软组织肉瘤的精准化诊疗
2022-05-24周宇红牛晓辉
周宇红 牛晓辉
软组织肉瘤 ( soft tissue sarcoma,STS ) 是一大类发病率低甚至罕见,诊断困难的恶性间叶源性肿瘤。尽管形态学上它们大多表现为梭形细胞、表达部分间叶源性分化的标志,但实际上其分型极为复杂,尤其是随着基因测序技术的深入,又派生出各种新的亚型,临床上须理解这些不同亚型间无论在临床特征、预后还是治疗上的差异,找到不同亚型肿瘤的生物学特点,才能更好地优化临床诊疗策略。同时,诊断的精准化以及对于 STS 发生、发展、耐药机制的研究,将部分改变 STS 现有的治疗格局和治疗理念,使药物治疗,尤其是不断更新的靶向及免疫治疗药物更多的参与到 STS 的综合治疗中,为治疗这类疾病带来更多的契机。
一、流行病学背景
STS 仅占所有新诊断癌症的 1%。根据美国癌症学会公布的流行病学数据,2021 年预测的新发病例数为13 460 例,其中 5350 例死于 STS。美国 SEER ( Surveillance,Epidemiologyand End Results ) 数据库发布的信息显示,从 2000 年至 2018 年,STS 的发病率略有上升,病死率没有下降,5 年 OS 徘徊在 64.7% 左右,治疗效果亟须进一步改善。由于 STS 在儿童、青少年中发病更为普遍,占其癌症相关死亡的 19%~21%,其疾病负担不容忽视。
根据发表于 2019 年,来自于我国 339 个肿瘤登记数据库,覆盖约 3 亿人的流行病学数据显示,2014 年我国新发 STS 患者 ( 不包括 GIST ) 约为 34 200 例,发病率为 2.91 / 10 万,占所有癌症发病率的 1.05%。
二、STS 的诊断进展:从形态学 ( 金标准 ) 向分子诊断的演变
STS 的诊断必须基于临床 - 影像 - 病理三结合。病理诊断上,既需要明确不同的亚型,也须进行组织学分级以更好的判断其生物学特征和预后。然而,由于 STS 的种类繁多,形态各异,某些亚型的诊断仅靠传统的形态学和免疫组化仍无法确定,须结合分子检测才能“明察秋毫”,获得明确的诊断。不同亚型的 STS 具有不同的分子发生机制和分子遗传学改变,通过基因检测不仅有助于精准诊断,预后判断,对靶向药物的选择也具有指导意义。
STS 的分子改变较为特异,20% 的 STS 存在特征性的染色体易位,这些染色体易位引起相应染色体上的基因发生断裂,形成新的融合基因,融合基因的检测成为诊断这些易位相关 ( translocation-related ) 肉瘤的主要依据。一项来自法国的多中心、前瞻性研究发现,高达 14% 的 STS 患者因为进行了分子检测而改变了其原有的形态学诊断。为了提高国内 STS 的病理诊断水平,2021 年中国抗癌协会肉瘤专家委员会发布了“骨与软组织肿瘤二代测序中国专家共识”,提倡规范化的进行软组织肿瘤的分子检测及分子病理诊断,作为形态学诊断的必要补充。共识推荐,对于常规病理学检查不能明确诊断的骨与软组织肿瘤患者进行 NGS 检测;对于常规分子学检测结果为阴性的患者使用 ( DNA + RNA ) NGS 技术或平台进行复检;对于考虑接受特异性靶向治疗的患者,通过 NGS 技术或平台验证靶向药物相关的基因或潜在基因;既往治疗失败且无有效替代方案的患者进行 NGS 检测,以寻找匹配的临床试验机会。
