晚期非小细胞肺癌靶向治疗及相关药物的研究进展

李文君 刘正玲 万毅新

兰州大学第二医院，甘肃 兰州 730030

肺癌占全球癌症相关死亡的17%，其中非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）占肺癌总数的85%，该疾病是一种分子异质性疾病，由亚人群组成，且这些亚人群具有明显分子特征的细胞或克隆，其生物学行为的认识对开发有效的治疗方法是至关重要。过去20 年，小分子酪氨酸激酶抑制剂、抗血管生成、免疫疗法的使用已使NSCLC 患者获得了前所未有的生存收益，肺癌的治疗已经从传统的细胞毒疗法向个体化治疗转变，加深了我们对疾病生物学和肿瘤进展机制的认识。本文中综合分析了晚期NSCLC 的常见致癌驱动因子表皮因子生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）突变、ALK 重排、ROS1 融合、BRAF基因突变等机制及相关靶向药物治疗，总结了免疫治疗及抗肿瘤血管生成的机制及相关药物治疗。

1 致癌驱动因子及靶向治疗

1.1 EGFR 突变 EGFR 属于酪氨酸激酶受体家族，该家族还包括HER2、HER3、HER4，受体包括四个细胞外结构域、一个跨膜结构域、一个酪氨酸激酶结构域和一个羧基尾巴，它的异常通常可以激活PI3K/AKT/mTOR 以及RAS/RAF/MEK 信号通路，导致肿瘤细胞的异常增殖并抗凋亡，促进肿瘤的增长。研究发现，30%~40%的亚裔NSCLC 患者存在EGFR 突变，90%的EGFR 突变是19 外显子的缺失、21 外显子的错义突变（L858R）。表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂（epaidemal growth factor receptor-tyrosine kinase inhibitor，EGFR-TKI）的引入，使晚期NSCLC 患者的治疗发生了改变。EGFR-TKIs 包括一代吉非替尼、厄洛替尼、埃克替尼，二代阿法替尼，三代奥西替尼。一线治疗中，上述三代 TKIs 的客观缓解率（objective response rate，ORR）可达 50%~80%［2，3］。存在 EGFR20 外显子的插入和重复的患者，对现有的TKIs 不敏感，吉非替尼、厄洛替尼、阿法替尼一线治疗上述患者，ORR 为3%~8%［4］，中位无进展生存期（progression-free survival，PFS）仅为 2 个月［5］，而普通突变患者的中位PFS 为14 个月。并且MET 扩增、BIM 表达下调、NF-KB 信号通路的激活可降低TKIs 治疗的效果。随着药物治疗出现了对第一代、第二代TKIs 耐药的现象，获得性耐药是最常见的耐药模式，最常见的是EGFR 20 外显子的790 位的苏氨酸突变为蛋氨酸，即T790M 突变，其他的耐药机制包括 HER2 扩增、MET、BRAF 及 PIK3CA 的突变等［6］。奥西替尼是第一代和第二代TKIs 治疗进展后T790M突变的首选二线治疗策略，在使用第一代TKIs 进展后，出现T790M 突变，使用奥西替尼与使用铂类药物为基础的化疗对比，提高了ORR 和PFS［7］。经过第三代TKIs 治疗后，患者出现耐药，耐药的机制主要是C797S突变，其他包括 MET / HER2 扩增、MAPK 或 PI3K 通路的激活等［8］。最新研究表明，MET 是极具潜力的治疗靶点，卡帕替尼是一种MET 抑制剂，可抑制MET 依赖性肿瘤细胞中的MET 磷酸化并激活相关的下游效应子［9］，在 EGFR 突变型晚期 NSCLC 中，与 EGFR-TKI联合治疗可在具有高MET 扩增的耐药性患者中获得显著疗效。三重突变包括致敏突变、T790M 突变、C797S 突变，导致对三代TKIs 均耐药，对三重突变具有潜在治疗效果的第四代变构抑制剂EAI045 的相关试验正在进行中，还有布加替尼，它们与抗EGFR 的单克隆抗体西妥昔单抗联合应用亦有效［10］。

