神经营养因子受体酪氨酸激酶基因融合在非小细胞肺癌诊疗中的研究进展△

李冬梅，陈梅，张文静,2#

1昆明理工大学医学院，昆明 650500 2云南省第一人民医院/昆明理工大学附属医院肿瘤内科，昆明 650032

肺癌是中国最常见的恶性肿瘤类型，也是导致患者死亡的主要原因之一，非小细胞肺癌（nonsmall cell lung cancer，NSCLC）是肺癌最常见的病理类型，占肺癌的80%以上，多数患者就诊时已经达到了无法根治的阶段，化疗、放疗、靶向治疗和免疫治疗是晚期患者的主要治疗模式。越来越多的肺癌患者经靶向治疗和免疫检查点抑制剂等创新药治疗，获得了长期生存，生活质量明显改善，改变了对肺癌治疗的传统认知。目前，对于表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）、间变性淋巴瘤激酶（anaplastic lymphoma kinase，ALK）、C-ros原癌基因1受体酪氨酸激酶（C-ros oncogene 1-receptor tyrosine kinase，ROS1）、间质表皮转化因子（mesenchymal to epithelial transition factor，MET）、

RET

、鼠类肉瘤滤过性毒菌致癌同源体B1（V-rafmurine sarcoma viral oncogene homolog B1，BRAF）和神经营养因子受体酪氨酸激酶（neurotrophic receptor tyrosine kinase，NTRK）等基因分型状态的检测已明确纳入NSCLC诊疗指南，其相应的激酶抑制剂已在临床常规使用。其中，

NTRK

基因融合在NSCLC患者中的发生频率较低，通常＜1%，由这种基因融合体编码的原肌球蛋白受体激酶（tropomyosin receptor kinase，TRK）融合蛋白具有组成性活化的酪氨酸激酶结构域，并构成酪氨酸激酶抑制剂（tyrosine kinase inhibitor，TKI）的可作用靶标。本文从

NTRK

基因、一代和二代TRK抑制剂的研究进展及可能的未来治疗模式进行阐释。

1 TRK家族与NTRK基因融合

NTRK

是首个被发现的全癌种共存的可用药的突变基因，包括

NTRK1

、

NTRK2

和

NTRK3

，分别编码TRK家族成员TRKA、TRKB和TRKC。

NTRK

基因家族中任何一个基因和其他基因发生融合突变，均会导致肿瘤细胞异常活化，从而驱动肿瘤的发生发展。TRK是跨膜受体蛋白，包含具有激酶活性的细胞外配体结合结构域、跨膜结构域和细胞内结构域。这些受体在人类神经元组织中高度表达，并通过神经营养蛋白的激活发挥作用。其中，神经生长因子（nerve growth factor，NGF）可与TRKA结合，脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）和神经营养因子（neurotrophin，NT）-4可与TRKB结合，NT-3主要与TRKC结合，结合后可通过激活下游大鼠肉瘤癌基因（rat sarcoma oncogene，RAS）/促分裂原活化的蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）、磷脂酰肌醇-3-羟激酶（phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，又称AKT）和PLCγ等信号通路影响细胞增殖、分化、代谢和凋亡过程。有研究在结直肠癌患者中首次观察到涉及

NTRK

基因的体细胞融合，然后在多种肿瘤中相继发现，某些罕见肿瘤呈较高频率的

NTRK

基因融合体，如婴儿纤维肉瘤、分泌性乳腺癌等，而在一些常见的肿瘤中呈较低频率

NTRK

基因融合体，如结直肠癌、甲状腺癌、肺癌等。目前已检测到的

NTRK

融合伴侣对共有88个，其中

ETV6

-

NTRK3

、

TPM3

-

NTRK1

、

LMNA

-

NTRK1

是最常见的

NTRK

融合伴侣对，尽管

NTRK

重排类型多样，但均保留了相同类型的基因重排结构，即

NTRK

基因的3'端与伴侣基因的5'端的融合。致癌性

NTRK

基因融合在伴侣基因的作用下，使不依赖配体的TRK受体二聚化和TRK信号通路组成性激活，从而促进细胞增殖、抑制细胞凋亡，最后导致肿瘤的发生。目前尚没有被美国食品药物管理局（FDA）批准用于检测