随着分子检测应用的推广,也发现了更多既往未被认识到的亚型。WHO 2020 软组织肿瘤更新的病理分型中,根据许多软组织肿瘤在分子和基因改变、免疫组织化学标记和生物学机制等方面的新认识,发现了一些新的肿瘤亚型,有些亚型直接以基因异常来命名,如 EWSR1-SMAD3 阳性纤维母细胞肿瘤、EWSR1 /FUS-TFCP2 融合梭形细胞 / 上皮样横纹肌肉瘤、NTRK 重排梭形细胞肿瘤等,而分类系统新提出的小圆细胞未分化肉瘤,虽然在光镜下是形态近似,但其实是组织发生和生物学行为不同的一组恶性肿瘤。这类肿瘤进一步分为:尤因肉瘤、EWSR1 基因 - 非 ETS 家族成员融合的圆形细胞肉瘤、伴 CIC 重排的肉瘤、伴 BCOR 遗传学改变的肉瘤以及未分化 / 未分类圆形细胞肉瘤。虽然目前这类肿瘤的药物治疗仍参考尤因肉瘤的方案,但它们的生物学行为、化疗敏感性、预后等,均存在较大的差异,“分而治之”,必将成为未来的发展方向。
STS 的分类正在从形态学分型向分子分型转化,也是 STS 实现精准治疗的基础。
三、STS 的治疗进展:精准分型指导下的治疗
目前,大部分 STS 的治疗仍然将其作为一大类疾病进行治疗。为了改变“One Fits All”的治疗现状,须要根据不同病理亚型、分子亚型 STS 不同的生物学特征,推进治疗的“精准化”。
1. 精准外科理念随着综合治疗的进步而更新:手术是 STS 获得根治的主要手段,而术后局部复发也是影响 STS 远处转移和疾病特异性死亡的独立预后因素。因此,以肿瘤彻底切除 ( 不复发 ) 为目标的外科切缘与保肢和功能重建之间的平衡及兼顾,是外科始终追求的目标。对于外科切缘的分型也随着综合治疗的进步发生着变化。20 世纪 80 年代,William Enneking 教授最早提出了安全外科边界的定义,将外科切缘分为包膜内、边缘性、广泛性和根治性,提出根据不同的恶性级别、分期,需要不同的手术边界。AJCC ( 美国癌症联合会 ) 将手术切缘的状态分为 R0、R1、R2。但无论是 Enneking 分期还是 AJCC 分期,均无法提供更为精准的预后判断。
随着综合治疗在 STS 中的广泛应用,对手术切缘再次提出了新的挑战,尤其是新辅助治疗有效的患者,如何定义其治疗后的切除边界,反映了肿瘤的生物学行为、治疗反应之间的相关性。合理的手术切缘是反映局部治疗成功与否,预测局部复发风险的关键因素,而肿瘤的局控率也与患者的整体预后密不可分。2021 年4 月发布的第二版《CSCO 软组织肉瘤诊疗指南》将外科边界、肿瘤的生物学特征、综合治疗等理念和策略进行了整合,提出根据 STS 不同的生物学行为进行外科分层治疗。安全的外科边界与肿瘤性质 ( 包括恶性程度 ) 相关,不同 STS 其安全边界的标准并不一致。对于安全外科边界下可切除的,且肿瘤切除对肢体功能无重大影响的 STS,以手术切除为主;对于传统放化疗敏感或极度敏感的肿瘤,如尤因肉瘤,治疗以放化疗为主,手术为辅;对于化疗中度敏感的肉瘤,如获得安全外科边界困难 ( 肿瘤巨大、侵犯重要结构等 ),这类肿瘤须考虑新辅助治疗 / 辅助治疗;对于化疗不敏感肿瘤,如腺泡状软组织肉瘤 ( ASPS ),高分化 ( WDLPS ) / 去分化脂肪肉瘤 ( DDLPS ),积极的外科手术仍然是主要的治疗手段。
目前,手术仍然是 STS 最重要的治疗手段。精准外科目标的实现需要对于外科边界的精准界定、精准重建和精准微创技术的发展。其基础仍然离不开精准的病理诊断、分子诊断和精准的临床分期。
