食管癌表皮生长因子受体信号通路相关靶向治疗的临床研究进展△
2019-03-15任伟刘宝瑞
任伟,刘宝瑞
南京大学医学院附属鼓楼医院肿瘤中心,南京大学临床肿瘤研究所,南京210008
食管癌是全球最常见的恶性肿瘤之一,发病率和病死率分别居第8位和第6位[1]。2015年发布的中国癌症统计资料显示,中国食管癌的发病和病死人数均约占全世界的50%,在中国,恶性肿瘤发病率居第3位,病死率居第4位,且中国食管癌的病因、流行病学、病理类型、发病部位均与西方国家存在显著差异[2-3]。根治性手术是近几十年食管癌的主要治疗模式,但因单纯手术切除后存在较高的局部复发和远处转移率,故总体预后不佳,5年生存率为30%左右[4-6]。近年来,随着CROSS和NEOCRTEC 5010等临床试验及一系列荟萃分析的发布[7-9],对于可手术切除的食管癌,新辅助放化疗序贯手术治疗已成为新的推荐标准。对于局部晚期不能手术的食管癌,美国肿瘤放射治疗组(Radiation Therapy Oncology Group,RTOG)85-01和94-05两项临床试验证实50 Gy的同步放化疗仍是推荐标准,疗效远优于单纯放疗或单纯化疗,但即使是标准同步放化疗后局部复发率仍达45%,远处转移率为25%,5年生存率仅为26%[10-11]。而晚期转移性食管癌预后极差。5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-FU)、铂类或紫杉烷类组成的双药联合化疗是局部晚期或转移性食管癌的主要治疗方案,近期有效率为30%~40%,三药联合化疗方案虽可进一步提高疗效,但不良反应亦明显增加,体力状态普遍较差的晚期食管癌患者常难以耐受,因此临床迫切需要开发新的耐受性好且有效率高的治疗药物[4-5,12-14]。
近年来,随着对恶性肿瘤发病分子机制的认识不断深入,以及各类型信号通路相关靶点及免疫治疗药物的不断问世,肿瘤的治疗选择越来越多元化。在食管癌治疗领域,也有越来越多的临床试验,去尝试和验证靶点药物单药或联合放化疗在食管癌治疗中的作用。根据食管癌目前已涉及的靶点或免疫治疗药物作用的信号通路不同,可将食管癌靶向治疗分为如下五个主要类型:①抗表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)通路治疗;②抗血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)通路治疗;③抗肝细胞生长因子受体(hepatocyte growth factor receptor,HGFR,也称c-MET)通路治疗;④抗程序性死亡受体1(pro-grammed cell death 1,PDCD1,也称PD-1)/程序性死亡受体配体1(programmed cell death 1 ligand 1,PDCD1LG1,也称 PD-L1)通路免疫治疗;⑤其他靶向治疗如雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycinm,MTOR)抑制剂等[15]。本文将对食管癌EGFR信号通路相关的靶向治疗进展进行综述。
1 EGFR信号通路
EGFR家族由4个成员组成,包括人表皮生长因子受体1(human epidermal growth factor receptor 1,HER1)/EGFR、HER2、HER3和 HER4。 其 中HER1/EGFR是一种170 kD的糖蛋白,由胞外配体结合区、跨膜区和胞内酪氨酸激酶区3个主要部分构成[16]。EGFR的配体广泛而并非单一,包括表皮生长因子、转化生长因子-α、双调蛋白、肝素结合型表皮生长因子、上皮调节蛋白和β细胞素等,均可通过与EGFR的胞外结构域结合,引发胞内酪氨酸激酶的磷酸化,从而激活EGFR。EGFR的激活可触发一系列细胞内信号通路,如Ras/Raf/MAPK和蛋白激酶 B(protein kinase B,PKB,又称 AKT)/MTOR通路等,这些信号通路在肿瘤细胞的增殖、凋亡、血管生成和转移中发挥着重要作用[12,15,17-20]。
