拉罗替尼治疗NTRK基因融合阳性癌症患者的研究进展*

罗详冲 刘晶晶 李高峰

恶性肿瘤是目前全球疾病死亡的首位原因，已经成为严重威胁人类健康的一类疾病［1］。近年来，随着高通量基因测序技术如二代测序（next generation sequencing，NGS）技术突飞猛进的发展，以肿瘤驱动基因为靶点的个体化精准医疗彻底改变了恶性肿瘤的治疗格局，越来越多的分子靶向药物不断涌现。其中针对分子亚型基因融合如慢性粒细胞白血病（chronic myelogenous leukemia，CML）中BCR-ABL融合基因、肺癌中棘皮动物微管结合蛋白4-间变淋巴瘤激酶融合基因（echinoderm microtubule associated protein like 4-anaplastic lymphoma kinase，EML4-ALK）和c-ros原癌基因1酪氨酸激酶（c-ros oncogene 1 receptor tyrosine kinase，ROS1）融合基因等［2-4］为靶点的治疗已经显著改善了恶性肿瘤的治疗效果。神经营养性酪氨酸激酶受体（neurotrophin tyrosine kinase receptor，NTRK）基因融合作为另一种重要的在多种实体瘤中表达的融合基因类型备受关注，相关的抑制剂的临床研究也在进行中。拉罗替尼（larotrectinib，又称LOXO-101、ARRY-470和VITRAKVI®）是一种由Loxo Oncology和拜耳公司共同开发的新型口服小分子、高选择性原肌球蛋白受体激酶（tropomyosin receptor kinase，TRK）抑制剂，用于儿童和成人NTRK基因融合患者的治疗［5］。基于拉罗替尼在儿童与成人携带NTRK基因融合的多种实体瘤中均具有良好的疗效及安全性，2018年11月27日该药全球首次获得美国食品与药物监督管理局（FDA）批准，用于治疗无已知耐药突变的、广泛转移或局部手术治疗效果不佳的和经治疗后疾病进展或无替代治疗方案的NTRK基因融合的儿童和成人实体瘤患者［5］。现就拉罗替尼的最新临床研究进展进行综述。

1 研究背景

NTRKs基因包含NTRK1、NTRK2和NTRK3，分别负责编码TRK家族受体蛋白TRKA、TRKB和TRKC的合成［6-7］。3种受体有高度同源性，均由含半胱氨酸残基的细胞外配体结合域、跨膜域和含酪氨酸残基的细胞内ATP结合域构成并参与调控下游信号通路［8-9］。当TRKA、TRKB和TRKC与相应的配体神经生长因子（nerve growth factor，NGF）、脑源性生长因子（brain-derived growth factor，BDGF）和神经营养因子-3（neurotrophin-3，NT-3）相结合时，TRKs受体自身发生二聚化和磷酸化，进而激活下游多种信号通路包括RAS-丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）通路（RAS-MAPK-ERK）、磷脂酰肌醇-3 激酶（phosphatidylinositol-3 kinase，PI3K）通路（PI3K-AKT-mTOR）及磷脂酶Cγ（phospholipase Cγ，PLCγ）通路（PLCγ-Ca2+-PKC），最终参与细胞的增殖、分化和存活等生物学过程［10-11］（图1）。正常情况下，TRKA参与人体痛觉的产生和维持，TRKB参与调节情绪和食欲方面，TRKC参与维持本体感觉神经的生理功能［12］。

