甲状腺未分化癌靶向治疗研究进展

蔡云真，骆传鸿，曾祥泰

(赣南医学院第一附属医院甲状腺外科，江西 赣州 341000)

甲状腺未分化癌(anaplastic thyroid carcinoma，ATC)是甲状腺癌中罕见的病理类型，侵袭性高，预后差，平均生存期不足6个月，是人类最为致命的恶性肿瘤之一[1]。因其高度恶性的生物学特征，美国癌症联合委员会规定ATC的患者自患癌开始便被定义为第Ⅳ期肿瘤[2]。相关统计结果[3]表明，从1973年至今，甲状腺未分化癌发病率逐渐升高。目前手术或放化疗等常规治疗方法对甲状腺未分化癌仅起到部分缓解作用，并不能从根本上改善其总体生存率。因此，内分泌肿瘤学家们一直注重对甲状腺未分化癌的相关分子生物学研究，希望不断开发出新的靶向药物，提高患者的生存期。本文针对甲状腺未分化癌的靶向治疗作一综述。

1 酪氨酸激酶抑制剂

酪氨酸激酶通过催化位于ATP上的γ-磷酸向酪氨酸残基蛋白转移，促发下游各种信号酶发生联级反应，包括磷酸酶、丝氨酸/苏氨酸激酶、磷脂酶等，从而参与肿瘤细胞的增殖、分化、迁移及凋亡等生命活动，根据其结构、功能及大致位置可分为受体酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase,RTK)和非受体酪氨酸激酶(non-receptor tyrosine kinase,NPTK)[4]。RTK是一种可以被酪氨酸激酶磷酸化的跨膜蛋白，与肿瘤的发生、发展密切相关。自第一代酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitor,TKI)伊马替尼的研发以来，TKI便不断走进人们视野，逐步运用于对ATC的临床治疗。

1.1 单靶点TKI

1.1.1 EFGR抑制剂

表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)又名HER1，隶属表皮生长因子受体(HER)家族，是一种分子量约180 kD的跨膜糖蛋白，具有酪氨酸激酶活性，在细胞膜表面有广泛分布。EFGR通过表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)磷酸化丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)、Ser/Thr激酶AKT和c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase，JNK)等下游分子,促进肿瘤细胞的增殖和血管的形成。吉非替尼属于第一代EGFR抑制剂，可阻断信号转导途径中的表皮生长因子HER1的激活，从而有效抑制细胞增殖、凋亡和血管的生成，最早被用于非小细胞肺癌的治疗[5]。PENNELL等[6]对5例ATC患者进行临床Ⅱ期研究，单用吉非替尼治疗后发现32%的患者肿瘤体积减少，其中1例无进展生存期(progression-free survival,PFS)超过1年。此外，相关体外试验证明第二代EGFR TKIs阿法替尼可通过抑制Akt/GSK3β/ANG信号通路抑制ATC肿瘤血管的形成[7]；相关研究[8]表明，CUDC-101作为第二代EGFR TKIs亦可在体外抑制ATC细胞的增殖迁移。上述研究结果提示，EFGR抑制剂将成为未分化甲状腺癌的一种潜在的有效治疗方法。

1.1.2 PDGFR抑制剂

血小板衍生生长因子(platelet derived growth factor，PDGF)是一种碱性蛋白质，主要存在于血小板α颗粒中，有调节血管生成和细胞生长的功能。PDGF由二硫键连接的同二聚体或异二聚体组成，包括PDGF-A、-B、-C和-D等成分，能刺激平滑肌细胞、成纤维细胞，尤其是神经胶质细胞的增生[9]。伊马替尼是一种使用较为广泛的PDGFR抑制剂，被应用于慢性粒细胞白血病、胃肠道间质肿瘤和卵巢癌等多种肿瘤[10]。一项体外研究[11]结果显示，伊马替尼通过提高处于S期和G2/M期ATC细胞的比例，可显著抑制细胞的增殖与分化。HA等[12]运用伊马替尼对8名ATC患者进行治疗，仅有2例部分缓解，而另外4例病情较为稳定，6个月PFS为36%，总生存期(overall survival,OS)为45%，提示伊马替尼作为单一药物治疗ATC有效率低。KIM等[13]研究了伊马替尼联合多西紫杉醇对ATC细胞的作用，发现相比单一应用伊马替尼，联合使用多西紫杉醇对ATC细胞的抑制效果更为显著，提示伊马替尼与多西紫杉醇联合治疗ATC有望成为未来的一个治疗方案。

