肺大细胞神经内分泌癌的分子分型及临床治疗进展
2020-04-18吴宇琪综述毕楠审校
吴宇琪 综述 毕楠 审校
肺大细胞神经内分泌癌(large cell neuroendocrine carcinoma,LCNEC)是一种较为少见的肺癌类型,在所有肺癌手术切除标本中仅占2.1%~3.5%[1]。
LCNEC最早于1991年由Travis等[2]发现,并被命名为一种新的肺癌亚型,形态学特征包括肿瘤细胞大(直径>3倍静息淋巴细胞)、多形性明显、细胞质丰富且多为嗜酸性、泡状核、核仁明显、核型改变、核分裂像增多(>10/2 mm2)和常伴有坏死等[3]。世界卫生组织(WHO)病理分型(2015版)基于免疫组织化学特征,将LCNEC 与小细胞肺癌(small cell lung cancer,SCLC)共同归为高级别肺神经内分泌癌。LCNEC 与SCLC 临床特征相似(表1)[4-5],均具有好发于老年男性、与吸烟密切相关、易发生淋巴结转移及远处转移等特点,病理上均表现为高核分裂数并且表达神经内分泌相关蛋白,从而难以鉴别。除此之外,由于组织有限、形态观察不充分等原因,令活检标本中LCNEC的准确诊断更加困难[5]。由于发病率低、诊断困难,难以开展针对LCNEC的相关研究,LCNEC的治疗主要参考其他非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)。早期以手术治疗为主,放疗疗效尚未明确,晚期以化疗为主,但应选择何种方案尚存争议。近年来,LCNEC相关的分子检测研究结果被相继报道,为诊断和治疗方案的选择提供了更多依据。
本文将近年来针对LCNEC的分子分型及临床治疗的研究进展予以综述。
1 分子生物学特征及分型
1.1 LCNEC分子特征
在肺神经内分泌肿瘤中,突变率越高提示肿瘤恶性程度越高[6]。与同属于高级别神经内分泌癌的SCLC相似,LCNEC具有高突变负荷(8.5~10.5个突变/Mb),其中以TP53(71%~93%)、RB1(26%~71%)、KEAP(18%~38%)和STK11(7%~34%)最为常见,其他突变还包括PIK3CA(3%~7%)、RAS通路(7.0%~10.5%)等[7-18]。一项研究对78例LCNEC和141例SCLC的外显子测序结果进行比较,发现两者具有一致性,但LCNEC中RB1突变频率较低(26%vs.40%,P=0.039)。与其他肺神经内分泌肿瘤进行比较,发现FGFR2是LCNEC的特异性基因突变位点[6]。肺大细胞癌(large cell carcinoma,LCC)曾包括LCNEC、基底细胞样大细胞癌和淋巴上皮瘤样癌等亚型WHO病理分型(2015年)取消了肺LCC亚型分类,结合免疫组织化学结果,将LCNEC归为神经内分泌癌,仅保留缺乏相关肿瘤标志物的部分为LCC。重新定义的LCC与LCNEC基因突变频率存在显著性差异,一项研究对41例LCC和32例LCNEC的26个肿瘤相关基因突变和ALK、RET、ROS1融合基因进行检测,结果显示LCC最常见的突变为TP53、KRAS、MET,在LCNEC中则是TP53、STK11和PTEN,而原癌基因突变较为少见[19]。
表1 LCNEC与SCLC临床特征比较
1.2 LCNEC分子分型
LCNEC是一组在组织学和生物学行为上具有高度异质性的肿瘤。Rekhtman等[7]对45例LCNEC进行基因检测(241个基因),并进一步分为3组,分别是以TP53+RB1 共突变/缺失为特征的类SCLC 组(n=18),以NSCLC 中常见的STK11和KRAS 和KEAP1 突变为特征的类NSCLC 组(n=25),和低突变负荷伴MEN1突变的类癌样组(n=2)。此后多项研究中均发现RB1突变与STK11、KRAS 和KEAP1 突变互斥,从而将LCNEC 大致分为RB1 野生型和RB1 突变型,其中RB1 野生型更宜接受NSCLC 常用化疗方案治疗,总生存期(overall survival,OS)显著提高。