胃肠间质瘤治疗中HSP90抑制剂的应用

王宜超 许建华 林国生 周永建

一、胃肠间质瘤（gastrointestinal stromal tumors，GIST）

GIST是一种罕见病，国外报道的发病率约为1～2/100 000［1］，1983，年当Mazur和Clark首次提出“胃间质瘤”概念时［2］，医疗专家还在为这种放化疗不敏感、预后不佳的肿瘤头痛不已。1998年Kindblom等［3］报道了GIST存在特征性的c-kit基因、CD117、CD34阳性表达，并猜测GIST可能来源于Cajal细胞，同年Hirota等发现GIST的c-kit突变可能是GIST的重要发病机制之一，但直到2002年小分子酪氨酸激酶抑制剂——伊马替尼异军突起，才将GIST治疗的有效率从不到5%提高到了88%以上［4］，这才使GIST成为了受全世界肿瘤研究者瞩目的靶向治疗肿瘤成功的标杆性疾病之一。

目前认为GIST的发病机制以kit或PDGFRA基因突变引起c-kit高度激活状态为主，而手术和抑制c-kit则作为原发GIST的主要治疗手段在世界范围内普及。对于局限性或潜在可切除GIST患者，首选手术治疗；而对晚期、不可切除或转移性GIST患者，则首选c-kit靶向治疗，即酪氨酸激酶抑制剂。随着GIST分子生物学研究的不断成熟，c-kit靶向药物的逐渐迭代，GIST患者的预后已经有了很大改善。然而由于原发性耐药或二次突变等原因引起的继发性耐药问题仍然限制着GIST疗效的提高，加上近期欧洲一项临床研究报道了伊马替尼治疗高危险度GIST患者2年后停药3年得到的无病生存率与对照组相比无明显差异［5］，让研究者不得不思考从其他途径探索GIST的治疗方法。

二、热休克蛋白90（hot shock protein 90，HSP90）及其抑制剂的研究进展

热休克蛋白（heat shock proteins, HSPs）是一类在生物受到环境刺激时自身合成的高度保守的蛋白质。1960年Ritossa［6］首次发现HSPs大量存在于真核和原核生物中，同时在多肽合成、蛋白质生成、折叠、活性调控以及降解过程中发挥分子伴侣的功能。而HSP90是目前研究较为深入的一种热休克蛋白，其在细胞总蛋白中约占1%～2%，通过与三级结构蛋白结合参与蛋白的激活和成熟［7］，其客户蛋白包括Akt、Her2、C-Met、EGFR、BRaf等。有研究报道，HSP90在胃癌、肝癌、肺癌、乳腺癌等多种肿瘤组织中表达量很高，并与肿瘤分级、分期还有预后相关［8-9］，研究发现33.7%的GIST存在HSP90高表达，有非胃来源、混合组织类型、多核分裂象、高恶性度和特殊突变类型的特征［8］。

HSP90抑制剂主要分为天然抑制剂及其衍生物和合成抑制剂两类。天然抑制剂包括格尔德霉素（Geldanamycin，GA）、根次壳菌素、姜黄素等十余种及其衍生物（hsp90review）［10］，合成类抑制剂包括PU-H71、PU-DZ8等。天然HSP90抑制剂脂溶性较好，水溶性很差，有较强的肝毒性，因此限制了其广泛应用，但随着多种低毒性的天然HSP90抑制剂及合成HSP90抑制剂的开发，以及其临床实验的进行［11-14］，HSP90在肿瘤治疗中的应用前景渐趋光明。

