转化性小细胞肺癌研究进展

张爽 李双 崔雅楠 程颖

小细胞肺癌（small cell lung cancer, SCLC）转化是表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor,EGFR）突变非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）患者经酪氨酸激酶抑制剂（tyrosine kinase inhibitor, TKI）治疗后的耐药机制之一。随着再活检的增加，发现SCLC转化并不限于特定分子亚型的NSCLC，也不限于特定的治疗。为了与原发性SCLC区别，将其称为转化性SCLC。转化性SCLC是肿瘤进化的结果，但确切的分子机制仍然在研究中。转化性SCLC与原发性SCLC的临床特征相似，针对原发性SCLC的化疗方案是转化性SCLC最常见的治疗选择，更加有效的治疗策略还在探索中。

1 抗肿瘤治疗后转化性SCLC的临床特点

2006年纪念斯隆-凯特琳癌症中心[1]报道了1例45岁不吸烟的女性肺癌腺患者接受EGFR-TKI治疗和化疗后疾病进展，再次活检病理显示为突触素阳性的SCLC，而且基因分析发现存在EGFR外显子19缺失突变，从此SCLC转化逐渐被认识。研究[2]发现5%-15%的EGFR突变的NSCLC疾病演进过程中会经历SCLC转化。虽然SCLC转化更常见于EGFR突变NSCLC经TKI治疗进展的患者，但并不限于EGFR突变的患者，间变性淋巴瘤激酶（anaplastic lymphoma kinase,ALK）融合突变[3]、ROS1突变的腺癌[4]，EGFR野生型的腺癌[5]以及肺鳞癌接受免疫治疗的患者[6]也有发生SCLC转化的报道，可见抗肿瘤治疗后发生SCLC转化是一种重要的临床现象。因此临床上将转化性SCLC作为一种特殊类型的肺癌。

EGFR突变NSCLC患者TKI治疗后发生SCLC转化的中位时间在13个月-18个月[7-9]。多数转化性SCLC与原NSCLC分享相同的EGFR突变，但是与原NSCLC相比，EGFR蛋白表达减少，对原来的TKI治疗不再敏感[10]。转化性SCLC的生物学行为与原发性SCLC相似，基因组分析发现转化性SCLC也普通存在TP53和RB1缺失[8]，更具侵袭性，疾病迅速进展。与原发性SCLC相比，转化性SCLC患者年龄更轻，不吸烟、轻度吸烟的患者比例高，男性和女性发生比例相似[8]。目前，转化性SCLC缺少标准治疗选择。针对原发性SCLC的化疗方案是最常用的治疗选择，通常短期有效，转化后中位的无进展生存时间（progressionfree survival, PFS）在3.5个月左右[4,7,8]，转化后中位生存时间（overall survival, OS）约10个月[8,9]。一代、二代TKI与三代TKI治疗后发生SCLC转化后的PFS和OS没有显著差异[9]。

2 转化性SCLC分子机制研究进展

2.1 转化性SCLC发生的假说 目前关于转化性SCLC的发生有几种假说。①诊断前存在NSCLC和SCLC两种组织学成分：尽管Tenjin等[11]的研究对诊断时的肿瘤组织进行了仔细地检查，没有发现SCLC成分，但有研究者[12]认为最初NSCLC诊断的组织标本有限，不能完全排除有非常低比例的SCLC存在，现有的检查手段和方法难以发现；然而如果患者在诊断时就混有SCLC成分，TKI治疗有效地抑制了EGFR突变NSCLC成分，而对TKI不敏感的SCLC成分具有快速增殖的特点，短期将出现疾病进展，这与发生SCLC转化前患者有相对较长的缓解期，转化为SCLC后才爆发性进展不符[10]；②转化性SCLC和转换前的NSCLC是共同的前体细胞分支进化的结果[13]。Lee等[13]对4例SCLC转化前后配对的肿瘤组织进行了全基因组检测和克隆相关性分析，研究发现转化性SCLC克隆并不直接来源于肺腺癌的主克隆，而且尽管SCLC转化是肿瘤进化的晚期事件，但克隆分支可能出现在TKI治疗之前，甚至是诊断肺癌之前。Xie等[14]也认为转化性SCLC并不是由肺腺癌直接进化而来，而是在诊断前经过分支进化而来。对于NSCLC何时以何种方式发生SCLC转化，具体的机制仍不完全清楚；③转化性SCLC是一种第二原发肿瘤[5]：然而多项研究[15,16]发现转化性SCLC中保持了原NSCLC的EGFR突变，而原发性SCLC中EGFR突变非常罕见，提示转化性SCLC并不是独立于原NSCLC的第二原发肿瘤。