George 等[16]根据60例基因组及69例转录组测序结果,将LCNEC分为Ⅰ型(37%)和Ⅱ型(42%),其中Ⅰ型的特点为TP53 和STK11、KEAP1 突变,Ⅱ型以TP53 和RB1 基因失活为特征。值得关注的是,Ⅰ型LCNEC 具有神经内分泌特征性的表达谱,即ASCL1high/DLL3high/NOTCHlow,与SCLC 相似,而Ⅱ型基因组特征虽与SCLC 类似,但神经内分泌特征性表达谱却存在显著性差异,为ASCL1low/DLL3low/NOTCHhigh型,提示肺LCNEC 的类SCLC 分子分型虽然与SCLC有相似之处,但亦存在显著性差异。
2 治疗
2.1 手术及放疗
由于LCNEC发病率较低,最佳治疗方案尚缺乏前瞻性临床研究数据支持,主要推荐的治疗模式同NSCLC,早期以手术为主,中、晚期需要多学科综合治疗。
对于TNM 分期Ⅰ~Ⅲ期可手术切除的患者,一项纳入SEER数据库中1 619例Ⅰ~Ⅲ期LCNEC患者的大样本研究显示,手术可显著延长OS(P<0.05)[20],提示手术治疗为LSNEC 患者的最佳治疗方法,同时也是确诊的主要方法。
放疗对肺LCNEC患者的疗效尚未明确。上述研究中单纯放疗患者(65例)和手术+放疗患者(167例)进行比较,显示放疗联合手术对比单纯手术,总体上未能改善OS(27个月vs.44个月,P=0.012),对局部晚期(Ⅲ期)患者进一步分析发现,放疗可明显延长OS(P<0.001)。此外,对于无法接受手术的患者,放疗可以显著延长OS(25 个月vs.11 个月,P<0.001)[20]。因此,对于局部晚期(Ⅲ期)术后或无法手术的患者,可考虑行局部放疗。
2.2 化疗
LCNEC的最佳化疗方案尚缺乏大规模临床实验支持,主要借鉴SCLC 及NSCLC 的经验,但疗效均较为有限。
2.2.1 指南推荐及可选化疗方案 目前美国国立综合癌症网络(NCCN)指南及中国临床肿瘤学会(CSCO)指南中均未单独区分LCNEC,将其归属于NSCLC,推荐选用含铂化疗方案。在2015年美国临床肿瘤协会(ASCO)发布的Ⅳ期NSCLC 系统治疗指南中,针对LCNEC 患者明确推荐一线治疗首选依托泊苷+顺铂/卡铂或其他非鳞癌治疗方案,但证据质量低,推荐程度弱[21]。
对于可手术患者,一项小样本前瞻性研究[22]显示,依托泊苷+铂类(EP方案)辅助化疗优于单纯手术,可显著提高患者2年无病生存率(disease free survival,DFS)和OS率。一项研究对美国国家癌症数据库(NCDB)中1 232例Ⅰ期LCNEC进行回顾性分析[23],275例(22.3%)行辅助化疗,提示辅助化疗可显著提高患者5年OS率(P<0.001),故推荐行辅助化疗。Rossi等[24]回顾性分析NSCLC/SCLC常用化疗方案在LCNEC术后辅助治疗中的疗效,结果显示SCLC常用方案可显著延长患者中位总生存期(median overall survival,mOS)(42个月vs.11个月,P<0.001),认为可首选与SCLC相同的化疗方案作为LCNEC的常用方案。一项中国多中心回顾性研究对56例LCNEC辅助化疗的疗效分析结果显示,SCLC方案DFS可能优于NSCLC 方案,但差异无统计学意义(P=0.112)[25]。一项Ⅲ期随机对照研究(JCOG 1205/1206),旨在比较伊立替康联合顺铂和依托泊苷联合顺铂在肺高级别内分泌癌术后辅助治疗中的优劣[26]。