2. 放疗理念的更新:术前术后争论不休:放疗在 STS 的局部治疗中占据举足轻重的作用,尤其是对于 > 5 cm、肿瘤部位深、邻近重要结构 ( 血管或神经 )、高级别的 STS。对于非计划切除后的 STS,切缘阳性患者如扩大切除困难,或扩大切除后将丧失重要功能、严重影响生活质量的,应补充术后放疗。目前对于放疗的讨论热点在于围术期放疗的时机,是术前做还是术后进行。理论上术前放疗更有优势,但仍存在术后近期并发症增加的顾虑,国内专家接受度仍不足,需要更多的临床研究数据支持以及更好的放疗技术支持。在美国放射肿瘤学学会最新发表的一项指南中,针对放疗在 STS 治疗中的五大关键问题进行了阐述,其中包括放疗对于肢体和躯干浅表部位的 STS 的应用、手术与放疗的先后顺序、放射剂量、适当的放射范围与技术选择、腹膜后肉瘤的放射治疗等。对于有放疗指证的患者,指南强烈推荐术前放疗优选于术后辅助放疗。对于腹膜后肉瘤,同样建议术前放疗,不建议术后辅助放疗。
同时,近年来,随着药物治疗的发展,放疗联合靶向、免疫治疗的应用引起了普遍的关注,也成为目前的研究热点。
3. STS 围术期化疗的意义:围术期化疗的选择也依赖于肿瘤的生物学特点和临床预后因素。其中,转移风险、化疗敏感性、复发风险是主要的考量因素。组织学级别 G2 / G3、> 5 cm、部位深、复发、多灶性、累及血管、神经、包膜不完整、切缘不足等因素均是重要的预后指标。《CSCO 软组织肉瘤诊疗指南》根据化疗的敏感性,将 STS 分为非多形性横纹肌肉瘤 ( 胚胎性、腺泡状 )、未分化小圆细胞肉瘤、非特指 STS 三大类进行化疗推荐。对于化疗敏感及高度敏感的非多形性横纹肌肉瘤、未分化小圆细胞肉瘤,围术期尤其是新辅助化疗的地位极其重要。对于非特指性的 STS,如考虑围术期化疗,大多数专家仍然倾向于术前化疗优于术后辅助化疗,但新辅助化疗前需要明确病理诊断及分级有时存在困难,对于如何定义高危复发患者、化疗方案的选择、新辅助化疗的治疗时长、如何评价新辅助化疗后的疗效等诸多问题也需要更为深入的探讨和研究。根据发表于 2017 年 Lancet Oncology 上的 ISG-STS 1001 研究结果,术前行 3 个周期异环磷酰胺联合表柔比星的方案优于根据不同的组织学亚型进行的“个体化”化疗方案,成为目前循证级别最高的方案。对于高危患者的定义,需要有更为统一的标准,以更好的比较不同研究之间的数据差异,指导临床实践。因此,基于 COX 多因素回归模型建立的不同预后模型将更好地指导对患者预后的判断,从而甄别出最可能获益于围术期化疗的患者。
4. 晚期患者的姑息化疗,须根据化疗的敏感性“分而治之”:进展期不可切除或伴有远隔转移的晚期STS,需要根据化疗的敏感性选择合理的治疗方案。除化疗敏感或高度敏感的非多形性横纹肌肉瘤、小圆细胞未分化肉瘤外,对于非特指性 STS 也需要根据不同的化疗敏感性制订不同的化疗策略。三项随机、Ⅲ 期研究 ( EORTC 62012 研究、PICASSO 研究、GeDDiS 研究 ) 均提示,蒽环类药物为基础的方案仍然是一线治疗的基石。CSCO 指南推荐,二线或以上的化疗方案选择,大多以肿瘤的组织学类型为基础,如艾立布林以1 类证据推荐用于脂肪肉瘤,2A 类证据用于其它类型;曲贝替定 1 类证据推荐用于 L 型肉瘤 [ 脂肪肉瘤和平滑肌肉瘤 ( LMS ) ],2A 类推荐用于其它类型;吉西他滨联合多西他赛或达卡巴嗪推荐 LMS;大剂量异环磷酰胺用于滑膜肉瘤 ( SS )。由于大部分亚型的 STS 存在化疗有效率较低的共性问题,也由于 STS 中还存在化疗低敏感或不敏感的某些少见或罕见的亚型,靶向及免疫治疗的进展成为大家最关注的热点领域。