EGFR在多种细胞表面不表达或仅有低表达,如上皮细胞、胶质细胞、成纤维细胞和角质形成细胞[21];而EGFR在食管腺癌或鳞状细胞癌中则普遍高表达。文献报道EGFR在远端食管和食管胃结合部腺癌中表达率为30%~60%[22-23],在食管鳞状细胞癌中表达率为40%~80%,且EGFR高表达与食管癌细胞的增殖、浸润及预后不良密切相关[24-26]。另据报道,EGFR基因扩增在食管癌中较为少见,比例<5%[20];而食管癌EGFR基因突变亦罕见,占9.2%左右,其中在肺癌中常见的EGFR突变类型在食管癌中仅占2.6%左右[27]。近年来,大量研究报道了食管癌EGFR表达与放化疗疗效呈负相关,且与食管癌放化疗耐受的产生密切相关[24-26]。因此,尝试单用EGFR信号通路阻断剂或联合放化疗以期提高抗肿瘤效果,成为近年来食管癌研究领域的热点方向之一。通常临床常用的EGFR信号通路靶向药物由两大类组成:①靶向EGFR胞外域的单克隆抗体(monoclonal antibodies,mAbs)如西妥昔单抗(Cetuximab)、帕尼单抗(Panitumumab)、马妥珠单抗(Matuzumab)和尼妥珠单抗(Nimotuzumab)等;②靶向EGFR胞内的酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitor,TKI)如吉非替尼(Gefitinib)、厄洛替尼(Erlotinib)和埃克替尼(Icotinib)。
2 抗EGFR单克隆抗体(Anti-EGFRmAbs)
2.1 西妥昔单抗
2.1.1 西妥昔单抗联合化疗 西妥昔单抗是一种人鼠嵌合免疫球蛋白G1(immunoglobulin G1,IgG1)型EGFR mAbs,通过与EGFR的胞外域结合从而阻断配体的结合,可刺激EGFR内吞作用,减少细胞增殖,同时可发挥抗血管生成的作用。由于西妥昔单抗单药的抗肿瘤活性以及食管癌、胃癌均存在EGFR高表达,所以许多临床研究旨在探索西妥昔单抗联合各种化疗方案治疗食管癌或食管胃结合部癌的疗效。EXPAND是一项评价卡培他滨+顺铂联合或不联合西妥昔单抗一线治疗进展期胃癌或食管胃结合部腺癌的Ⅲ期多中心随机对照研究(randomized controlled trial,RCT),入组904例患者,其中食管胃结合部癌占16%,化疗联合西妥昔单抗组和化疗组中位无进展生存时间(median progression free survival,mPFS)分别为 4.4个月和5.6个月(P=0.32),中位总生存时间(median overall survival,mOS)分别为9.4个月和10.7个月(P=0.95),客观反应率(objective response rate,ORR)亦无差异,两组3、4级不良反应发生率分别为83%和77%,该结果提示对于未选择的进展期食管胃结合部癌在卡培他滨+顺铂化疗的基础上联合西妥昔单抗未能进一步提高疗效[28],需要进一步发掘生物标志物指导获益的优势人群。
