尼对13例此类患者进行治疗时，中位无进展生存期为15.9周，中位总生存期为56周。此外，最近的一项报道显示，应用T-DM1对20例HER2过度表达(IHC3+)的NSCLC患者治疗时的总缓解率为20%，中位无进展生存期为2.7个月，中位总生存期为15.3个月[60]。但由于这些研究纳入的样本量较小，需临床大样本数据进行确证。

目前应用靶向药物治疗存在HER2突变的NSCLC尚未达到令人满意的效果，更多的研究正在开展以寻求更为有效的靶向治疗策略。

9 KRAS

RAS基因是第一个被发现的原癌基因，其编码一种膜结合蛋白，RAS蛋白可与GDP或GTP结合而起到分子开关的作用，当RAS蛋白处于与GTP结合的活性状态时，可激活下游一系列的信号通路，参与调控细胞的增殖、分化和凋亡等各项生命活动；KRAS基因为RAS基因家族中的一员，有较高的突变率，其发生突变可导致GTP水解作用消失，GTP的持续结合使得下游信号通路持续激活，致使细胞增殖失控产生癌变[61]。在NSCLC中，KRAS突变可存在于约30%的肺腺癌和5%的肺鳞癌中，大多数突变发生于密码子12及13，最常见类型为G12C突变[62]。

虽然对KRAS的研究开始较早，但受限于KRAS生物化学的复杂性，目前直接对KRAS靶点进行靶向治疗仍存在巨大挑战，如研究人员曾试图应用竞争性抑制剂阻止KRAS与GTP的结合而抑制KRAS的活性，但由于KRAS与GTP的结合能力非常强，难以找到有效的抑制剂；对KRAS靶向治疗的另一个策略是靶向抑制其下游信号通路，从而达到抑制KRAS的目的，抑制途径有RAF/MEK/ERK及PI3K/AKT/mTOR等，但面临的问题是，单纯抑制某个下游通路会引起其他通路的补偿性激活，可致患者出现耐药，且KRAS常与其他突变共存，所以该策略同样面临困难[62]。鉴于以上原因，目前尚无有效的针对KRAS突变的靶向药物；随着相关研究的不断深入，期待对KRAS突变患者的有效靶向治疗策略早日出现。

综上所述，随着对NSCLC生物学研究的不断深入及相关驱动基因的发现，使得对NSCLC患者的治疗迎来了更加个体化的靶向治疗时代，通过对肿瘤驱动基因的准确检测，可制定更加精准、安全、高效的治疗方案，使患者免受传统化疗对正常机体组织损伤所带来的痛苦。靶向治疗在临床应用中已展现出独特的优势，但仍面临一系列挑战，如需要克服在靶向药物应用过程中出现的原发及获得性耐药问题；仍需建立一套监测机制，全程、动态监测原发灶及转移灶的驱动基因及耐药突变的发生发展情况，以更加有效的调整靶向治疗策略；KRAS突变仍无有效的靶向治疗药物等。相信随着对NSCLC的分子生物学研究的不断推进及靶向药物研究的不断进展，更多、更有效的靶向治疗策略会不断提出，使更多NSCLC患者获益。