图1 TRK下游信号通路［11］

TRK信号通路的改变主要包括基因融合、蛋白过度表达、单核苷酸改变和剪接变异，其中NTRK基因的融合是最明确的致癌驱动因素［11］。1986年Martin-Zanca等［13］首次在结直肠癌（colorectal cancer，CRC）中报道了TPM1和NTRK1基因的融合。随后，越来越多的NTRK基因融合类型在多种成人和儿童的实体瘤中被发现。据报道，在比较常见的恶性肿瘤如肺癌［14］、CRC［15］中NTRK基因融合的频率远低于5%，而在罕见的肿瘤类型如先天性婴儿纤维肉瘤［16-17］（congenital infantile fibrosarcoma，CIFS）、先天性中胚层肾癌（congenital mesoblastic nephroma，CMN）［18］、分泌型乳腺癌（secretory breast cancer，SBC）［19-20］、涎腺乳腺样分泌癌［21］（mammary analogue secretory carcinoma，MASC）中基因融合频率较高。其他的实体瘤还包括脑部恶性肿瘤、胰腺癌、黑色素瘤、甲状腺癌、胃肠道间质瘤（gastrointestinal stromal tumor，GIST）等，在所有实体瘤中NTRK基因融合的频率约为1%［22］。NTRK基因融合最常见的类型为ETV6-NTRK3和TPM3-NTRK1［23］，其他的融合形式还有LMNANTRK1、IRF2BP2-NTRK、EML4-NTRK3等。目前，检测NTRK基因融合的方法主要有NGS、免疫组织化学（immunohistochemistry，IHC）、逆转录聚合酶链反应（reverse transcription-polymerase chain reaction，RTPCR）和荧光原位杂交法（fluorescencein situhybridization，FISH）［24-26］，但仍处于研究中。NTRK融合基因已经被最新版美国国立综合癌症网络（NCCN）指南纳入NSCLC基因检测推荐中［12］。

2 拉罗替尼的结构和作用机制

拉罗替尼的分子式为C21H22F2N6O2，结构为（3S）-N-［5-［（2R）-2-（2，5-二氟苯基）-1-吡咯烷基］吡唑并［1，5-A］嘧啶-3-基］-3-羟基-1-吡咯烷甲酰胺（图2），分子量为428.444 g/moL［14］。拉罗替尼是利用结构生物学设计的一种高选择性的ATP竞争性抑制剂，在酶促分析中，其对TRKA、TRKB和TRKC的半抑制浓度（half maximal inhibitory concentration，IC50）为5.3～11.5nmol/L，而在细胞测定中IC50为9.8～25 nmol/L［12］。目前，拉罗替尼的口服生物制剂有25 mg和100 mg两种胶囊。药代动力学分析显示，口服拉罗替尼后0.5～2.0 h血浆浓度达到峰值，儿童和成人的平均半衰期为1.5～2 h，该药经细胞色素P4503A4 酶（cytochrome P450 3A4，CYP3A4）代谢并被胆道和肾脏排出［12］。拉罗替尼主要通过与细胞内TRKA、TRKB和TRKC的ATP位点竞争性结合，进而抑制TRK的催化活性和自磷酸化，阻断下游的信号通路传导，从而发挥抗肿瘤的作用［11］。

3 拉罗替尼的临床前研究

体内和体外研究表明，拉罗替尼具有显著抑制含有NTRK 基因融合的肿瘤生长的作用［27］。在对含有NTRK 基因融合的3 种细胞系模型进行增殖实验［27-28］，发现其中CUTO-3.29细胞系来源于含有MPRIP-NTRK1 基因融合的肺腺癌（lung adenocarcinoma，LADC）患者，KM12 细胞系来源于含有TPM3-NTRK1 基因融合的CRC 患者，MO-91 细胞系来源于含有ETV6-NTRK3基因融合的急性髓细胞性白血病（acute myeloid leukemia，AML）患者。结果表明，拉罗替尼治疗后的3 个细胞系的细胞增殖均受到其剂量依赖的抑制，其对CUTO-3.29细胞系的IC50＜100 nmol/L，对KM12 细胞系和MO-91 细胞系的IC50＜10 nmol/L。同时还观察到在CUTO-3.29细胞系中MPRIP-TRKA蛋白和ERK1/2 的磷酸化受抑制，使用低剂量拉罗替尼可以抑制KM12 细胞系中的TPM3-TRKA 蛋白、pAKT 和pERK1/2 以及MO-91 细胞系中TEL-TRKC蛋白（由ETV6-NTRK3 基因编码）、pAKT 和pERK1/2的表达。此外，Vaishnavi 等［28］在体外小鼠移植瘤模型中发现，拉罗替尼具有抑制携带NTRK基因融合移植瘤生长的作用。

