皮肤鳞状细胞癌生物治疗研究进展

孙忠辉，张国龙，王秀丽

（1.上海市奉贤区皮肤病防治所，上海 201408；2.同济大学医学院光医学研究所/上海市皮肤病医院，上海 200443）

皮肤鳞状细胞癌（Cutaneous squamous cell garcinoma，cSCC）是起源于表皮或毛囊附属器角质形成细胞的最常见的一种皮肤恶性肿瘤。好发年龄（50～60）岁，可发生于体表的任何部位，临床上常可见发生于癌前病变：日光性角化病（Actinic keratosis，AK）的基础上。非黑色素瘤皮肤癌中基底细胞癌和cSCC 发病率最高。在美国cSCC 每年的发病率估计为100 万例。过去的30 年里，cSCC 数量正在逐年增加，到2030 年，其在欧洲国家的发病率将是目前的两倍［1］。

cSCC 的治疗主要是手术和放疗。大多数的cSCC患者的预后较好，早期cSCC 可以做到根治性切除；但其可局部侵袭并向远处转移。局部晚期和转移性cSCC不适合或不能手术，且对放化疗不敏感。约4%的病人在肿瘤整体切除后发生转移或复发，转移性的cSCC 化疗不敏感，致死率高达40%。目前，cSCC 是仅次于黑色素瘤，导致死亡的第二大常见皮肤癌，而且也是85岁以上人群中皮肤癌引起死亡的主要原因［2］。

肿瘤的生物治疗主要包括靶向治疗与免疫治疗，近年来发展迅速，尽管价格昂贵，但疗效确切、副作用小，适合老年不能手术、转移和晚期患者。目前随着皮肤恶性肿瘤发病机制的研究深入，针对cSCC 发展过程中涉及的信号通路已发现了靶向药物；而且cSCC 具有高突变负担（Mutational burden），免疫检查点抑制剂非常适合治疗因突变产生新抗原的肿瘤［3］。目前以靶向表皮生长因子受体和针对程序性细胞死亡1 蛋白的抗体为主的生物治疗在cSCC 临床已经应用。

1 cSCC 分子机制

众多研究表明，cSCC 发生和发展机制涉及关键驱动基因及相关联通路、肿瘤微环境和表观遗传等方面［4］，这为生物治疗的研究开发奠定了基础。

1.1 关键驱动基因 目前已知的涉及有多个基因。肿瘤抑制基因TP53 的突变在cSCC 的早期发病机制中起重要作用，大约54%～95%的病例发生与之有关。紫外线辐射诱导的TP53 突变是特征性的C-T 和CC-TT 双嘧啶转换，TP53 突变的存在会最终导致cSCC 细胞巨大的基因组不稳定性（Genomic instability）［5］。TP53 的 突 变 在cSCC 的 早 期 发 生后，其他突变随后发生于肿瘤抑制基因CDKN2A和Notch［6］。CDKN2A 基因编码两种蛋白p16INK4a和p14ARF，均为细胞周期调控因子。p16INK4a 或p14ARF 功能的丧失会导致细胞不受限制地周期循环增殖。Notch 方面，在超过75%的cSCC 中发现功能丧失的Notch1 和Notch2 突变。Notch1 是TP53 的直接靶基因。角质形成细胞失去Notch1，会破坏其生长和分化之间的平衡。Notch 1 的功能丧失也可引起Wnt/β-catenin 通路的上调，后者会促进皮肤肿瘤的发展。但其部分也依赖于p21WAP/Cip1 通路。另外，Notch1缺陷的小鼠皮肤会发生纤维增生、血管生成和炎症增加，表明Notch 也可影响肿瘤微环境［7］。Notch1 基因的缺失与RAS 活化角质形成细胞转化为肿瘤细胞有协同作用。RAS 基因，通常是HRAS 突变（占cSCC的3%～20%），接受BRAF 抑制治疗的黑色素瘤患者中发现cSCC 皮损中HRAS 突变的频率较高。RAS介导CDK4 诱导细胞周期阻滞，引起肿瘤侵袭。cSCC中RAS 主要是激活下游MAPK 和PI3K/AKT/mTOR 通路的上调。在非RAS 突变的cSCC 中，这些通路也可由EGFR 过度表达或PTEN 失活引起［8］。另外，PIK3CA、KNSTRN、FAT1、CARD11、SRCASM 和TP63 也是近期研究发现与cSCC 有关的关键基因［9］。cSCC 的发生和发展与以上众多关键基因突变有关，因此可见cSCC 是具有高突变负担的肿瘤之一。高突变负担的存在，也造成了cSCC 精准靶向治疗的困难。然而，目前表皮生长因子受体（Epidermal growth factor receptor，EGFR）和其下游通路都可以被多种药物靶向，已经临床应用以抑制cSCC 的进展。EGFR 过度表达在cSCC 中很常见，其与具侵袭性的表型和预后不良有关。EGFR 影响特定信号途径，这些通路在肿瘤（包括cSCC）中都会发生异常，引起细胞增殖、迁移、衰老、凋亡和分化改变。