5. STS 的靶向治疗:美国癌症研究学会 ( American Association for Cancer Research ) 创建于 1907 年,是世界上成立最早、规模最大的致力于全面、创新和高水准癌症研究的科学组织。根据其推出的一项国际基因组和临床数据共享项目 ( GENIE ),针对 584 例 STS 患者的测序结果显示,高达 41% 的患者具有可能被靶向的基因改变。在其它多项研究中也发现,30%~61% 的 STS 患者具有潜在的靶向治疗机会。NGS 的检测不仅可能影响患者的治疗选择,患者根据 NGS 检测的结果选择了对应的靶向药物或临床试验,部分患者还因此改变或纠正了原先的诊断。根据基因检测的结果,STS 大致可以分为两大类,一类是具有驱动基因变异的肉瘤,其基因特征既是伴随诊断的必要条件,也是匹配靶向治疗的依据。如超过 90% 的 WDLPS 和 DDLPS 患者中发现 CDK4、MDM2 扩增,CDK4 / 6 抑制剂哌柏西利、阿贝西利,MDM2 抑制剂等均可推荐用于 WDLPS / DDLPS的治疗。50% 的炎性肌纤维母细胞瘤患者伴有 ALK 易位 ( 2q23 ),Ⅱ 期研究中,ALK 阳性的患者,克唑替尼治疗的 ORR 为 50%,ALK 阴性患者的 ORR 14%。隆突性皮肤纤维肉瘤 ( DFSP ) 患者具有较高的局部复发风险,偶有远处转移,( 17;22 ) ( q22;q13 ) 易位导致 17 号染色体的 COL1A1 与 PDGFB 融合,PDGFB 基因的转录上调。因此,伊马替尼可用于不能手术切除,转移或复发的 DFSP 患者或用于新辅助治疗以减少手术的并发症。NTRK 抑制剂拉罗替尼和恩曲替尼治疗伴有 NTRK 融合的肉瘤,EZH2 抑制剂 - 他泽司他用于 INI1缺失的上皮样肉瘤,CSF1R 抑制剂 - 培西达替尼用于色素沉着绒毛结节性滑膜炎 / 弥漫性腱鞘巨细胞瘤等。这些药物均为近年来被 FDA 批准或者是在国际肿瘤大会上备受关注的药物,也是 CSCO 指南中推荐的靶向治疗药物,代表了肿瘤特异的基因改变所带来的精准靶向治疗,改写了这些类型肉瘤的药物治疗格局。INI1 作为一种有效的肿瘤抑制基因,是 SWI / SNF 复合物的核心组分,INI1 缺失破坏了 SWI / SNF 复合物的功能,导致 EZH2 异常激活,EZH2 过表达与恶性肿瘤的侵袭性和发生相关。上皮样肉瘤是一种极具侵袭性的 STS,占所有 STS 的 1%,常发生于 20~40 岁的年轻成人,不能手术的晚期或转移性上皮样肉瘤化疗的有效率低,预后极差。由于上皮样肉瘤中 INI1 缺失的比例为 90%,在一项国际多中心 Ⅱ 期、篮式研究中,纳入了 62 例INI1 / SMARCB1 缺失的上皮样肉瘤患者,他泽司他 800 mg 每日两次口服,直至疾病进展或出现不可接受的毒性。结果显示,独立影像评估的 ORR 15% ( 1 CR,8 PR ),其中 1 例 CR 的患者疗效持续时间为 24.4 个月。