图2 拉罗替尼的分子结构图［5］

4 拉罗替尼的临床研究

4.1 Ⅰ期临床研究

目前，基于拉罗替尼在临床前研究中取得的效果，一系列Ⅰ期临床研究相继开展并取得了显著的疗效。一项多中心、开放标签的Ⅰ/Ⅱ期临床研究SCOUT（NCT02637687）［29］，旨在评价拉罗替尼用于治疗携带NTRK 基因融合的儿童实体瘤的安全性与疗效。入组患者为年龄1 个月至21 岁的婴儿、儿童和青少年；有局部进展或转移性实体瘤或复发、进展或对已有治疗无作用的中枢神经系统（central nervous system，CNS）肿瘤患者且无论NTRK基因融合状态如何；Karnofsky（≥16 岁）或Lansky（＜16 岁）功能状态评分≥50 分；各器官功能良好，已从既往抗肿瘤治疗的急性不良反应中完全恢复。2016年9月12日协议修改后，需行手术切除的局部晚期婴幼儿纤维肉瘤（infantile fibrosarcoma，IFS）患儿也符合纳入标准。患者被分至3个剂量队列，拉罗替尼（胶囊或液体制剂）给药方式为每日2次，持续28天，并根据年龄和体质量适度调整给药剂量。Ⅰ期剂量递增组的主要研究终点是安全性，包括剂量限制性毒性（dose-limiting toxicity，DLT）。共纳入24 例患者，其中17 例患者携带NTRK基因融合，包括8例（47%）IFS、7例（41%）其他软组织肉瘤（soft tissue sarcoma，STS）、2例（12%）甲状腺乳头状癌（papillary thyroid carcinoma，PTC），7 例患者未携带NTRK 基因融合，中位年龄为4.5（1.3～13.3）岁；分至3 个剂量队列：队列1 和队列2 的剂量以SimCyp 模型预测的年龄和体质量为基础，分别达到相当于成人剂量的每次100 mg、每日2 次和每次150 mg、每日2 次；队列3 剂量为100 mg/m2、每日2 次（最大剂量每次100 g）。结果表明，治疗后有21 例（88%）患者发生的不良事件（adverse events，AEs）为1～2 级，最常见的治疗相关的AEs 包括转氨酶升高（42%）、白细胞减少（21%）、中性粒细胞计数减少（21%）和呕吐（21%）。3 级AE 为转氨酶升高且是唯一的DLT，发生于1例不携带NTRK基因融合的患者，无4～5级与治疗相关的AEs，另有2例发生与治疗相关的严重不良事件（serious adverse events，SAEs）。根据实体瘤疗效评价标准1.1（RECIST 1.1），15 例携带NTRK 基因融合的患者中有14 例（93%）获得客观缓解，1例患者疾病发生进展，7例不携带NTRK基因融合的患者均未获得客观缓解。该研究表明，拉罗替尼用于实体瘤患儿耐受性良好且在携带有NTRK 基因融合的患者中表现出良好的抗肿瘤活性，推荐的Ⅱ期剂量为100 mg/m²。

最新公布的1项多中心、开放标签的Ⅰ期剂量递增临床研究LOXO-TRK-14001（NCT02122913）［30］，评估拉罗替尼用于治疗携带NTRK 基因融合的成人实体瘤的安全性与疗效。纳入患者为转移性实体瘤的成年人，不考虑NTRK基因融合状况。给药方式为口服拉罗替尼每日1～2 次，连续28 天，按照标准的（3+3）剂量递增方案增加给药剂量。主要研究终点为安全性，包括DLT。共入组70 例患者，其中8 例携带NTRK 基因融合（6例为ETV6-NTRK3基因融合，1例为LMNA-NTRK1基因融合，1例为TPR-NTRK1基因融合），62 例无NTRK 基因融合，中位年龄为59.5（50～66）岁，被分至6 个剂量队列。结果显示，与拉罗替尼治疗相关的AEs 主要为1 级，患者均未出现4～5 级的AEs，最常见的3 级AE 是贫血（6%）。通过独立影像学评估发现8 例携带NTRK 基因融合的患者客观缓解率（objective response rate，ORR）为100%，在全部67例可评估的患者中，8例（7例携带NTRK基因融合，1 例存在NTRK1 基因扩增）（12%）患者有客观反应，中位反应时间尚未达到。基于拉罗替尼的耐受性和抗肿瘤活性，推荐的Ⅱ期剂量为100 mg/次、每日2 次。本项研究表明，拉罗替尼耐受性良好，在所有存在NTRK 基因融合的成人实体瘤患者中均表现出抗肿瘤活性。