1.2 ALK 重排 ALK 编码的跨膜受体酪氨酸激酶在人体的功能尚不清楚，在ALK 阳性患者中，最常见的是棘皮动物微管相关蛋白4（EML4）-ALK 融合基因的重排，占所有 NSCLC 患者的 3%~7%［11］，在 EML4-ALK融合基因的患者中，33%显示ALK 突变，16%显示ALK 扩增，35%显示旁路激活信号传导途径，例如EGFR，胰岛素样生长因子（IGF），HGF 和神经调节蛋白1［12］。克唑替尼是第一代口服的ALK 抑制剂，在之前治疗或没治疗的ALK 阳性患者与化疗相比，克唑替尼提高了ORR 和中位PFS［13］。经过克唑替尼治疗的患者大多数在一年后耐药，已知的耐药机制包括点突变、融合基因扩增、其他原癌基因的激活导致旁路信号的转导。二代ALK 抑制剂包括色瑞替尼、艾乐替尼、布加替尼等，与克唑替尼相比，显示出更强的抗ALK 活性，并且它们可以改善中枢神经系统（CNS）的通透性。色瑞替尼对40%~50%克唑替尼耐药的患者有效［14］，耐克唑替尼的ALK 阳性晚期NSCLC 患者接受艾乐替尼治疗的总体中位数总生存期（OS）为 29.5 个月［15］，在中枢神经系统病变时，二线使用艾乐替尼对比化疗的ORR 为（54.2%VS 0），三级以上的不良反应在化疗组更常见［16］。研究表明，未经治疗的ALK 阳性的晚期NSCLC患者，与克唑替尼相比，艾乐替尼可提高ORR（82.9%VS 75.5%）和延长中位 PFS（34.8 个月 VS 10.9 个月），因此将艾乐替尼作为ALK 阳性晚期患者的一线治疗选择［17］，且艾乐替尼明显延迟了中枢神经系统的进展［18］。布加替尼是靶向ALK、ROS1 和EGFR 的新型抑制剂，用于克唑替尼治疗进展或不耐受的转移性ALK 阳性晚期 NSCLC 患者［19］。2018 年第三代 ALK 抑制剂劳拉替尼被FDA 批准用于ALK 阳性晚期NSCLC 治疗，劳拉替尼可以抑制ALK 和ROS1 过表达的肿瘤细胞生长，可用于治疗对一代和二代ALK 抑制剂引起的耐药性突变，在对先前未经治疗的晚期ALK 阳性NSCLC患者进行的结果中期分析中，与接受克唑替尼治疗的患者相比，接受劳拉替尼治疗的患者PFS 和颅内反应更高，但3/4 级药物的不良反应比克唑替尼高［20］。

1.3 ROS1 重排 ROS1 编码受体酪氨酸激酶，约1%~2%NSCLC 患者发生 ROS1 重排［21］，ROS1 与 ALK 的激酶结构域高度同源，用于ALK 阳性的药物如克唑替尼［22］、色瑞替尼［23］、劳拉替尼［24］，在 ROS1 阳性的晚期肿瘤患者中亦有明显疗效，克唑替尼对ROS1 融合的耐药机制主要是二代突变，最常见的是G2032R、野生型EGFR 信号激活、KRAS 和KIT 基因突变。

1.4 其他突变 BRAF 突变是NSCLC 患者的另一种致癌驱动因子，成了NSCLC 患者新的治疗靶点，在BRAF 突变的患者中，50%是 BRAF-V600E，35%是BRAF-G469A/V，7%是 BRAF-D594G 突变［25］，V600 突变更多的发生在女性/轻型/非吸烟患者中［26］，2016 年，FDA 批准的BRAF-V600 抑制剂维罗非尼和达拉菲尼与MEK 抑制剂曲美替尼用于BRAF-V600E 阳性晚期NSCLC 的临床治疗。MET 用于泛素介导的降解，导致MET 稳定性的增加，延长了肝细胞生长因子刺激的信号，体细胞的突变可影响MET 外显子14，在3%~6%的肺腺癌中发现［27］，携带MET 外显子14 突变的NSCLC患者可能对克唑替尼、卡博替尼有反应［28，29］。其他潜在的靶向基因突变包括KRAS 突变、HER2 突变、RET 重排、NTRK 融合，但是这一类患者的突变率都比较低，相关靶向药物的研究仍在进行中。