三、HSP90抑制剂在GIST治疗中的应用

对于GIST治疗，已经在体内外实验中证明有效的有格尔德霉素衍生物 17-AAG、IPI-504、IPI493 等［12，15-16］，以及二代合成非格尔德霉素HSP90抑制剂AUY922、AT13387等［17］，其中IPI-504是较早被研究的格尔德霉素衍生物之一。2013年《Clinical Cancer Research》上报道了一篇关于IPI-504的I期临床实验，对伊马替尼和/或舒尼替尼治疗后进展或复发或不可切除的GIST患者进行400 mg/m2静注，一周两次，每两周间隔1周的治疗方案下患者的不良反应较少，37例GIST患者中2.7%部分缓解（partial response，PR），73%PR或疾病稳定（stable disease，SD）维持超过6周，16.2%维持超过12周，中位无进展生存期达到 10.6周［18］，长于 2013年《Lancet Oncology》上一篇GIST舒尼替尼二线治疗再次复发恢复使用伊马替尼治疗的安慰剂随机对照实验报道的1.8个月（约为7.2周）的中位无进展生存期［19］，值得关注的是，这项IPI-504研究中的唯一一位部分缓解的患者在入组之前已经经过了伊马替尼和舒尼替尼的治疗仍出现疾病进展（PD，progressive disease），入组后经过IPI-504的持续治疗未出现进展，截止到该研究报道PR维持了5年。遗憾的是该研究报道的中位生存时间与《Lancet》2006年、2013年的两篇分别关于舒尼替尼二线治疗和瑞戈非尼三线治疗的安慰剂随机对照实验研究报道的5.5个月和4.8个月的中位无进展生存期仍有较大差距［20-21］，加上使得其后续的Ⅲ期实验进展不顺利的肝毒性［22］，限制了IPI-504在GIST治疗中的进一步应用，但仍为HSP90抑制剂的临床研究奠定了基础。

为了降低HSP90抑制剂的肝毒性，研究人员开发了第二代合成非格尔德霉素HSP90抑制剂AUY922，并于2013年报道了一项研究其在进展期实体瘤患者治疗中的临床有效剂量的I期临床实验，并基于其较长的半衰期和安全性提出了70 mg/m2静注一次每周的推荐方案，用于Ib和Ⅲ期临床实验［23］，后续针对难治性GIST（25个入组患者，84%的入组患者对伊马替尼和舒尼替尼均耐药）的Ⅱ期实验得出3.9个月的中位无进展生存期［24］，相比IPI-504的实验结果有所提高，但频繁出现的视觉障碍（可能是神经毒性引起）、腹泻等副作用使得AUY922的Ⅲ期临床研究计划搁浅，研究者也提出如果不能找出能从HSP90抑制剂治疗中获益的GIST患者类型，将很大程度上限制HSP90抑制剂的临床应用。同年另一项发表在Oncology的Ⅱ期临床研究提出BIIB021对于伊马替尼和舒尼替尼耐药或不耐受的GIST患者的治疗有效［25］，用FDG-PET评价，在600 mg两次每周用药下部分缓解率为25%（3/12），在400 mg三次每周用药下部分缓解率为18%（2/11），并且副作用较少，没有出现类似服用AUY922引起的视觉障碍，但疾病控制的时间较短，平均只有35天，因此限制了BIIB021在GIST方向的临床应用。

