小细胞肺癌分子靶向治疗的研究进展△
2021-11-12王贤慧刘丹丹
王贤慧,刘丹丹
湖北医药学院1生物医药研究院,2基础医学院,湖北 十堰 442000
在全球,肺癌的发病率占恶性肿瘤总发病例数的11.6%,病死率占恶性肿瘤病死例数的18.4%,发病率和病死率居首位,严重威胁人类生命健康。根据分化程度、形态特征和生物学特征,肺癌可分为小细胞肺癌(small cell lung cancer,SCLC)和非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC),其中SCLC占13%~15%。有研究表明,与NSCLC不同,SCLC呈侵袭性生长,并具有广泛转移性。部分SCLC患者确诊时就已经可检测到远处转移,即使给予联合治疗,预后也极不理想。实际上,SCLC患者的5年生存率相当低,仅为3%~8%。虽然化疗依然是SCLC的主要治疗手段,但SCLC治疗药物的效果往往不如NSCLC。因此,寻找新的潜在治疗靶点,是深入研究SCLC分子发病机制、进行分子靶向治疗的关键。本文根据SCLC的分子生物学特征,总结了SCLC的潜在治疗靶点,以及其在基础或临床方面抗肿瘤治疗进展,旨在为抗肿瘤新药或新方案的研发奠定基础,对改善SCLC患者的预后有重要意义。
1 Zeste 基因增强子同源物 2(enhancer of zeste homolog 2,EZH 2)
EZH2
是多聚梳群基因家族成员之一,普遍表达于胚胎发育早期,具有抑制基因转录的作用。EZH2
高表达能促使细胞进入S期,除维持胚胎正常发育外,其在衰老细胞中表达水平较低,p53
基因通过下调EZH2
基因的表达使细胞发生复制性衰老。实体瘤中EZH2
过表达与肿瘤细胞侵袭、转移,以及患者的不良预后有关。因此,调节EZH2
表达的转录因子在细胞增殖、肿瘤细胞生成、干细胞低分化状态维持等过程中均发挥着重要作用。虽然有研究证实,miRNA-101表达缺失可以作用于EZH2
,该现象在NSCLC中非常特有。但视网膜母细胞瘤蛋白1(retinoblastoma protein 1,RB1)与转录因子E2F路径的中断成为SCLC的突出特点。RB1
在超过90%的SCLC患者中表达缺失,Coe等对EZH2在SCLC细胞中的表达情况进行研究,结果表明EZH2
基因的表达水平明显升高,且蛋白质组学分析已经揭示E2F调控的上调因子中包括EZH2。这些结果提示EZH2在这些肺癌中的作用机制不同。2017年,在SCLC常见获得性耐药研究中,一项关于异种移植模型的研究指出,EZH2表达上调与H3K27me3
相关的schlafen家族成员11(schlafen family member 11,SLFN11)基因沉默可能是导致化疗获得性耐药的机制之一。该研究表明,40%的获得性耐药的SCLC体内试验模型中有表现出EZH2介导的SLFN11
抑制。从机制上来讲,SLFN11
缺失促进了同源重组修复,从而上调了化疗药物引起的DNA损伤修复过程。更重要的是,抑制EZH2的表达可以阻止SLFN11
基因沉默,保持SCLC异种移植模型对化疗药物的敏感性,提示EZH2和SLFN11的联合可作为一种潜在的治疗策略,增强标准疗法治疗SCLC的有效性。2 Delta 样配体 3(delta-like ligand 3,DLL 3)
Notch通路是一种高度保守的涉及多个发展过程的细胞与细胞间信号通路,包括肺神经内分泌细胞的发育。DLL3是一个抑制Notch通路的配体,在SCLC细胞和其他高级神经内分泌肿瘤表面高度上调,而Notch在神经内分泌肿瘤发展过程中表达下调并被DLL3表达抑制。DLL3在肿瘤同源细胞表面高表达,在正常组织细胞质中低表达,使DLL3成为潜在的治疗靶点。DLL3表达受achaete-scute同源复合物1(achaete-scute homologue 1,ASCL1)转录因子调控,在肺神经内分泌细胞发展中发挥重要作用,同时,ASCL1在SCLC中也是一个驱动肿瘤形成的关键转录因子。在临床前模型中,DLL3通过调控上皮-间充质转化过程中转运蛋白Snail的表达来促进SCLC细胞的迁移和侵袭。
Rovalpituzumab tesirine(Rova-T)是一种新型抗体药物复合物,对DLL3有高度特异性。Rova-T可与细胞表面的DLL3结合、内化,随后连接部分分裂,释放吡咯苯并二氮杂卓二聚体,导致肿瘤特异性DNA损伤和细胞死亡。吡咯苯并二氮杂卓并非肿瘤特有,其与抗DLL3抗体联合成为SCLC的潜在治疗靶点。临床前研究结果表明,Rova-T在SCLC来源的异种移植模型中的效果,与DLL3的表达密切相关。
3 聚腺苷酸二磷酸核糖聚合酶[poly(ADP-ribose)polymerase,PARP]
PARP通过与DNA损伤部位结合形成[poly(ADP-ribose)]链,检测和标记DNA单链断裂(single-strand breaks,SSB),随后可促使大量的支架蛋白和DNA修复酶去修补断裂,还能激活E2F1,参与肿瘤的发生发展过程,如细胞分化、增殖和转化。研究显示,PARP在SCLC中表达上调。体外实验发现,SCLC细胞对PARP抑制剂敏感,表明PARP抑制剂可以通过下调关键DNA修复机制增强化疗药物的抗肿瘤效果。在一项纳入23例SCLC患者的队列研究中,PARP抑制剂他拉唑帕尼单药治疗SCLC的Ⅰ期研究结果显示,使用他拉唑帕尼后的最终客观缓解率为9%,临床获益率为26%(疾病控制≥16周)。