2 免疫治疗

CD4+T 细胞和CD8+T 细胞在肿瘤免疫监视中发挥着关键性的作用，抑制T 细胞的活化和存活，增加免疫抑制细胞因子IL-10、TGF-β 的水平，限制了抗肿瘤的免疫能力，导致肿瘤免疫逃逸，进而促进了肿瘤的发展。免疫检查点阻断（immune checkpoint blockade，ICB）的引入［如单克隆抗体用于靶向针对细胞毒性T 淋巴细胞相关蛋白4（cytotoxic T lymphocyte associated protein 4，CTLA4）和程序性死亡受体1（programmed cell death-1，PD-1）、程序性死亡受体-配体 1（programmed cell death-ligand 1，PD-L1）］是肿瘤治疗的新方向，FDA 批准的第一个ICB 是伊匹单抗，是人类免疫球蛋白G1 单克隆抗体，可阻断CTLA4，用于转移性黑色素瘤的治疗。PD-1 是一种跨膜蛋白，在多种细胞中表达，在免疫反应的效应阶段被上调。PD-L1 可在多种细胞中表达，包括肌肉、胰岛细胞、胎盘、间充质干细胞、T细胞、B 细胞、树突状细胞、巨噬细胞、肥大细胞。在肿瘤的发生发展过程中，PD-1 的信号主要是肿瘤中PDL1 的自适应表达驱动，两者结合使识别肿瘤特异性抗原的T 细胞失活，导致肿瘤进展和转移。利用特异性抗体阻断PD-1 和PD-L1，可以恢复T 细胞介导的抗肿瘤免疫反应。研究发现鳞癌患者PD-L1 阳性率为56.2%，腺癌患者为 39.9%［30，31］，目前应用于 NSCLC 的PD-1 抗体包括那武单抗、帕博利珠单抗，PD-L1 抗体包括度伐利尤单抗、阿特珠单抗等。2015 年美国FDA批准将那武单抗应用到以铂类制剂为基础治疗的患者出现疾病进展后，为肺癌的治疗开启了新纪元。以铂类为基础的化疗进展的鳞癌NSCLC 患者，与化疗相比，不论PD-L1 的表达水平，使用那武单抗后，OS、PFS 均延长［32］。在Ⅳ期未治疗或复发的NSCLC，当PD-L1 为5%或更高时，与铂类制为基础的化疗方案相比，那武单抗并没有显著延长 PFS 和 OS［33］。2016 年 FDA 和EMA 批准帕博利珠单抗作为EGFR 或ALK 突变阴性的晚期 NSCLC（TPS≥50%）一线治疗方案［34］。2017 年5 月10 日FDA 批准将帕博利珠单抗联合培美曲塞+卡铂用于转移性非鳞NSCLC 患者的一线治疗中。PDL1 在原发病灶和转移灶中的表达亦可不同，研究表明，那武单抗对脑转移的非鳞NSCLC 患者亦有效［35］，有些PD-L1＜1%的患者，对于抗PD-L1 的免疫疗法仍有效［36］。在NSCLC 患者的一线治疗中，铂类化疗联合阿特珠单抗可显著改善患者的PFS［37］。不论PD-L1 表达水平及EGFR/ALK 突变的情况，在晚期肺腺癌患者中，阿特珠单抗+贝伐珠单抗+化疗联合治疗可显著改善 PFS 和 OS［38］。研究表明，PD-1 和 PD-L1 抑制剂在疗效上无明显差异，但PD-1 抑制剂发生肺炎的药物毒副作用更明显（4%VS 2%）［39］。相关研究将抗PDL1 和抗CTLA-4 的单克隆抗体联合用于晚期NSCLC患者的一线治疗研究中，那武单抗联合伊匹单抗的Checkmate 012 研究显示了治疗的有效性，且肿瘤突变负荷（tumormutationburden，TMB）高的患者 ORR 和 PFS更长［40］，但是此类治疗方案的安全性和免疫相关不良事件仍是考虑的问题。

最新MYSTIC 研究中，在PD-L1≥25%，与化疗相比，度伐利尤单抗联合替西木单抗并没有在PFS 和OS中显示出优势［41］。在帕博利珠单抗联合EGFR-TKIs 治疗EGFR 突变阳性的晚期NSCLC 患者中，ORR 为0，并且药物相关肺炎的问题也因此出现，试验提前结束［42］，在ALK 重排的NSCLC 患者中，那武单抗联合克唑替尼出现严重肝毒性的比率为37%［43］，艾乐替尼联合阿特珠单抗的安全性可接受，3 级以上的毒性反应主要为皮疹［44］，免疫治疗和 EGFR-TKIs、ALK 重排靶向药物联合使用的方法仍存在争议。免疫治疗中，性别可预测免疫治疗的反应，男性的OS 获益更优［45］。

为了提高免疫治疗的有效性和降低成本，需要新的生物标志物去选择能从免疫治疗中获益的患者，血浆 microRNA 分级（microRNA signature classifier，MSC）在治疗选择中显示出了潜在的作用，不论PD-L1 的表达水平，MSC 可以及早地发现对ICIs 治疗反应差的患者［46］。在 TMB 低、PD-L1 表达低的肿瘤中（冷肿瘤），免疫治疗的挑战不仅是吸引效应T 细胞进入肿瘤微环境，还需要给T 细胞提呈肿瘤抗原，对此类NSCLC可能的方法包括自体肿瘤浸润的淋巴细胞的过继转移或嵌合抗原受体T 细胞疗法。对于NSCLC 患者，使用基因组学的自体疫苗，可进行个体化治疗。但是从ICB最初获益的大部分患者最终都会出现耐药，耐药机制包括干扰素γ 信号缺陷、吲哚胺2，3 双氧酶的增加等。

