金倩晨 王若雨 王刚 姜佳宁 张茹 陈雯婷 李佳默 综述 吕金燕 审校
肺癌是最常见的癌症类型,也是癌症相关死亡的主要原因之一。肺癌患者生存率较低,初诊即有远处转移(57%)的患者5年生存期约为5%[1]。根据组织形态学将肺癌分为非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)和小细胞肺癌(small cell lung cancer,SCLC),其中NSCLC 主要包括腺癌、鳞癌、腺鳞癌等。近50% 的肺腺癌(lung adenocarcinomas,LUADs)患者具有表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)基因突变[2]。EGFR 敏感性突变肺癌患者接受EGFR 酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-tyrosine kinase inhibitors,EGFR-TKIs)治疗后,尽管生存期获益显著,但最终会出现获得性耐药。本文对近年来关于EGFR 突变的NSCLC 发生SCLC 组织学转化的研究作一综述。
EGFR-TKIs 获得性耐药机制可分为3 类:EGFR依赖性耐药、旁路信号传导激活和组织学或表型转化[3]。其中对预后有明显不良影响的耐药机制是EGFR 突变型LUADs 发生SCLC 转化[4]。3%~10%的EGFR 突变型NSCLC 患者会发生该组织学转化[5],其分子机制尚不明确。
Marcoux 等[6]研究表明,所有发生SCLC 转化人群均保留初始EGFR 突变,并且绝大多数原EGFR T790M 阳性患者中会出现T790M 野生型的改变,其他共突变包括TP53、RB1 和PIK3CA。与原发型SCLC 相似的是,转化型SCLC 的中枢神经系统转移发生率较高,转移率高达64%。
抑癌基因TP53 位于17 号染色体短臂(17p13),5~8 号外显子是人类肿瘤突变的热点区[7]。癌症中普遍存在TP53 体细胞突变及TP53 蛋白(p53)失活。TP53 与抑制增殖功能的关键肿瘤抑制因子有关[8],不同的TP53 突变导致p53 出现不同的结构及功能改变[9-10],如导致p53 蛋白的促癌特性[11]。在正常情况下,TP53 具有维持细胞基因稳定和完整的作用,p53 蛋白与泛素连接酶结合后迅速降解。各种类型的细胞应激反应阻碍p53 正常降解,在细胞核内p53 寡聚成有活性的四聚体,促使正常细胞转化为癌细胞。多达50%的人类肿瘤存在2 个TP53 等位基因的突变。TP53突变不仅会使抑癌功能丧失,某些突变具有致癌基因的驱动因子,即所谓的“功能增益”效应[12]。
抑癌基因RB1 的功能编码蛋白(pRb)可增强细胞周期阻滞。pRb 活性与细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin dependent kinase,CDK)磷酸化负相关,该磷酸化抑制pRb 与E2F 相互作用,导致高度保守的基因表达程序受到抑制[13]。RB1 缺失能够影响多能干细胞重编程的效率[14]。因此,RB1 缺失可能存在干细胞重编程因子的表达增加,促使SCLC 转化并获得EGFRTKIs 耐药性。由于重编程有可逆性,所以通过表观遗传疗法进行干预有抑制SCLC 转化的可能性。
体细胞共突变是EGFR 敏感型突变LUADs 患者接受EGFR-TKIs 治疗后,临床疗效存在差异性的原因之一。近50%的NSCLC 患者存在EGFR/TP53共突变,被认为是接受EGFR-TKIs 治疗患者的无进展生存时间(progression-free survival,PFS)及总生存期(overall survival,OS)的独立不良预后因素[15]。有研究表明,EGFR/RB1 共突变是NSCLC 患者一或二代EGFR-TKIs 获得性耐药后线治疗的PFS 不良预后因素[16]。