1.2 肿瘤微环境 肿瘤微环境的细胞和分子成分与侵袭、转移、肿瘤进展和化疗反应有关，主要原因是炎症。在cSCC 肿瘤微环境富含肿瘤相关的异常成纤维细胞巨噬细胞和基质细胞。近期研究显示多个炎症有关因子与cSCC 形成有关。细胞因子IL-1α 的分泌，可通过基底层内细胞的过度增殖机制来促进肿瘤发展。果蝇头状因子3（Grainyhead-like 3，GRHL3）参与表皮分化和屏障修复。它的缺失会引起表皮炎症细胞增多，STAT3 信号通路激活，对DMBA/TPA 化学诱导肿瘤的敏感性也会增加。胸腺和活化调节趋化因子（Thymus and activation regulated chemokine，TARC）能够促进Th2 淋巴细胞募集，从而引发炎症致表皮增生，并与多种恶性肿瘤发生显著相关。由于炎症在cSCC 发展中起重要作用，所以针对肿瘤微环境的炎症细胞和因子的免疫治疗目前已在临床开展。

1.3 表观遗传在AK 和cSCC 中也起重要作用 cSCC中启动子甲基化基因有：p16INK4a、p14ARF、CDH1、RB1、MGMT 和RASSF1 等。这些基因主要参与周期调控、DNA 修复、上皮粘附和信号转导。重复的拷贝数畸变（3p、8p、9p、9q、13q 和17q 的杂合性丢失，染色体11q 和8q 扩增）、等染色体的形成、染色体缺失和整臂易位在cSCC 的发展过程中也已被证实［11］。微小核糖核酸（microRNAs，miRs）在cSCC 中已经鉴定了近20 种致癌miRs（例如，miR-21、miR-135b），以及肿瘤抑制miRs（例如，miR-124、miR-125 b）［12］。

2 cSCC 生物治疗

cSCC 的生物治疗策略主要是阻断参与其发病机制的信号通路和或调动机体自身免疫系统去抑制和或消灭肿瘤细胞。目前在cSCC 临床研究开展的主要靶向药物是EGFR 抑制剂，靶向其他通路的药物还较少，免疫治疗主要是免疫检查点抑制剂。

2.1 EGFR 抑制剂 表皮生长因子受体（Epidermal growth factor receptor，EGFR） 家族EGFR 是一种跨膜细胞表面受体，通过结合细胞外的信号（细胞因子、生长因子和激素）来介导多种细胞生物学过程，比如增殖、迁移、分化和凋亡。它们包括4 个成员：EGFR（HER1）、HER2、HER3、和HER4，过度表达往往与不良预后相关。EGFR 抑制剂在其他癌症中疗效已经得到验证，使用EGFR 抑制剂治疗cSCC 目前也获得了一定成功EGFR 与PI3K/AKT/mTOR 和RAS/RAF/ERK 信号通路有关，靶向EGFR 可以抑制这些通路。