2.1.2 西妥昔单抗联合放化疗 同期放化疗是食管癌除手术以外的另外一种潜在治愈性手段[10-11]。为了评估EGFR拮抗剂联合标准同期放化疗是否提高疗效而发起的SCOPE1试验,是一项比较5-FU及顺铂为基础的同期放化疗联合或不联合西妥昔单抗治疗食管癌疗效的Ⅱ/Ⅲ期多中心RCT,共入组258例患者,其中鳞状细胞癌占72.9%,腺癌占25.2%,同期放化疗+西妥昔单抗组和同期放化疗组患者2年生存率分别为41.3%和56.0%(P=0.180),mOS分别为22.1个月和25.4个月(P=0.035),两组3、4级非血液学不良反应发生率分别为79%和63%(P=0.004),可见标准同期放化疗联合西妥昔单抗治疗后,mOS缩短,不良反应增加,故不推荐食管癌采用同期放化疗联合西妥昔单抗治疗[29]。另一项Ⅲ期多中心RCT RTOG 0436则比较了紫杉醇联合顺铂为基础的同期放化疗联合或不联合西妥昔单抗治疗食管癌的疗效,入组328例可评估患者,其中鳞状细胞癌占38.1%,腺癌占61.9%,同期放化疗+西妥昔单抗组和同期放化疗组患者的临床完全缓解率和3年OS均无差异。以上两项研究结果均为阴性,提示对于未选择的食管癌患者,西妥昔单抗联合标准同期放化疗方案并不能进一步提高疗效,其中联合治疗带来的不良反应增加可能会稀释疗效是需要考虑的因素,应积极探寻疗效相关生物标志物来筛选可能获益的人群[30]。中国食管癌中鳞状细胞癌占90%以上,上述研究纳入的病理类型均混合了鳞状细胞癌和腺癌,国内学者发起的一项西妥昔单抗联合紫杉醇+顺铂同步放化疗治疗食管鳞状细胞癌的多中心Ⅱ期单臂研究,提示西妥昔单抗联合标准放化疗可以提高局部晚期食管鳞状细胞癌的疗效,不良反应可耐受,但仍需Ⅲ期RCT试验进一步验证[31]。
2.2 帕尼单抗
2.2.1 帕尼单抗联合化疗 帕尼单抗是一种全人源化的IgG2型EGFR mAbs,相比于西妥昔单抗,具有更高的EGFR结合力。多个临床试验已评估了帕尼单抗治疗食管癌的疗效。其中有代表性的REAL3是一项旨在评价表柔比星+奥沙利铂+卡培他滨(EOC)方案联合或不联合帕尼单抗一线治疗进展期食管癌或食管胃结合部腺癌的Ⅲ期多中心RCT,共纳入553例患者,食管癌占39.2%,EOC+帕尼单抗组和EOC组患者的mOS分别为8.8个月和11.3个月(P=0.013),表明帕尼单抗联合EOC治疗进展期食管腺癌疗效反而劣于单纯化疗,且会增加不良反应[32],故对于进展期食管癌,不推荐化疗联合帕尼单抗,仍需进一步寻找可指导优势人群的生物标志物。
2.2.2 帕尼单抗联合放化疗CROSS研究确立了紫杉醇联合卡铂方案同步放疗的新辅助治疗序贯手术治疗作为可手术治疗食管癌的推荐标准之一[7-8]。为了评估在此标准治疗基础上加入EGFR靶向治疗是否进一步提高疗效而发起的ACOSOG Z4051研究,是一项帕尼单抗联合多西他赛+顺铂新辅助放化疗序贯手术治疗局部晚期可手术的远端食管腺癌的单臂Ⅱ期研究,其中54例患者可评估疗效,病理完全缓解(pathologic complete response,pCR)率为33.3%,与CROSS研究中29%的pCR率相似,mOS为19.4个月,3年生存率为38.6%,≥4级不良反应发生率高达48.5%[8,33]。另一项Ⅱ期单臂研究PACT,纳入90例可切除食管癌患者,采用帕尼单抗联合紫杉醇+卡铂方案新辅助放化疗序贯手术的联合治疗,pCR率仅为22%,低于CROSS的结果[8,34]。ACOSOG Z4051和PACT均表明对于非选择食管癌患者,不推荐放化疗联合帕尼单抗治疗,亦需要生物标志物指示潜在获益的优势人群。
2.3 马妥珠单抗