2.2 基因改变与SCLC转化 研究者[9]发现转化前的NSCLC中RB1失活是普遍现象。研究[10]也发现RB1和TP53完全失活富集在发生SCLC转化的患者，RB1和TP53完全失活的EGFR突变肺腺癌发生SCLC转化风险是无RB1和TP53失活患者的43倍。Offin等[17]的研究进一步证实：EGFR/RB1/TP53三突变的NSCLC有独特的发生SCLC转化的风险。提示肺腺癌中存在RB1和P53失活是发生SCLC转化的先决条件，是SCLC转化的强有力的预测标志物[13]。但仅RB1失活并不足以诱导肺腺癌向SCLC转化[10]，研究发现Notch信号通路活化[11]、MYC扩增、PIK3CA突变[14]和载脂蛋白B mRNA编辑酶催化多肽（apolipoprotein B mRNA-editing catalytic polypeptide, APOBEC）超突变[13,17]也参与SCLC转化[14]。

2.3 体细胞拷贝数改变与SCLC转化 除了基因改变外，体细胞拷贝数的改变也与SCLC转化相关。研究者[14]分析了5例SCLC转化前后配对肿瘤组织标本的体细胞拷贝数改变（copy number variations, CNV），发现SCLC转化后CNV负荷显著增加，而且CNV负荷越高的肺腺癌，发生SCLC转化的时间越短，转化性SCLC的CNV负荷越高，转化后的生存时间也越短（39.0个月vs61.1个月）。提示CNV促进了SCLC转化的发生。CNV负荷与发生SCLC转化的时间和转化后的生存相关，但高CNV负荷能否预测SCLC转化还需要进一步研究。

3 转化性SCLC治疗进展

化疗是目前转化性SCLC最常见的治疗选择。转化性SCLC虽然常常存在原有的EGFR突变，但EGFR蛋白表达减少，对TKI治疗耐药[10]，因此SCLC转化后TKI常与化疗联合使用或者作为化疗后的维持治疗[5,8]。选择的TKI既有沿用SCLC转化前应用的TKI，也有更换另外的TKI进行治疗的，但尚缺少关于沿用原TKI治疗与更换其他TKI治疗对转化性SCLC疗效的研究。目前转化性SCLC的治疗包括针对发生SCLC转化后的治疗以及防止、延缓NSCLC向SCLC转化的策略。针对转化后SCLC的治疗缺少前瞻性研究结果，主要依据为小样本的回顾性研究和病例报告的数据。预防和延缓SCLC转化的策略主要依据转化性SCLC机制探索中发现的一些分子改变，以及细胞系和动物模型的结果。

3.1 针对转化性SCLC的治疗

3.1.1 标准化疗 化疗是转化性SCLC首要的治疗选择。一项转化性SCLC的多中心回顾性研究[9]中，SCLC转化后最常选择的治疗方案是依托泊苷/顺铂（Etoposide/Platinum,EP）方案，客观缓解率（overall response rate, ORR）为44.4%（12/27），疾病控制率（disease control rate, DCR）达74.1%，中位PFS是3.5个月。另一项回顾性研究[5]纳入了61例EGFR突变型和EGFR野生型NSCLC治疗后发生SCLC转化的患者，这项研究中EP方案依旧是SCLC转化后主要的治疗选择。EGFR突变型和EGFR野生型患者发生SCLC转化后对EP方案的应答相似（ORR分别为45%和40%）。除了EP方案外，伊立替康/铂类（Irinotecan/Platinum, IP）治疗也是转化性SCLC的一种治疗选择[9]，3例患者中2例患者应答，DCR为100%。也有研究者[8]在SCLC转化后尝试了紫杉醇或者含紫杉醇方案的治疗，ORR为50%，PFS为2.7个月。从这些研究中看到转化性SCLC对化疗的ORR略低于原发性SCLC一线治疗，但高于复发SCLC患者，中位PFS与复发SCLC相似。