SLFN11高表达是SCLC细胞系和异种移植模型对PARP抑制剂敏感性的重要决定因素。SLFN11通常被召集至DNA损伤部位,抑制同源重组修复,激活细胞复制应激。SLFN11在其他恶性肿瘤中的表达也关系着肿瘤细胞对DNA损伤剂的敏感性(如伊立替康、依托泊苷和顺铂)。这与Byers等的Ⅱ期临床研究结果一致,该研究纳入的SCLC患者给予替莫唑胺和PARP抑制剂维利帕尼治疗,结果显示,SLFN11高表达(H≥1)与肿瘤对药物的敏感性、无进展生存期(progression-free survival,PFS)和总生存期(overall survival,OS)均呈正相关。目前,有学者正考虑上调化疗耐药患者SLFN11的表达,但SLFN11的表达对PARP抑制剂治疗SCLC的预测价值仍需进一步验证。
4 酪氨酸激酶WEE 1
TP53
基因表达的蛋白产物p53在DNA-损伤-反应网络中发挥关键作用,可在遗传毒性应激下诱导细胞周期阻滞和细胞凋亡。因此,TP53
缺失可减轻对细胞周期G/S期的阻滞,削弱DNA损伤应激反应,并导致复制压力。在SCLC细胞中,RB1
和TP53
联合缺失可显著削弱G/S期检查点能力,增加了DNA修复对G/M期检查点的依赖,因此,靶向G/M期检查点可能利用这一肿瘤细胞特有的弱点。酪氨酸激酶WEE1是阻断细胞周期G/M期的重要激酶,通过抑制细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin dependent kinase,CDK)1和CDK2的磷酸化诱导G期阻滞。WEE1抑制剂可与多种DNA损伤结合剂联合在TP53
表达缺失的宫颈癌、结肠癌、胰腺癌和NSCLC细胞中发挥协同效应,如抗代谢物(吉西他滨、5-氟尿嘧啶)、拓扑异构酶抑制剂(喜树碱、表柔比星)、DNA交联剂(顺铂、卡铂)和PARP抑制剂。因此,WEE1是非常有应用前景的SCLC治疗靶点。目前,多种WEE1抑制剂单药和联合用药的研究正在进行,包括对复发和(或)难治性SCLC的研究。p53/RB1和WEE1表达作为生物标志物对WEE1抑制剂治疗的反应有重要意义,但在临床前研究中仍存在较大争议。目前,已有关于WEE1抑制剂的临床研究正在进行,如 NCT025933019、NCT02937818,期待能为 SCLC的治疗带来新希望。5 极光激酶 A(Aurora A kinase ,Aurora A)
极光激酶家族蛋白在有丝分裂中发挥关键作用。Aurora A对中心体功能、纺锤体装配、染色体排列和有丝分裂中心形成至关重要。敲低Aurora A
的表达可诱导G/M期阻滞,从而抑制SCLC细胞的增殖。此外,靶向药物筛选显示,高表达myc和神经源性分化蛋白1的神经内分泌低、变异亚型的SCLC,易受极光激酶抑制,在上述疾病亚型的小鼠模型中,联合化疗可明显抑制肿瘤的发生发展。阿利色替是一种正在研究中的口服Aurora A选择性抑制剂,对多种肿瘤的临床前治疗效果较好。为研究阿利色替单药的有效性和安全性,Melichar等开展了一项针对多种实体瘤的Ⅱ期临床研究,其纳入了复发和(或)难治性SCLC患者,结果表明,单药阿利色替的客观缓解率(objective response rate,ORR)为21%,在该作者参与的另一项基于SCLC的Ⅱ期扩展持续研究中,患者随机分为观察组(n
=89,给予紫杉醇+阿利色替治疗)和对照组(n
=89,给予紫杉醇+安慰剂治疗),结果显示,观察组患者的ORR为22%(20/89),对照组为18%(16/89);观察组患者的平均PFS为101天,长于对照组患者的66 天(HR=0.71,95%CI:0.51~0.99,P
=0.04)。上述研究表明,Aurora A抑制剂阿利色替治疗SCLC具有潜在的应用前景,但仍需进一步的研究来优化阿利色替对SCLC的治疗效果。6 其他相关位点
根据前期的几项较大规模的SCLC全基因组测序和分析结果,SCLC分子生物学特征还包括抑癌基因TP53
、RB1
、磷酸酶张力蛋白同源物的缺失或失活,磷脂酰肌醇-3-激酶催化亚单位、表皮生长因子受体、c-met
、c-Kit
过表达,以及成纤维细胞生长因子 1(fibroblast growth factor receptor 1,FGFR1)、性别决定区Y框蛋白2、myc
基因扩增等,这些传统位点也参与了SCLC的起始、发生和发展过程,因此,近年来也不乏针对这些位点的分子靶向研究,期望能更加优化SCLC的治疗,为患者带来生存获益,但目前尚无成熟的临床研究结果。7 小结与展望
大规模的基因组、蛋白质组和转录组分析已经逐步揭示了SCLC中的潜在新治疗靶点,因此,分子生物学研究背景下的靶向治疗是目前抗肿瘤治疗的发展趋势。EZH2、DLL3、PARP1、WEE1和极光激酶A均为新的SCLC的潜在治疗靶点,这些靶点在SCLC的治疗中尽管存在不足,但仍有乐观的应用前景,因此,针对这些靶点的药物及相关研究正在积极进行中。