马妥珠单抗是另一种人源化的EGFR mAbs。Trarbach等[35]在马妥珠单抗联合两药化疗(5-FU+顺铂)一线治疗EGFR阳性的胃或食管胃腺癌的小样本I期研究中,证实了马妥珠单抗联合化疗疗效和安全性均可接受。一项评估马妥珠单抗联合表柔比星+顺铂+卡培他滨(ECX)三药化疗一线治疗EGFR阳性的进展期食管胃腺癌疗效的I期单臂临床研究,共入组21例患者,其中食管癌和食管胃结合部腺癌12例,ORR为65%,mOS为5.2个月,耐受性尚可[36]。接下来在此I期研究基础上,进一步开展了Ⅱ期RCT,比较马妥珠单抗联合ECX组和ECX组患者的疗效,共入组71例患者,两组ORR分别为31%和58%(P=0.994),mPFS分别为4.8个月和7.1个月(P=0.678),mOS分别为9.4个月和12.2个月(P=0.945),3、4级不良反应发生率分别为77.1%和49.4%,提示马妥珠单抗联合ECX化疗并未提高进展期食管胃腺癌的疗效,反而增高了不良反应发生率,故后续的Ⅲ期试验未获批开展[37]。
2.4 尼妥珠单抗
尼妥珠单抗亦是一种人源化的IgG1型EGFR mAbs,对皮肤等正常组织亲和力弱,故皮疹等不良反应轻微。Ma等[38]回顾性分析了66例食管鳞状细胞癌患者的病历资料,其中52例患者接受了尼妥珠单抗联合放化疗,14例患者接受了尼妥珠单抗联合放疗,全组mOS和mPFS分别为26.0个月和16.7个月,2年生存率、无进展生存率和局部控制(local control,LC)率分别为 54%、37%和 80%[38]。其他的报道亦类似,尼妥珠单抗联合放疗治疗食管鳞状细胞癌的ORR为47.8%~52.4%,耐受性好[39-40]。一项局部晚期或转移性食管鳞状细胞癌的疗效分析表明,接受包含尼妥珠单抗治疗的患者预后明显优于接受不包含尼妥珠单抗治疗的患者,两组mOS分别为11.9个月和6.5个月,1年、2年生存率分别为54.0%、21.9%和21.1%、0(HR=0.42,95%CI=0.24~0.74,P=0.004)[41]。Jia等[42]在前期尼妥珠单抗联合紫杉醇+顺铂一线治疗进展期食管鳞状细胞癌的Ⅱ期研究基础上[43],进一步分析了EGFR表达水平与疗效的相关性,结果提示EGFR高表达可能并不是预测尼妥珠单抗疗效的一个理想生物标志物。而另一项尼妥珠单抗联合放化疗或放疗的疗效研究则发现尼妥珠单抗累积剂量可作为预测疗效的潜在生物标志物,尼妥珠单抗累积剂量≥1200 mg组与<1200 mg组患者的5年生存率分别为66.7%和31.5%(P=0.04),多因素分析显示尼妥珠单抗累积剂量≥1200 mg是预后的独立影响因素(P=0.039)[44]。以上回顾性或Ⅰ/Ⅱ期研究结果,表明尼妥珠单抗联合化疗或放化疗疗效较好,且并未明显地增加治疗的不良反应。目前全球仅有一项由国内发起的同期放化疗联合或不联合尼妥珠单抗治疗局部晚期食管鳞状细胞癌的多中心Ⅲ期RCT(NXCEL1311)仍在进行中,计划入组200例患者。
3 TKI
EGFR TKI目前临床上已发展到第三代,被批准用于存在驱动基因突变的非小细胞肺癌的治疗。其中第一代TKI,包括吉非替尼、厄洛替尼和埃克替尼,在食管癌治疗中亦有相关研究报道。
3.1 吉非替尼
Xu等[45]在20例无法耐受常规同期放化疗的老年食管癌患者中,探索了放疗联合吉非替尼的疗效,结果显示ORR达到90%,mOS和mPFS分别为14.0个月和7.0个月,15例检测EGFR的患者中有3例存在外显子19-21突变,EGFR突变和无突变患者的mOS分别为17个月和10个月,前者显示出高于后者的趋势,但差异无统计学意义(P=0.098)。吉非替尼治疗食管癌最为重要的一项研究是COG试验,该项目是一项吉非替尼对照安慰剂治疗≥一线化疗失败后的进展期食管癌的Ⅲ期RCT,共纳入449例患者,其中鳞状细胞癌占23.6%,腺癌占75.9%,结果显示吉非替尼和对照组的mOS分别为3.73个月和3.67个月(P=0.293),mPFS分别为1.57个月和1.17个月(P=0.020),mPFS提高了0.4个月,该结论提示对于未筛选的人群,吉非替尼二线及以上治疗食管癌可轻微延长PFS,但并不能延长OS,故而需要进一步探索疗效相关生物标志物[46]。