1.1.3 VEGFR抑制剂

血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)主要包括VEGF-(A-E)，是促进肿瘤生长最为重要的分子之一，参与肿瘤细胞的增殖与血管形成，尤其以VEGF-A影响最为关键。帕唑帕尼是第一代TKI家族的成员，是VEGFR(vascular endothelial growth factor receptor,VEGFR)、FGFR(fibroblast growth factor receptor,FGFR)、c-Kit和PDGFR(platelet derived growth factor receptor，PDGFR)的抑制剂，通过抑制细胞增殖的关键酶从而限制肿瘤组织的血供及转移，并于2009年获得美国FDA批准用于治疗肾细胞癌，但临床结果存在不良反应[14]。在一项Ⅱ期临床试验[14]中，15名ATC患者服用帕唑帕尼后，中位生存期仅为111 d，说明帕唑帕尼单药治疗ATC效率低下。ISHAM等[15]进行的一项关于ATC肿瘤的动物实验研究表明，小鼠肿瘤体积大小在使用联合帕唑帕尼/紫杉醇治疗后减少一半以上，表明帕唑帕尼/紫杉醇联合治疗是未来具有参考价值的候选方法。其他VEGFR抑制剂如厄洛替尼[16]、阿西替尼[17]等，已被证明在体外对ATC细胞具有增殖性抑制作用。

1.2 多靶点TKI

多靶点TKI通过抑制多个细胞信号通路，在治疗过程中不易产生耐药性。到目前为止，该类药物的临床研究获得很大进展，成为近年来主要的抗肿瘤靶向药物。目前应用于ATC的多靶点TKI主要包括索拉非尼、乐伐替尼和凡德他尼等。

1.2.1 索拉非尼

索拉非尼可通过抑制BRAF、VEGFR-1、RET和c-Kit等实现抑制肿瘤细胞的生长[18]。在一项Ⅱ期临床试验中，对10名ATC患者使用索拉菲尼治疗后，发现中位PFS和中位OS分别为2.8个月和5.0个月，疾病控制率(disease control rate,DCR)为40%，客观缓解率(objective response rate,ORR)为0%[19]。SAVVIDES等[20]研究了20名患有ATC的患者，结果显示2例部分缓解PR，5例稳定,整体中位PFS及中位OS分别为1.9个月和3.9个月，提示索拉非尼用以单一药物治疗ATC的效果有限。CHEN等[21]一项关于索拉非尼联合二甲双胍治疗ATC的试验研究发现，在不影响索拉非尼抑制效果的前提下，加入二甲双胍后可使索拉非尼的剂量减少25%，提示二甲双胍可辅助索拉非尼治疗ATC。

1.2.2 乐伐替尼

乐伐替尼作为另一种口服TKI，可作用于VEGFR1-3、PDGFRα、FGFR1-4、KIT和RET等，尤其对FGFR1具有抑制作用，可有效阻碍癌细胞的迁移与侵袭。该药2015年首次上市于美国，用于治疗非小细胞癌、浸润性或转移性分化型甲状腺癌(DTC)等疾病。TAHARA等[22]进行了一项关于乐伐替尼的Ⅱ期临床试验研究，对17名ATC患者使用该药物，结果显示中位PFS和中位OS分别为7.4个月和10.6个月，ORR为24%。OHKUBO等[23]报道了1例PTC伴有ATC且发生局部复发和远处肺转移的病例，使用乐伐替尼进行治疗1周后颈部肿瘤缩小。FUKUHARA等[24]研究了1例有纵隔和气管浸润引起气管狭窄的局部晚期未分化甲状腺癌患者，在开始使用乐伐替尼后2周，气管狭窄得到有效缓解。目前一项评估乐伐替尼对变ATC的功效和安全性的Ⅱ期研究正在进行中，预计2020年1月公布结果(ClinicalTrials.gov注册号：NCT02726503)