62 例 32 周的总体疾病控制率 ( CBR ) 为 26%,中位 PFS 为 5.5 个月,中位 OS 为 19 个月,有 15 例 ( 24% ) 患者接受他泽司他的时间超过 12 个月。基于该项研究结果,2020 年 1 月 FDA 加速批准甲基转移酶抑制剂他泽司他用于治疗 ≥ 16 岁、转移或局部进展期、无法手术根治的上皮样肉瘤患者,这是首款被批准用于肉瘤的表观遗传药物,也是首款被批准用于上皮样肉瘤的靶向药物。同时,由于他泽司他良好的耐受性,与多柔比星联合用于转移性肉瘤一线治疗的 1b / 3 期临床研究 ( NCT04204941 ) 正在进行中。
大部分的 STS 缺乏特异的基因改变或检测到的基因变异仅与肿瘤发生进程中涉及的相关信号通路有关。靶向这些信号通路所获得的临床疗效虽然无法和靶向驱动基因变异的疗效相媲美,但仍然对于难治性肿瘤逆转其部分疾病进程有一定的效果。其中代表性的通路包括肿瘤血管新生信号通路、细胞周期信号通路、肿瘤持续增殖信号通路、DNA 损伤修复通路、表观遗传变化信号通路等,其中靶向血管新生信号通路的小分子TKI 类药物由于其药物的可及性强成为最大的赢家,代表性的药物包括安罗替尼、培唑帕尼、瑞戈非尼等。安罗替尼作为一种口服的新型小分子多靶点 TKI,可强效抑制 VEGFR、PDGFR、FGFR 和 c-Kit 等多个靶点,具有抗肿瘤血管生成和抑制肿瘤生长的双重作用。基于一项安罗替尼治疗晚期 STS 的 2b 期随机、双盲、安慰剂对照的多中心临床研究 —— ALTER0203 研究,2019 年 6 月国家药品监督管理局 ( NMPA ) 批准中国自主研发的创新药盐酸安罗替尼 STS 适应证上市,这是目前中国首个获批的 STS 靶向药物。2021 年,CSCO 肉瘤专家组将安罗替尼的推荐等级及证据级别分别提升至 Ⅰ 级推荐、1A 类证据。
未来,基于不同分子亚型所涉及的相关信号通路,越来越多的靶向药物将有机会进入临床研究,为实现精准治疗提供更多的机会。
6. STS 的免疫治疗进展:免疫治疗是目前除手术、放疗、化疗、靶向治疗外另一种治疗肿瘤的有效方法。在各种免疫治疗方法中,免疫检查点抑制剂 ( immune checkpoint inhibitors,ICIs ),尤其是以程序性死亡因子-1 ( programmed death-1,PD-1 ) / 程序性死亡因子配体-1 ( programmed deathligand1,PD-L1 ) 为靶点的ICIs 近年来发展迅速,其在 STS 中的疗效也备受关注。一些临床研究结果显示,特定亚型如多形性未分化肉瘤、DDLPS、ASPS,对 ICIs 治疗具有一定的应答。SARC-028 是一项多中心、单臂、开放标签的 Ⅱ 期临床研究,探索了帕博利珠单抗治疗晚期 STS、骨肉瘤的有效性和安全性。该研究纳入 STS 患者和骨肉瘤患者各40 例。STS 队列包括未分化多形性肉瘤 ( UPS )、DDLPS、LMS 和滑膜肉瘤各 10 例。主要研究终点为客观响应率 ORR,次要研究终点为安全性、无进展生存 PFS、总生存 OS 等。UPS 组 1 例完全缓解,2 例部分缓解,ORR 为 40%,DDLPS 组 2 例部分缓解,ORR 为 20%。针对 UPS 和 DDLPS 开展的扩展队列研究中,2 组分别入组了 40 例和 39 例,UPS 组的 ORR 为 23%,中位 PFS 为 12 周,而 DDLPS 组的 ORR 仅为 10%,中位 PFS为 8 周。这项代表性的研究拉开了免疫检查点抑制剂在 STS 治疗中的序幕,具有里程碑式的意义。