3.1.2 联合治疗 仅有40%-50%的转化性SCLC对单纯的化疗有应答，而且缓解的时间短暂。在化疗的基础上联合其他药物的研究也在尝试。Fujita等[18]报告了1例ALK融合突变SCLC转化的患者接受伊立替康联合阿来替尼治疗获得了部分缓解（partial response, PR）[3]。此外，Lai等[19]也报告了2例EGFR突变NSCLC经TKI治疗后发生转化SCLC的患者分别采用单纯化疗和化疗联合TKI治疗，仅EP方案化疗的患者获得3个月的PFS，接受了EP联合TKI治疗的患者，获得了8个月的PFS。提示EGFR突变NSCLC发生SCLC转化的患者采用SCLC标准化疗方案联合TKI治疗是值得尝试的。一项小样本回顾性研究[20]比较了单纯化疗（EP/IP方案）与联合方案（EP/IP方案+贝伐珠单抗或者TKI）在EGFR突变NSCLC经TKI治疗后发生SCLC转化患者的疗效，研究纳入21例患者，单纯化疗组12例，联合治疗组9例，研究发现联合治疗的ORR和PFS显著优于化疗（ORR：50%vs25%，P=0.002；PFS：6.4个月vs2.9个月，P=0.024），联合治疗的OS在数值上更长（10.7个月vs7.1个月，P=0.237），有获益趋势，研究提示联合治疗可能是转化性SCLC患者更有效的治疗策略，是值得开展前瞻性研究的重要方向。这项研究目前是在世界肺癌大会进行了报道，尚未正式发表，也缺少关于是否患者沿用原TKI治疗还是更换了其他的TKI的信息，TKI药物种类的选手是否影响患者的PFS和OS也需要进一步的研究。

除了在化疗的基础上联合TKI或者贝伐珠单抗的治疗外，TKI基础上联合其他治疗也进行了探索。磷酸激酶分析发现转化性SCLC细胞系中AKT/mTOR信号途径显著活化，转化性SCLC细胞系对AKT抑制剂或者TKI联合AKT抑制剂都非常敏感[21]。提示PI3K/AKT/mTOR抑制剂联合TKI可能是转化性SCLC治疗的又一研究方向。此外研究[21]发现转化性SCLC细胞系中Sin3和NuRD显著上调，Sin3和NuRD是组蛋白脱乙酰化酶（histone deacetylase, HDAC）的重要复合物，通过HDAC介导转录调节。研究发现与EGFR突变NSCLC细胞系相比，转化性SCLC细胞系对HDAC抑制剂更敏感，提示HDAC抑制剂联合TKI可能也是转化性SCLC治疗的探索方向。

3.1.3 分子靶向单药治疗 一项回顾性研究[9]中有5例转化性SCLC患者接受安罗替尼治疗，获得66.7%的ORR，中位PFS为6.2个月。安罗替尼在复发的NSCLC和复发SCLC的治疗中都获得较好的疗效，可能也是转化性SCLC值得尝试的治疗策略。细胞系的研究发现BCL-2抑制剂对部分SCLC敏感，BCL-2抑制剂是SCLC患者潜在的靶向治疗药物。Niederst等[10]的研究发现转化性SCLC的细胞系对BCL-2抑制剂更敏感，但BCL-2抑制剂能否成为转化性SCLC的治疗选择还需要进一步研究明确。

3.1.4 免疫治疗 免疫治疗已经成为缺少驱动突变NSCLC的重要治疗选择，而多数存在驱动突变的患者对免疫治疗反应欠佳。研究[22]也发现EGFR突变NSCLC常呈现为免疫抑制表型：程序性细胞死亡受体配体1（programmed cell death ligand 1, PD-L1）低表达，低肿瘤突变负荷，细胞毒性T细胞减少，高表达CD73，LAG-3上调[23]。多数SCLC也是免疫抑制表型，缺少主要组织相容性复合物-I（major histocompatibility complex-I, MHC-I）表达[24]，转化性SCLC的MHC-I表达降低[26]，一项回顾性研究[8]中报告了17例转化性SCLC接受免疫检查点药物治疗并没有患者出现应答，这些研究提示SCLC转化前后都不是免疫治疗的理想类型。这可能与转化性SCLC存在显著的抗原提呈功能缺陷有关。目前关于转化性SCLC免疫微环境特征的研究非常有限，而且关于转化性SCLC免疫治疗也仅为个案报道，免疫治疗在转化性SCLC中的治疗价值还需要更多的研究。

3.1.5 局部治疗EGFR突变NSCLC按照疾病进展模式分为局部进展、缓慢进展和快速进展。转化性SCLC的患者也有呈局部进展的。Pignataro等[25]报告1例以寡转移灶局部进展的转化性SCLC，患者奥西替尼治疗后仅出现肺部新寡转移灶，经病理证实为SCLC，患者停止奥西替尼治疗，接受EP方案治疗3个周期及胸部病灶放疗（60 Gy/30 f）后胸部新病灶获得PR，但脑部病灶进展，患者重新开始了奥西替尼治疗，8个月后脑部病灶也获得完全应答，胸部病灶未进展。这项病例报告提示转化性SCLC的病灶存在异质性，而且是动态演变的，不同的时间需要采取不同的策略。

