NTRK基因融合和TRK抑制剂在非小细胞肺癌中的研究进展

肺癌目前仍居癌症死亡病因之首[1]，非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）是最常见的病理类型，占全部病例数的80%～85%。57%的NSCLC患者初诊时即存在远处转移，5年生存率仅为5%[2]。随着分子生物学及检测技术的快速发展，驱动基因的研究及相应的靶向药物的研发为晚期NSCLC治疗带来了革命性的变化。NTRK基因融合已被证实是多种实体瘤的驱动基因，如结直肠癌、甲状腺癌、婴儿型纤维肉瘤和NSCLC等[3-6]。研究显示原肌球蛋白受体激酶（tropomyosin receptor kinase，TRK）抑制剂在NTRK基因融合的实体瘤中具有良好的疗效和安全性，为晚期NSCLC患者带来新的希望。

1 NTRK基因融合

NTRK基因家族包含NTRK1、NTRK2和NTRK3，分别负责编码TRK 家族蛋白TRKA、TRKB和TRKC[7-9]。TRK 家族蛋白由位于细胞外的配体结合区、跨膜区和位于细胞内的酪氨酸激酶区组成。不同的神经营养因子对特定的TRK受体具有高度亲和性，其中神经生长因子（nerve growth factor，NGF）选择性结合TRKA，脑源性生长因子（brain-derived growth factor，BDGF）及神经营养因子-4（neurotrophin-4，NT4）选择性结合TRKB，神经营养因子-3（neurotrophin-3，NT3）与3种受体均可结合，但与TRKC 亲和力最高[10]。当TRK 受体蛋白与相应配体结合，可通过激活下游信号途径如Ras/MAPK通路、PI3K通路、PLC-γ通路等实现不同生理功能[11]。TRK家族蛋白正常情况下主要表达于神经组织，参与神经细胞的分化和存活，以及轴突和树突的形成，在胚胎发育和神经系统正常功能的维持中起着重要的作用[12]。

当NTRK基因与其它基因发生融合，异常的TRK融合蛋白可不依赖于配体，持续激活下游多条信号途径，促进肿瘤细胞的增殖和转移。1986年Martin-Zanca 等[3]在结直肠癌中首次报道NTRK 融合基因TPM3-NTRK1。随着研究的深入，已发现30余种NTRK基因融合类型，如ETV6-NTRK3、NFASCNTRK1、BCAN-NTRK1 等[5，13]。NTRK基因融合存在于多种实体瘤中，其发生率因肿瘤类型而异，在NSCLC、乳腺癌等常见肿瘤中不足1%，而在分泌性乳腺癌、婴儿型纤维肉瘤等罕见肿瘤中则大于90%[14]。

2 NTRK基因融合与NSCLC

随着对NSCLC发生发展机制的深入研究，越来越多的新兴靶点被发现。近年来，除表皮生长因子受体（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）等常见靶点外，一些罕见的驱动基因逐渐被重视，其中NTRK基因融合阳性即为NSCLC的一个独特分子亚型。

NTRK基因融合通常不与其它常见致癌驱动基因同时存在，虽然其在所有NSCLC中的发生率仅为0.2%，但在无常见已知突变的NSCLC中发生率可增至3%。针对NTRK基因融合的靶向治疗药物，为无法使用常规靶向治疗药物的患者提供了新的选择。目前尚未发现NTRK基因融合与特定性别、年龄及吸烟状况等显著相关，其临床病理特征仍需更大规模的研究来证实。

2013年，Vaishnavi 等[6]共检测了91例无其它常见突变的肺腺癌病例，发现3例存在NTRK基因融合（3.3%），融合类型分别为MPRIP-NTRK1、CD74-NTRK1和TMP53-NTRK2。随后，Farago等[15]在4 872例NSCLC患者的数据中收集到11例NTRK基因融合阳性病例（0.2%），均无其它常见已知突变，回顾性研究显示NTRK基因融合可发生于任何性别、年龄及吸烟状况的患者。而Tatematsu 等[16]在268例手术切除的NSCLC 标本中并未发现NTRK基因融合。在肺大细胞神经内分泌癌中，NTRK基因融合的发生率明显高于其它类型NSCLC。在一项纳入538例肺癌病例的研究中，肺大细胞神经内分泌癌中NTRK基因融合的发生率高达31.0%[17]。并且，有研究发现BDNF/TRKB 通路参与肺大细胞神经内分泌癌的形成及侵袭，为其治疗的探索提供了新的方向[18]。

TRKB高表达促进了肺癌细胞的生长和转移，并与NSCLC患者的不良预后密切相关，提示其是一种潜在的抗肿瘤靶点。体外研究证实，在人肺癌细胞株中下调TRKB表达可显著降低肺癌细胞的转移能力[19]。同时，对肺鳞癌标本进行检测发现，TRKB 高表达的患者更易发生血管侵袭及淋巴结转移，疾病往往处于更晚的分期[20]。一项纳入102例NSCLC患者的回顾性研究，通过免疫组织化学法（immunohistochemistry，IHC）检测TRKB的表达情况，结果显示TRKB 阳性组的无病生存期和总生存期明显短于TRKB 阴性组[21]。另外，有研究发现NTRK基因融合可能是EGFR-酪氨酸激酶抑制剂（EGFR-tyrosine kinase inhibitors，EGFR-TKIs）的耐药机制之一。Xia等[22]在21 155例中国肺癌患者中检测到12例NTRK1基因融合病例，其中6例同时存在EGFR 突变并且曾接受过EGFR-TKIs治疗。（表1）