一项针对晚期 STS 免疫治疗的单中心、Ⅰ 期篮式研究显示,帕博利珠单抗在 ASPS 中疗效较好,4 例ASPS 患者 2 例 PR,2 例 SD。在另一项阿特珠单抗用于 ASPS 的单臂、Ⅱ 期研究,中期分析结果显示,19 例中 8 例 PR,ORR 为 42%。一项单中心、单臂、Ⅱ 期研究探索了阿昔替尼联合帕博利珠单抗在既往至少一线治疗失败的进展期或转移性 STS 中的疗效。研究共入组了 33 例,其中 12 例 ASPS,ASPS 亚组 ORR 为54.5%,中位 PFS 为 12.4 个月。这些研究均显示出 ASPS 对免疫检查点抑制剂具有良好的效果。
以上研究均显示,在某些经过筛选的 STS 亚型中,免疫检查点抑制剂单药或联合抗血管 TKI 治疗可能有效。但目前免疫检查点抑制剂在 STS 中整体的治疗效果还不尽如人意,需要探索相关的生物标志物及联合治疗策略。
除了 PD-L1 表达外,肿瘤免疫微环境 ( tumor immune microenvironment,iTME ) 也会影响免疫疗效。2020年 Nature 上发表的一项研究,利用 608 例不同亚型的 STS 构建基因表达谱,并根据肿瘤免疫微环境的组成进行分类,以解释免疫检查点抑制剂在不同亚型中的临床差异性。通过分析,研究小组确定了 5 种不同的表型:低免疫型 ( A 和 B )、高免疫型 ( D 和 E ) 以及高度血管形成型 ( C ) 组。其中 E 组的特点是存在三级淋巴结构 ( tertiary lymphoid structures,TLS ),TLS 包含 T 细胞、滤泡树突状细胞,并富含 B 细胞。通过 SARC028研究中的数据进行验证,显示 E 型对免疫检查点抑制剂的反应率最高。该项研究揭示了免疫分型在指导临床决策中的潜力。
STS 的免疫学特征存在较大的异质性。基因组学研究可以将 STS 简单地分为 3 大类:“简单核型”、“复杂核型”和“中间型”。简单核型组一般包括那些由于染色体易位产生融合基因的亚型,如尤因肉瘤、滑膜肉瘤、黏液 / 圆细胞脂肪肉瘤等。这些易位相关的肉瘤显示出较少的基因组学改变,肿瘤突变的数量有限,对这类 STS 的免疫治疗可能更适合于开发针对性的 TCR-T / CAR-T 细胞或特异的肿瘤疫苗进行治疗。近年来,靶向 NY-ESO-1、MAGE A4 的 TCR-T 细胞在滑膜肉瘤、黏液 / 圆细胞脂肪肉瘤中相继取得了令人振奋的结果,未来的过继细胞治疗将越来越多地进入临床试验。而对于 UPS、DDLPS 等肉瘤,遗传学改变较为复杂,突变的负荷也更大,可能适合进行免疫检查点抑制剂治疗。中间型的 STS 应该通过更多的联合治疗来激活免疫反应或抑制免疫微环境中的其它负性调控因子以获得更好的疗效。
四、展望
STS 虽然少见但分型极为复杂,不同的亚型具有不同的生物学特征、预后及治疗反应。基于分子检测的进展,结合形态学及免疫组化特征,可以更好地区分不同亚型的 STS,甚至发现一些既往并未认识的新的亚型。随着分子检测手段的不断进步,新的靶点不断被发现,新药的研发也将随之获得前所未有的突破,改变目前传统的手术、放化疗疗效不足的窘境,精准诊疗、分而治之的理念也将成为这类肿瘤未来的主流方向。