4.2 Ⅰ/Ⅱ期临床研究综合分析

2018年2月，《NEJM》发表了关于拉罗替尼的3项安全性和有效性临床研究结果［31］，纳入3项方案包括成人的Ⅰ期临床研究LOXO-TRK-14001（NCT02122913），儿童的Ⅰ期临床研究SCOUT（NCT02637687）以及涉及青少年和成人的Ⅱ期临床研究NAVIGATE（NCT02576431）。3项研究共入组55例携带NTRK基因融合的患者包括12例儿童和43例成年人，年龄范围为4个月至76岁，有17种不同类型的肿瘤包括唾腺肿瘤12例、其他不同类型的STS 11例、IFS 7例、甲状腺肿瘤5例、结肠肿瘤4例、肺癌4例、黑色素瘤4例、GIST 3例、胆管癌2例、阑尾肿瘤1例、乳腺肿瘤1例和胰腺肿瘤1例。通过NGS或FISH检测发现，NTRK基因融合涉及NTRK1（45%）、NTRK2（2%）和NTRK3（53%）。综合分析的主要研究终点是总缓解率（overall response rate，ORR），次要终点包括反应持续时间、无进展生存期（progression-free survival，PFS）和安全性。结果表明，接受拉罗替尼治疗后，通过盲法独立影像学评估发现患者的ORR为75%（95%CI：61～85），基于研究者评估的ORR为80%（95%CI：67～90）。其中根据盲法独立影像学检查评估的患者中，有62%患者出现疾病部分缓解（partial response，PR），13%患者出现完全缓解（complete response，CR），13%患者出现疾病稳定（stable disease，SD），9%患者出现疾病进展（progressive disease，PD），4%患者未被评估。治疗1年后，71%患者病情仍持续缓解，55%患者疾病未出现进展，中位反应持续时间和PFS尚未达到。在平均9.4个月的随访中，86%患者仍在继续治疗或接受旨在治愈的手术。治疗中出现的AEs多为1级，与拉罗替尼治疗相关的3级AEs发生率不超过5%，无4～5级与治疗相关的AEs，无患者因为药物相关的AEs而停用拉罗替尼。最常见的AEs为贫血（11%）、丙氨酸转氨酶（alanine aminotransferase，ALT）或天冬氨酸转氨酶（aspartate transaminase，AST）水平升高（7%）、体质量增加（7%）和中性粒细胞计数减少（7%）。

2018年10月21日欧洲肿瘤内科学会（ESMO）对拉罗替尼的数据进行了更新补充报告［32］，在新增的67例携带NTRK基因融合的患者中，其中54例患者在接受拉罗替尼治疗后，基于研究者评估的ORR为81%（95%CI：69～91），另外13例患者仍在继续研究中。整合数据显示，109例携带NTRK基因融合的患者接受拉罗替尼治疗后，基于研究者评估的ORR为81%（95%CI：72～88），其中63%患者出现PR，17%患者出现CR。上述研究表明，拉罗替尼在携带NTRK基因融合的肿瘤患者中具有显著且持久的抗肿瘤活性，无论患者的年龄或肿瘤类型。基于拉罗替尼的良好疗效及安全性，其被NCCN指南推荐为携带NTRK基因融合的晚期NSCLC患者的一线治疗方案［33］，同时作为携带NTRK基因融合转移性CRC患者的二线治疗新选择［34］。