表1 NTRK基因融合在非小细胞肺癌中的研究汇总

3 NTRK基因融合的检测

2019年第3版美国国家综合癌症网络（NCCN）NSCLC指南新增NTRK基因融合为肺癌靶向用药相关基因检测，如何成功地筛选出NTRK基因融合的NSCLC患者是治疗成功的前提[23]。在选择NTRK基因融合检测方式时，需考虑时间、技术、成本等多种因素。目前可选择的方法有IHC、荧光原位杂交法（fluorescence in situ hybridization，FISH）、逆转录聚合酶链式反应（reverse transcription-polymerase，RT-PCR）和第二代测序技术（next-generation sequencing，NGS）。

欧洲肿瘤内科学会（ESMO）指南[24]提出了“两步方案”的检测方法。在NTRK基因融合发生率低的肿瘤类别中，pan-TRK IHC被认为是快捷可靠的筛选方法。当前期检测显示TRK蛋白表达阳性的情况下，推荐用NGS 证实是否存在特定的基因改变。Hsiao等[25]将肿瘤类别按NTRK基因融合发生率和TRK蛋白表达率情况分为三类，NSCLC被归类于低NTRK基因融合发生率和低TRK蛋白表达组。对于未常规行分子检测的患者，推荐先行pan-TRK IHC 进行评估。对于已行分子检测且常见靶点如EGFR、ALK、ROS1 等均为阴性的患者，首先推荐包含NTRK基因融合的NGS。当怀疑存在特定的NTRK基因融合类型时，可考虑选择FISH或RT-PCR检测[26]。

4 TRK抑制剂在NSCLC的应用

近年来，一系列TRK抑制剂已被证实对多种实体瘤的发生发展有明显的抑制作用。其主要分为两大类，广谱TRK抑制剂和特异性TRK抑制剂，前者可作用于包含TRK 在内的多个靶点，而后者则对TRK具有高度选择性。目前，第一代TRK抑制剂larotrectinib/LOXO- 101和entrectinib/RXDX-101分别于2018年和2019年获美国食品及药物管理局（FDA）批准，其 它TRK抑制剂如TSR-011、PLX7486、DS-6051b 等尚在研究中。TRK抑制剂的临床研究不以患者肿瘤组织类型筛选受试者，而通过特定分子特征甄别受试者，即篮子试验（basket trial）。

larotrectinib是一种口服的高度选择性ATP竞争性抑制剂。临床前研究显示，larotrectinib可抑制含有MPRIP-NTRK1基因融合的肺腺癌细胞系中MPRIPTRKA蛋白和ERK1/2 磷酸化，对肿瘤细胞的增殖具有剂量依赖抑制作用[6]。2020年美国临床肿瘤学会（ASCO）年会报道了larotrectinib 在3项临床试验（NCT02122913，NCT02576431，NCT02637687）的汇总结果，共纳入116例患者（肺癌占12%），客观缓解率（objective response rate，ORR）达71%[27]。与治疗相关的不良反应主要为1～2级，其中1例患者因治疗相关的不良反应而终止治疗。另外，研究发现接受larotrectinib 治疗的NTRK基因融合阳性患者的生活质量显著改善[28]。Drilon 等[29]报道了larotrectinib 在11例转移性肺腺癌中的疗效，其中7例可评估疗效，结果显示完全缓解1例，部分缓解4例，疾病稳定2例，与治疗相关的不良反应主要为1～2级。基于larotrectinib 对NSCLC患者良好的疗效和安全性，2019年第3版NCCN NSCLC指南推荐NTRK基因融合阳性的晚期患者可选择larotrectinib治疗[23]。

entrectinib 是一种口服的广谱酪氨酸激酶抑制剂，可靶向NTRK、ROS1和ALK基因融合，其可通过血脑屏障，对脑转移患者也有较好的疗效[30]。2020年ASCO年会报道entrectinib 在74例患者（肺癌13例）中的ORR为63.5%，在19例存在基线中枢神经系统受累的患者中ORR为57.9%[31]，常见的治疗相关3级不良反应主要为体重增加、贫血和疲劳。Paz-Ares等[32]报告了entrectinib 在NSCLC 中的3个临床研究（STARTRK-2、STARTRK-1、ALKA-372-001）汇总结果，共纳入10例局部晚期或转移性NSCLC患者，ORR达到70%，其中6例患者治疗前存在脑转移，4例患者治疗后颅内病灶缩小。

与所有靶向药物类似，TRK抑制剂也面临着耐药问题。NTRK 激酶区突变会引起TRK 家族蛋白应用，从而影响TRK抑制剂与靶标结合，突变类型有G595R、G639R、F589L、F633L、G667C、G709C 等[33]。其次，使用TRK抑制剂后可激活其它致癌驱动基因和信号通路，如Met 扩增、KRAS 突变、BRAF 突变等[34]。为解决第一代TRK抑制剂的耐药问题，目前第二代TRK抑制剂如LOXO-195、TPX-0005、ONO-5390556等已在研究中[35]。

5 结语和展望

NTRK基因融合在多种实体瘤的发生发展过程中发挥重要作用，以基因型为导向的治疗模式的应用，开辟出肿瘤治疗新的发展道路。NTRK基因融合的检测和TRK抑制剂的出现为NSCLC患者带来新的曙光。虽然NTRK基因融合在NSCLC 中罕见，但其在晚期难治性患者中意义重大。如何挑选出合适的患者以及如何更好地克服耐药问题，仍是亟待解决的问题。