NTRK

基因融合的诊断试剂盒，欧洲肿瘤内科学会（European Society for Medical Oncology，ESMO）建议：对于

NTRK

基因融合发生率较高的实体瘤，可以使用荧光原位杂交（fluorescence in situ hybridization，FISH）、逆转录聚合酶链反应（reverse transcription-polymerase chain reaction，RTPCR）或RNA测序法进行检测；对于

NTRK

基因融合率低的实体瘤（如NSCLC），可以直接选择基因测序（最好是RNA测序），也可以先采用免疫组化染色法进行筛选，然后再对阳性病例进行基因测序。此外，

NTRK

的融合与某些临床特征有一定的相关性。2020年第21届世界肺癌大会报道，

NTRK

基因融合在肺癌中发生率约为0.19%，且在肺腺癌、伴有肝或肺内转移的年轻患者中更常见，而与患者的性别、吸烟史、肿瘤突变负荷（tumor mutation burden，TMB）、微卫星不稳定性（microsatellite instability，MSI）/错配修复、程序性死亡受体配体1（programmed cell death 1 ligand 1，PDCD1LG1，也称PD-L1）表达水平无明显相关关系。

2 TRK抑制剂

拉罗替尼和恩曲替尼是被FDA批准用于治疗携带

TRK

融合阳性成年及儿童实体瘤患者的第一代TRK-TKI。研究发现，无论肿瘤组织病理类型如何，第一代TRK抑制剂在

TRK

融合阳性肿瘤患者中均显示出快速持久的反应，多数患者对第一代TRK抑制剂有良好的耐受性。但与许多靶向药物类似，第一代TRK-TKI也出现了耐药问题。为解决这类问题，关于新一代TRK-TKI如塞曲替尼和洛普替尼等新药的临床试验正在进行中。

2.1 第一代TRK-TKI ——拉罗替尼

拉罗替尼是一种具有高选择性的小分子TRK抑制剂，它对

TRKA

、

TRKB

和

TRKC

均显示出较高的亲和力，主要通过阻断ATP结合位点对上述3种

TRK

受体发挥抑制作用，阻断其下游信号通路的激活和传递，从而抑制存在这些突变的肿瘤细胞的生长和增殖，发挥抗肿瘤作用。2018年，Drilon等探讨拉罗替尼在成年及儿童

TRK

融合阳性肿瘤患者中的总体反应率（涉及成年患者的Ⅰ期研究、涉及儿童的Ⅰ～Ⅱ期研究和2项涉及青少年和成年患者的研究），共纳入55例

TRK

融合阳性患者，年龄4个月～76岁，独立评审委员会（Independent Review Committee，IRC）评估的客观缓解率（objective response rate，ORR）为75%，研究者评估的ORR高达80%。基于该研究结果，拉罗替尼于2018年被FDA批准用于治疗携带

NTRK

基因融合的成年及儿童肿瘤患者。2020年世界肺癌大会公布的一项研究数据显示，拉罗替尼在

NTRK

基因融合的晚期肺癌患者（包括中枢神经系统转移患者）中具有高度活性和良好的安全性，该研究共纳入14例转移性

TRK

基因融合肺癌患者（13例为NSCLC，1例为小细胞肺癌），中位年龄为52岁，其中包括7例脑转移患者，每天服用拉罗替尼100 mg，连续28天。该研究在13例可评估的患者中，IRC评估的ORR为77%，研究者评估的ORR为71%；对于有中枢神经系统转移的患者，IRC评估ORR为71%，研究者评估ORR为57%；在安全性方面，拉罗替尼的耐受性良好，治疗相关的不良反应多为1～2级，最常见的不良反应为疲劳（30%）、咳嗽（27%）、便秘（27%），3级及以上的治疗不良反应较少，最常见的是贫血（10%）和中性粒细胞减少（5%）。在耐药机制研究方面，Drilon等通过对持续缓解或疾病稳定维持至少6个月后出现进展的患者的肿瘤和血浆样本进行测序，结果发现，在接受上述双样本重复检测的所有9例患者中均发现了