2014年Danar-Farber肿瘤研究所的 Shapiro等［26］发表的研究指出二代格尔德霉素衍生物AT13387对于多种进展期肉瘤患者（共61例患者，7例GIST者）有获益，用药期间1位患者PR（2%），21位患者SD（34%），22位患者PD（35%）。累计有4位GIST患者（总共7位GIST患者）达到SD或PR，其中PR的患者无进展生存期（progression-free survivor，PFS）达到113天（约3.8个月），并且该患者伊马替尼治疗复发前后经基因检测发现有引起酪氨酸耐药的突变（耐药前为11外显子558-572缺失突变，耐药后出现17外显子D816H，D820H的二次突变），说明AT13387可能对二次突变引起的酪氨酸激酶抑制剂耐药的GIST患者有效，而另外3位疗效达到SD的患者PFS分别达到43天（约1.4个月），231天（约7.7个月）和335天（约11.2个月），其中PFS达到335天的64岁患者伴有术后广泛腹腔种植转移，虽然因为中性粒细胞减少不能耐受伊马替尼治疗，但在AT13387治疗下维持SD达到335天，甚至在研究结束后三年CT复查结果为SD。AT13387的副作用较小，虽然没有一代格尔德霉素引起的肝损伤的副作用，但部分患者仍有轻微的视觉障碍出现（17-AAG、AUY922的研究中也有报道类似副作用），研究者据此猜测视觉毒性是水溶性的HSP90抑制剂的固有特点。后续2016年EJC上发表的针对AT13387治疗转移性GIST（一种以上TKI治疗后）的小样本有效剂量研究（n=26）推荐Ⅱ期实验进行220 mg/m2每周一次，每三周休一周的治疗方案［27］，研究中患者的中位无复发生成期达到112天（43～165，约4个月），并有1个患者达到PR（3.8%）并且持续到其推出研究后376天，9位患者达到SD（34.6%），其中有一位患者维持SD达到303天（约10个月），研究者还比较了患者基因突变与HSP90疗效的关系，14位检测出KIT外显子9或11突变的患者中有6位患者（43%）疗效达到SD，另外有一位检测到PDGFRA18外显子842-845缺失突变（与伊马替尼耐药有关）的患者在联合治疗下达到PR，说明这类突变患者可能从AT13387与伊马替尼联合治疗中获益，研究者也指出该研究得出AT13387治疗TKI耐药GIST患者的PFS（约3.5个月）长于伊马替尼治疗二次TKI耐药GIST患者的PFS（约1.8个月）［19］，虽然仍短于舒尼替尼二线治疗和瑞戈非尼三线治疗的结果，其在GIST患者多种TKI耐药的治疗中仍有应用的前景。

目前，HSP90抑制剂发展的限制在于没有理论上应该出现的无论在耐药还是非耐药GIST患者中广泛有效的结果，其使用人群可能为有特定突变的人群，未来HSP90抑制剂的发展方向一方面是确定其治疗有效的突变类型进行针对性的治疗，另一方面是更加深入研究作用机制，努力研发出适用范围更广、更有效、毒性更小的新一代HSP90抑制剂。近年来HSP90抑制剂在临床上的应用实验不断开展，对于转移性或不可切除、耐伊马替尼GIST的治疗，HSP90抑制剂已经显示出了一定的作用，后续的研究方向与TKI药物类似，重点在降低药物相关的毒性以及发掘能从HSP90抑制剂治疗中获益的GIST患者的基因突变类型，以确定HSP90抑制剂能有效应用的GIST患者群。随着药理学、分子生物学、生物信息学等学科的不断发展和相互促进，新型小分子HSP90抑制剂的研究和合成、其作用机制的进一步探索，相信在不久的将来HSP90抑制剂对GIST的治疗会迎来新的突破。

表1 胃肠间质瘤相关治疗靶点的临床研究

四、GIST治疗的新认知和最新研究进展

药物专家一直在寻找针对耐伊马替尼GIST的新药，也不断有新的药物投入临床研究（表1）［28］，但仍然没有突破性的进展。近期有报道SR1-kit的单克隆抗体无论在体内还是体外均有很强的肿瘤生长抑制力，尤其对已产生继发突变的细胞有很强的作用，说明其可能对伊马替尼耐药的GIST仍有效［29］。2013年在美国临床肿瘤学年会首次报道的BEAMing技术原理是从外周血中提取循环游离DNA（cf-DNA）和血浆游离DNA（fcDNA）来测序，检测kit及PDGFRA的突变情况［30］，其进行继发突变效率甚至高于组织活检，有临床应用的前景。

现在GIST的致病机制研究臻于成熟，但相关领域仍有待进一步探索，包括新型靶向治疗、免疫治疗制剂、肿瘤代谢机制等，HSP90抑制剂的应用也为GIST治疗带来了新的思路，期待这些研究能进一步完善我们对GIST的认知，并对GIST患者的治疗提供更好的指导。