对于不可手术或转移性LCNEC 患者,化疗客观缓解率(overall response rate,ORR)可能低于SCLC。一项小样本回顾性分析显示LCNEC 一线化疗/放化疗ORR 与SCLC 相似,而二线化疗ORR 低于SCLC(17%vs.43%,P=0.12.)[27]。伊立替康联合顺铂方案在Ⅲb/Ⅳ期LCNEC 中ORR 为46.7%,低于SCLC 的80%(P=0.082),mOS 为12.6 个月,显著低于SCLC 的17.3个月(P=0.047)[28]。另一项研究评价了高级别神经内分泌癌患者接受EP方案化疗的疗效,包含48例未切除的Ⅲ期患者(16 例LCNEC 和32 例SCLC)和113 例Ⅳ期患者(37 例LCNECs 和76 例SCLCs),结果显示EP 方案的ORR 在Ⅲ期(43.8%vs.90.6%,P=0.004)和Ⅳ期(43.3%vs.64.5%,P=0.040)LCNEC患者中均显著低于SCLC[29]。
LCNEC的化疗方案应选择NSCLC方案还是SCLC方案尚无共识。Derks等[8]对128例行以铂类为基础的一线化疗的Ⅳ期LCNEC患者分析发现,相比于其他方案,NSCLC中常用化疗方案(含吉西他滨、多西他赛、紫杉醇和长春瑞滨)能显著改善患者OS。而Sun等[30]在一项纳入45例进展期LCNEC患者的研究显示,SCLC方案略优于NSCLC方案,但差异无统计学意义。近期发表的中国多中心回顾性研究,纳入146例接受一线化疗的晚期LCNEC患者[25],结果显示接受SCLC方案的患者中位无进展生存期(median progression free survival,mPFS)明显优于接受NSCLC方案患者(11.5个月vs.7.2个月,P=0.003)。
2.2.2 基于分子分型的化疗方案选择 LCNEC为高度异质性的肿瘤,通过对不同亚型的细分,可能指导治疗方案的优化。Derks等[31]开展的一项回顾性研究共纳入79例确诊为LCNEC且行以铂类为基础的双药化疗患者,分为RB1突变型和RB1野生型,研究发现RB1野生型患者行NSCLC方案(铂类联合吉西他滨/紫杉醇,GEM/TAX),无进展生存期(progression free survival,PFS)和OS均显著优于行SCLC方案(铂类联合依托泊苷,PE)(PFS为6.1个月vs.5.7个月,P=0.019;OS为9.6个月vs.5.8个月,P=0.026);而RB1突变型患者行3种化疗方案后PFS、OS的差异均无统计学意义。根据标本中RB1蛋白表达情况将患者分为RB1高表达组和RB1低表达组也获得一致的结果,但RB1基因突变状态或RB1蛋白表达情况尚不能作为独立预后因素。
此外,基于循环肿瘤DNA(circulating tumor DNA,ctDNA)的分子分型也可能对化疗方案的选择提供指导。Zhuo 等[18]的一项回顾性研究结果显示,根据ctDNA RB1 不同突变状态将63 例LCNEC 受试者分为类SCLC 组(RB1 突变型)和类NSCLC 组(RB1野生型),将化疗方案分为NSCLC-GEM/TAX、NSCLC-PEM(铂类联合培美曲塞)和SCLC-PE,类SCLC 组接受SCLC-PE 方案治疗的疾病控制率(disease control rate,DCR)、ORR 均显著高于NSCLCPEM 方案,OS 提高但差异无统计学意义(9.7 个月vs.4.1个月,P=0.600);而类NSCLC组接受3种化疗方案方案的DCR、ORR差异无统计学意义,但SCLC-PE较NSCLC-GEM/TAX 方案,PFS 和OS 均有所提高(PFS为5.5 个月vs. 2.5 个月,P=0.045;OS 为19.6 个月vs.9.4个月,P=0.070)。
2.3 靶向治疗
LCNEC由于发病率低、病例数少,难以开展大规模临床研究,靶向治疗相关研究相对缺乏。LCNEC患者中存在STK11、KEAP1、EGFR、KIT、RAS 通路、PI3K/AKT/mTOR 通路等突变,提示可能有部分患者从靶向治疗中获益[7,15-16,31]。