有两类EGFR 抑制剂：阻断受体胞外区的单克隆抗体（如西妥昔单抗Cetuximab、帕尼单抗Panitumumab、尼莫妥单抗Nimotuzumab、扎鲁单抗Zalutumumab）和阻断酪氨酸激酶活性从而使下游途径细胞失活的小分子酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）（如吉非替尼Gefitinib、厄洛替尼Erlotinib、阿法替尼Afatinib、拉帕替尼Lapatinib、尼拉替尼Neratinib、达科替尼Dacomitinib）。

西妥昔单抗是一种人鼠嵌合单克隆抗体，与表皮生长因子EGFR 胞外区受体竞争性结合，抑制受体的二聚化和随后的下游信号通路。西妥昔单抗是美国食品和药物管理局（FDA）批准的治疗结直肠癌和头颈癌的药物，在临床上已显示出一定疗效，可作为不能切除的cSCC 患者的一线治疗［13］。西妥昔单抗是第一个在cSCC中进行II期试验的EGFR抑制剂。在这项研究中，西妥昔单抗6周时总体疾病控制率为69%，有效率（RR）为28%，包括2例完全缓解（6%）和8例部分缓解（22%）。为了验证这些结果，目前正在进行一项更大规模的临床试验（NCT03325738）。西妥昔单抗还可与其他方法联合治疗cSCC，比如：联合放疗（NCT01979211）、乐伐替尼（Lenvatinib，一种TkIs）（NCT03524326）、阿维鲁单抗（Avelumab，靶向PD-1）（NCT03944941）、派姆单抗（Pembrolizumab，靶向PD-1）（NCT03082534）和术前辅助治疗（NCT02324608）。西妥昔单抗具有良好的耐受性，但80%以上的患者会出现皮肤反应副作用，主要表现为痤疮样皮疹、瘙痒、脱屑、多毛或指甲疾病。在接受治疗的患者中，痤疮样皮疹的出现与较好的疗效相关。当西妥昔单抗发生过敏反应时，可用帕尼单抗替代［14］。小分子TkIs，如吉非替尼、厄洛替尼和拉帕替尼，在cSCC 患者中部分有效。吉非替尼在治疗转移性和局部复发性cSCC 中总有效率为16%［15］。作为手术或放疗前的辅助治疗，吉非替尼在侵袭性或复发性cSCC 患者中的总有效率达到45.5%（NCT00126555）。在一项单臂II 期临床试验中，厄洛替尼对复发或转移性cSCC 患者的总有效率为10%，无进展生存期（PFS）为4.7 个月（NCT01198028）。拉帕替尼是一种阻断HER2 和EGFR 通路的双重TkIs，已用于治疗cSCC 和AK 患者［16］。

2.2 其他靶向治疗 RAS/RAF/MEK/ERK 和PI3K/AKT/mTOR 通路在cSCC 中也有参与，因此一些靶向它们的抑制剂也已在进行临床观察［17-18］。体内研究表明，曲美替尼（Trametinib）和考比美替尼（Cobimetinib）对MEK 的抑制可诱导cSCC 细胞系的衰老并减少模型小鼠的肿瘤生长［19］。对转移性或局部晚期不可切除的cSCC，正在研究考比美替尼与阿替利珠单抗（PD-L1 抑制剂）联用（NCT03108131）的疗法。mTOR 抑制剂如雷帕霉素（Rapamycin）目前用于接受传统免疫抑制剂患者的辅助治疗，以降低发生cSCC 的风险。泛PI3K 和选择性PI3K 抑制剂已被开发用于治疗cSCC。其中GDC-0084 和LY3023414 是新型的小分子PI3K-mTOR 双重抑制剂，它们抑制cSCC细胞的存活和增殖，促进细胞凋亡［20-21］。