EGFR/RB1 共突变肺癌几乎均伴有TP53 突变。TP53 是肺癌细胞中突变频率最高的基因,在SCLC和NSCLC 中突变频率相似。因此,推测TP53 突变是所有组织病理学类型肺癌发展具有必要性。在所有组织病理学中,TP53 和RB1 突变的高发生率,表明其在肺癌发生及发展中的重要作用。目前,尚不能确定TP53/RB1 缺失属于EGFR 突变型肺癌的早期原发性突变,还是在组织学转变过程的获得性改变。EGFR/TP53/RB1 三重突变发生NSCLC 向SCLC 转化的风险是EGFR 未合并TP53 或RB1 共突变NSCLC 患者的6 倍[16]。但并非具有三重突变NSCLC 均随着疾病的进展发生SCLC 转化,有研究表明EGFR突变的LUADs 细胞系中减少RB1 表达不足以引起SCLC 转化[17]。因此,TP53/RB1 突变作为直接导致SCLC 转化的证据尚不充分。
一项对EGFR 突变SCLC 或高级别神经内分泌癌进行基因检测的回顾性研究共纳入67 例EGFR 突变SCLC 患者,根据最初组织学诊断,87%的患者为NSCLC,以腺癌为主,13%的患者为SCLC 或混合型SCLC[4]。EGFR 突变类型主要包含69% 的19 号外显子缺失突变和25%的21 号外显子L858R 点突变。当组织病理提示混合型SCLC 时,应行基因检测协助鉴别SCLC 来源。
Ogino 等[18]的一项针对病理诊断为SCLC 的小样本临床研究,根据NGS 分析发现,原发型SCLC 未见EGFR 突变;而转化型SCLC 具有EGFR 突变,其组织病理为SCLC 或混合型SCLC,提示为肺腺癌发生SCLC 转化。
在所有肺神经内分泌肿瘤组织学中,TP53/RB1均具有高突变率,但是不同组织学类型的突变率不同,SCLC 中TP53/RB1 突变频率最高。该结论提示TP53/RB1 对肺神经内分泌肿瘤发生具有重要作用,并且与SCLC 的关系更为密切。SCLC 具有高突变负荷及TP53/RB1 突变相关的特点[19]。
转化型SCLC 产生EGFR-TKIs 耐药性的可能原因是EGFR 突变类型虽然保留,但EGFR 蛋白表达降低,进而减弱EGFR-TKIs 疗效。
转化后的组织学及临床药物敏感性与原发型SCLC 具有高度的相似性,如对传统含铂方案化疗具有较短暂反应性、易复发且进展快、中枢神经系统转移频繁等特点[13]。转化型SCLC 与原发型SCLC 相比,对于铂类和紫杉烷类药物的一线或二线治疗,均具有高应答率。
转化型SCLC 的发生发展具有一定的时空异质性,不同转移灶的病理成分也可能存在差异。病理组织仅能反映局部情况,而动态NGS 检测则能够提供突变类型及丰度的动态变化信息,进而协助医生对患者整体病情变化、治疗方案及疗效进行综合评价。
一项回顾性研究中[20],三重突变、EGFR/TP53 共突变和仅有EGFR 突变的患者,一线靶向治疗耐药中位时间分别为9.5 个月、12.3 个月和36.6 个月,中位OS 分别为29.1 个月、40.8 个月和56.4 个月,转化型SCLC 的中位OS 仅为10.9 个月。三重突变患者不仅容易产生耐药,而且OS 更短。
研究表明,发生SCLC 转化的中位时间为17.8 个月(95%CI:14.3~26.2 个月)[6]。转化后,患者对铂类和紫杉烷类药物均具有高应答率,但接受免疫治疗的患者均未出现应答。一项在原发型SCLC 人群中进行的小型研究[5]显示,患者对单药紫杉烷类药物的应答率仅为20%~30%。然而,转化型SCLC 人群中卡铂/依托泊苷化疗方案的有效率达到54%(中位PFS:3.4 个月,95% CI:2.4~5.4 个月),二线后化疗使用紫杉类药物单药化疗有效率约为50%(中位PFS:2.7 个月,95% CI:1.3~3.4 个月),紫杉醇及白蛋白紫杉醇均有明显疗效[6]。EGFR 突变的转化型SCLC 患者中可能存在对紫杉烷类药物敏感的NSCLC 细胞。另一可能原因是,EGFR 突变的转化型与原发型SCLC 相比,转化型SCLC 细胞可能对紫杉烷敏感性更高。