NTRK

基因融合中的激酶结构域突变，这些突变包括7例患者的“溶剂前沿”位置G595R（

TRKA

）、G623R（

TRKC

）的突变，2例患者“守门位置”F589L（

TRKA

）的突变，2例患者的xDFG位置G667S（

TRKA

）、G696A（

TRKC

）突变。值得注意的是，该研究中某些患者存在多个耐药位点突变的情况，但由于研究样本量较少，尚需要进一步的探索。

2.2 第一代TRK-TKI ——恩曲替尼

恩曲替尼是一种广谱抗肿瘤靶向药，作用靶点主要包括

TRKA

、

TRKB

、

TRKC

、

ROS1

和

ALK

。M5是恩曲替尼的主要且唯一的活性循环代谢物，该药物可以穿透血脑屏障，对存在

NTRK1

、

NTRK2

、

NTRK3

、

ROS1

和

ALK

重排患者的原发性脑肿瘤或脑转移瘤具有较好的疗效。基于ALKA-372-001、STARTRK-1和STARTRK-2临床试验结果，恩曲替尼于2019年获得FDA批准，用于治疗成年及儿童（年龄≥12岁）

NTRK

融合阳性的中枢神经系统肿瘤、胰腺癌、NSCLC、甲状腺癌、结直肠癌、胆管癌、乳腺癌等20多种实体瘤和成年

ROS1

融合阳性NSCLC的治疗，是继拉罗替尼之后第2个被批准用于治疗局部晚期或转移性

NTRK

融合阳性实体瘤的药物，且其应用不限定肿瘤类型或原发部位。Doebele等对上述3个临床试验进行疗效和安全性的合并分析，其中对可评估疗效的54例

NTRK

融合突变的晚期或转移性实体瘤患者的合并分析发现，整体人群的ORR高达57%（31/54）。4例患者（7%）达到完全缓解，27例（50%）达到部分缓解，9例（17%）达到病情稳定。中位无进展生存期（progression-free survival，PFS）和总生存期（overall survival，OS）分别为11个月和21个月；54例患者中有11例存在脑转移，其中6例患者（55%）有颅内反应，且恩曲替尼治疗耐受性良好，安全性可控；此外，对可评估安全性的68例

NTRK

融合突变阳性患者进行合并分析发现，最常见的治疗相关不良反应包括味觉障碍（47%）、便秘（28%）、劳累（28%）、贫血（12%）和体重增加（10%）。总体而言，恩曲替尼对含有

NTRK1

、

NTRK2

和

NTRK3

融合阳性的肿瘤包括中枢神经系统肿瘤均具有良好的抗肿瘤活性。与拉罗替尼相同，恩曲替尼的耐药也是不可避免的，目前关于

NTRK

融合阳性实体瘤患者对恩曲替尼的耐药已有一些病例报道，包括结直肠癌的G595R（

TRKA

）和G667C（

TRKA

）突变、胰腺癌的G595R（

TRKA

）突变、唾液腺类似物分泌性癌的G623R（

TRKC

）突变和

MET

扩增阳性胆管癌的“脱靶”机制等。基于第一代TRK-TKI获得性耐药的机制，新一代TRK-TKI的研发也应运而生。

2.3 第二代TRK-TKI ——塞曲替尼

塞曲替尼是一种新型选择性二代TRK-TKI，它在结构上不同于现有的一代TRK-TKI，旨在克服由获得性激酶结构域突变介导的TRK激酶区耐药突变。目前的研究发现，经过一代TRK-TKI治疗的获得性耐药机制主要是激酶溶剂前沿位置的突变，而大环化合物塞曲替尼能够保留其他作用力的同时有效降低上述继发突变引起的位阻效应，从而明显提高亲和力。塞曲替尼对于野生型

TRKA

、

TRKB

、

TRKC

激酶结构域具有较强结合力，且对 G595R（

TRKA

）、G667C（

TRKA

）、G623R（

TRKC

）和G696A（

TRKC

）耐药突变具有较好的疗效，但对其他的激酶几乎没有影响。2019年美国癌症研究协会（American Association for Cancer Research，AACR）报道了31例

NTRK

耐药患者序贯塞曲替尼的疗效和安全性的数据，其中20例患者来自塞曲替尼的Ⅰ期临床试验，11例来自FDA的扩大准入（同情使用）协议，塞曲替尼治疗溶剂前沿突变的ORR约为50%，而对不依赖于

NTRK

基因的旁路突变（bypass）则无效。同时，该数据还显示，塞曲替尼最常见的治疗相关不良反应是头晕或共济失调（65%）、恶心呕吐（50%）、贫血（30%）及肌痛、腹痛、疲劳和淋巴细胞减少（均为20%）。