4.3 其他临床研究

此外，Halalsheh等［35］研究发现，拉罗替尼能够促进携带ETV6-NTRK3基因融合的CMN术后骨转移的骨重建，从而减少了根治性手术的需要。Ziegler等［36］报道1例拉罗替尼用于经化疗和放疗治疗后病情进展的存在ETV6-NTRK3基因融合的高级别神经胶质瘤（highgrade gliomas，HGG）患者的治疗，并取得了临床疗效的改善。Nagasubramanian等［17］报道1例拉罗替尼成功治疗携带ETV6-NTRK3 基因融合的顽固性IFS 患者。Shukla等［19］报道1例携带ETV6-NTRK3基因融合的晚期三阴性SBC患者一线治疗采用拉罗替尼单药治疗后，临床和影像学上都获得了显著的效果。1项临床试验研究评估了术前接受拉罗替尼治疗且随后进行手术切除的局部晚期NTRK基因融合肉瘤患者的疗效［37］。结果表明，局部晚期NTRK基因融合肉瘤患者采用拉罗替尼治疗后继续手术切除，可能会降低手术切除后的疾病复发率。在新诊断的NTRK基因融合患者中，该研究支持拉罗替尼作为术前新辅助治疗的证据。目前正在进行的其他临床研究详见表1。

表1 正在开展的拉罗替尼临床试验研究

5 拉罗替尼的不良反应及处理

目前，拉罗替尼的长期不良反应谱尚未明确。据Ⅰ/Ⅱ期临床研究报道，在接受拉罗替尼的治疗过程中，多数患者出现的AEs为1级或2级，最常见的与治疗相关的3级AEs包括ALT或AST升高、白细胞减少、中性粒细胞计数减少、呕吐、贫血和体质量增加等［29-31］，无4～5 级与治疗相关的AEs，其他AEs 有乏力、头晕、恶心、腹泻、便秘、咳嗽、呼吸困难、头痛、发热、关节痛、背部疼痛和低蛋白血症等。针对拉罗替尼治疗过程中出现的AEs，应在治疗的第1个月内每2周监测患者的肝脏功能情况（如ALT和AST水平），然后按每月和临床指标进行监测［5］。应告知患者可能出现神经系统不良反应、胚胎-胎儿毒性的潜在风险，孕妇或哺乳期妇女不建议服用拉罗替尼，因为可能会对正在发育的胎儿或新生儿造成伤害［5］。

6 拉罗替尼的耐药机制

耐药问题为实体瘤经分子靶向治疗后出现的一种普遍发展趋势。与EGFR 抑制剂、ALK 抑制剂和ROS1 抑制剂治疗后相似，经拉罗替尼治疗一段时间后多数患者还会出现耐药问题。目前，观察到的耐药突变主要有NTRK1 出现G595R 突变，NTRK2 出现G639R突变、NTRK3出现G623R突变以及xDFG突变（NTRK1 出 现G667C 突 变 或NTRK3 出 现G696A 突变）［31］。其中NTRK1出现G595R突变和NTRK3出现G623R 突变称为“溶剂前沿突变”，xDFG 突变发生在内部激酶活化环的一部分上，并在空间结构上干扰与药物的相互结合［31］。值得注意的是，下一代TRK抑制剂包括LOXO-195现已进入临床开发，并对2例经拉罗替尼治疗后产生获得性耐药的患者显示出良好的效果［38］。目前，针对LOXO-195的1项Ⅰ/Ⅱ期临床研究（NCT03215511）正在开展。

7 结语

拉罗替尼是一种新型口服小分子TRK 抑制剂，其在携带NTRK 基因融合的成人和儿童实体瘤患者中取得显著的疗效，且就目前数据来看，其不良反应情况应是安全可控的。然而，在其广泛应用于临床前尚需进一步探索研究。首先，针对NTRK基因融合的检测方法包括NGS和FISH及检测样本仍需进一步优化探索；其次，需进一步大规模试验并确定拉罗替尼治疗的长期不良反应谱和处理方法；最后，关于拉罗替尼的耐药机制及下一代TRK抑制剂的研发仍需进一步研究。相信随着临床研究的不断开展，拉罗替尼将为分子靶向药物开辟出一条新的道路，为恶性肿瘤治疗带来新的选择。