1.2.3 凡德他尼

凡德他尼作用于VEGFR1-3、RET和EGFR等靶点，通过阻断PI3K和MAPK等信号通路，阻碍肿瘤血管生成和细胞生长。凡德他尼最早于2011年由FDA批准用于局部晚期或转移性甲状腺髓样癌的治疗。一项Ⅱ期研究[25]发现，ATC细胞经凡德他尼处理后，与对照组相比，2 h后肿瘤细胞数最高减少为原来的12%，证明了凡德他尼在体外对ATC细胞具有抑制作用。另一项针对6例ATC患者应用凡德他尼的体外研究[26]结果发现，与对照组相比，ATC细胞的增殖活性显著降低，且剂量依赖性地增加了ATC中细胞凋亡的百分比。然而，对于凡德他尼在甲状腺癌的确切治疗效果还缺乏足够的临床试验依据，关于其在抗肿瘤中的机制需要进一步研究证实。

2 BRAF/MAPK通路抑制剂

2.1 BRAF抑制剂

BRAF基因位于7号染色体，以V600E基因变异最为常见，位于1799核苷酸位点的胸腺嘧啶因该变异可向腺嘌呤转变，谷氨酸取代缬氨酸，从而激活MAPK信号传导通路。BRAF抑制剂可通过阻碍MEK和ERK的磷酸化，阻滞细胞分裂周期，从而抑制肿瘤细胞的增殖与分化，相关抑制剂以威罗非尼和达拉菲尼为代表。

威罗非尼于2011年经FDA批准用于治疗由BRAF V600突变导致的黑色素瘤。ROSOVE等[27]研究的1例BRAF V600E变异的ATC患者，纵隔和肺部淋巴结有转移性病变，口服威罗非尼后病情迅速好转，第38天胸部CT显示转移性疾病几乎完全清除。在一项异种ATC移植动物实验[28]结果显示,威罗非尼与MEK1/2抑制剂司美替尼联合治疗15 d后，肿瘤细胞数量相比单用威罗非尼减少了2/3以上，表明威罗非尼与司美替尼组合可成为治疗ATC的新策略。另一种BRAF抑制剂达拉非尼治疗甲状腺癌的研究目前正在进行中(ClinicalTrials.gov注册号：NCT04238624)，尚需进一步临床试验。

2.2 MEK抑制剂

MEK作为BRAF信号通路的下游因子，通过磷酸化下游蛋白激酶ERK，将胞外信号传递至细胞核内，从而介导细胞的生长与分裂等过程。MEK抑制剂可抑制丝裂原激活的蛋白激酶MEK1和MEK2，降低MEK和ERK磷酸化，减缓细胞复制与转录的过度表达。

司美替尼是一种与MEK1/2通路相关的抑制剂，具有选择性、高效及非ATP(adenosine triphosphate,ATP)竞争性等特点，主要通过ERK1/2的去磷酸化阻碍细胞的增殖分化。WCHTER等[29]用司美替尼分别作用于4种不同类型的的甲状腺癌细胞株，结果显示相对于对照组，所有细胞株细胞活力都下降超过50%，其中携带BRAFV600E突变的ATC细胞株对司美替尼的细胞毒性最敏感，细胞株活力下降超过80%。该研究只进行了体外实验，司美替尼在肿瘤微环境中的生物学活性仍需进一步的深入研究。另外一项关于MEK抑制剂PD0325901(PD)联合BET(bromodomain and extra-terminal)抑制剂PLX51107(PLX)研究试验正在进行中[30]。

3 PI3K/mTOR通路抑制剂

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)基因处在1号染色体短臂(1p36.2)位置,因其可结合雷帕霉素-FK506复合物命名，主要由大分子蛋白组成，内含的多种结构域可结合多种蛋白，作为PI3K/AKT/mTOR信号通路的下游信号分子，促进肿瘤细胞的增殖与分化。目前针对PI3K通路的靶向治疗研究多集中在PI3K/AKT/mTOR信号通路下游的mTOR，以依维莫司为代表药物。