TP53/RB1 突变增加EGFR 突变的LAUDs 转化为SCLC 的可能性,并产生EGFR-TKIs 耐药性且预后较差。因此,TP53/RB1 突变患者建议常规行基因检测,具有三重突变的高危患者可以尝试EGFRTKIs 联合常规SCLC 治疗方案(铂/依托泊苷)来延长靶向治疗耐药时间。Offin 等[16]的研究表明,EGFRTKIs 主要作用于含EGFR 突变的LUADs,而铂/依托泊苷化疗则针对含三重突变的转化型SCLC。
针对上述研究,对于SCLC 转化的三重突变患者一线使用奥希替尼并续贯奥希替尼联合铂/依托泊苷化疗的临床试验(NCT03567642)尚在进行中,该研究结果将会为转化型SCLC 患者带来新的希望。
免疫治疗在广泛期SCLC(extensive stage-SCLC,ES-SCLC)治疗的研究逐渐丰富。IMpower 133 研究针对初治ES-SCLC 人群,采用阿替利珠单抗联合标准一线卡铂/依托泊苷(EP)方案(4 个周期诱导化疗后序贯阿替利珠单抗)与标准化疗的疗效进行比对,结果显示阿替利珠单抗延长了患者中位OS(12.3 个月vs.10.3 个月,P<0.05)及中位PFS(5.2 个月vs.4.3 个月,P<0.05)[21]。CASPIAN 研究结果显示,初治ESSCLC 患者一线使用度伐利尤单抗联合化疗,OS 可延长至13 个月,高达30%的患者生存超过18 个月[21-22]。综上所述,联合用药与单药免疫治疗的安全性具有一致性。但是,联合免疫治疗的优势人群、治疗时机、免疫药物选择等尚无定论。三重突变的转化型SCLC的组织学及临床药物敏感性与SCLC 具有相似性,因此转化型SCLC 患者接受免疫联合化疗也可能获益。
值得注意的是,在SCLC 转化后使用铂/依托泊苷,患者临床反应率达到54%,中位PFS 时间仅为3.4 个月(95% CI:1.3~3.4 个月)[6]。在这种情况下,Bcl-2抑制剂可用于延缓疾病进展,诱导细胞凋亡,还可以增强肿瘤细胞对化疗药物的敏感性。
Bcl-2 抑制p53 介导的凋亡,但不影响p53 核内转位及其介导的生长停滞。口服Bcl-2 抑制剂ABT-263 在SCLC 模型中有效[23]。EGFR 突变的转化型SCLC 细胞系较EGFR-TKIs 耐药的NSCLC 细胞系对ABT-263 更为敏感[24]。虽然仅少数SCLC 患者对ABT-263 单药产生反应,但研究提示ABT-263 作为EGFR 突变的转化型SCLC 治疗方案具有一定的潜力。上述研究需要更多的前瞻性临床试验进一步评估其有效性及安全性。
RB1 丢失而破坏正常细胞周期为三重突变的转化型SCLC 提供一种新的治疗思路。
4.5.1 CHK1 抑制剂和PLK1 抑制剂 在三阴性乳腺癌中,RB1 丢失使DNA 复制和染色体有丝分裂相关的基因上调,细胞周期检查点激酶1(CHK1)和Polo 样激酶1(PLK1)的表达增加,并且对靶向DNA损伤检查点(如CHK1)和染色质分离(如PLK1)的抑制剂敏感性增加[25]。EGFR 突变型肺癌细胞中RB1的丢失可能同样具有相似特点,上述抑制剂治疗三重突变的转化型SCLC 具有一定潜力。