Petty等[47]在COG的转化研究TRANS-COG中,纳入了COG研究中的340例患者,进一步检测其EGFR基因扩增以及EGFR、KRAS、BRAF和PIK3CA基因突变情况,结果显示292例进行EGFR荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)检测者中,20.2%的患者FISH为阳性,其中EGFR基因扩增占7.2%,生存分析发现EGFR基因扩增可以作为吉非替尼二线及以上治疗食管癌疗效的生物标志物,因为在EGFR基因扩增患者中,吉非替尼治疗食管癌的生存情况优于安慰剂组,mOS分别为4.17个月和1.70个月(P=0.006),mPFS分别为1.87个月和0.97个月(P=0.021);而在EGFR未扩增或者EGFR、KRAS、BRAF及PIK3CA基因突变患者中,吉非替尼组和安慰剂组患者的生存没有差异。该研究的意义在于鉴别和筛选出了吉非替尼治疗获益的基因亚群为EGFR基因扩增的患者,从而实现了精准治疗的目的[48]。
3.2 厄洛替尼
厄洛替尼除了被批准治疗EGFR突变型非小细胞肺癌外,在胰腺癌和食管癌等不同类型的实体肿瘤中亦体现了一定的抗肿瘤活性。
3.2.1 单药厄洛替尼 Ilson等[49]报道了一项厄洛替尼治疗既往治疗后进展的食管癌的Ⅱ期临床研究,纳入的30例食管癌中,57%为腺癌,43%为鳞状细胞癌,80%为EGFR阳性表达,20%为EGFR阴性表达,厄洛替尼治疗后EGFR阳性表达者中达部分缓解的2例(ORR=8%)患者均为鳞状细胞癌,这2例患者的PFS分别为7.0个月和5.5个月;EGFR阴性表达者中ORR则为0。厄洛替尼在食管癌的后线治疗中显示了较低的疗效活性,仍需要发起TRANS-COG类似的研究去发掘获益的亚群,以提高有效率和避免无效治疗。
3.2.2 厄洛替尼联合放疗 同期放化疗是局部晚期不能手术治疗的食管癌的标准治疗方法,然而对于因为高龄或者体力状态差无法耐受同期化疗者,根据RTOG 85-01的研究结果,单纯放疗的疗效较差,5年生存率为0[10]。鉴于以上无法实施同期放化疗的情况,为了提高疗效和预后,多项研究探索了放疗联合厄洛替尼是否可克服单纯放疗的疗效瓶颈。在Zhai等[50]的报道中,共纳入18例无法耐受同期放化疗的食管鳞状细胞癌患者,实施放疗联合厄洛替尼治疗,获得了2例完全缓解和11例部分缓解的疗效,ORR达到72.2%,2年生存率和无进展生存率分别为44.4%和38.9%,耐受情况良好,而在RTOG 85-01试验中,单纯放疗组的2年生存率为10%,同期放化疗组为36%,本研究中放疗联合厄洛替尼的2年生存率优于RTOG 85-01中单纯放疗的疗效,与同期放化疗疗效相似。Song等[51]进一步应用倾向配对法比较了放疗联合厄洛替尼或同期放化疗治疗≥70岁食管癌患者的疗效差异,结果表明对于老年食管癌患者,相比于同期放化疗,放疗联合厄洛替尼是更为优选的方案,两组具有相似的生存预后,但放疗联合厄洛替尼组治疗依从性更好,整体不良反应发生率更低。以上研究提示对于不能耐受同期放化疗的食管癌患者,放疗联合厄洛替尼是潜在有效且值得进一步探索的替代方案[10]。