2.3 免疫治疗 肿瘤细胞会产生被免疫系统识别和靶向的新抗原。当T 细胞识别肿瘤细胞中人类白细胞抗原（HLA）复合物表达的这种抗原时，辅助受体（Co-receptor）可以充当免疫反应的激活剂和抑制剂。免疫检查点受体，如程序性细胞死亡1 蛋白（PD-1）和细胞毒性T 淋巴细胞抗原4（CTLA4），就是其中的抑制性辅助受体。PD-1 表达于T 细胞、B 细胞、单核细胞、自然杀伤细胞和树突状细胞表面。这种跨膜蛋白与存在于肿瘤细胞表面的两个配体PD-L1 和PD-L2 结合，它们的相互作用触发抑制活化的T 细胞，并通过无效能T 细胞和T 细胞凋亡来诱导免疫衰竭［22］。PD-L1/PD-1 轴是肿瘤免疫逃避的主要机制，这也是近年来开发免疫治疗新药的基本原理。用单克隆抗体靶向免疫检查点蛋白治疗一些肿瘤已经取得了显著成效，比如黑色素瘤［23］。肿瘤是由肿瘤细胞和肿瘤微环境共同构成的。后者由肿瘤间质和炎症浸润组成。肿瘤的微环境，不仅可以调控肿瘤细胞，也可以被调节以破坏肿瘤细胞。而大多数免疫检查点抑制剂就是针对肿瘤微环境的淋巴细胞，以加强免疫应答。目前认为，在所有肿瘤中cSCC 具有很高的突变负担，具有高肿瘤突变负担的肿瘤对免疫检查点抑制剂更敏感［24］。此外，免疫功能低下患者罹患cSCC 的风险显然很高。基于这些原因，免疫检查点抑制剂药物治疗cSCC 的临床试验已在开展。

西米普利单抗（Cemiplimab）是FDA 和欧洲药物管理局（EMA）批准的第一种治疗局部晚期和转移性cSCC 的免疫检查点抑制剂［25］。它是一种针对PD-1的人源性单克隆抗体，在免疫功能良好的晚期和转移cSCC 患者中表现出良好的效果，有效率分别为50%和47%。西米普利单抗目前正在作为辅助治疗（NCT03565783）在复发的III ～IV 期头颈部肿瘤干细胞癌患者中进行术前试验，并在复发的cSCC 患者中进行术前病变内注射（NCT03889912）试验。目前开展试验的还有，西米普利单抗作为辅助药物在高危cSCC（NCT03969004）患者手术和放疗后使用的试验。

帕博利珠单抗（Pembrolizumab）是一种人源化PD-1 阻断抗体，已应用于治疗多种肿瘤。在2018 年美国临床肿瘤学学会（ASCO）会议上公布的临床试验（NCT02883556）的中期结果显示，晚期不能切除cSCC 患者的有效率较高（42%），且疗效持久，平均可保持7 个月左右［26］。帕博利珠单抗目前正在开展对150 例复发，转移或局部晚期不能切除的cSCC的患者II 期研究（NCT03284424）。

纳武单抗（Nivolumab）目前正在开展cSCC 患者中单药治疗（NCT04204837，NCT03834233）和与帕博利珠单抗联合治疗（NCT02955290）的研究，已经有病例报告显示其良好的临床疗效和耐受性［27］。纳武单抗还与伊匹单抗 （Ipilimumab，抗CTLA-4 单克隆抗体）联合应用于接受肾移植后出现不能切除或转移的cSCC 患者（NCT03816332）。帕博利珠单抗和纳武单抗已被FDA 批准用于治疗不可切除或转移性黑色素瘤，但尚未被批准用于治疗cSCC。

免疫检查点抑制剂最常见的副作用是腹泻和疲劳，头痛、瘙痒和皮炎也可能出现［28］。

3 小结及展望

近年来，免疫治疗cSCC，EGFR 抑制剂已被证明是很有前途的药物，免疫检查点抑制剂在一些cSCC 病例亦得到了肯定。这已为个性化和精准治疗cSCC 提供了坚实基础，随着对cSCC 发病基础分子基础的深入了解，未来的研究将可能最终发现一些分子标记，通过这些标志物反映肿瘤分化状态，患者可以被分层给予直接针对其细胞来源的致癌驱动因子药物，并能明确对这些靶向和免疫治疗的反应，避免耐药性。因此，我们有理由相信，cSCC 新的生物治疗药物和方案将越来越丰富、越来越精准。