2.4 第二代TRK-TKI ——洛普替尼

洛普替尼是一种口服多靶点二代TRK-TKI，主要作用靶点为

ALK

、

ROS1

和

TRK

家族激酶，它克服了由于涉及

ROS1

、

NTRK1

、

NTRK2

、

NTRK3

和

ALK

的获得性溶剂前沿突变引起的耐药。洛普替尼是一种分子量较小的大环化合物，能够通过血脑屏障，对脑转移有明显的抑制作用。2019年美国临床肿瘤学会（American Society of Clinical Oncology，ASCO）首次公布了Ⅰ期TRIDENT-1临床研究的数据，11例

ROS1

阳性初治的NSCLC患者，经过洛普替尼治疗后ORR为82%。2020年世界肺癌大会公布了Ⅱ期TRIDENT-1临床研究的数据，7例

ROS1

阳性初治的NSCLC患者经洛普替尼治疗后的ORR为86%，另外6例

NTRK

融合阳性的经治晚期实体癌患者经过洛普替尼治疗后，ORR也达到了50%；安全性方面，患者的整体耐受性良好，多数不良反应均为1～2级，最常见的治疗相关不良反应是头晕（62%）、疲劳（39%）、便秘（33%）、味觉障碍（33%）和呼吸困难（28%），无4～5级不良反应发生。2021年，AACR、美国国家癌症研究所（National Cancer Institute，NCI）和欧洲癌症研究和治疗组织举办的分子靶标和癌症治疗虚拟国际会议上公布了Ⅱ期TRIDENT-1研究的数据，公布的数据是来自40例可评估的

NTRK

阳性晚期实体瘤患者，其中17例未曾受过靶向治疗，经过洛普替尼治疗后ORR为41%；另外23例为接受过靶向治疗的患者，经过洛普替尼治疗后ORR为48%，其中13例患者发生了

NTRK

溶剂前沿突变，ORR达到了62%。基于这些数据，洛普替尼获得FDA批准用于

NTRK

基因融合阳性晚期实体瘤患者的突破性疗法的特别认证，对于接受过化疗或接受过一种或两种TRK抑制剂治疗后出现进展，且没有令人满意的治疗方式的患者可尝试突破性疗法。Liu等发现，塞曲替尼和洛普替尼与TRKC的结合模式几乎相同，进而分析了两种药物的化学结构并开展了一系列的体外和体内实验，从而合成了泛TRK（包括野生型和突变型）抑制剂化合物10（LPM4870108），该化合物具有优异的理化性质和良好的口服药代动力学，更重要的是，能够在体外和体内均对野生和突变型

TRKA

、

TRKC

具有良好的活性。但目前实验还处于临床前阶段，安全性尚未明确。

3 小结与展望

致癌驱动因子的发现为恶性肿瘤的诊治开启了新征程，并带动了以基因型为导向的精准治疗模式的发展。

NTRK

基因融合作为NSCLC的新治疗靶点，TRK抑制剂的诞生为

NTRK

融合患者带来了希望，但由于

NTRK

融合的发生率较低，目前的研究数据有限，需要进一步扩大样本量进行探讨。随着第一代TRK-TKI的应用，获得性耐药问题也接踵而来，耐药机制及耐药后的标准治疗尚未完善。一代、二代TRK抑制剂用药顺序、用药时长也需要进一步探索。联合治疗或许是一个新方向。Mayr等报道了2例恩曲替尼联合放疗或鞘内化疗治疗脑脊液播散性

ROS1

、

NTRK

融合阳性儿童高级神经胶质瘤的临床经验，首次在患者样本中证明恩曲替尼的脑脊液外显率，提示TRK抑制剂不仅可参考脑实质原发瘤或转移瘤的治疗，且同样对存在脑脊液播散的脑膜转移有效。Gatalica等在30例

NTRK

融合肿瘤患者中观察到7例患者PD-L1的阳性表达，在2例患者中检测到高度MSI，提示TRK抑制剂联合免疫检查点抑制剂可能是一种新的治疗选择。相信随着分子检测技术的不断发展及大量科研数据的不断积累，NSCLC患者的精准治疗会愈发完善。