4.5.2 Aurora A 激酶抑制剂 靶向于调节有丝分裂纺锤体形成和染色体分离的Aurora 激酶(AURK A或AURK B)能够抑制细胞生长。Shah 等[26]研究表明,Aurora A 激酶抑制剂能够提高EGFR-TKIs 的疗效并延缓获得性耐药时间。获得性耐药细胞通过促进AURK A 过表达,影响细胞凋亡通路从EGFR 单通路变为EGFR 和AURK A 双通路,减弱EGFRTKIs 疗效[27]。重启BIM 蛋白活性是Aurora A 激酶抑制剂和EGFR-TKIs 的共同抑癌机制。临床前期研究表明,Aurora A 激酶抑制剂有效抑制RB1 缺失的SCLC 细胞生长[28]。Aurora A 激酶抑制剂在EGFR突变阳性NSCLC 及三重突变的SCLC 有广阔的治疗前景。Aurora A 抑制剂(alisertib)联合奥希替尼在转移性EGFR 突变肺癌中的一项Ⅰ/Ⅰb 期临床试验目前正在开展中(NCT 04085315)。
4.5.3 表观遗传疗法 Ku 等[29]发现RB1 的缺失通过表观遗传因子和重编程因子(包括EZH2 基因)的上调促进前列腺癌的谱系转化。EZH2 的药物抑制剂在癌症临床治疗的应用尚处于临床前研究阶段,常与其他疗法(NCT03460977,NCT03525795,NCT04104776)组合应用。EZH2 抑制剂在临床前试验中可抑制神经内分泌转化和对雄激素受体靶向治疗的耐药性。同样,在RB1 缺失的EGFR 突变型肺癌中也可能有抑制神经内分泌转化的作用。RB1 缺失会上调EZH2[30],而经典SCLC 中也发现EZH2 蛋白的过表达。因此临床中含三重突变的NSCLC 患者可能是EZH2 抑制剂联合EGFR-TKIs 治疗的获益人群。
Matsumura 等[31]发现受体酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinases,RTKs)中c-KIT 在肺部高级神经内分泌癌(包括大细胞神经内分泌癌和SCLC)中高表达,而在NSCLC 中不表达[32]。因此,针对RTK 的靶向治疗对SCLC 同样具有一定的治疗潜力。胰岛素样生长因子1 受体(type 1 insulin-like growth factor receptor, IGF1R)和血管内皮生长因子受体Ⅱ(vascular endothelial growth factor receptor Ⅱ,KDR)在SCLC的表达也高于LUADs。另有研究报道,在SCLC 中FGF1R 扩增,并且可能成为靶向治疗位点[33]。除此之外,许多神经内分泌肿瘤有丰富血管网,已证明血管内皮生长因子A(vascular endothelial growth factor A,VEGF A)在肿瘤发生和神经内分泌肿瘤进展中起到关键作用。因此,血管内皮生长因子受体(vascular endothelial growth factor receptor,VEGFR)制剂联合EGFR-TKIs 也可能成为三重突变的转化型SCLC 的有效治疗方案[34]。
3%~10% EGFR 突变型NSCLC 会出现SCLC转化,转化型SCLC 患者的PFS 及OS 明显缩短。EGFR/TP53/RB1 三重突变的NSCLC 是发生SCLC转化的高危人群,PIK3CA、PTEN、NOTCH2 等基因突变具有一定的预测价值[18],建议EGFR 突变的NSCLC 患者结合病情变化及时进行基因检测,协助动态评估诊疗情况。当EGFR-TKIs 治疗出现获得性耐药,而基因检测的突变类型未改变却伴随着突变丰度明显增加,提示可能出现SCLC 转化[35]。
对于高危人群,可尝试在转化前进行联合治疗以延长EGFR-TKIs 获得性耐药时间。多种联合治疗模式在转化型SCLC 治疗中具有潜力,但治疗时机的选择及有效性尚需更多的基础及临床数据加以验证。在SCLC 转化研究中有许多难题亟待解决,SCLC 转化机制尚无定论,并缺乏转化型SCLC 实验模型。综上所述,在三重突变转化型SCLC 的诊疗中,由于基因检测等技术的迅猛发展,将显著提高个体化诊疗的精准性。