3.2 预防、延缓SCLC转化的策略 转化性SCLC更具侵袭性，治疗更困难。如果对高风险发生SCLC转化的患者给予适当的治疗，延缓或预防SCLC转化的发生，可能有助于改善患者的预后。

3.2.1 化疗预防策略 Lee等[13]发现具有RB1和TP53失活的NSCLC患者发生SCLC转化的风险显著增加。Offin等[17]进一步证实EGFR/TP53/RB1三突变NSCLC富集了发生SCLC转化的人群，而且相对于EGFR/TP53双突变和仅存在EGFR突变的患者，EGFR/TP53/RB1三突变NSCLC患者TKI治疗的PFS更短（EGFR/TP53/RB1三突变vsEGFR/TP53双突变vs EGFR：9.5个月vs12.3个月vs36.6个月，P=2×10-9）。对EGFR/TP53/RB1三突变NSCLC患者，如果TKI治疗的同时给予EP方案化疗，理论上既可以抑制大部分对TKI治疗敏感的克隆，还能针对潜在发生SCLC转化的克隆，可能是延缓EGFR/TP53/RB1三突变NSCLC疾病进展、预防SCLC转化的策略。目前一项奥西替尼联合EP方案治疗EGFR/TP53/RB1三突变NSCLC的前瞻性I期研究（NCT03567642）正在进行。

3.2.2 靶向治疗预防策略 转化性SCLC普遍存在RB1缺失。RB1阻止G1期-S期细胞周期检查点的通过，发挥细胞周期负性调控因子的作用，RB1异常增加复制应激，可能从针对DNA损伤修复的药物中获益[27]。TP53/RB1缺失的前列腺癌中也会出现神经内分泌转化，研究[28]发现TP53/RB1缺失的前列腺癌细胞对聚腺苷二磷酸核糖多聚酶（poly ADP-ribose polymerase, PARP）抑制剂联合ATR抑制剂产生显著的应答。提示TKI联合靶向DNA损伤修复检查点药物的治疗模式可能是防止EGFR/TP53/RB1三突变NSCLC发生SCLC转化的策略。另外药物筛选的研究[29]中，发现RB1突变的细胞系对Aurora激酶抑制剂非常敏感，而三代TKI治疗RB1/EGFR突变NSCLC细胞系会诱导极光激酶A（aurora kinase A, AURKA）活化[30]，活化的AURKA将抑制三代TKI导致的凋亡并诱导耐药，因此Aurora激酶抑制联合TKI可能也是充满前景的预防SCLC转化的策略。目前有一项Aurora激酶抑制联合奥西替尼治疗EGFR突变NSCLC的I期/Ib期研究正在进行（NCT04085315）。

3.2.3 表观遗传学的预防策略 EZH2是多梳抑制性复合物2（polycomb repressive complex 2, PRC2）的催化成分，PRC2活性增加能促进和维持细胞的可塑性[31]，在前列腺癌祖系可塑性研究[32]发现，发生小细胞转化的前列腺癌中EZH2高表达，并且表达特殊DNA甲基化谱，应用EZH2抑制剂能够抑制前列腺癌神经内分泌转化。在RB1缺陷的EGFR突变NSCLC也存在EZH2异常[33]，TKI联合EZH2抑制剂也可能是阻止发生SCLC转化的策略。

4 总结

转化性SCLC是肿瘤对抗治疗、进化适应的一种途径。虽然目前研究认为RB1/TP53失活、APOBEC超突变以及CNV改变会促进NSCLC克隆进化，在发生SCLC转化中发挥了重要作用，但是对于足以诱导SCLC转化的关键因子仍在探索中。单细胞测序是研究肿瘤异质性和克隆演化的重要方法，未来通过单细胞测序可能有助于明确转化性SCLC的起源，发现驱动SCLC转化的关键分子事件。另外SCLC根据转录因子的差异分为不同的亚型，原发性SCLC的分子分型是否也适用于转化性SCLC，肿瘤周围的基质细胞、免疫细胞以及异常的肿瘤血管，缺氧的肿瘤微环境在SCLC转化的过程中发挥怎样的作用，肿瘤微环境对转化性SCLC后续治疗的影响都是未来探索的方向。