LCNEC患者中EGFR突变率低,比例仅为1.0%~6.7%,EGFR酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-tyrosine kinase inhibitor,EGFR-TKI)的使用仅见于个案报道,大部分疗效可达部分缓解(partial response,PR)[18,32-33],个别报道可见治疗后疾病快速进展[34]。针对ALK重排的研究同样仅见于少量病例报道[35-37]。
PI3K-Akt-mTOR 信号通路参与细胞代谢、凋亡和自噬,mTOR抑制剂依维莫司目前已被批准用于肺神经内分泌肿瘤治疗,但mTOR 突变多见于类癌,LCNEC 的mTOR 突变率仅为1%[14]。一项多中心Ⅱ期研究中,紫杉醇+卡铂+依维莫司在49 例转移性LCNEC患者一线治疗中的ORR为45%,DCR为74%,mPFS为4.4个月,mOS为9.9个月,且耐受良好[38]。
Notch信号通路与肿瘤发生、发展密切相关,研究发现[39]在SCLC和LCNEC肿瘤细胞膜表面Notch信号通路的抑制性配体DLL3高表达,而在正常组织中不表达。DLL3单抗和细胞毒药物结合可以形成抗体-药物复合体(antibody-drug conjugates,ADC)。一项rovalpituzumab tesirine(DLL3-ADC)剂量爬坡试验研究发现,在适当剂量范围内,复发高级别神经内分泌癌患者(64例SCLC和8例LCNEC)整体的ORR达18%(11/60),在DLL3高表达(≥50%)患者中可达38%(10/26)[40]。
原肌球蛋白受体激酶(tropomyosin-related kinase,Trk)是调节细胞通讯和肿瘤生长的重要信号分子,由NTRK 基因编码,在罕见情况下NTRK 会出现融合变异,异常激活Trk受体信号通路。LCNEC中酪氨酸激酶受体B(TrkB)及其配体脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)表达量明显高于SCLC[41]。高度选择性Trk 抑制剂larotrectinib ORR 可达75%~80%,1年PFS 为55%,且耐受良好,目前已在美国被批准上市,但尚缺乏针对LCNEC 的相关性研究[42]。
2.4 免疫治疗
免疫治疗在NSCLC和SCLC中已取得较好的治疗效果,但关于LCNEC的研究较少[43]。研究发现,LCNEC肿瘤细胞具有较高的细胞程序性死亡配体-1(programmed cell death-ligand 1,PD-L1)表达水平[44],提示免疫治疗可能对部分LCNEC患者有效,有望成为研究热点。目前,免疫治疗正在LCNEC患者中进行积极的尝试。一项法国的多中心回顾性研究中[45],纳入10例以铂类为基础的一线化疗后进展的晚期LCNEC患者,给予纳武单抗或帕博利珠单抗治疗,60%患者获得部分缓解,mPFS达57周。一项前瞻性多中心Ⅱ期临床试验[46]纳入32例神经内分泌肿瘤患者,旨在评估程序性死亡受体-1(programmed cell death-1,PD-1)抗体联合细胞毒性T 淋巴细胞相关抗原-4(cytotoxic T lymphocyte associated antigen-4,CTLA-4)抗体的疗效,其中18例(56%)为高级别神经内分泌肿瘤,6例为肺原发(19%),结果显示ORR为25%,且均为高级别患者,6个月PFS为31%,mOS为11个月,且未明显增加不良反应。
3 结语
肺LCNEC 是一种少见的高级别神经内分泌肿瘤,具有高度异质性,根据其分子特征可分为RB1野生型和RB1突变型,前者更接近NSCLC,后者更接近SCLC,对不同化疗方案敏感性也有所区别,可以指导化疗方案的选择。LCNEC 常见突变有EGFR、ALK、PI3K/Akt/mTOR 和RAS 通路基因突变,这些突变为LCNEC 患者接受靶向治疗提供依据,但由于突变率低,尚缺乏针对性的大规模研究。LCNEC 的肿瘤浸润淋巴细胞中PD-L1 的高表达提示预后好,免疫治疗在LCNEC的应用还有待进一步开展。