3.2.3 厄洛替尼联合放化疗 两项Ⅱ期临床研究分别报道了厄洛替尼联合同期放化疗治疗食管癌的结果,其中Li等[52]报道了24例局部晚期食管癌患者,在紫杉醇+顺铂化疗同期放疗的同时联合厄洛替尼治疗,结果显示完全缓解率和部分缓解率均为45.8%,ORR为91.6%,2年生存率和LC率分别为70.1%和87.5%,3级血液学不良反应发生率为25%,3级食管炎发生率为20.8%,无4级及以上不良反应。另一项Zhao等[2]报道的研究中,21例不能手术亦无法耐受标准同期放化疗的局部晚期食管鳞状细胞癌患者,给予厄洛替尼联合紫杉醇方案化疗同期放疗的综合治疗后,完全缓解率和部分缓解率分别为38.0%和47.6%,ORR为85.6%,2年生存率、无进展生存率和无局部进展生存率分别为67.0%、42.8%和52.4%,2例患者出现3级食管炎,1例患者出现4级肺不良反应。以上研究提示,与历史对照相比[10-11],厄洛替尼联合放化疗的方案可取得满意的2年生存率,耐受情况良好,为局部晚期食管癌的治疗提供推荐标准外的有效替代方案。
3.3 埃克替尼
国内Huang等[53]发起的一项埃克替尼治疗既往治疗进展后符合EGFR过表达[免疫组织化学(immunohistochemistry,IHC)3+]或EGFR扩 增(FISH+)的晚期食管鳞状细胞癌的单臂多中心Ⅱ期研究,共纳入54例患者,其中51例为EGFR过表达(IHC 3+),20例为EGFR扩增(FISH+),结果显示完全缓解和部分缓解分别为1例和8例,ORR和疾病控制率(disease control rate,DCR)分别为16.7%和46.3%,中位反应持续时间(median duration of response,mDOR)为4.5个月,mPFS和mOS分别为1.7个月和5.1个月。进一步分层分析显示,EGFR基因扩增(FISH+)患者获益最大,其mPFS和mOS分别为2.0个月和7.3个月;9例有反应患者中7例分化程度为低分化,EGFRIHC 3+和EGFRFISH+两组患者的ORR分别为17.7%和20.0%。该结论与吉非替尼的TRANS-COG临床试验结果相互印证,表明EGFR TKI可作为EGFRIHC 3+或EGFR基因扩增的晚期食管癌的后线治疗选择[47,53]。
4 小结与展望
本文通过综述EGFR信号通路靶向药物在食管癌领域的临床治疗进展,可对食管癌的EGFR靶向治疗提供合理的参考意见。一方面,虽然大量研究均证实食管癌EGFR普遍高表达,且EGFR过表达与食管癌的肿瘤侵袭浸润、转移及放化疗耐受均密切相关[22-26];但EGFR信号通路阻断剂单用或与化疗、放疗及放化疗联合应用的策略,在以上临床试验中,大多数并没有得到预期的结果,包括EXPAND[28]/REAL3[32]、SCOPE1[29]/RTOG 0436[30]等Ⅲ期大样本临床试验结果均为阴性,尝试分析原因可能如下:①从最新的食管癌全基因组测序结果来看,食管癌异质性极大,腺癌和鳞状细胞癌是两种完全不同的基因亚型,同时食管癌的相关基因突变广泛而分散,其中共存突变普遍存在,推测食管癌除EGFR通路以外的共存突变可能会干扰EGFR拮抗剂发挥其抗肿瘤效果,从而导致EGFR拮抗剂的耐药[54-55]。②诸如西妥昔单抗、帕尼单抗、马妥珠单抗在与放化疗联合应用的时候,不良反应可能会出现叠加和放大,进而稀释了疗效的增益,甚至影响放化疗的顺利完成,故会出现诸如REAL3[32]和SCOPE1[29]中靶向药物联合化疗或放化疗反而出现疗效及生存预后变差的现象。在这方面,由于尼妥珠单抗的不良反应较小,对于其目前正在进行的尼妥珠单抗联合同期放化疗治疗食管癌的Ⅲ期RCT(NXCEL1311),结果值得期待。
另一方面,积极寻找与疗效相关的生物标志物,筛选出优势人群,亦是现阶段提高EGFR信号通路阻断剂疗效的途径,下一步可在全基因组测序结果的基础上,积极发掘更高效的生物标志物和更多的优势基因亚群。