3 抗血管生成及靶向药物

血管生成在肿瘤的发展和转移中发挥着重要的作用，血管生成由促血管生成因子诱导的复杂机制所导致，这些因子包括血管内皮生长因子-A（vascular endothelial growth factor-A，VEGF-A）、VEGF-C、VEGF-D、血小板衍性生长因子、成纤维细胞生长因子、血管生成素等。抗血管生成药物可分为单克隆抗体（主要包括贝伐单抗和雷莫芦单抗）及多靶点抗血管生成酪氨酸激酶抑制剂［包括舒尼替尼、索拉非尼、尼达尼布、呋喹替尼、安罗替尼和阿帕替尼（后两种是中国科学家自主研发的药物）］。该类药物常与其他治疗方案联合使用，以增强抗肿瘤的效果。贝伐珠单抗是重组人源化VEGF-A的单克隆IgG1 抗体，在ECOG 4599 试验中，未接受过治疗的晚期或复发性非鳞晚期NSCLC 患者，与化疗组相比，加入贝伐珠单抗可显著延长PFS 及OS，但是3 级高血压、蛋白尿、出血的风险从<1%增加到了4%~7%［47］。在相关研究中，与单纯化疗组相比，加入低剂量的贝伐珠单抗延长了非鳞晚期NSCLC 患者的中位PFS，但是OS 无明显改善［48］。研究显示，非鳞 NSCLC 患者在化疗联合贝伐珠单抗一线化疗后，使用培美曲塞或培美曲塞联合贝伐珠单抗进行维持治疗，PFS 从3.7 个月提高到7.4 个月［49］。临床资料表明抗血管生成药与其他NSCLC全身性药物联用，包括化学疗法、小分子靶向疗法、免疫疗法，可以有更好的抗肿瘤作用并延缓耐药性。在EGFR 突变阳性的晚期NSCLC 患者一线治疗方案研究中，贝伐珠单抗与厄洛替尼联合将中位PFS 增加了6.3 个月［50］，吉非替尼联合贝伐珠单抗中位 PFS 为14.4个月［51］，奥西替尼联合贝伐珠单抗ORR 为80%，中位PFS 为 19 个月［52］。ALK 抑制剂艾乐替尼联合贝伐珠单抗联合治疗的研究正在进行。参与血管生成的介质也促进了免疫抑制，VEGF 可减少通过内皮向肿瘤组织中淋巴细胞的运输，通过破坏抗原的呈递及T 细胞的功能抑制T 细胞应答，Impower150 研究显示，阿特珠单抗+卡铂+紫杉醇+贝伐珠单抗联合一线治疗Ⅳ期非鳞NSCLC，不论PD-L1 的表达及EGFR、ALK 的突变，PFS 和OS 均有明显延长［38］。雷莫芦单抗是一种选择性抑制VEGFR2 的单克隆IgG1 抗体，与其他治疗方案联用发挥抗肿瘤的作用。小分子多靶点的TKIs 通过抑制细胞内酪氨酸激酶的磷酸化，阻断下游细胞信号通路的激活而达到抑制肿瘤血管的生成，由于缺乏选择性，这类药物的不良反应也更加明显，且多项研究发现，大多数VEGFR TKIs 均未能改善晚期NSCLC 患者OS。阿帕替尼是一种VEGFR-2 酪氨酸激酶抑制剂，阿帕替尼在晚期非鳞状NSCLC 患者病情进展后使用，显示出潜在的有效性和可控的毒性［53］。基于ALTER0303 研究的结果，安罗替尼被推荐用于NSCLC 患者的三线治疗。贝伐珠单抗和阿帕替尼联合，通过抑制VEGF 和VEGFR-2 的表达及减少肿瘤组织中的葡萄糖代谢来减少血管的生成达到协同抗肿瘤作用，使它们在临床中具有潜在应用［54］。但是多靶点抗血管生成剂的联合治疗才刚刚开始，生物标志物还不清楚。

从传统的含铂双药的化疗到过去二十年来使用的分子靶向疗法，再到最近五年来出现的肿瘤免疫治疗，晚期NSCLC 患者的治疗正在不断变化，但是NSCLC的总体治愈率和生存率仍然很低，特别是在一些转移性疾病中，需要继续研究新药和探索最佳的联合疗法使更多的患者获益并改善晚期NSCLC 的预后，且与疗效相关的生物标记物尚需进一步研究。