依维莫司的结构类似于雷帕霉素，可通过抑制mTOR中Met的磷酸化来阻碍PI3K信号通路，抑制细胞的增殖和血管的生长。HANNA等[31]报道了7例侵袭性放射性碘难治性ATC患者应用依维莫司治疗的研究，结果显示1例达到PR并维持17.9个月的稳定期,1例保持SD长达26个月。WAGLE等[32]在一项试验中，对7例甲状腺未分化癌患者使用依维莫司治疗，其中1例患有转移性甲状腺未分化癌的患者，是唯一一位对依维莫司具有高度敏感性的患者。ONODA等[33]研究发现，在加用依维莫司后，紫杉醇对ATC细胞的杀伤作用得到进一步加强，提示依维莫司与紫杉醇的组合可以有效降低ATC细胞存活率。其他针对ATC细胞的mTOR抑制剂如替西罗莫司、Torin2和BEZ235等尚处于临床试验阶段。

4 血管生成抑制剂

相比正常组织，肿瘤的生长需要更多的血液供应，肿瘤组织血管的生长更为快速，抑制肿瘤血管生成的位点往往可以成为新药开发的新靶点，同时，对血管营养物质供应的阻断也可在一定程度上阻碍肿瘤细胞的生长。

福布他林是抗肿瘤血管靶向药物的代表之一，可通过与微管蛋白结合阻断下游信号通路，从而阻断血管的生长，致使肿瘤组织坏死。一项Ⅱ期临床试验共纳入26例ATC患者，在使用福布他林后，7例病情稳定，中位生存期为4.7个月，23%患者生存时间满1年[34]。SOSA等[35]的一项随机Ⅱ/Ⅲ期前瞻性试验纳入80例转移性ATC患者，使用福布他林进行对照性双联卡铂/紫杉醇化疗的开放性研究，结果显示卡铂+紫杉醇治疗组的中位OS为4.0个月，1年生存率为9%，而添加福布他林后数据提升为5.2个月和26%。

5 蛋白酶体抑制剂

蛋白质氧化会导致蛋白质结构改变和功能丧失，蛋白酶体可及时清理氧化受损蛋白质以保持生理稳态，在真核细胞内泛素-蛋白酶体系统是异常蛋白质降解的最主要途径。蛋白酶体抑制剂与蛋白酶体是竞争性关系，促使失活蛋白在体内堆积，从而发挥杀伤癌细胞的作用。硼替佐米的结构类似于二肽基硼酸，可抑制位于26S蛋白酶体的20S的催化亚基来降低肿瘤细胞的活性。MITSIADES等[36]发现，ATC细胞系经硼替佐米处理48 h后可致ATC细胞存活率降至40%以下。WUNDERLICH等[37]进行了一项体外以及异种移植的ATC肿瘤细胞实验发现，当单独使用Aurora激酶抑制剂肿瘤细胞数量降为12.9%，单独使用硼替佐米时，细胞数量降为19.5%，而联合使用时，肿瘤细胞数量降低至3.6%，显示联合治疗的可行性。此外，卡非佐米(carfilzomib)是一种药代动力学稳定的第二代蛋白酶抑制剂，并于2012年由FDA批准用于肿瘤的治疗，目前已在甲状腺未分化癌体外实验取得初步进展[38]。

6 其他

此外，过氧化物酶体增殖物-激活受体γ激动剂罗格列酮[39]、曲格列酮[40]以及组蛋白去乙酰化酶抑制剂丙戊酸[41]等靶向治疗药物，也在近几年ATC临床试验中取得了初步的进展，到目前为止，关于这些靶向药物的研究还不成熟。

综上所述，分子靶向治疗作为近年来发展起来的一种新型肿瘤治疗方法，是当今治疗甲状腺未分化癌新的希望。需要继续深入探索甲状腺未分化癌相关基因突变的情况，开展更加广泛的基础实验和临床研究，开发出更为精准、高效的靶向药物，使靶向治疗在甲状腺未分化癌领域发挥更加重要的作用。